脂肪和脂肪酸甲酯化方法的研究

《食品研究与开发))2005年4月第26卷第 2期 脂肪和脂肪酸甲酯化方法的研究 寇秀颖 于国萍 东北农业大学食品学院 哈尔滨 150030 摘 要：脂肪和脂肪酸的甲酯化方法可分为两大类，酸催化和碱催化。本文对这两类甲酯化方法进行研 究，发现酸催 化既适用于酯化游离脂肪酸，也适用于酯化脂肪；碱法只适合酯化脂肪不适合酯化游离脂肪酸。并且确定了最佳的反 应时间：酸法为 60min．碱法为 30min。 关键词：脂肪 ；脂肪酸 ；酸催化 ；碱催化 ；甲酯化 对于大多数的脂肪和脂肪酸而言，气相色谱法 是其最佳的方法。由于气相色谱分析首先涉及脂 肪和脂肪酸的甲酯化。常用的甲酯化方法分为酸催 化、碱催化两大类。每种方法各有其优缺点，且使用范 围各不相同。而许多文献和参考资料中使用的酸碱浓 度、反应时间等也有大差异。因此，选择方便、快捷的 甲酯化方法对脂肪和脂肪酸的分析至关重要。本文对 氢氧化钾一甲醇室温酯化法，10％硫酸一甲醇加热回 流酯化法，2．5 mol／L硫酸一甲醇酯化法，1％硫酸一甲 醇酯化法和酸碱结合酯化法的甲酯化效果进行比较， 确定了最适于脂肪和脂肪酸的甲酯化方法。 1 材料和方法 1．1 试剂 硫酸、甲醇、氢氧化钾、石油醚、苯均为分析纯； 正已烷为色谱纯；色拉油为市售食用油；十七烷酸、 亚油酸样品均为Sigma公司产品，纯度>99％。 1．2 甲酯化方法 1．2．1 氢氧化钾一甲醇室温酯化法 称取油脂或脂肪酸50 mg置于 10 mL量瓶内，加入 2 mL石油醚和苯的混合溶剂(1：1)，轻轻摇动使之 溶解。再加入2 mL 0．4 mol／L氢氧化钾一甲醇溶液， 混匀【lI。在室温静置不同时间，加蒸馏水使全部有机相 甲酯溶液升至瓶颈上部。澄清后吸取上清液，所得清 液即可用于气相色谱分析。用于测定碱法对脂肪和 脂肪酸以及反应时间对碱法甲酯化效果的影响。 1．2．2 10％硫酸一甲醇加热回流酯化法 称取油脂或脂肪酸 50 mg，置以反应烧瓶内，加 入 1．0 mL无水甲醇使之溶解，再慢慢加入 0．1 mL 浓硫酸，在70℃下加热回流 30 minI I。取下冷却移入 分液漏斗，振摇分液漏斗以进行萃取。静止，待液面 分层后放去水相。使乙醚提取液通过无水硫酸钠滤 作者简介：寇秀颖(1979一)，女，在读硕士研究生，研究方向：食品科 学。 人小试管内，即可用于气相色谱分析。用于测定不 同酸法甲酯化效果的影响。 1．2．3 2．5 mol／L硫酸一甲醇酯化法 称取油脂或脂肪酸 50 mg加入 2．5 mol／L硫 酸一甲醇 1．0 mL，于 70℃水浴加热 30 min，加2 mL 正己烷提取甲酯化产物，取出上清，下层再用 1 mL 正己烷洗涤，上清液合并后待测 。用于测定不同酸 法甲酯化效果的影响。 1．2．4 1％硫酸一甲醇酯化法 称取油脂或脂肪酸 50 mg加 1％硫酸一甲醇 2 mL于70℃水浴加热 30 min，加入 2 mL正己烷 。 再加蒸馏水至瓶颈，取出上清，再用 lmL正己烷洗 一 次，合并上清，放入小瓶中待测I 。用于测定不同 酸法甲酯化效果的影响。 1．2．5 酸碱结合法甲酯化 称取油脂或脂肪酸50 mg，加 200 L 20％的乙 醇一氢氧化钾，在 70℃水浴加热 30 min，取出加水， 再加入盐酸中和。加2 mL正己烷提取，取出上清液 后再用 1 mL正己烷洗涤一次，上清液合并、蒸干。 再加 2 mL 1％硫酸一甲醇于 70 cc水浴 30 min，取 出后加 2 mL正己烷，再加蒸馏水至瓶颈，取出上清 液，再加 1 mL正已烷，洗一次，合并上清液待测【3I。 1．3 气相色谱分析 气相色谱仪为岛津 GC14C，检测器为氢火焰离 子化检测器 ；毛细管柱(30 mx0．53 mm)；载气为氮 气，流速为 3．30 mL／min；空气压力为 60 kPa，氢气 压力为 50 kPa；柱温 200 oC，检测器和汽化室温度 250℃旧。进样量为 1 L。 2 结果与讨论 2．1 碱法甲酯化反应时间的确定 本实验首先对氢氧化钾一甲醇室温酯化法的反应 时间进行比较，油脂采用的是色拉油，以其含量最 多的亚油酸为检测指标。并且对十七烷酸和亚油酸 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品研究与开发))2005年4月第26卷第2期 47 标品进行气相色谱分析，根据其保留时间进行定性 分析。再用面积归一法计算十七烷酸和亚油酸的含 量，进行定量分析。数据用 SPSS软件分析并进行相 关性比较。结果见表 1。 表 1 反应时间对氢氧化钾一甲醇室温酯化法的影响 反应时间(min) 亚油酸含量(％) 1 6．24 ±0．2 1 17_32a±0．13 17．56a±0．14 17．85a±0．06 1 8．03a±0-39 22．52b±0．18 18．58a±0．14 18．49a±0．11 文中所有数据均为三次的平均值 由表 1可以看出反应时间为 30 min，亚油酸的 含量达到最大值，并且与其它时间的含量相比差异 显著。因此 30 min为反应的最佳时间。在以后的反 应中，碱法的反应时间采用 30 min。 2．2 不同酸法甲酯化效果比较 对几种酸法及酸碱结合法对脂肪酸的甲酯化 效果进行比较，结果如表 2。 表2 几种酸法及酸碱结合法对脂肪酸的检测结果比较 甲酯化方法 十七烷酸含量(％) 10％硫酸一甲醇加热回流酯化法 2．5mol／L硫酸一甲醇酯化法 1％硫酸一甲醇酯化法 酸碱结合法甲酯化 69．17n±0-35 67-4Ob+0．49 72．81 0．18 45．23±0-38d a，b，c，d不同表不差异显著 由表 2可以看出 1％硫酸一甲醇酯化法对脂肪 酸的甲酯化效果最好 ，酸碱结合法对脂肪酸的酯化 效果最差。说明在硫酸催化的几种方法中并不是硫 酸浓度越高越好，而酸碱结合法也不利于游离脂肪 酸的甲酯化。 2．3 1％硫酸一甲醇酯化法反应时间的确定 以1％硫酸一甲醇酯化法的确定不同反应时间 对脂肪酸甲酯化效果的影响，结果见表 3。 表 3 酸法反应时间的结果比较 反应时间(min) 十七烷酸含量(％) 20 30 40 50 60 70 54．21 0．14 58．94b+o．51 59．14‘l+0．47 59．89b+0．23 65．17c±0．11 60．14b±0．61 由表 3可以看出反应时间60 min时十七烷酸 的含量最高，并且与其它时间的结果相比差异显 著。60 min以后反应时间增加十七烷酸的含量减 少。因此酸法的最佳的反应时间为60 min。 2．4 酸、碱不同方法对脂肪及脂肪酸甲酯化效果的 比较 分别用酸法中甲酯化效果最好的 1％的硫酸一 甲醇酯化法和碱法对脂肪和脂肪酸进行甲酯化，并 对其甲酯化效果进行比较，结果见表4。 表4 酸法和碱法对脂肪和脂肪酸甲酯化效果比较 甲酯化方法 含量(％) 氢氧化钾一甲醇室温酯化法酯化脂肪 氢氧化钾一甲醇室温酯化法酯化脂肪酸 1％硫酸一甲醇酯化法酯化脂肪 l％硫酸一甲醇酯化法酯化脂肪酸 20．45 3．26 17．23 63．28 由表 4可以看出氢氧化钾一甲醇室温酯化法 适合于脂肪的甲酯化，不能用于酯化游离脂肪酸。 1％硫酸一甲醇酯化法既适合酯化脂肪又适合酯化 游离脂肪酸。当用此法测脂肪中脂肪酸含量时，所 测结果较碱法催化值低，说明此法更适合于游离脂 肪酸的甲酯化。 3 结论 通过对酸、碱催化的两类常用的甲酯化方法进 行研究，发现％硫酸一甲醇酯化的主要优点是适用 面广，既适于游离脂肪酸，又适合于结合态脂肪酸 (脂肪)。碱法甲酯化只适合于脂肪，但其反应时间 短，水解、甲酯化一步完成，是一种快捷 、简便的分 析方法。并且测定了适于酯化脂肪的碱法的最佳反 应时间为 30 min，酯游离脂肪酸的酸法的最佳反应 时间为60 min。 参 考 文 献： [1]咸漠，康亦廉，刘延等．菌油脂肪酸碱法甲酯化的研究【J1．占林 大学自然科学学报，2001，l：103—105 [2]日本食品工业学会．食品分析方法 k-N [m1．成都：四川省科学 技术出版社，1985，381 [3]王静，向文胜．现代农业仪器分析应用技术Ira]．哈尔滨：东北林 业大学出版社 ，2000，61～62 [4]罗伟强．气相色谱法测定葵花籽油的脂肪酸【JI．食品：[业科技， 2003，6(24)：79 [5]柳镇安．核桃油中主要脂肪酸的毛细管柱气相色谱分析[J1．化 学世界，2000(4)：212～213 收稿日期：2004—10—14 m 加 如 ∞ 如 维普资讯 http://www.cqvip.com