荞麦籽油的脂肪酸组成与含量分析*

2015-11-23 02:25
化学工程师 2015年4期
关键词:外标法离子流硬脂酸

耿 薇

(咸阳师范学院化学与化工学院,陕西咸阳712000)

荞麦籽油的脂肪酸组成与含量分析*

耿 薇

(咸阳师范学院化学与化工学院,陕西咸阳712000)

通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定荞麦籽油中的脂肪酸含量,用外标法与峰面积归一法进行定量分析。荞麦籽油脂肪酸种类丰富,以不饱和脂肪酸为主,其中单不饱和脂肪酸为45.10%,多不饱和脂肪酸为32.76%。荞麦籽油中4种脂肪酸含量:油酸>亚油酸>棕榈酸>硬脂酸。

荞麦籽油;脂肪酸;气质联用;外标法;峰面积归一法

荞麦,又名三角麦、花麦,属蓼科、荞麦属双子叶植物。我国荞麦栽培历史悠久,分布甚广,常年栽培面积和总产量都位居世界前列。荞麦有苦荞、甜荞、野荞、翅荞4种,我国常见的有甜荞(普通荞麦)和苦荞(鞑靼荞麦)2个品种。荞麦富含蛋白质、维生素、矿物质、黄酮类以及脂肪酸等多种对人体有益的生物活性成分,是一种极具研究开发价值的农作物。脂肪酸是人体不可缺少的营养成分之一,与健康密切相关[1,2]。已有用气相色谱-质谱联用(GC-MS)的峰面积归一法对荞麦籽中的脂肪酸含量做了分析[3],本文通过GC-MS的外标法与峰面积归一法两种方法分别对荞麦籽中的脂肪酸进行定量分析。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪(日本岛津SHIMADZU制作所);Sartorius CP124S电子天平(Max120g,d=0.1mg);20~200μL移液器(Thermo Finnpipette);10μL微量进样器(澳大利亚SGE);RE-52AA旋转蒸发器(上海嘉鹏科技有限公司);SHB-IIIA循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(河南省予华仪器有限公司);SB4200DTD超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司);101型电热鼓风干燥箱(北京科伟永兴仪器有限公司);索氏提取器,标准检验筛(40目,孔径0.45mm);HR7625飞利浦食品加工机。

荞麦籽,硫酸,正己烷,乙醚,甲醇,KOH,硬脂酸,棕榈酸,油酸,亚油酸。

所用试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。

1.2 分析条件

气相色谱条件:J&W DB-WAX弹性石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为高纯He,纯度≥99.999%;柱温:130~240℃。柱初温130℃,保持1min,以20℃·min-1升温至230℃,保持5min,再以20℃·min-1升温至240℃,保持6.5min,共18.00 min。进样口温度250℃;柱前压84.6kPa,柱流量1.00 mL·min-1,分流比1∶30;用微量进样器进样1.0μL。

质谱条件:EI离子源,离子源温度200℃,GC-MS接口温度200℃,电子能量70eV,电子倍增器电压0.97kV[3],质量扫描范围29~450m·z-1,溶剂峰切除时间1.6min,质谱检测起测时间1.7min。

1.3荞麦籽油的提取

将荞麦籽烘干粉碎,过40目筛。称取一定质量的样品,移入滤纸筒内,用乙醚作溶剂,采用索式提取器,恒温水浴30℃回流3h。倒出上清液,抽滤,用旋转蒸发仪将滤液蒸去乙醚后,得到荞麦籽油样品。

1.4 外标法

1.4.1 脂肪酸的甲酯化准确称量脂肪酸或样品于25mL比色管中,准确加入1%H2SO4-甲醇溶液2.0mL,于70℃水浴加热60min。再加正己烷定容至10mL,振荡,加水至25mL,振荡,静置24h,吸取上层脂肪酸甲酯,待测[4]。

1.4.2 脂肪酸标准溶液的配制选取常见的4种脂肪酸:棕榈酸,硬脂酸,油酸,亚油酸。准确称量4种脂肪酸的标准系列(7份)于25mL比色管中,棕榈酸0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mg;硬脂酸1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0mg;油酸2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5mg;亚油酸1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mg。按1.4.1配制标准溶液,待测。

1.5 峰面积归一法

样品的甲酯化:准确称量荞麦籽油于50mL圆底烧瓶中,准确加入正己烷-乙醚(2∶1)溶液10.0mL,使溶解,再加0.5mol·L-1KOH-甲醇溶液6.0mL,振荡,60℃恒温水浴回流进行酯化反应20min。加水至25mL,振荡并静置,吸取上层脂肪酸甲酯,待测。

2 结果与讨论

2.1 外标法分析结果

2.1.14 种脂肪酸的标准曲线图1为4种脂肪酸标准品的GC-MS总离子流图。绘制4种脂肪酸的标准曲线,得到标准曲线方程及相关系数。

图1 4种脂肪酸标准品的GC-MS总离子流图Fig.1 TIC of GC-MS of the four standard substance of fatty acids

2.1.2 样品分析结果荞麦籽中脂肪酸分析的GC-MS总离子流图见图2。

图2 荞麦籽中脂肪酸分析的GC-MS总离子流图Fig.2 The TIC of GC-MS of fatty acids from the buckwheat seed

荞麦籽中4种脂肪酸的含量见表1。

表1 荞麦籽中4种脂肪酸的含量(mg·g-1)Tab.1 Content of four fatty acids from the buckwheat seed

2.2.3 回收率与精密度准确称取样品(5份)30.0mg于25mL比色管中,分别加入棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸标准品,按1.5.1配制溶液,做GC-MS分析。表2是样品中4种脂肪酸含量的回收率与精密度。

表2 4种脂肪酸的回收率与精密度Tab.2 Recovery and precision of four fatty acids

2.2 峰面积归一法分析结果

图3为荞麦籽中脂肪酸分析的GC-MS总离子流图,对GC-MS谱图进行鉴定和定量分析,应用SHIMADZU GCMSsolution Release 2.10专业分析软件。

图3 荞麦籽中脂肪酸分析的GC-MS总离子流图Fig.3 TIC of GC-MS of fatty acids from the buckwheat seed

表3 荞麦籽中脂肪酸的组成Tab.3 The composition of fatty acids from the buckwheat seed

根据GC-MS检测所得到的质谱信息,用质谱图计算机检索数据库NIST147数据库进行检索,通过与标准谱图对照以及质谱碎片对峰的分析,确定每一个组分的化学结构[2]。采用计算机检索与人工解析各峰相应的质谱图,用峰面积归一法测定了其相对含量,结果见表3。

2.3 讨论

外标法与峰面积归一法分析荞麦籽中的脂肪酸含量,外标法是绝对定量,需要标准样品,做标准曲线,准确度较高,荞麦籽中4种脂肪酸含量:油酸>亚油酸>棕榈酸>硬脂酸。峰面积归一法是相对定量,计算荞麦籽中各脂肪酸的相对含量,可以看出荞麦籽脂肪酸种类丰富,以不饱和脂肪酸为主,荞麦籽中单不饱和脂肪酸为45.10%,多不饱和脂肪酸为32.76%。

普及到常见的油脂而言,可以直接使用峰面积归一法来检测相对含量,较简单易行。

[1]魏永生,郑敏燕,耿薇,等.常用动、植物食用油中脂肪酸组成的分析[J].食品科学,2012,33(16):188-193.

[2]古元梓,杨杰,魏永生,等.三甲基硅酯化法分析荞麦籽中的脂肪酸[J].化学与生物工程,2011,28(10):88-90.

[3]杨春英,刘学铭,陈智毅,等.15种食用植物油脂肪酸的气相色谱-质谱分析[J].食品科学,2013,34(6):211-214.

[4]寇秀颖,于国萍.脂肪和脂肪酸甲酯化方法的研究[J].食品研究与开发,2005,26(2):46-47.

Analysis of fatty acid in buckwheat seed oil*

GENG Wei
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Xianyang Normal University,Xianyang 712000,China)

This article analyzed the fatty acid in buckwheat seed oil by GC-MS,comparing external standard method and peak area normalisation method to analyze quantitatively.There are different kinds of fatty acid in buckwheat seed.The main kind is unsaturated fatty acid.The buckwheat seed had 45.10%unsaturated fatty acid and 32.76%polyunsaturated fatty acid.The content of the four fatty acids in buckwheat seed:oleic acid>linoleic acid>palmitic acid>stearic acid.

Buckwheat seed oil;Fatty acid;GC-MS;External standard method;Peak area normalization method

O657.63

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20150429

2015-11-25

咸阳师范学院专项科研基金项目(14XSYK017)

耿薇(1982-),女(汉族),硕士,工程师,主要从事分析测试方面的研究工作。

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