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TECHNICAL ARTICLES
更新時間：2015-01-19
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脂類的測定,概述，測定意義（粗脂肪測定，索氏提取器
本章主要學習內容有三節。*節的脂類概述中，對于脂類的種類、存在形式、測定意義及樣品預處理進行介紹；第二節脂類測定方法中，以總脂測定為主要學習內容，總脂的測定方法分為兩類，一類是直接測定法，主要針對游離態脂類物質的測定，主要學習兩種具體方法——索氏提取法和氯仿-甲醇提取法，其中索氏提取法是學習重點，對其所有的內容都要掌握，氯仿-甲醇提取法的原理及適用范圍要了解；第二類是化學處理后萃取法，針對非游離狀態的結合態脂類進行測定，主要掌握酸水解法，了解三種乳脂肪的測定方法，這三種測定方法均為酸水解或堿水解法。第三節食用油脂指標的測定中，只需掌握碘價、酸價、過氧化值、羰基價等概念即可。
*節 脂類的概述
一、食品中的脂類物質和脂肪含量：
脂類為俗稱。檢測標準中常以“總脂"或“正乙烷或乙mi可提取物"等術語來體現。
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。多數動、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存在形式的，如動物性脂肪及植物性油脂；也有結合態的，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，與蛋白質或碳水化合物形成結合態。對大多數食品來說，游離態脂肪是主要的，結合態脂肪含量較少。
植物性或動物性油脂中脂肪含量zui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、脂類物質的測定意義
脂肪是食品中重要的營養成分之一，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養素，每克脂肪在體內可提供 37.62 kJ (9 kcal) 熱能，是食物中能量zui高的營養素；在食品加工生產過程中，原料，半成品，成品的脂類含量對產品風味、組織結構、品質、外觀、口感等都有直接影響，所以脂肪含量是一項重要控制指標。
（脂類的測定,概述，測定意義（粗脂肪測定，索氏提取器）
三、脂類的測定
脂類的測定項目很多，我們只介紹脂類總量的測定。不同來源的食品所含的脂肪在結構上有許多差異，所以沒有一種通用的提取劑。脂類的共同特點是在水中的溶解度非常小，能溶于脂肪溶劑中，再根據相似相溶的規律具體選擇。
1. 乙mi：有一定極性，但不如乙醇、甲醇、水等，溶解脂肪的能力強，應用zui多。GB中關于脂肪含量的測定都采用它作提取劑。乙mi沸點低（34.6℃），易燃。乙mi可飽和2%的水，含水乙mi在萃取脂肪的同時，會抽提出糖分等非脂成分。所以必須用無水乙mi作提取劑，被測樣品也要事先烘干（原因要清楚）。
2. 石油醚：石油醚的沸點比乙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。有時也采取乙mi+石油醚共用。但乙mi、石油醚都只能提取樣品中游離態的脂肪。
3. 氯仿-甲醇：一種有效的溶劑，對脂蛋白、磷脂提取效率較高。特別適用于水產品、家禽、蛋制品中脂肪的提取。
樣品預處理：
（1）固體樣品要粉碎，顆粒大小要合適，注意粉碎過程中的溫度，防止脂肪氧化。
（2）樣品要干燥，但干燥過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——脂肪易氧化成結合態。較理想的方法是冷凍干燥法。
（3）酸水解：對于乙mi不能滲入內部的或含結合態脂肪采用該法。
（脂類的測定,概述，測定意義（粗脂肪測定，索氏提取器）
第二節 脂類的測定方法
總脂的測定可分為：
直接萃取法：索氏提取法、氯仿-甲醇提取法
化學處理再萃取法：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
減法測定法：（用于脂肪含量超過80%的樣品，采用去水法或去不溶雜質法，
見P101/102頁
一、直接萃取法：
（一）索氏提取法（索克斯列特抽提法）（該法的所有內容都要掌握）
1. 原理：將經前處理的、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、樹脂、蠟狀物、揮發油等。
（引入索氏提取器詳細講解其結構及連接方式）
2. 適用范圍與特點
適用于脂類含量較高，結合態脂類含量少或經水解處理過的（結合態已轉變成游離態），樣品應能烘干，磨細，不易吸濕結塊。
此法是經典的脂類測定方法，對于大多數樣品的測定結果比較可靠。但缺點是費時長（3~24h），溶劑用量大，需要專門的儀器——索氏提取器進行檢測。
3. 測定方法
（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，內放一小片脫脂棉，用白細線扎好定型，在100~105℃烘箱中烘至恒量（準確至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的樣品 2~5g（可取測定水分后的樣品)，必要時拌以海砂（防結塊），無損地移入濾紙筒內。
b、半固體或液體樣品：稱取5.0~10.0g于蒸發皿中，加入海砂約20g于沸水浴上蒸干后，再于95~105℃烘干、研細，全部移入濾紙筒內，蒸發皿及粘附有樣品的玻璃棒都用沾有乙mi的脫脂棉擦凈，將棉花一同放進濾紙筒內。
（）
（3）索氏提取器的準備
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
將濾紙筒或濾紙包放入提脂管內，連接已干燥至恒重的脂肪接受瓶，由冷凝管上端加入無水乙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，時間一般視含油量高低而定，3~24h，至抽提*為止（用濾紙試）。
（5）回收溶劑及稱重
取出濾紙筒，用抽提器回收乙mi，當乙mi在提脂管內將虹吸時（液位接近彎管高度時）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，使液面超過虹吸管，乙mi即經虹吸管流入瓶內。按同法繼續回收，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確稱量。
或將濾紙筒置于小燒杯內，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量即為脂肪質量。所用濾紙應事先用乙mi浸泡揮干處理，濾紙筒應預先恒量。
4、結果計算
脂肪(％)＝(m2-m1) / m×100
m2——接受瓶和脂肪的質量（或濾紙筒和殘留物質量），g；
ml——接受瓶的質量（或抽提后濾紙筒質量），g；
m——無水樣品的質量，g。
5. 注意及說明
① 樣品應干燥后研細，樣品含水分會影響溶劑提取效果，而且溶劑會吸收樣品中的水分造成非脂成分溶出。裝樣品的濾紙筒一定要嚴密，不能往外漏樣品，但也不要包得太緊影響溶劑滲透。放入濾紙筒時高度不要超過虹吸回流彎管，否則彎管上部的樣品中脂肪不能提盡，造成誤差。
② 對含多量糖及糊精的樣品，要先以冷水使糖及糊精溶解，經過濾除去，將殘渣連同濾紙一起烘干，再一起放入抽提管中。
③ 抽提用的乙mi或石油mi要求無水、無醇、無過氧化物，揮發殘渣含量低。因水和醇可導致水溶性物質溶解，如水溶性鹽類、糖類等，使得測定結果偏高。過氧化物會導致脂肪氧化，在烘干時也有引起爆炸的危險。
④乙mi中過氧化物的檢查方法：取6mL乙mi，加2mL 10%的碘化鉀溶液，用力振搖，放置1min，若出現黃色，則證明有過氧化物存在。過氧化物如:H2O2、Na2O2、CaO2、BaO2、ZnO2、 MgO2等
⑤ 提取時水浴溫度不可過高，以每分鐘從冷凝管滴下80滴左右，每小時回流6~12次為宜，提取過程應注意防火。
⑥ 在抽提時，冷凝管上端連接一個氯化鈣干燥管，這樣，可防止空氣中水分進入，也可避免乙mi揮發在空氣中，如無此裝置可塞一團干燥的脫脂棉球。
⑦ 可憑經驗確定抽提是否*，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，揮發后不留油跡表明抽提*。
⑧ 在揮發乙mi或石油mi時，切忌用直接火加熱，應該用電熱套，電熱水浴鍋等。烘前應驅除全部殘余的乙mi，因乙mi稍有殘留，放入烘箱時，有發生爆炸的危險。
⑨ 反復加熱會因脂類氧化而增重。重量增加時，以增重前的重量作為恒重。
另：因為乙mi是麻醉劑，要注意室內通風。
6、改進型直滴式抽提法（快速測油器，此部分了解）
快速測油器是在索氏提取的基礎上發展起來的一種脂類測定儀器，有多種結構形式，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，關三通閥，繼續加熱直接回收乙mi。效率高于索氏法，但仍需要3-8h，主要的區別在于比索氏法的提取管內徑變大、滴口呈鋸齒形、抽提筒在燒瓶中，使得溫度高、燒瓶口徑大，烘干時間短。
國外的快速測脂裝置——特卡托脂肪測定儀是先把被測量的樣品放到乙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，可把包括結合態脂類在內的全部脂類提取出來。過濾除去非脂成分，回收溶劑，殘留的脂類可用石油醚提取，蒸餾除去石油醚后定量。
本法適用于結合態脂類，特別是磷脂含量高的樣品，如魚、貝、肉、蛋、大豆及其制品。
二、化學處理后萃取法
某些食品中，脂肪被包含在食品組織內部，或與食品成分結合而成結合態脂類，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。這種情況下，可用強酸將淀粉、蛋白質、纖維素水解，使脂類游離出來，再用有機溶劑提取。
（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行水解，使結合或包藏在組織里的脂肪游離出來，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：
此法適用于各類、各種狀態的食品中脂肪測定。特別是脂肪被包含成結合態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。本法不適于測定含磷脂高的食品、如：魚、貝、蛋品等。因為在鹽酸加熱時，磷脂幾乎*分解為脂肪酸和堿，當只測定前者時，使測定值偏低。本法也不適于測定含糖高的食品，因糖類遇強酸易炭化而影響測定。
3. 測定方法
（1）水解：準確稱取固體樣品2g于50ml大試管中，加入8mL水，用玻璃棒充分混合，加10ml鹽酸。或稱取液體樣品10g于50mL大試管中，加10mL鹽酸。混勻后于70~80 ℃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。加塞振搖1min,將塞子慢慢轉動放出氣體，再塞好，靜置15min，小心開塞，用石油醚-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內，再加入5ml乙mi于具塞量筒內振搖，靜置后仍將上層乙mi吸出，放入原錐形瓶內。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。
（3）結果計算：
式中 ——脂類質量分數，%；
m ——試樣質量，g;
m1 ——空錐形瓶質量，g;
m2 ——錐形瓶與樣品脂類質量，g;
（4）說明（要求掌握）
① 開始加入8mL水是為防止后面加鹽酸時干試樣固化，水解后加入乙醇可使蛋白質沉淀，降低表面張力，促進脂肪球聚合，同時溶解一些碳水化合物如糖，有機酸等。后面用乙mi提取脂肪時因乙chun可溶于乙mi故需加入石油mi降低乙chun在mi中的溶解度，使乙chun醇溶解物殘留在水層，使分層清晰。
② 揮干溶劑后殘留物中若有黑色焦油狀雜質，是分解物與水一同混入所致，會使測定值增大造成誤差，可用等量的乙mi及石油mi溶解后，過濾，再次進行揮干溶劑的操作
③ 若無分解液等雜質混入，通常干燥2h即可恒量。
以上的索氏提取法及酸水解法都是國標方法，見GB/T 5009.6—2003《食品的脂肪測定》1.索氏提取法 2.酸水解法
下面介紹三種乳脂肪的測定方法，都屬于化學處理后萃取法的脂類測定。（二）羅茲-哥特里法（Rose-Gottlieb）
1. 原理（又可稱為堿性乙mi提取法，可掌握其中的一些知識點）
利用氨-乙醇溶液破壞乳的膠體性狀及脂肪球膜，使非脂成分溶解于氨-乙醇溶液中，而脂肪游離出來，再用乙mi-石油mi提取出脂肪，蒸餾去除溶劑后，殘留物即為乳脂肪。
脂肪球膜存在的條件是在酪蛋白的等電點 pI＝4.6（乳液的pH＝6.5～6.7）
2. 適用范圍與特點
本法適用于各種液狀乳(生乳、加工乳、部分脫脂乳、脫脂乳等)，各種煉乳、奶粉、奶油及冰淇淋等能在堿性溶液中溶解的乳制品，也適用于豆乳或加水呈乳狀的食品。
本法為標準化組織(ISO)，(FAO/WHO)等采用，為乳及乳制品脂類定量標準法。
3. 測定方法
主要儀器抽脂瓶：內徑2.0~2.5cm容積100mL，如圖。取一定量樣品于抽脂瓶中，分別加入氨水，乙醇，乙mi，石油醚，充分搖勻，待上層液澄清時．讀取醚層體積，放出一定體積醚層于一已知重量的燒瓶中，蒸餾回收乙mi和石油mi，烘干至恒重，稱重。
（三）巴布科克法和蓋勃氏法（測乳脂肪）
1.原理（也是國標方法，見GB/T5009.46）
用濃硫酸溶解乳中的乳糖和蛋白質等非脂成分，將牛奶中的酪蛋白鈣鹽轉變成可溶性的重硫酸酪蛋白，使脂肪球膜被破壞，脂肪游離出來，再利用加熱離心，使脂肪*迅速分離，直接讀取脂肪層的數值，便可知被測乳的含脂率。
2. 適應范圍與特點
這兩種方法都是測定乳脂肪的標準方法，適用于鮮乳及乳制品脂肪的測定。對含糖多的乳品（如甜煉乳、加糖乳粉等），采用此方法時糖易焦化，使結果誤差較大，故不適宜。
此法操作簡便，迅速。對大多數樣品來說測定精度可滿足要求，但不如重量法準確。
（引入圖片講解兩種乳脂瓶的結構）
3. 測定方法（以巴布科克為例）
精密吸取17.6mL樣品，倒入巴布科克氏乳脂瓶中，再取17.5mL硫酸，沿瓶頸緩緩注入瓶中，將瓶頸回旋，使液體充分混合，至無凝塊并呈均勻棕色。置乳脂離心機上，以約1000r/min的速度離心5min，取出，加入80oC以上的水至瓶頸基部，再置離心機中離心2min，取出后再加入80oC以上的水至脂肪浮到2或3刻度處，再置離心機中離心1min，取出后置55~60oC水溶中，5min后立即讀取脂肪層zui高與zui低點所占的格數，即為樣品含脂肪的百分數。
4. 說明及討論
① 硫酸的濃度要嚴格遵守規定的要求，如過濃會使乳炭化呈黑色溶液而影響讀數；過稀則不能使酪蛋白*溶解，會使測定值偏低或使脂肪層混濁。
② 硫酸除可破壞脂肪球膜，使脂肪游離出來外，還可增加液體相對密度，使脂肪容易浮出。
③ 蓋勃法會加入異戊醇，作用是促使脂肪析出，并能降低脂肪球的表面張力，以利于形成連續的脂肪層
④ 加熱（65~70oC水浴中）和離心的目的是促使脂肪離析。
⑤ 巴布科克法中采用17.6mL標準吸管取樣，實際上注入巴氏瓶中的樣品只有17.5mL，牛乳的相對密度為1.03，故樣品重量為17.5×1.03=18g。巴氏瓶頸的刻度（0-10%）共10個大格，每大格容積為0.2mL，在60oC左右，脂肪的平均相對密度為0.9，故當整個刻度部分充滿脂肪時，其脂肪重量為0.2×10×0.9=1.8g。18g樣品中含有1.8g脂肪，即瓶頸全部刻度表示為脂肪含量10%，每一大格代表1%的脂肪。故瓶頸刻度讀數即為樣品中脂肪百分含量。
⑥ 每組樣品取兩只乳脂瓶進行測定。放入離心機時，必須對稱放置。
⑦ 硫酸的濃度和用量必須嚴格按照規定，沿瓶壁緩慢加入，回旋搖動，使充分混合 ，否則易時脂肪層產生黑色塊粒。
注：三種測定乳脂肪方法的準確度比較：
羅茲-哥特里法＞巴布科克法＞蓋勃法
第三節 食用油脂的指標檢測（掌握概念）
一、酸價的測定
1. 概述
酸價—— 中和 1 g 油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的質量 （mg)。
酸價是反映油脂酸敗的主要指標。
2.操作
（1）稱取均勻的油樣注入錐形瓶。
（2）加入中性乙mi-乙醇溶液50ml，搖動，使油樣*溶解。
（3）加2-3滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的堿液滴定至出現微紅色在30秒內不消失，記下消耗的堿液毫升
3.結果計算
以酸價表示油脂酸價按下列公式計算
酸價（mg KOH /g 油）=V × C×56.1 /W
用游離脂肪酸的百分含量來表示
FFA% = AV ×脂肪酸分子量/56.108×1/10
對于某一脂肪酸，其分子量為常數，于是
f =脂肪酸分子量/56.108 × 1/10
則FFA%=f×AV
我國制定的油脂“酸價"標準為：一級不超過0.3，二級不超過0.5，三級不超過1，四級不超過3。也就是說，酸價在3以下對人體是安全的 。
油脂酸敗后會產生強烈的異味，營養價值降低，脂溶性維生素（維生素A、D、E）受到破壞。酸敗的油脂用于烹調時，食物中的易氧化維生素也會受到破壞。油脂酸敗后產生的氧化物對人體的酶系統，如琥珀酸氧化酶、細胞色素酶等有破壞作用。實驗表明，動物長期食用酸敗油脂可出現體重減輕、發育障礙、肝臟腫大等現象，并可誘發腫瘤。
二、碘價的測定
碘價（碘值）——100 g 油脂所吸收的氯化碘或溴化碘換算成碘的質量 （g)。
碘價在一定范圍內反映油脂的不飽和程度。
三、過氧化值的測定
1.概述
過氧化值—— 滴定 1 g 油脂所需用( 0.002 mol/L ) Na2S2O3 標準溶液的體積（mL)。過氧化值的大小是反映油脂是否新鮮及酸敗程度。
2.操作
（1）稱取混合均勻的油樣2-3g于碘量瓶中，或先估計過氧化值，再按表稱樣。
（2）加入氯仿-冰乙酸混合液30ml，充分混合。
（3）加入飽和碘化鉀溶液1ml，加塞后搖勻，在暗處放置3分鐘。
（4）加入50ml蒸餾水，充分混合后立即用0.01mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色時，加淀粉指示劑1ml，繼續滴定至藍色消失為止。
（5）同時做不加油樣的空白試驗。
3.計算
過氧化值(I2%)=(V1-V2)×N×0.1269/W ×100
V1----油樣用去的硫代硫酸鈉溶液體積ml
V2----空白試驗用去的硫代硫酸鈉溶液體積ml
N-----硫代硫酸鈉溶液的當量濃度
W-----油樣重g
0.1269----1mg當量硫代硫酸鈉相當于碘的克數
用過氧化物氧的毫克當量數表示時，可按下式計算
過氧化值（meq/kg）= (V1-V2)×N/W×1000
兩種表示法間的換算關系
meq/kg=I2%×78.9
四、皂化價的測定
皂化價——中和 1 g 油脂中的全部脂肪酸（游離+ 結合的）所需氫氧化鉀的質量 （mg)。皂化價可對油脂的種類和純度進行鑒定。
五、羰基價的測定
用羰基價來評價油脂中氧化物的含量和酸敗程度。
總羰基價—— 用比色法測定。
本章要掌握的知識點：
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