反式脂肪酸的测定

反式脂肪酸的测定 一、 概念 反式脂肪酸是对植物油进行氢化过程中产生的一种具有反式构型的不饱和脂肪酸。 反式脂肪酸是相对于顺式脂肪酸而提出的，其双键碳原子上的 两个氢原子分别位于碳链的两侧，空间构象为线性。其物理性质与顺式脂肪酸不同，順试脂肪酸多为液态、熔点较低，而反式脂肪酸则多为固态或半固态、熔点较高；生物学作用也与顺式脂肪酸相差甚远。反式脂肪酸也称为反式脂肪，它分为两类：天然的和人工制造的。天然的反式脂肪主要为牛羊肉和牛羊奶中的，其含量不高且经过研究对人体没有危害；人工制造的反式脂肪是在油脂加工和烹调过程中产生的，过量食用会对人体产生危害。 人工制造的反式脂肪按其生产目的可以分为：“有意生产”和“无意生产”。“有意生产”的始于1910年的氢化技术，它就是将不饱和的植物油经过氢化加成使其具备动物油脂的功能，就是氢化油，而经研究证实氢化油中含有大量的反式脂肪酸；“无意生产”的主要是在油脂的加工或烹调过程中产生，例如油炸、油煎等，都会产生反式脂肪酸。 二、 反式脂肪酸的危害 经研究发现反式脂肪酸主要通过两种形式来影响我们的健康：一种是扰乱我们所吃的食品，另一种是改变我们身体的正常代谢途径。含有不饱和脂肪的植物油，食用后可以减低胆固醇水平，而经氢化后成反式脂肪酸的作用恰恰相反，升高血液胆固醇水平。其中影响最大的是低密度脂类和高密度脂类，它升高了低密度脂类降低高密度脂类从而增加了冠心病的危险性。 营养专家认为反式脂肪酸在自然食物中的含量几乎为零，很难被人体接受、消化，容易导致生理功能出现多重障碍，而反式脂肪酸对人类的主要危害为： 1. 容易形成血栓 反式脂肪酸会增加人体内血液的粘稠度和凝聚力，容易导致形成血栓，这对血管壁脆弱的老年人危害尤为严重。 2. 影响发育 研究发现，胎儿或婴儿可以通过胎盘或乳汁被动摄入反式脂肪酸，他们会比成年人更容易患上必需脂肪酸缺乏症，这会影响胎儿和婴儿的生长发育，所以怀孕期或哺乳期的妇女摄入过多含有反式脂肪酸的食物会影响胎儿和婴儿的健康。此外，反式脂肪酸还会影响处于生长发育期的青少年对必需脂肪酸的吸收，对青少年中枢神经系统的生长发育造成不良影响。 3. 影响生育 反式脂肪酸会减少男性荷尔蒙的分泌，对精子的活跃性产生负面的影响，中断精子在身体内的反应过程。 4. 降低记忆力 反式脂肪酸对可以促进人类记忆力的一种胆固醇具有抵制作用，青壮年时期饮食习惯不好的人，老年时患老年痴呆症的比例更大。 5. 容易发胖 反式脂肪酸不容易被人体消化，容易积累在腹部，导致肥胖，油炸食品中的反式脂肪酸会造成明显的脂肪堆积。 6. 引发冠心病 根据法国国家健康与医学研究所的一项最新研究成果明，反式脂肪酸能使有效防止心脏病及其他心血管疾病的胆固醇（HDL）的含量下降。 三、 反式脂肪酸的测定方法 目前测定食品中反式脂肪酸的方法主要有：气象色谱法、红外光谱法、薄层色谱法、银离子色谱法和毛细管电泳法。美国石油化学家学会和官方农业化学家协会指定使用红外光谱与气象色谱对反式脂肪酸含量进行，二者能准确测定其含量，灵敏度较高，应用较多。 1. 气相色谱法 气相色谱法是利用待测分离的各组分物质在固定相和移动相中的分配系数不同进行分离。这种方法要先进行酯化，将甘油三酯分解释放出脂肪酸，然后进行甲酯化处理，接着采用100m长HP-88毛细管柱、程序升温、采用GC-MS面积归一化法检测。目前可采用的脂肪酸甲酯化方法有氢氧化钾-甲醇法、浓硫酸-甲醇法、三氟化硼-甲醇法。 2. 红外光谱法 将样品中的脂肪酸甲酯化，然后扫描波长在1050-900cm-1范围内的红外光谱，反式脂肪酸的反式构型的双键由于C—H的平面外振动，使得反式脂肪酸在966 cm-1处存在最大吸收峰，红外光谱法正是利用这一原理来确定油脂中是否存在反式脂肪酸并进行定量分析的。该方法的品溶剂是正己烷，因为正己烷在900-1000 cm-1处的杂质最少而且对测定干扰最小并与标样有良好的相容性，以空气为空白对照，用红外光谱仪以0.1mm膜厚度液体池，在900-1000 cm-1间扫描其吸收谱图做差谱，且在966 cm-1处分别计算其峰高，根据标准曲线上查得的峰高及标准曲线的斜率计算出反式脂肪酸的含量，方可直接对样品进行测定。 傅里叶变换近红外光谱法比红外光谱法更方便更准确，可以减少基线漂移所带来的误差，同时可以通过计算机对数据进行分析。 3. 银离子色谱法 气相色谱法和傅里叶转换红外光谱联用虽然一定程度上弥补了红外不能得到各异构体组成和含量的缺陷，但反式脂肪酸在红外969 cm-1附近的吸收峰会与甘油三酯的宽吸收带交盖，而且也会受到样品中含共轭结构的脂肪酸的干扰，检测结果并不准确。银离子色谱分析是依据银离子能与不饱和脂肪酸形成络合物，不饱和度越高其络合作用力越大，Rf值越小；双键的构型对络合作用力也有影响，由于空间位阻的关系，順试构型比反式构型的络合作用力要大，因此能实现顺、反式脂肪酸的分离。展开剂的选择和配比是银离子色谱分离顺、反式脂肪酸的关键，以正庚烷-无水乙醚按9:1的体积比配成展开剂，能使样品中的饱和脂肪酸、反式单烯、顺式单烯和双烯实现分离。银离子色谱与气象色谱联用分析可以解决顺、反式位置异构体在气相色谱图上的重叠问题，提高对反式脂肪酸总量定量分析得准确度。 4. 毛细管电泳法 毛细管电泳法的原理是利用带电组分在高压电场中迁移速率不同而进行分离，具有灵敏度高、不产生污染外，与液相色谱和气相色谱法相比还有以下优点：毛细管电泳法在进样端和检测端没有液相色谱那样的死体积；毛细管电泳采用电渗流作为驱动力，整个流体呈扁平型的塞式流，从而使溶质区带在毛细管内不易扩散，分离柱效率高，尤其在分离生物大分子时有不可取代的优点；毛细管柱一般不需要填充，也不用经过复杂的处理，价格相对较低，样品消耗量小，每次进样是纳升级；缓冲液的消耗量仅为色谱中溶剂的十万分之一；毛细管电泳法应用范围广，且对样品的预处理要求较低。 四、 生活中的反式脂肪酸 牛肉、羊肉、乳制品以及水果蔬菜、植物性奶油、马铃薯片、沙拉酱、饼干、蛋糕、面包、奇曲饼、雪糕和薯条中均有反式脂肪酸；西式快餐如炸鸡腿、炸薯条中都含有大量的反式脂肪酸；固化油中、氢化油中也含有反式脂肪酸，以上的食物大部分都是我们平常爱吃的零食。植物油的精炼脱臭工艺中通常要在250°C以上的高温中加热两个小时，这个过程会产生一定量的反式脂肪酸。以下是一些物质中反式脂肪酸的含量：牛脂中含有2.5％~4%，乳脂中含5%~9.7%，人造奶油含7.1%~17.7%（最高时可达到31.9%），起酥油含10.3%（最高可达38.4%）。为了我们的健康，我们应该控制自己的日常饮食，尽量少地食用含反式脂肪酸的食物。 五、 测定的意义 不少欧美的国家已经对人造脂肪进行立法限制，中国卫生部于2011年10月12日发布了编号为GB28050-2011的国家标准【食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则】，其中【4 强制标示内容】 的4.4条款规定，“食品配料含有或生产过程中使用了氢化和（或）部分氢化油脂时，在营养成分表中还应标示出反式脂肪（酸）的含量“。另外在D.4.2条款规定，“每天摄入反式脂肪酸不应超过2.2g，过多摄入有害健康。 反式脂肪酸摄入量应少于每日总能量的1%，过多有害健康。过多摄入反式脂肪酸可使血液胆固醇增高，从而增加心血管疾病发生的危险。 ” 国家标准于2013年1月1日起正式施行。 由于氢化植物油与普通植物油相比更加稳定，成固体状态，可以使食品外观更好看，口感松软；与动物油相比价格更低廉。为了利润不少商家依然生产人造黄油，同时它利用氢化后的稳定性增加产品货架期和稳定食品风味。 为了我们的健康，为了后代能健康成长，监测食品中反式脂肪酸的含量，很有必要！