本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容有三節(jié)。節(jié)的脂類概述中,對(duì)于脂類的種類、存在形式、測(cè)定意義及樣品預(yù)處理進(jìn)行介紹;D二節(jié)脂類測(cè)定方法中,以總脂測(cè)定為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,總脂的測(cè)定方法分為兩類,一類是直接測(cè)定法,主要針對(duì)游離態(tài)脂類物質(zhì)的測(cè)定,主要學(xué)習(xí)兩種具體方法——索氏提取法和氯仿-甲醇提取法,其中索氏提取法是學(xué)習(xí)重點(diǎn),對(duì)其所有的內(nèi)容都要掌握,氯仿-甲醇提取法的原理及適用范圍要了解;D二類是化學(xué)處理后萃取法,針對(duì)非游離狀態(tài)的結(jié)合態(tài)脂類進(jìn)行測(cè)定,主要掌握酸水解法,了解三種乳脂肪的測(cè)定方法,這三種測(cè)定方法均為酸水解或堿水解法。D三節(jié)食用油脂指標(biāo)的測(cè)定中,只需掌握碘價(jià)、酸價(jià)、過(guò)氧化值、羰基價(jià)等概念即。
節(jié) 脂類的概述
一、食品中的脂類物質(zhì)和脂肪含量:
脂類為俗稱。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中常以“總脂"或“正乙烷或乙mi可提取物"等術(shù)語(yǔ)來(lái)體現(xiàn)。
脂類分為真脂和類脂。真脂:包括脂肪/油脂;類脂:包括脂肪酸、磷脂、糖脂、甾醇等。多數(shù)動(dòng)、植物食品都含天然脂肪或類脂化合物。
食品中脂肪存在形式:食品中脂肪有游離態(tài)存在形式的,如動(dòng)物性脂肪及植物性油脂;也有結(jié)合態(tài)的,如天然存在的磷脂、糖脂、脂蛋白及某些加工品(如焙烤食品及麥乳精等)中的脂肪,與蛋白質(zhì)或碳水化合物形成結(jié)合態(tài)。對(duì)大多數(shù)食品來(lái)說(shuō),游離態(tài)脂肪是主要的,結(jié)合態(tài)脂肪含量較少。
植物性或動(dòng)物性油脂中脂肪含量Z高,水果蔬菜脂肪含量很低。幾種食物100 g中脂肪含量(g)如下:
豬肉(肥) 90.3 核桃 66.6
花生仁 39.2 青菜 0.2
檸檬 0.9 蘋(píng)果 0.2
牛乳 3 以上 香蕉 0.8
全脂煉乳 8 以上 全脂乳粉 25~30
以上這些脂類含量一般是指用乙mi提取的脂類總量。
二、脂類物質(zhì)的測(cè)定意義
脂肪是食品中重要的營(yíng)養(yǎng)成分之一,為人體提供必需脂肪酸;是脂溶性維生素良好溶劑;脂蛋白參與人體代謝;脂肪是一種富含熱能營(yíng)養(yǎng)素,每克脂肪在體內(nèi)可提供 37.62 kJ (9 kcal) 熱能,是食物中能量Z高的營(yíng)養(yǎng)素;在食品加工生產(chǎn)過(guò)程中,原料,半成品,成品的脂類含量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味、組織結(jié)構(gòu)、品質(zhì)、外觀、口感等都有直接影響,所以脂肪含量是一項(xiàng)重要控制指標(biāo)。
(脂類的測(cè)定,概述,測(cè)定意義(粗脂肪測(cè)定,索氏提取器)
三、脂類的測(cè)定
脂類的測(cè)定項(xiàng)目很多,我們只介紹脂類總量的測(cè)定。不同來(lái)源的食品所含的脂肪在結(jié)構(gòu)上有許多差異,所以沒(méi)有一種通用的提取劑。脂類的共同特點(diǎn)是在水中的溶解度小,能溶于脂肪溶劑中,再根據(jù)相似相溶的規(guī)律具體選擇。
1. 乙mi:有yi定*性,但不如乙醇、甲醇、水等,溶解脂肪的能力強(qiáng),應(yīng)用Z多。GB中關(guān)于脂肪含量的測(cè)定都采用它作提取劑。乙mi沸點(diǎn)低(34.6℃),易燃。乙mi可飽和2%的水,含水乙mi在萃取脂肪的同時(shí),會(huì)抽提出糖分等非脂成分。所以用無(wú)水乙mi作提取劑,被測(cè)樣品也要事先烘干(原因要清楚)。
2. 石油mi:石油mi的沸點(diǎn)比乙mi高,不太易燃,溶解脂肪能力比乙mi弱,吸收水分比乙mi少,允許樣品含微量的水分。有時(shí)也采取乙mi+石油mi共用。但乙mi、石油mi都只能提取樣品中游離態(tài)的脂肪。
3. 氯仿-甲醇:一種有效的溶劑,對(duì)脂蛋白、磷脂提取效率較高。適用于水產(chǎn)品、家禽、蛋制品中脂肪的提取。
樣品預(yù)處理:
(1)固體樣品要粉碎,顆粒大小要合適,注意粉碎過(guò)程中的溫度,防止脂肪氧化。
(2)樣品要干燥,但干燥過(guò)程中要注意溫度的控制,如果溫度低——酶活力高,脂肪易降解,而溫度高——脂肪易氧化成結(jié)合態(tài)。較理想的方法是冷凍干燥法。
(3)酸水解:對(duì)于乙mi不能滲入內(nèi)部的或含結(jié)合態(tài)脂肪采用該法。
(脂類的測(cè)定,概述,測(cè)定意義(粗脂肪測(cè)定,索氏提取器)
D二節(jié) 脂類的測(cè)定方法
總脂的測(cè)定可分為:
直接萃取法:索氏提取法、氯仿-甲醇提取法
化學(xué)處理再萃取法:酸水解法、堿水解法即羅茲-哥特里法、酸水解法的巴
布科克氏及蓋勃法
減法測(cè)定法:(用于脂肪含量超過(guò)80%的樣品,采用去水法或去不溶雜質(zhì)法,
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一、直接萃取法:
(一)索氏提取法(索克斯列特抽提法)(該法的所有內(nèi)容都要掌握)
1. 原理:將經(jīng)前處理的、分散且干燥的樣品用乙mi或石油mi等溶劑回流提
取,使樣品中的脂肪進(jìn)入溶劑中,回收溶劑后所得到的殘留物,即為粗脂肪。
粗脂肪——指殘留物中除游離脂肪外,還含有色素、樹(shù)脂、蠟狀物、揮發(fā)油等。
(引入索氏提取器詳細(xì)講解其結(jié)構(gòu)及連接方式)
2. 適用范圍與特點(diǎn)
適用于脂類含量較高,結(jié)合態(tài)脂類含量少或經(jīng)水解處理過(guò)的(結(jié)合態(tài)已轉(zhuǎn)變成游離態(tài)),樣品應(yīng)能烘干,磨細(xì),不易吸濕結(jié)塊。
此法是經(jīng)典的脂類測(cè)定方法,對(duì)于大多數(shù)樣品的測(cè)定結(jié)果比較可靠。但缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)長(zhǎng)(3~24h),溶劑用量大,需要專門(mén)的儀器——索氏提取器進(jìn)行檢測(cè)。
3. 測(cè)定方法
(1)濾紙筒的制備:將濾紙裁成8cm×15cm大小,以直徑2.0cm的大試管為模型,將濾紙緊靠試管壁卷成圓筒型,把底端封口,內(nèi)放一小片脫脂棉,用白細(xì)線扎好定型,在100~105℃烘箱中烘至恒量(準(zhǔn)確至0.0002g)。
或用直徑約15cm的圓片濾紙片按以下圖示方法制作濾紙筒。
(2)樣品處理
a、固體樣品:精密稱取干燥并研細(xì)的樣品 2~5g(可取測(cè)定水分后的樣品),必要時(shí)拌以海砂(防結(jié)塊),無(wú)損地移入濾紙筒內(nèi)。
b、半固體或液體樣品:稱取5.0~10.0g于蒸發(fā)皿中,加入海砂約20g于沸水浴上蒸干后,再于95~105℃烘干、研細(xì),全部移入濾紙筒內(nèi),蒸發(fā)皿及粘附有樣品的玻璃棒都用沾有乙mi的脫脂棉擦凈,將棉花一同放進(jìn)濾紙筒內(nèi)。
(脂類的測(cè)定,概述,測(cè)定意義(粗脂肪測(cè)定,索氏提取器)
(3)索氏提取器的準(zhǔn)備
索氏抽提取器是由回流冷凝管、提脂管、提脂燒瓶三部分所組成,抽提脂肪之前應(yīng)將各部分洗滌干凈并干燥,提脂燒瓶需烘干并稱至恒重。
(4)抽提
將濾紙筒或?yàn)V紙包放入提脂管內(nèi),連接已干燥至恒重的脂肪接受瓶,由冷凝管上端加入無(wú)水乙mi或石油mi(30~60℃沸程),加量約為接受瓶的2/3體積,于水浴(夏天65℃,冬天80℃左右)加熱使乙mi或石油mi不斷的回流提取,控制每分鐘滴下乙mi80滴左右,時(shí)間一般視含油量高低而定,3~24h,至抽提為止(用濾紙?jiān)嚕?/span>
(5)回收溶劑及稱重
取出濾紙筒,用抽提器回收乙mi,當(dāng)乙mi在提脂管內(nèi)將虹吸時(shí)(液位接近彎管高度時(shí))立即取下提脂管,將其下口放到盛乙mi的試劑瓶口,使之傾斜,使液面超過(guò)虹吸管,乙mi即經(jīng)虹吸管流入瓶?jī)?nèi)。按同法繼續(xù)回收,將乙mi蒸出后,取下提脂燒瓶,于水浴上蒸去殘留乙mi。用紗布擦凈燒瓶外部,于100~105℃烘箱中烘至恒量并準(zhǔn)確稱量。
或?qū)V紙筒置于小燒杯內(nèi),揮干乙mi,在100 ~105℃烘箱中烘至恒量,濾紙筒及樣品所減少的質(zhì)量即為脂肪質(zhì)量。所用濾紙應(yīng)事先用乙mi浸泡揮干處理,濾紙筒應(yīng)預(yù)先恒量。
4、結(jié)果計(jì)算
脂肪(%)=(m2-m1) / m×100
m2——接受瓶和脂肪的質(zhì)量(或?yàn)V紙筒和殘留物質(zhì)量),g;
ml——接受瓶的質(zhì)量(或抽提后濾紙筒質(zhì)量),g;
m——無(wú)水樣品的質(zhì)量,g。
5. 注意及說(shuō)明
① 樣品應(yīng)干燥后研細(xì),樣品含水分會(huì)影響溶劑提取效果,而且溶劑會(huì)吸收樣品中的水分造成非脂成分溶出。裝樣品的濾紙筒yi定要嚴(yán)密,不能往外漏樣品,但也不要包得太緊影響溶劑滲透。放入濾紙筒時(shí)高度不要超過(guò)虹吸回流彎管,否則彎管上部的樣品中脂肪不能提盡,造成誤差。
② 對(duì)含多量糖及糊精的樣品,要先以冷水使糖及糊精溶解,經(jīng)過(guò)濾除去,將殘?jiān)B同濾紙一起烘干,再一起放入抽提管中。
③ 抽提用的乙mi或石油mi要求無(wú)水、無(wú)醇、無(wú)過(guò)氧化物,揮發(fā)殘?jiān)康?。因水和醇可?dǎo)致水溶性物質(zhì)溶解,如水溶性鹽類、糖類等,使得測(cè)定結(jié)果偏高。過(guò)氧化物會(huì)導(dǎo)致脂肪氧化,在烘干時(shí)也有引起的危險(xiǎn)。
④乙mi中過(guò)氧化物的檢查方法:取6mL乙mi,加2mL 10%的碘化鉀溶液,用力振搖,放置1min,若出現(xiàn)黃色,則證明有過(guò)氧化物存在。過(guò)氧化物如:H2O2、Na2O2、CaO2、BaO2、ZnO2、 MgO2等
⑤ 提取時(shí)水浴溫度不可過(guò)高,以每分鐘從冷凝管滴下80滴左右,每小時(shí)回流6~12次為宜,提取過(guò)程應(yīng)注意防火。
⑥ 在抽提時(shí),冷凝管上端連接一個(gè)氯化鈣干燥管,這樣,可防止空氣中水分進(jìn)入,也可避免乙mi揮發(fā)在空氣中,如無(wú)此裝置可塞一團(tuán)干燥的脫脂棉球。
⑦ 可憑經(jīng)驗(yàn)確定抽提是否,也可用濾紙或毛玻璃檢查,由抽提管下口滴下的乙mi滴在濾紙或毛玻璃上,揮發(fā)后不留油跡表明抽提。
⑧ 在揮發(fā)乙mi或石油mi時(shí),切忌用直接火加熱,應(yīng)該用電熱套,電熱水浴鍋等。烘前應(yīng)驅(qū)除全部殘余的乙mi,因乙mi稍有殘留,放入烘箱時(shí),有發(fā)生的危險(xiǎn)。
⑨ 反復(fù)加熱會(huì)因脂類氧化而增重。重量增加時(shí),以增重前的重量作為恒重。
另:因?yàn)橐襪i是麻醉劑,要注意室內(nèi)通風(fēng)。
6、改進(jìn)型直滴式抽提法(快速測(cè)油器,此部分了解)
快速測(cè)油器是在索氏提取的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種脂類測(cè)定儀器,有多種結(jié)構(gòu)形式,基本工作原理是:盛有試樣濾紙筒置入抽提筒,用乙mi抽提脂肪,抽凈后,取濾紙筒,關(guān)三通閥,繼續(xù)加熱直接回收乙mi。效率高于索氏法,但仍需要3-8h,主要的區(qū)別在于比索氏法的提取管內(nèi)徑變大、滴口呈鋸齒形、抽提筒在燒瓶中,使得溫度高、燒瓶口徑大,烘干時(shí)間短。
國(guó)外的快速測(cè)脂裝置——特卡托脂肪測(cè)定儀是先把被測(cè)量的樣品放到乙mi中浸煮提出大部分的脂肪,再將樣品提升于乙mi的液面以上,用乙mi進(jìn)行淋洗出樣品中殘余的油。
(二)氯仿-甲醇提取法(又稱CM法,掌握原理和應(yīng)用特性即可)
原理:將試樣分散于氯仿-甲醇混合溶液中,在水浴中輕微沸騰,氯仿、甲醇和試樣中的水分形成三種成分的溶劑,可把包括結(jié)合態(tài)脂類在內(nèi)的全部脂類提取出來(lái)。過(guò)濾除去非脂成分,回收溶劑,殘留的脂類可用石油mi提取,蒸餾除去石油mi后定量。
本法適用于結(jié)合態(tài)脂類,磷脂含量高的樣品,如魚(yú)、貝、肉、蛋、大豆及其制品。
二、化學(xué)處理后萃取法
某些食品中,脂肪被包含在食品組織內(nèi)部,或與食品成分結(jié)合而成結(jié)合態(tài)脂類,如,谷物等淀粉顆粒中的脂類,面條、焙烤食品等組織中包含的脂類,用索氏提取法不能提取出來(lái)。這種情況下,可用強(qiáng)酸將淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素水解,使脂類游離出來(lái),再用有機(jī)溶劑提取。
(一)酸水解法(要求全掌握)
1. 原理:將試祥與鹽酸溶液一同加熱進(jìn)行水解,使結(jié)合或包藏在組織里的脂肪游離出來(lái),再用乙mi和石油mi提取脂肪,回收溶劑,干燥后稱量,提取物的重量即為脂肪含量。
2. 適用范圍與特點(diǎn):
此法適用于各類、各種狀態(tài)的食品中脂肪測(cè)定。脂肪被包含成結(jié)合態(tài)或加工后的混合食品,易吸濕,不好烘干的,用索氏提取法不行的樣品,效果更好。本法不適于測(cè)定含磷脂高的食品、如:魚(yú)、貝、蛋品等。因?yàn)樵邴}酸加熱時(shí),磷脂幾乎分解為脂肪酸和堿,當(dāng)只測(cè)定前者時(shí),使測(cè)定值偏低。本法也不適于測(cè)定含糖高的食品,因糖類遇強(qiáng)酸易炭化而影響測(cè)定。
3. 測(cè)定方法
(1)水解:準(zhǔn)確稱取固體樣品2g于50ml大試管中,加入8mL水,用玻璃棒充分混合,加10ml鹽酸?;蚍Q取液體樣品10g于50mL大試管中,加10mL鹽酸?;靹蚝笥?0~80 ℃的水浴中,每隔5~10min用玻璃棒攪拌一次至脂肪游離為止,約須40~50min,取出靜置,冷卻。
(2)提取:
取出試管加入10mL乙醇,混合。冷卻后將混合物移入100mL具塞量筒中,用25mL乙mi分次沖洗試管,洗液一并倒入具塞量筒內(nèi)。加塞振搖1min,將塞子慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)放出氣體,再塞好,靜置15min,小心開(kāi)塞,用石油mi-乙mi等量混合液沖洗塞及筒口附著的脂肪。靜置10~20min,待上部液體清晰,吸出上層清液于已恒重的錐形瓶?jī)?nèi),再加入5ml乙mi于具塞量筒內(nèi)振搖,靜置后仍將上層乙mi吸出,放入原錐形瓶?jī)?nèi)。將錐形瓶于水浴上蒸干,置95~105 ℃烘箱中干燥2h,取出放干燥器中冷卻30min后稱量。