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脂肪测定方法

一、糕点、糖果中脂肪的测定

脂肪是食品的主要成分之一,常用的测定方法有:索氏提取法、酸水解法、三氯甲烷冷浸法、罗兹-哥特里法、盖勃法、巴布科氏法和尼霍夫氏碱法等。糕点及糖果食品主要用索氏提取法和酸水解法。

1、酸水解法

本法测定的脂肪为粗脂肪,适用于糕点及糖果样品,以及不易除去水分的样品

1)原理:利用强酸破坏蛋白质、纤维素及结合态脂类,使脂肪游离,再用乙醚或石油醚提取。

2)试剂:hcl、95%乙醇(体积分数)、无水乙醚(不含过氧化物)、石油醚(30~60℃沸程)

3)仪器:具塞量筒:100ml、恒温水浴箱

4)操作方法

提取:取出试管加入10ml乙醇,混合冷却后将混合物移入100ml具塞量筒中,用25ml乙醇分次冲洗试管,洗液一并倒入具塞量筒中。加塞振摇1min,将塞子慢慢转动放出气体,再塞好,静置15min,小心开塞,用石油醚-乙醇等量混合液冲洗塞及筒口附着的脂肪,静置10~20min,待上部液体清晰,吸出上层清液于已恒重的脂肪瓶中,再加5ml乙醚于具塞量筒中振摇,静置后仍将上层乙醚吸出,放入原脂肪瓶中。用索氏抽提器回收乙醚及石油醚。将脂肪瓶置于95~105℃烘箱中干燥2h,取出放干燥器中冷却30min后称至恒重。水解:准确称取固体样品2~5g置于50ml大试管中,加入8ml水,用玻璃棒充分混合,加10ml hcl(或称取液体样品10g于50ml大试管中,加10ml hcl)混匀后置于70~80℃水浴中,每隔5~10min用玻璃棒搅拌一次至脂肪游离为止,约需40~50min,取出静置,冷却。

5)说明

①开始加入8ml水是为防止后面加hcl时干试样固化。水解后加入乙醇可使蛋白质沉淀,降低表面张力,促进脂肪球聚合,同时溶解一些碳水化合物如糖、有机酸等。后面用乙醚提取脂肪时因乙醇可溶于乙醚,故需加入石油醚降低乙醇在醚中的溶解度,使乙醇溶解物残留在水层,使分层清晰。

②挥干溶剂后,残留物中若有黑色焦油状杂质,是分解物与水一同混入所致,会使测定值增大,造成误差,可用等量的乙醚及石油醚溶解后过滤,再次进行挥干溶剂的操作。

③若无分解液等杂质混入,通常干燥2h即可恒重。

2、索氏提取法:本法适用于各类食品中脂肪含量的测定,操作简便,准确度高,但提取时间长,是一种经典方法。

1)原理:将粉碎或经处理而分散的试样,放入圆筒滤纸内,将滤纸筒置于索氏提取管中,利用乙醚在水浴中加热回流,提取试样中的脂类于接受烧瓶中,经蒸发去除乙醚,再称出烧瓶中残留物的质量,即可计算出试样中脂肪的含量。

2)试剂:无水乙醚或石油醚

3)仪器:索氏脂肪抽提器、电热恒温水浴锅、电热恒温烘箱

4)操作方法:

样品制备:将样品置于100~105℃烘箱中烘干并磨碎(或用测定水分后的试样),准确称取2~5试样置于滤纸筒内,封好上口。

抽提:将装有试样的滤纸筒放入带有虹吸管的提脂管中 ,倒入乙醚,满至使虹吸管发生虹吸作用,乙醚全部流入提脂瓶,再倒入乙醚,同样再虹吸一次。此时,提脂烧瓶中乙醚量约为烧瓶体积的2/3.接上回流冷凝器,在恒温水浴中抽提,控制速度约为80滴/min(夏天约控制为45℃,冬天约控制为50℃),抽提3~4h至抽提完全(时间视含油量高低而定,或8~12h,甚至24h)。抽提是否完全可用滤纸或毛玻璃检查,由提脂管下口滴下的乙醚滴在滤纸或毛玻璃上,挥发后不留下痕迹表示抽取完全。

滤纸筒的制备:将滤纸裁成8cm×15cm大小,以直径为2.0cm的大试管为模型,将滤纸紧靠试管壁卷成圆筒型,把底端封口,内放一小片脱脂棉,用白细线扎好定型,在100~105℃烘箱中烘至恒重(准确至0.0002g)

索氏抽提器的准备:索氏抽提器是由回流冷凝管、提脂管、提脂烧瓶三部分所组成,提取脂肪之前应将各部分洗涤干净并干燥,提脂烧瓶需烘干并称至恒重。

回收溶剂:取出滤纸筒,用抽提器回收乙醚,当乙醚在提脂管内即将虹吸时立即取下提脂管,将其下口放到盛有乙醚的试剂瓶口处,使之倾斜,使液面超过虹吸管,乙醚即经虹吸管流入瓶内。按同法继续回收将乙醚完全蒸出后,取下提脂烧瓶,于水浴上蒸去残留乙醚。用纱布擦净烧瓶外部,于100~105℃烘箱中烘至恒重并准确称量(或将滤纸筒置于小烧杯内,挥干乙醚,在100~105℃烘箱中烘至恒重,滤纸筒及样品所减少的质量即为脂肪的质量。所用滤纸应事先用乙醚浸泡挥干处理,滤纸筒应预先恒量)

5)说明

1)此法原则上用于风干或经干燥处理的试样,但某些湿润。粘稠状态的食品,添加无水na2so4混合分散后也可使用索氏抽提法

2)乙醚回收后,烧瓶中稍残留乙醚,放入烘箱中有发生爆炸的危险,故需在水浴上加热使之完全挥发,另外,使用乙醚时室内应注意通风换气。仪器周围不要有明火,以防空气中的有机溶剂蒸气着火或爆炸。

3)提取过程中若溶剂蒸发损耗太多,可适当从冷凝器上口小心加入(用漏斗)适量新溶剂进行补充。

4)提脂烧瓶烘干称量过程中,反复加热会因脂类氧化而增量,故在恒重中若质量增加时,应以增量前的质量作为恒量。为避免脂肪氧化造成的误差,对富含脂肪的食品,应在真空干燥箱中干燥。

5)若样品份数多,可将索氏抽提器串联起来同时使用。所用乙醚应不含过氧化物、水分及醇类。

  
二、饮料中脂肪的测定

本节只介绍索氏提取法,其他方法见“糕点、糖果中脂肪的测定及乳及乳制品中脂肪的测定”

1、原理:同“糕点、糖果中脂肪的测定” 索氏提取法

2、仪器:索氏提取器、恒温水浴锅、恒温干燥箱

3、试剂:无水乙醚或石油醚、)海砂

4、测定方法

1)样品处理:半固体或液体饮料:精密称取5.0~10.0g样品于蒸发皿中,加入海砂约20g,于沸水浴上蒸干后,再于95~105℃烘干、磨细,全部移入滤纸筒内,蒸发皿及粘有样品的玻璃棒用沾有乙醚(或石油醚)的脱脂棉擦净,将脱脂棉一同放入滤纸筒内。固体饮料:精密称取干燥并研细的样品2~5g(可取测定水分后的样品),必要时拌以海砂,无损地移入滤纸筒内。

2)抽提:将滤纸筒放入索氏提取器内,连接已干燥至恒重的脂肪接受瓶,倒入乙醚(或石油醚),其量为接受瓶体积的2/3,于水浴上加热,进行回流抽提,控制乙醚(或石油醚)的滴速为80滴/min左右(夏天约40℃,冬天约50℃),根据样品含油量的高低,一般需回流提取6~12h,直至抽提完全为止。

3)回收溶剂、烘干、称重:取出滤纸筒,用抽提器回收乙醚(或石油醚)。待接受瓶内的乙醚(或石油醚)剩下1~3ml时,取下接受瓶,于水浴上蒸干,再于100~105℃烘箱中烘至恒重。


三、肉蛋及其制品中总脂肪的测定

肉及其制品中除游离脂肪外,肌肉组织中还存在一些结合脂类,因此脂肪测定分两类,即总脂肪(包括结合脂在内)和游离脂肪

1、酸水解法

1)原理:试样与稀hcl共同煮沸,试样中蛋白质及碳水化合物被水解,细胞壁被破坏,游离出包含的和结合的脂类部分,过滤得到的物质,干燥,然后用正己烷或石油醚抽提留在滤器上的脂肪,除去溶剂,即得脂肪总量。

2)试剂:抽提剂:正己烷或30~60℃沸程的石油醚、2mol/l的hcl溶液、蓝色石蕊试纸、玻璃珠

3)仪器及用具

实验室常规仪器和设备、绞肉机:孔径不超过4mm、索氏抽提器

4)试样的制备:取有代表性的试样至少200g,于绞肉机中使其均质化(至少绞两次)并混匀,封闭储存于一完全盛满的容器中(防止其腐败和成分变化),并尽可能提早分析试样。

5)操作方法

①酸水解:称取试样3~5g,精确至0.001g,置于250ml锥形瓶中,加入2mol/lhcl溶液50ml,盖上小表面皿,于石棉网上用火加热至沸腾,继续用小火煮沸1h并不时振摇,取下,加入热水150ml,混匀,过滤。锥形瓶和小表面皿用热水洗净,一并过滤。沉淀用热水洗至中性(用蓝色石蕊试纸检验)。将沉淀与滤纸置于大表面皿上,连同锥形瓶和小表面皿一起于(103±2)℃干燥箱内干燥1h,冷却。

②抽提脂肪:将烘干的滤纸放入衬有脱脂棉的滤纸筒中,用经抽提剂润湿的脱脂棉擦净锥形瓶、小表面皿和大表面皿上遗留的脂肪,放入滤纸筒中。将滤纸筒放入索氏抽提器的抽提筒内,连接内装少量玻璃珠并已干燥至恒重的接受瓶,加入抽提剂至瓶内容积的2/3处,于水浴上加热,使抽提剂每5~6min回流一次,抽提4h

③称量:取下接受瓶,回收抽提剂,待瓶中抽提剂剩1~2ml时,在水浴上蒸干,于(103±2)℃干燥箱内干燥30min,置于干燥器内冷却至室温,称量。重复以上烘干、冷却和称量过程,直至相继两次称量结果之差不超过试样质量的0.1%

④抽提完全程度的验证:用第二个内装玻璃珠、已干燥至恒重的接受瓶,用新的抽提剂继续抽提1h,增量不得超过试样质量的0.1%。同一试样进行两次测定。

7)允许误差:由同一分析者同时或相继进行的两次测定结果之差不得超过0.5%

8)注意事项

①放入滤纸筒时高度不要超过回流弯管,否则超过回流弯管以上部分样品中的脂肪不能提尽造成误差。

②提取时水浴温度不可过高,回流速度控制在5~6min回流一次为宜。

③在抽提时冷却管上端最好连接一个cacl2管,这不仅可以防止空气中水分的进入,还可避免抽提剂的挥发。若无此装置,可松松地塞一团干燥的脱脂棉球。

④浸出物在烘箱内干燥时间不能过长,因为极不饱和脂肪酸会受热氧化而增加质量。

⑤抽提瓶干燥时,瓶口应侧倒放置,使挥发物易与空气形成对流,干燥较快。

2、氯仿-甲醇提取法

1)原理:将试样分散于氯仿-甲醇混合液中,于水浴上轻微沸腾,氯仿-甲醇混合液与一定的水分形成提取脂类的有效溶剂,在使试样组织中结合态脂类游离出来的同时增大了与磷脂等极性脂类的亲和性,从而有效地提取出全部脂类。再经过滤除去非脂成分,然后回收溶剂,对于残留脂类要用石油醚提取,定量。

2)仪器:具塞三角瓶、电热恒温水浴锅:50~100℃、提取装置、布氏漏斗:11g-3、过滤板直径40mm,容量60~100ml、具塞离心管、离心机:3000转/min、组织捣碎机

3)试剂:氯仿:体积分数为97%以上    甲醇:体积分数为96%以上  氯仿-甲醇混合液:按2:1体积比混合   石油醚      无水na2so4:以120~135℃干燥1~2h

4)操作方法

提取:准确称取均匀样品5g置于具塞三角瓶内(高水分食品可加适量硅藻土使其分散),加入60ml氯仿-乙醇混合液(对于干燥食品,可加入2~3ml水)。连接提取装置,将其置于65℃水浴中,由轻微沸腾开始,加热1h进行提取。

回收溶剂:提取结束后,取下烧瓶用布氏漏斗过滤,并且用氯仿-甲醇混合液洗涤滤器、烧瓶及滤器中试样残渣,滤液、洗涤液一并收集于具塞三角瓶内,置65~70℃水浴中回收溶剂,至烧瓶内物料呈浓稠状,而不能使其干涸,然后冷却。

石油醚萃取、定量:用移液管加入25ml石油醚,然后加入15g无水无水na2so4,立即加塞混摇1min,将醚层移入具塞离心沉淀管进行离心分离(3000r/min)5min。用10ml移液管迅速吸取离心管中澄清的石油醚10ml,置于已称量至恒重的干燥称量瓶内,蒸发去除石油醚,于100~105℃烘箱中烘至恒量(约30min)

5)注意事项

溶剂回收残留物应具有一定流动性,不能完全干涸,否则脂类难以溶解于石油醚而使测定值偏低。故最好在残留有适量水分时停止蒸发。在用石油醚萃取时,应先加石油醚再加无水无水na2so4,以免影响脂肪的溶解。 提取结束后先用玻璃过滤器过滤,再用溶剂洗涤烧瓶,每次用5ml洗3次,然后用30ml洗涤残渣及滤器,洗涤残渣时可用玻璃棒一边搅拌试样残渣,一边用溶剂洗涤。回收溶剂也可利用索氏抽提器,抽脂瓶需事先恒重后,再把提取液移入提脂瓶。



四、乳及乳制品中脂肪的测定

乳及乳制品中脂类化合物是指乳脂肪和类脂两类化合物,测定方法有罗兹-哥特里法、盖勃法和巴布科氏法。

1、巴布科克法和盖勃法

这两种方法都是测定乳脂肪的标准方法,适用于鲜乳及乳制品脂肪的测定。对含糖多的乳品(如甜炼乳、加糖乳粉等),采用这两种方法时糖易焦化,使结果误差较大,故不宜采用。这两种方法操作简便、迅速。对大多数样品来说测定精度可满足要求,但不如质量法准确。

1)原理

用浓h2so4溶解乳中的乳糖和蛋白质等非脂成分,将牛奶中的酪蛋白钙盐转变成可溶性的重硫酸酪蛋白,使脂肪球膜被破坏,脂肪游离出来,再利用加热离心,使脂肪完全迅速分离,直接读取脂肪层的数值,便可知被测乳的含脂率。

2)试剂

①h2so4:相对密度为1.82~1.825(20%)

②异戊醇:相对密度为0.811±0.002(20%),沸程128~132℃

3)仪器

盖勃氏乳脂计:颈部刻度为0~8.0%,最小刻度值为0.1%、巴布科克乳脂瓶:颈部刻度有0~8.0%、0~10.0%两种,最小刻度值为0.1%、标准移乳管、乳脂离心机、盖勃氏离心机

2、罗兹-哥特里法:本法适用于各种液状乳(生乳、加工乳、部分脱脂乳、全脂乳等)、各种炼乳、奶粉、奶油及冰淇淋等能在碱性溶液中溶解的乳制品,也适用于豆乳或加水呈乳状的食品。本法是乳及乳制品脂类定量的国际标准法,被国际标准化组织(iso)、联合国粮农组织/世界卫生组织(fao/who)等所采用。

1)原理:利用氨-乙醇溶液破坏乳的胶体性状及脂肪球膜,使非脂成分溶解于氨-乙醇溶液中而将脂肪游离出来,再用乙醚-石油醚提取出脂肪,蒸馏去除溶剂后,残留物即为乳脂。

2)试剂:乙醚(分析醇)、石油醚:(分析醇)沸程30~60℃、95%乙醇(体积分数)分析纯、浓氨水:分析纯

3)仪器:罗兹-哥特里抽脂瓶、100ml脂肪瓶、移液管(25ml)、电热恒温水浴锅、电热恒温干燥箱、分析天平

4)操作方法

准 确吸(称)取样品(牛乳吸取10ml;乳粉1~5g用10ml60℃的水溶解)置于抽脂瓶中,加入1.25ml浓氨水,充分摇匀,于60℃水浴中加热15min。再摇动5min,加乙醇10ml,充分摇匀,于冷水中冷却后,加入25ml乙醚,加塞轻轻振荡混匀,小心放出气体,再塞紧,剧烈振荡混合1min,小心放出气体并取下塞子,加入25ml石油醚,加塞,剧烈振荡混合0.5min。小心开塞放出气体,敞口静置约30min,待液层分离后,读取并记录醚层体积,吸出醚层液10ml于已恒重的脂肪瓶中。蒸馏回收乙醚和石油醚后,将脂肪瓶置于100~105℃的干燥箱中干燥1.5h,取出放入干燥器中冷却至室温后称重,重复操作至恒重(前后两次质量之差不超过2mg)

5)说明及注意事项

加氨水后,要充分混匀,否则会影响下部醚对脂肪的提取。

操作时加入乙醇的作用是沉淀蛋白质以防止乳化,并溶解醇溶性物质,使其留在水中,避免进入醚层,影响结果。

加入石油醚的作用是降低乙醚极性,使乙醚与水不混溶,只抽提出脂肪,并可使分层清晰。

乳类脂肪虽然也属于游离脂肪,但因脂肪球被乳中酪蛋白钙盐包裹,又处于高度分散的胶体分散系中,故不能直接被乙醚、石油醚提取,需预先用氨水处理,故此法也称为碱性乙醚提取法。

若无抽脂瓶时,可用容积100ml的具塞量筒替用,待分层后读数,用移液管吸出一定量醚层。对已结块的乳粉,用本法测定脂肪,其结果往往偏低。

  

五、肉蛋及其制品中游离脂肪含量的测定

1、三氯甲烷冷浸法

1)原理:三氯甲烷浸出物以脂肪计。试样用三氯甲烷溶剂在常温下浸提后,回收三氯甲烷溶剂,干燥并称量浸出物,即为试样中的游离脂肪。

2)试剂:中性三氯甲烷(内含无水乙醇)。取三氯甲烷,以等量的水洗一次,同时按三氯甲烷体积20:1的比例加入100g/lnaoh溶液,洗涤两次,静置分层。倾出洗涤液,再用等量的水洗涤2~3次,至呈中性,将三氯甲烷用无水cacl2脱水后,于80℃水浴上进行蒸馏,接取中间流出液并检查是否为中性。于每100ml三氯甲烷中加入无水乙醇1ml,贮于棕色瓶中。

3)仪器

①脂肪浸抽管:玻璃制品,管长150mm,内径18mm,缩口部填脱脂棉。

②脂肪瓶:标准磨口,容量为150ml

 4)操作方法:称取2.00~2.50g均匀样品置于100ml烧杯中,加约15g无水na2so4粉末,以玻璃棒搅拌,充分研细,小心移入脂肪浸抽管中,用少许脱脂棉擦净烧杯及玻璃棒上附着的样品,将脱脂棉一并移入脂肪浸抽管内。用100ml中性三氯甲烷分10次浸洗管内样品,使脂肪洗净为止,将三氯甲烷滤入已知质量的脂肪瓶中,将脂肪瓶置于水浴上接冷凝回收三氯甲烷。然后将脂肪瓶于78~80℃干燥2h,取出放干燥器内30min,称量,以后每干燥1h称量一次,至先后两次称量相差不超过2mg。

2、索氏提取法

1)原理:试样用无水乙醚、石油醚或正己烷等溶剂抽提后,除去溶剂,干燥并称量抽提物,即为试样中的游离脂肪

 2)试剂:无水乙醚:沸点34.4℃、石油醚:沸程30~60℃、正己烷:沸点68.7℃、海砂:化学纯,粒度0.65~0.85mm,sio2的质量分数为99%、无水na2so4

3)仪器及用具

实验室常规仪器和设备、绞肉机:孔径不超过4mm、索氏抽提器

4)试样制备:同肉蛋及其制品中总脂肪测定中试样的制备

5)操作方法

①试样装入滤纸筒:称取2~5g试样(精确至0.001g),可取测定水分后的试样置于小烧杯中,加入适量海砂(或无水na2so4),用玻璃棒混合均匀,全部移入滤纸筒中。用沾有乙醚的脱脂棉擦净小烧杯和玻璃棒后放入滤纸筒中,滤纸筒上方用少量脱脂棉塞住。

②干燥:把滤纸筒移入电热式干燥箱中,于103℃干燥1h

③抽提:将滤纸筒放入索氏抽提器的抽提筒内,连接已经干燥至恒重的接受瓶,加入无水乙醚(石油醚或正己烷)至瓶内容积的2/3处,于水浴上加热,每5~6min回流一次,共抽提6~8h。抽提器上方用少量脱脂棉轻轻地塞住。

④称量:取下接受瓶,回收溶剂,待接受瓶中溶剂剩1~2ml时在水浴上蒸干,于100~105℃的烘箱中烘至恒重。

⑤第二次抽提:用第二个干燥至恒重的接受瓶,再用新的溶剂提取1h,以验证抽提是否完全,增量不超过试样质量的0.1%

6)允许误差:由同一分析者同时或相继进行的两次测定结果之差不得超过0.5%

7)注意事项

①加入无水na2so4的目的是为了将样品干燥

②所用乙醚必须是无水的,含水则可能将样品中的糖及无机物抽出,造成误差,被测样品也应先干燥。

③其他注意事项同氯仿-甲醇提取法