反式脂肪酸分析方法的研究进展Word格式.doc

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生长发育。

丹麦政府依据该国营养委员会对TFA潜在危害性的研究结论，于2003年6月制定了严格的规定，成为世界上第一个对食品中TFA设立法规进行限制的国家。

美国食品和药品监督管理局（FDA）在2003年7月作出规定：

自2006年1月1日起，食品营养标签中必须标注产品的饱和脂肪酸含量及TFA的含量。

近年来，人们对TFA问题日益关注，TFA成为研究的热点。

本文综述了TFA的来源、存在形式及分析方法方面的研究进展。

1TFA的来源及其存在形式

1.1反刍动物（如牛、羊等）脂肪及其乳制品

反刍动物体脂及乳制品中的TFA约占总脂肪酸含量的1%~8%，主要来源于饲料中不饱和脂肪酸在反刍动物肠腔中丁酸弧菌属菌群的酶促生物氢化。

双键所在的位置有Δ4~Δ16位，其中以Δ11t-18：

1为主。

1.2植物油脂精炼过程中的高温脱臭

油脂脱臭过程中形成的TFA为总脂肪酸含量的3%左右，主要来源于亚油酸和亚麻酸的顺反异构，以单反式多不饱和脂肪酸为主，反式单不饱和脂肪酸的含量极少。

其主要形式有Δ9c，12t-18∶、

2Δ9t，12c-18∶、Δ9c，12c，

2

15t-18∶

3、Δ9t，12c，15c-18∶。

3

1.3植物油脂的选择性氢化

食用油脂选择性氢化是TFA的主要来源。

人造奶油、起酥油、煎炸油等以氢化油为原料，其TFA含量较高。

人造奶油中TFA含量随品种的不同而有所差别，一般在5%~30%；

起酥油为20%~30%；

深度煎炸油在30%以上，有的甚至高达50%。

在选择性氢化过程中，植物油脂中多不饱和脂肪酸不饱和度降低，双键发生顺反异构和位置异构，形成了大量的反式十八碳单烯脂肪酸（t-18：

1）和一定量的反式十八碳双烯脂肪酸（tt-18：

2，c/t-18：

2）。

氢化油中t-18：

1脂肪酸的位置异构体有Δ4~Δ16，其中以Δ9t-18：

1、Δ10t-18：

1和Δ11t-18：

1三种位置异构体为主。

2TFA的分析方法

TFA的分析方法很多，如光谱法、色谱法、电泳分析法、臭氧分析法等，以红外光谱法和色谱法最为常用。

2.1TFA的红外光谱（IR）分析

反式构型的双键由于其C-H的平面外振动，使得TFA在966cm-1处存在最大吸收，而顺式构型的双键和饱和脂肪酸在此处却没有吸收。

因此，利用这一原理可以确定油脂中是否存在TFA并进行定量分析。

红外光谱法测定TFA快速、简便，但是存在以下缺点：

①体系中共轭双键含量不能大于1%（共轭双键的最大吸收在950cm-1~990cm-1之间）；

②测定体系中不能存在游离的羧基和甘油羟基（O-H的平面外振动最大吸收在935cm-1处），否则会干扰反式双键中C-H的最大吸收，降低测定值的精确度。

为了取得较好的测定结果，一般需进行预处理，将油样甲酯化；

③样品中TFA含量应不低于5%，否则测定结果的误差较大，精度不高。

用传统的红外光谱法测定TFA含量低于5%的体系时，测定结果的相对标准偏差达50%。

随着红外光谱技术的不断发展，红外光谱法在TFA测定中的应用日益增加，分析技术日趋成熟。

采用全反射傅立叶变换红外光谱法（ATR-FTIR）测定油脂中的TFA，以不含TFA的油样作为参照物，所得TFA谱图在966cm-1处呈现对称峰形，基线水平（如图1所示），且该方法不需进行样品的甲酯化处理，不需要使用有毒溶剂二硫化碳。

采用ATR-FTIR对不同的甘油三酯样品进行直接测定，结果显示，TFA的含量为1.95%~39.12%，测定结果的相对标准偏差为18.97%~1.62%；

样品经甲酯化处理后，测得的结果为3.41%~39.08%，相对标准偏差为18.46%~0.9%。

用TFA含量为0.53%~40.69%的一系列标准品评价上述结果的准确度时，最大误差-11%，平均误差1.3%。

图1TFA的ATR-FTIR光谱图（上）和FTIR光谱图（下）

2.2TFA的气相色谱（GC）分析

气相色谱法已被广泛的应用于脂肪酸组成分析，脂肪酸的碳链长度、不饱和度和双键的几何构型等结构上的差异，使脂肪酸在气相色谱柱上的保留时间不同。

1956年，James等人采用4英尺长的ApiezonM填充柱首次实现了饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的分离。

脂肪酸在非极性气相色谱柱上的保留时间主要由挥发性决定，此时碳链长度是决定其保留时间的主要因素；

在极性气相色谱柱上的保留时间由极性和链长共同决定，因此极性柱对不饱和脂肪酸的分离更有效。

McDonald等人采用12%的Silar10C为固定相的填充柱，使亚油酸中全顺式和全反式2种几何异构体达到了基线分离；

亚麻酸的8种几何异构体也得到了部分分离，但是由于填充柱的柱长不够、柱效不高，未能实现亚油酸和亚麻酸顺、反式位置异构体的分离。

阻燃性毛细管气相色谱柱的发展，极大地提高了气相色谱法的分离效率，毛细管柱长由15m增加至100m时，柱子的有效塔板数由原来的40000增加到了250000，使毛细管气相色谱法在脂肪酸分析中的应用得到了前所未有的发展。

目前，常用于脂肪酸顺、反式位置异构体分析的气相色谱柱有CP-Sil88、SP-2560、SP-2340和BPX-70，都以高极性的氰丙基为固定相，由于氰丙基的含量不同极性有所差别，其中CP-Sil88的应用较为广泛。

脂肪酸在此类高极性柱上的流出顺序为：

饱和、单不饱和、二不饱和；

反式异构体在顺式异构体之前流出，但是顺、反式位置异构体仍有部分的重叠（如图2所示）。

图2毛细管柱100-mCP-Sil88分离乳脂的部分气相色谱图

银离子薄层色谱和气相色谱联用分析技术（Ag-TLC/GC）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TFA总量定量分析的准确度。

该方法以Ag-TLC对样品中顺、反式异构体进行预分离，用溶剂提取Ag-TLC上的顺、反式异构体，再用GC对TFA进行定性和定量分析（如图3所示）。

Cruz-Hernandez等人通过适当地降低柱温，实现了顺、反式脂肪酸各种位置异构体的基线分离（如图4所示）。

图3Ag-TLC/GC分析乳脂中顺、反式脂肪酸的部分气相色谱图图4100-mCP-Sil88分析Ag-TLC分离后的TFA（120℃）

2.3TFA的银离子高效液相色谱（Ag-HPLC）分析

由于Ag-TLC中的银离子的真实浓度难以确定，在薄板的浸渍过程中，银离子易氧化，而且不易被均匀地吸附，因此Ag-TLC对操作技术要求较高。

Ag-TLC的样品容量小，分离后的斑点较分散，定量也比较困难。

因此，近年来人们用Ag-HPLC替代Ag-TLC分离顺、反式不饱和脂肪酸。

不饱和脂肪酸在银离子柱上的分离是由不饱和度和双键的顺、反式几何构型决定的。

Adlof等人采用Ag-HPLC对氢化油样进行分析，以正己烷-乙腈（100：

0.15，v/v）进行洗脱，示差折光（RI）检测出现4个峰，按出峰顺序分别为饱和脂肪酸、t-18：

1、c-18：

1和18：

2（如图5所示）；

以正己烷-乙腈（100：

0.08，v/v）进行洗脱，紫外（UV）检测样品中18：

1脂肪酸的位置异构体，其中顺、反式脂肪酸位置异构体中的Δ8和Δ9都不能分开，Δ10c-18：

1的分离度较差（如图6所示）；

当乙腈含量达0.4%时，可以检出多不饱和脂肪酸甲酯。

图5Ag-HPLC分析氢化油的部分液相色谱图

（A：

饱和脂肪酸，B：

t-18：

1，C：

c-18：

1，D：

c-18：

2）

图6Ag-HPLC分析18：

1脂肪酸位置异构体

t-18：

1，C：

c-18：

1）

乙腈在正己烷中的溶解度很小，而且商业化生产的银离子高效液相柱较少、价格昂贵，在一定程度上局限了Ag-HPLC在脂肪酸分析上的应用。

3结束语

在进行TFA分析时，IR、Ag-TLC/GC和Ag-HPLC3种方法各有优缺点：

红外光谱法快速、简便，但是在测定TFA含量小于5%的样品时误差较大，且不能对各种位置异构体分别进行准确定量；

Ag-HPLC的测定条件较为温和，分析时间较短，顺式和反式18碳单烯不发生重叠，但是对各种位置异构体的分离度不高；

Ag-TLC/GC能较好地实现各种位置异构体的分离，准确地对各种位置异构的TFA进行定量，但是操作技术要求高，分析时间较长。

上述方法在TFA的检测方面各有优缺点，还需要进一步研究快速、简便，同时能有效分离TFA的方法。

比如，Ag-HPLC和GC联用，克服Ag-TLC在分析TFA时的困难、自动化程度高，可以更为准确地定量顺、反式脂肪酸的各种位置异构体。

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