第 27 卷 第 2 期 2012 年 4 月 天 津 科 技 大 学 学 报 Journal of Tianjin University of Science & Technology Vol.27 No. 2 Apr. 2012 油 脂 中 总 不 饱 和 脂 肪 酸 的 紫 外 光 谱 测 定 赵 娟, 杨 志 岩, 闫 仲 丽, 降 升 平 ( 天 津 科 技 大 学 现 代 分 析 技 术 研 究 中 心, 天 津 300457) 摘 要 : 利 用 紫 外 光 谱 测 定 油 脂 中 不 饱 和 成 分, 以 动 物 油 为 对 照, 主 要 分 析 检 测 了 常 见 的 7 种 植 物 油. 本 文 确 定 了 紫 外 谱 图 分 析 油 脂 的 检 测 条 件, 将 原 始 油 配 制 成 0.2% 的 环 己 烷 溶 液 ; 以 相 似 度 为 指 标 比 较 光 谱 曲 线, 验 证 该 检 测 方 法 具 有 很 好 的 重 现 性 和 特 异 性 ; 用 W 检 验 法 确 定 了 共 有 峰, 运 用 紫 外 谱 图 检 测 化 合 物 共 轭 结 构 的 原 理, 对 各 种 油 脂 中 总 不 饱 和 脂 肪 酸 进 行 识 别 并 计 算 相 对 含 量. 紫 苏 油 和 核 桃 油 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 种 类 最 丰 富, 紫 苏 油 中 不 饱 和 双 键 数 4 的 脂 肪 酸 含 量 为 核 桃 油 的 1.5 倍, 橄 榄 油 中 包 含 的 不 饱 和 脂 肪 酸 主 要 为 此 种 脂 肪 酸. 其 次, 葵 花 籽 油 玉 米 油 花 生 油 杏 仁 油 的 总 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 依 次 递 减, 动 物 油 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 未 检 出. 经 过 碱 皂 化 甲 酯 化 等 方 法 处 理 后 的 样 品 中, 不 饱 和 脂 肪 酸 的 紫 外 吸 收 光 谱 特 性 明 显 减 弱, 因 此 该 方 法 可 以 简 单 快 速 准 确 地 测 定 油 脂 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸. 关 键 词 : 紫 外 光 谱 ; 油 脂 ; 不 饱 和 脂 肪 酸 ; 紫 苏 油 中 图 分 类 号 :TQ658 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1672-6510(2012)02-0039-05 Detection of All Unsaturated Fatty Acids in Oil Based on Ultraviolet Spectra ZHAO Juan,YANG Zhiyan,YAN Zhongli,JIANG Shengping (Research Centre of Modern Analysis Technology,Tianjin University of Science & Technology,Tianjin 300457,China) Abstract:The unsaturated components mainly in 7 kinds of vegetable oil were studied with ultraviolet spectra and analyzed against animal oil. The testing method was thus determined. 0.2% of the original oil with cyclohexane was first of all prepared. Comparisons of ultraviolet curves features with similarity is an indicator showed that the method had excellent reproducibility and differentiae. The common peaks were identified with W testing method,and then all unsaturated fatty acids in different oil were recognized in spectrum and their relative contents were obtained by applying the principles of the conjugate structures of the compounds analyzed with ultraviolet spectra. The analytical results showed that the unsaturated fatty acids were the most abundant in perilla oil and walnut oil,though the content of fatty acid of unsaturated double bond number 4 in perilla oil was 1.5 times as much as in walnut oil,and this kind of fatty acid was the major of all unsaturated fatty acid in olive oil. The content of all unsaturated fatty acids in sunflower seed oil,corn oil,and peanut oil decreased successively,and no unsaturated fatty acids were detected in animal oil. The ultraviolet spectra characteristic of unsaturated fatty acids weakened obviously in the oil samples,after being pre-treated with alkali,saponification,or transesterification. Therefore,this is an easy,fast,accurate method to determine the unsaturated fatty acids in oil. Key words:ultraviolet spectra;oil;unsaturated fatty acids;perilla oil 我 国 的 油 料 资 源 十 分 丰 富, 天 然 油 脂 中 含 有 丰 富 的 脂 肪 酸, 脂 肪 酸 可 以 分 为 饱 和 脂 肪 酸 和 不 饱 和 脂 肪 [1 2] 酸. 有 研 究 表 明, 多 不 饱 和 脂 肪 酸 (polyunsaturated fatty acids,pufas) 可 以 降 低 血 液 中 胆 固 醇 和 甘 油 三 酯 的 含 量, 调 节 心 脏 功 能, 降 低 血 液 黏 稠 度, 增 强 记 忆 力 和 思 维 能 力 [3], 抑 制 癌 细 胞 生 长 等. 不 饱 和 脂 肪 酸 主 要 为 油 酸 亚 油 酸 γ 亚 麻 酸. 亚 油 酸 在 体 内 转 变 成 具 有 扩 张 血 管 作 用 的 前 列 腺 素, 保 持 与 血 管 收 缩 血 栓 素 平 衡, 防 止 血 栓 形 成 [4].γ 亚 麻 酸 主 要 存 在 于 月 见 草 种 子 油 紫 苏 油 中, 稳 定 性 强, 不 易 酸 败, 收 稿 日 期 :2011-11-15; 修 回 日 期 :2012-01-19 基 金 项 目 : 与 天 津 出 入 境 检 验 检 疫 局 合 作 项 目 (0000102) 作 者 简 介 : 赵 娟 (1984 ), 女, 天 津 人, 助 理 实 验 师,zhaojuan@tust.edu.cn.
40 天 津 科 技 大 学 学 报 第 27 卷 第 2 期 长 期 食 用 不 仅 能 降 低 人 体 血 清 的 胆 固 醇 血 浆 纤 维 蛋 白 血 脂, 而 且 对 高 血 压 心 脑 血 管 肥 胖 症 等 疾 病 有 明 显 疗 效, 对 婴 幼 儿 的 大 脑 视 网 膜 和 生 长 发 育 也 有 重 要 作 用 [2]. 油 酸 具 有 降 低 低 密 度 脂 蛋 白 胆 固 醇 的 效 果, 可 以 预 防 动 脉 硬 化, 且 不 降 低 对 人 体 有 益 的 高 密 度 脂 蛋 白 胆 固 醇 水 平. 因 此, 油 脂 的 营 养 价 值 较 大 程 度 是 取 决 于 它 的 脂 肪 酸 组 成 及 其 配 比. 传 统 测 定 油 脂 成 分 的 方 法 主 要 是 测 定 其 皂 化 值 碘 价 和 酸 价, 可 以 得 出 油 脂 中 总 不 饱 和 脂 肪 酸 的 含 量. 如 果 要 测 定 不 饱 和 脂 肪 酸 的 种 类 及 其 含 量, 目 前 普 遍 采 用 的 是 气 相 色 谱 法 和 高 效 液 相 色 谱 法, 均 需 对 待 测 样 品 进 行 前 处 理, 其 步 骤 冗 长 繁 杂, 而 光 谱 分 析 技 术 可 实 现 油 脂 的 快 速 检 测. 紫 外 光 谱 分 析 的 特 点 是 能 够 反 映 化 合 物 分 子 的 电 子 结 构 变 化, 明 确 表 征 分 子 的 不 饱 和 程 度. 本 文 采 用 紫 外 光 谱 法 测 定 不 同 油 脂 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 的 种 类 及 含 量, 不 仅 操 作 简 单, 而 且 可 以 快 速 准 确 地 测 定 油 脂 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸. 1 材 料 与 方 法 对 于 各 种 油 脂, 分 别 用 无 水 乙 醇 环 己 烷 正 己 烷 配 制 原 始 油 的 质 量 分 数 为 5% 1% 0.2% 0.1% 0.02% 的 系 列 溶 液. 以 对 应 的 溶 剂 为 空 白, 扫 描 波 长 范 围 190~400,nm, 扫 描 速 度 中 等, 取 样 间 隔 0.2,nm, 狭 缝 宽 度,1.0,nm. 石 英 比 色 皿 厚 度 1,cm; 以 扫 描 3 次 光 谱 数 据 平 均 值 作 为 最 终 样 品 紫 外 光 谱 数 据. 1.3.2 可 靠 性 实 验 [5 7] 紫 外 吸 收 光 谱 曲 线 的 相 似 度 按 照 下 式 计 算 : n 1 h1j h2j S = 1 n j= 1 h1j + h2j 式 中 :n 为 取 样 点 个 数 ; h 1 j h 2 j 分 别 为 第 1 2 条 曲 线 在 第 j 个 取 样 点 的 吸 光 度. 以 相 似 度 S=0.90 为 临 界 值, 当 S>0.90 时 认 为 两 条 曲 线 为 同 一 种 油 脂 的 紫 外 扫 描 曲 线 ; 当 S<0.90 [4] 时 认 为 两 条 曲 线 为 不 同 油 脂 的 紫 外 扫 描 曲 线. 1.3.3 数 据 分 析 采 用 UV Probe 岛 津 紫 外 分 光 光 度 计 的 光 谱 软 件 Origin,8.5 数 据 分 析 与 作 图 处 理 系 统 及 Excel 数 据 处 理 系 统 进 行 数 据 处 理. 1.1 样 品 来 源 福 临 门 牌 葵 花 籽 油 花 生 油 玉 米 油, 中 粮 食 品 营 销 有 限 公 司 ; 橄 榄 油, 西 班 牙 默 雷 诺 公 司 生 产 MUSA 特 级 初 榨 油 ; 杏 仁 油, 天 津 市 蓟 县 民 间 食 用 油 ; 紫 苏 油, 某 厂 家 实 验 产 品 ; 晋 玉 牌 核 桃 油, 山 西 威 特 食 品 有 限 公 司 ; 动 物 油 ( 猪 油 ), 市 售. 1.2 试 剂 与 仪 器 无 水 乙 醇, 天 津 市 北 方 天 医 化 学 试 剂 厂 ; 环 己 烷, 天 津 市 光 复 精 细 化 工 研 究 所 ; 正 己 烷, 天 津 市 彪 仕 奇 科 技 发 展 有 限 公 司. UV 2550 型 双 光 束 紫 外 可 见 光 分 光 光 度 计 10,mm 的 石 英 比 色 皿, 日 本 岛 津 仪 器 公 司 ;AR2140 型 分 析 天 平, 奥 豪 斯 国 际 贸 易 ( 上 海 ) 有 限 公 司. 1.3 方 法 1.3.1 测 试 样 品 制 备 分 别 在 100,mL 的 10% NaOH 水 溶 液 和 100,mL 的 10% NaOH 甲 醇 溶 液 中, 加 入,10,g 紫 苏 油 摇 匀, 90, 水 浴 搅 拌 2,h, 待 分 层 后 取 下 层, 制 得 紫 苏 油 的 碱 皂 化 溶 液 和 甲 酯 化 溶 液. 前 者 是 不 饱 和 脂 肪 酸, 后 者 是 不 饱 和 脂 肪 酸 甲 酯. 将 这 两 种 样 品 和 未 经 处 理 的 紫 苏 油 分 别 与 无 水 乙 醇 环 己 烷 正 己 烷 配 制 成 质 量 分 数 为 1% 的 溶 液, 进 行 紫 外 吸 收 曲 线 扫 描, 确 定 样 品 处 理 方 法. 2 结 果 与 讨 论 2.1 紫 外 光 谱 检 测 油 脂 的 实 验 条 件 确 定 2.1.1 样 品 处 理 和 稀 释 溶 剂 的 选 择 将 紫 苏 油 原 样 品 紫 苏 油 的 碱 皂 化 溶 液 紫 苏 油 的 甲 酯 化 溶 液 分 别 配 制 质 量 分 数 1% 的 无 水 乙 醇 环 己 烷 正 己 烷 溶 液, 测 定 其 紫 外 光 谱 曲 线, 如 图 1 所 示. 由 图,1 可 知, 相 比 于 经 过 碱 皂 化 甲 酯 化 的 样 品 的 图 谱, 紫 苏 油 原 始 样 品 的 紫 外 吸 收 图 谱 吸 收 峰 数 目 多, 而 另 外 两 个 样 品 没 有 明 显 的 吸 收 峰. 紫 苏 油 以 环 己 烷 作 为 溶 剂 的 紫 外 图 谱 在 250~350,nm 的 吸 收 峰 数 目 最 多, 有 4 个, 分 别 是 :316.00 301.40 269.80 235.00,nm, 因 此 选 用 环 己 烷 直 接 将 油 脂 配 制 成 溶 液 进 行 紫 外 扫 描. 碱 皂 化 溶 液 中 的 OH 和 甲 酯 化 溶 液 中 甲 醇 极 性 很 强 的 羟 基 可 能 会 破 坏 脂 肪 酸 的 分 子 结 构, 峰 的 最 大 吸 收 波 长 发 生 了 变 化, 这 种 色 谱 的 前 处 理 方 法 不 适 用 于 紫 外 光 谱 的 样 品. 紫 外 光 谱 样 品 的 处 理 更 为 简 单, 可 见 这 种 检 测 方 法 更 为 快 速 便 捷, 影 响 因 素 更 少, 检 测 结 果 更 准 确. 最 优 溶 剂 的 选 择, 首 先 溶 剂 对 于 各 种 油 脂 的 溶 解 性, 环 己 烷 和 正 己 烷 明 显 优 于 无 水 乙 醇, 溶 液 澄 清 透 明. 比 较 各 种 油 脂 不 同 溶 液 的 紫 外 图 谱, 对 于 紫 苏 油,3 种 溶 剂 对 于 油 脂 的 紫 外 吸 收 峰 数 目 和 位 置 没 有
2012 年 4 月 赵 娟, 等 : 油 脂 中 总 不 饱 和 脂 肪 酸 的 紫 外 光 谱 测 定 41 (a) 无 水 乙 醇 (b) 环 己 烷 很 大 影 响 ; 对 于 吸 光 度 的 大 小 有 影 响, 吸 光 度 越 大, 不 同 吸 收 峰 间 的 差 异 越 明 显, 越 能 提 供 更 多 的 信 息 用 于 比 较 各 种 油 脂 的 差 异. 环 己 烷 溶 剂 中 的 紫 苏 油 吸 收 峰 值 最 大, 其 次 是 无 水 乙 醇. 对 于 浓 度 高 的 油 脂 溶 液, 环 己 烷 溶 液 和 正 己 烷 溶 液 的 图 谱 在 350,nm 之 后 吸 光 度 值 几 乎 为 0, 正 己 烷 溶 液 的 图 谱 在 200,nm 左 右 的 溶 剂 峰 很 少, 易 于 分 辨 油 脂 的 吸 收 峰. 玉 米 油 的 环 己 烷 溶 液 在 258,nm 处 明 显 有 吸 收 峰, 其 吸 光 度 值 大 小 与 附 近 269 279,nm 处 吸 收 峰 的 值 相 当, 无 水 乙 醇 正 己 烷 溶 液 此 处 没 有 吸 收 峰.3 种 溶 剂 中 玉 米 油 的 吸 光 度 值, 正 己 烷 中 最 大, 环 己 烷 其 次. 3 种 溶 剂 对 核 桃 油 葵 花 籽 油 花 生 油 杏 仁 油 橄 榄 油 的 图 谱 产 生 影 响 不 大, 吸 收 峰 数 目 位 置 相 同, 吸 光 度 值 近 似. 其 中 杏 仁 油 的 正 己 烷 与 环 己 烷 溶 液 的 图 谱 中 吸 收 峰 更 尖 锐, 橄 榄 油 的 环 己 烷 溶 液 图 谱 吸 收 峰 数 最 多, 正 己 烷 溶 液 的 图 谱 不 仅 吸 收 峰 数 目 最 少, 而 且 很 多 峰 值 为 负 值. 由 于 橄 榄 油 图 谱 中 部 分 吸 收 峰 的 值 很 小, 并 且 光 谱 软 件 识 别 出 的 吸 收 峰 位 置 随 溶 液 浓 度 变 化 而 变 化, 所 以 没 列 入 计 算. 动 物 油 的 3 种 溶 液 图 谱 近 似, 没 有 明 显 差 异, 没 有 固 定 位 置 的 吸 收 峰. 综 上 所 述,3 种 溶 剂 对 于 不 同 油 脂 的 图 谱 产 生 的 影 响 各 有 利 弊, 对 于 大 多 数 油 脂 而 言, 环 己 烷 溶 液 产 生 的 紫 外 图 谱 能 提 供 更 多 的 信 息, 因 此 本 文 采 用 环 己 烷 溶 液 的 图 谱 进 行 计 算. 2.1.2 油 脂 浓 度 的 选 择 紫 外 图 谱 分 析 以 紫 苏 油 为 例. 将 紫 苏 油 原 样 品 配 制 成 质 量 分 数 为 5.00% 1.00% 0.20% 0.10% 0.02% 的 环 己 烷 溶 液, 以 环 己 烷 为 参 比, 在 波 长 190~ 400,nm 的 范 围 内 进 行 紫 外 吸 收 曲 线 扫 描, 如 图 2 所 示. 采 用 UV Probe 光 谱 软 件 分 析, 以 阈 值 0.001 点 5 的 参 数 进 行 峰 值 检 测, 紫 外 谱 图 的 吸 收 峰 数 目 与 溶 液 质 量 分 数 之 间 的 关 系 见 表 1. Fig.1 (c) 正 己 烷 图 1 不 同 方 法 制 备 的 样 品 紫 外 光 谱 曲 线 Ultraviolet absorption curves of the samples made with different methods 图 2 不 同 质 量 分 数 的 紫 苏 油 环 己 烷 溶 液 的 紫 外 光 谱 曲 线 Fig.2 Ultraviolet absorption curves of different concentration of perilla oil with cyclohexane
42 天 津 科 技 大 学 学 报 第 27 卷 第 2 期 表 1 不 同 浓 度 紫 苏 油 环 己 烷 溶 液 紫 外 谱 图 的 峰 值 检 测 结 果 Tab.1 Results of Peak Pick for UV spectra of different concentration of perilla oil with cyclohexane 质 量 分 数 /% 5.00 1.00 0.20 0.10 0.02 吸 收 峰 数 2 4 3 4 7 结 果 表 明, 油 脂 溶 液 的 质 量 分 数 影 响 吸 收 峰 的 数 目 和 形 状. 当 光 谱 曲 线 中 吸 收 峰 的 吸 光 度 小 于 或 接 近 于 1 时, 峰 的 最 大 吸 收 波 长 基 本 不 随 浓 度 变 化 而 变 化 ; 吸 收 峰 越 多, 越 能 反 映 分 子 内 部 电 子 结 构 的 变 化. 由 图 2 和 表 1 综 合 分 析 得 出, 油 脂 的 质 量 分 数 为 0.10% 时 最 好, 其 图 谱 有 4 个 主 要 吸 收 峰, 分 别 位 于 316.00 301.40 269.80 235.00,nm. 油 脂 质 量 分 数 为 0.20% 时 有 3 个 主 要 的 吸 收 峰, 在 235,nm 处 的 吸 收 值 超 出 检 测 限, 即 在 5.0 以 上. 同 理, 玉 米 油 葵 花 籽 油 核 桃 油 杏 仁 油 的 环 己 烷 溶 液 适 宜 质 量 分 数 为 0.20%, 其 中, 杏 仁 油 溶 液 的 图 谱, 主 要 在 267 226,nm 处 有 吸 收 峰, 随 着 溶 液 的 稀 释,267,nm 处 的 吸 收 峰 消 失. 橄 榄 油 的 环 己 烷 溶 液 适 宜 浓 度 为 5.00%, 在 317 272,nm 处 均 有 吸 收 峰, 随 着 溶 液 稀 释,272,nm 处 的 吸 收 峰 消 失. 花 生 油 的 质 量 分 数 为 1.00% 时 最 好, 在 279 268,nm 处 有 吸 收 峰, 随 着 溶 液 稀 释,279,nm 处 的 吸 收 峰 消 失. 对 于 动 物 油 溶 液 的 图 谱, 光 谱 软 件 标 识 出 的 吸 收 峰 波 长 不 固 定, 说 明 没 有 明 显 的 吸 收 峰, 因 此 其 浓 度 可 任 选. 综 合 考 虑 各 种 因 素 的 影 响 和 谱 图 效 果, 最 终 确 定 溶 液 质 量 分 数 为 0.20% 时 最 能 充 分 展 示 油 脂 的 特 点 和 差 异. 2.2 油 脂 紫 外 指 纹 图 谱 的 重 现 性 和 特 异 性 分 析 2.2.1 油 脂 紫 外 指 纹 图 谱 的 重 现 性 分 析 0.20% 紫 苏 油 的 环 己 烷 溶 液 3 次 平 行 的 紫 外 光 谱 曲 线 如 图 3 所 示. 结 果 表 明 3 条 曲 线 基 本 重 合, 计 算 平 行 样 的 相 似 度 值, 均 在 0.90 以 上. 一 种 样 品 重 复 多 次 检 测 而 得 到 相 同 的 结 果, 说 明 用 紫 外 分 光 光 度 法 扫 描 油 脂 的 紫 外 光 谱 曲 线 的 重 现 性 好, 数 据 可 靠. Fig.3 图 3 紫 苏 油 3 次 重 复 的 紫 外 吸 收 曲 线 Ultraviolet absorption curves of perilla oil samples repeated three times 2.2.2 油 脂 紫 外 指 纹 图 谱 的 特 异 性 分 析 8 种 油 脂 质 量 分 数 0.20% 的 环 己 烷 溶 液 的 紫 外 吸 收 光 谱 曲 线 如 图 4 所 示,8 种 油 脂 的 相 似 度 计 算 结 果 见 表 2. 结 合 图 4 和 表 2 可 以 看 出,8 种 油 脂 的 紫 外 吸 收 光 谱 曲 线 之 间 有 十 分 明 显 的 差 异, 相 似 度 值 均 在 0.90 以 下, 说 明 8 种 油 脂 的 紫 外 吸 收 光 谱 曲 线 各 自 之 间 均 为 不 同 类 型, 因 此 用 紫 外 分 光 光 度 法 检 测 油 脂 的 种 类 时 具 有 很 大 的 区 分 度 和 良 好 的 特 异 性. 图 4 不 同 油 脂 的 紫 外 吸 收 曲 线 Fig.4 Ulltraviolet absorption curves of different oils 表 2 不 同 油 脂 的 紫 外 光 谱 曲 线 相 似 度 Tab.2 Similarity of UV spectra of different oils 油 脂 a b c d e f g h a 1.0 0.64 0.80 0.68 0.77 0.64 0.20 0.74 b 1.0 0.71 0.79 0.82 0.47 0.25 0.87 c 1.0 0.55 0.85 0.67 0.48 0.64 d 1.0 0.65 0.42 0.043 0.84 e 1.0 0.57 0.38 0.76 f 1.0-0.072 0.49 g 1.0 0.063 h 1.0 注 :a 为 葵 花 籽 油,b 为 花 生 油,c 为 玉 米 油,d 为 橄 榄 油, e 为 杏 仁 油,f 为 紫 苏 油,g 为 核 桃 油,h 为 动 物 油. 2.3 不 同 油 脂 中 特 征 吸 收 峰 的 确 认 和 选 择 由 于 不 同 油 脂 中 的 化 学 成 分 存 在 物 理 化 学 性 质 的 变 化, 这 些 变 化 一 般 表 现 在 与 分 子 中 的 电 磁 波 吸 收 基 团 相 联 的 取 代 基 的 变 化, 使 基 团 的 吸 收 峰 波 长 发 生 不 同 程 度 的 偏 移, 且 服 从 正 态 分 布. 类 似 地, 同 类 化 合 物 的 混 合 物 的 叠 加 光 谱 吸 收 峰 波 长 的 变 化 也 服 从 正 态 分 布. 也 有 些 变 化 使 分 子 结 构 发 生 大 的 变 异, 产 生 新 的 吸 收 峰. 因 此 对 于 紫 外 指 纹 图 谱, 同 一 吸 收 峰 在 不 同 的 图 谱 中 最 大 吸 收 波 长 一 般 没 有 一 个 固 定 的 变 化 范 围, 可 采 用 W 正 态 分 布 检 验 判 别 法, 对 各 种 共 有 峰 进 行 识 别 [8]. 对 于 一 组 非 常 接 近 的 吸 收 峰, 它 们 相 差 很 小, 但 不 满 足 正 态 分 布, 可 采 用 如 下 方 法 确 定 共 有 峰 : 对 于 一 组 吸 收 峰, 若 组 内 吸 收 峰 波 长 的 最 大 差 异 显 著 小 于 该 组 与 相 邻 组 之 间 的 平 均 波 数 差, 就 确 定 该 组 峰 是 一
2012 年 4 月 赵 娟, 等 : 油 脂 中 总 不 饱 和 脂 肪 酸 的 紫 外 光 谱 测 定 43 组 共 有 峰 [9]. 不 同 油 脂 的 质 量 分 数 为 0.20% 的 环 己 烷 溶 液 的 紫 外 指 纹 图 谱 吸 收 峰 波 长 数 据 及 共 有 峰 的 识 别 见 表 3. 表 3 不 同 油 脂 的 环 己 烷 溶 液 当 中 的 紫 外 指 纹 谱 图 的 吸 收 峰 波 长 Tab.3 The wavelengths of peaks in UV figerprint spectra of different oils with cyclohexane 样 品 吸 收 峰 波 长 /nm 葵 花 籽 油 280.40 269.60 259.40 230.60 花 生 油 279.80 269.20 玉 米 油 280.60 269.60 258.40 231.60 橄 榄 油 316.80 杏 仁 油 269.00 227.20 紫 苏 油 316.00 301.40 269.80 235.00 核 桃 油 315.80 280.20 269.40 231.00 动 物 油 注 : 对 吸 收 峰 波 长 进 行 W α=0.05 检 验 [8], 满 足 正 态 检 验 的 一 组 峰 是 共 有 峰, 否 则 是 变 异 峰, 表 3 中 的 吸 收 峰 均 为 共 有 峰. 2.4 油 脂 中 不 饱 和 脂 肪 酸 的 紫 外 光 谱 2.4.1 不 饱 和 脂 肪 酸 的 紫 外 光 谱 紫 外 图 谱 能 够 检 测 和 估 算 化 合 物 共 轭 结 构 的 原 理, 可 以 识 别 出 共 轭 体 系 的 基 本 结 构. 一 般 认 为 脂 肪 酸 均 具 有 共 轭 烯 酮 结 构, 不 饱 和 脂 肪 酸 的 共 轭 键 数 目 越 多, 紫 外 吸 收 的 最 大 吸 收 波 长 越 长. 理 论 上 讲, 不 饱 和 酸 或 酯 的 母 体 基 值 含 有 α β 二 烷 基 或 β β 二 烷 取 代 者 λ max 值 为 217,nm, 延 伸 一 个 共 轭 双 键 λ max 值 增 加 30,nm, 因 此 依 据 脂 肪 族 有 机 化 合 物 的 Nielsen 规 则, 对 α β 不 饱 和 酸 或 酯 的 λ max 值 进 行 估 算, 在 313,nm 以 上 有 吸 收 峰 的 油 脂 中 含 有 5 个 共 轭 双 键 结 构 ; 在 270~300,nm 有 吸 收 峰 的 油 脂 中 含 有 4 个 共 轭 双 键 结 构 ; 在 250~270,nm 有 吸 收 峰 的 油 脂 中 含 有 3 个 共 轭 双 键 结 构 ; 在 220~230,nm 有 吸 收 峰 的 油 脂 中 含 有 两 个 共 轭 双 键 结 构, 即 脂 肪 酸 母 体 基 值. 对 表 3 中 不 同 油 脂 的 共 有 峰 位 置 进 行 分 析, 得 出 这 些 油 脂 中 多 不 饱 和 脂 肪 酸 按 照 双 键 数 目 不 同 的 分 类 结 果, 见 表 4. 表 4 不 同 油 脂 中 不 饱 和 脂 肪 酸 的 类 别 Tab.4 Class of unsaturated fatty acid in various oils 样 品 双 键 数 1 双 键 数 2 双 键 数 3 双 键 数 4 葵 花 籽 油 + + + - 花 生 油 + + + - 玉 米 油 + + + - 橄 榄 油 + - - + 杏 仁 油 + + - - 紫 苏 油 + + + + 核 桃 油 + + + + 动 物 油 - - - - 注 : + 表 示 已 检 出, - 表 示 未 检 出. 由 表 4 的 数 据 可 知 : 紫 苏 油 核 桃 油 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 种 类 最 丰 富, 其 次 为 葵 花 籽 油 玉 米 油 花 生 油, 橄 榄 油 与 杏 仁 油 中 较 少, 动 物 油 中 未 检 出 不 饱 和 脂 肪 酸.7 种 植 物 油 都 含 有 脂 肪 酸 的 烯 酮 结 构, 都 存 在 两 个 不 饱 和 双 键 结 构 的 吸 收, 动 物 油 中 脂 肪 酸 甘 油 酯 的 分 子 质 量 大, 因 此 两 个 共 轭 双 键 的 吸 收 很 小. 2.4.2 油 脂 中 不 同 样 品 不 饱 和 脂 肪 酸 的 相 对 含 量 分 析 不 同 油 脂 的 0.20% 环 己 烷 溶 液 的 紫 外 指 纹 谱 图, 对 共 有 峰 对 应 的 吸 光 度 按 归 一 化 法 计 算 得 到 各 种 油 脂 中 不 同 样 品 不 饱 和 脂 肪 酸 的 相 对 含 量, 结 果 见 表 5. 表 5 不 同 样 品 中 不 饱 和 脂 肪 酸 的 相 对 含 量 Tab.5 Relative contents of unsaturated fatty acid in various oils 相 对 含 量 /% 样 品 双 键 数 1 双 键 数 2 双 键 数 3 双 键 数 4 葵 花 籽 油 43.4 39.6 17 0 花 生 油 78.4 12 9.57 0 玉 米 油 54 32.3 13.7 0 橄 榄 油 99.4 0 0 0.575 杏 仁 油 87.4 12.6 0 0 紫 苏 油 80 12.3 4.37 3.3 核 桃 油 56.5 23 18.2 2.34 动 物 油 由 表 5 可 知, 紫 苏 油 中 不 饱 和 双 键 数 4 的 脂 肪 酸 相 对 含 量 为 核 桃 油 的 1.5 倍, 因 此 紫 苏 油 具 有 很 高 的 营 养 价 值, 值 得 进 一 步 研 究. 3 结 论 (1) 采 用 紫 外 指 纹 图 谱 技 术 检 测 油 脂, 其 油 脂 不 用 进 行 前 处 理, 可 直 接 配 制 成 溶 液 进 行 扫 描. 本 方 法 可 以 简 单 快 速 准 确 地 测 定 油 脂 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸. (2) 以 相 似 度 为 指 标, 对 紫 外 指 纹 图 谱 技 术 检 测 油 脂 方 法 的 稳 定 性 和 差 异 性 进 行 了 分 析. 结 果 表 明 : 同 一 油 脂 3 个 平 行 样 品 测 定 的 指 纹 图 谱 具 有 非 常 好 的 重 现 性 和 稳 定 性 ; 不 同 油 脂 的 紫 外 指 纹 图 谱 之 间 有 十 分 明 显 的 差 异, 紫 外 指 纹 图 谱 具 有 一 定 的 特 异 性. (3) 紫 苏 油 和 核 桃 油 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 种 类 最 丰 富, 紫 苏 油 中 不 饱 和 双 键 数 4 的 脂 肪 酸 含 量 为 核 桃 油 的 1.5 倍 ; 橄 榄 油 中 主 要 包 含 不 饱 和 双 键 数 为 4 的 脂 肪 酸 ; 葵 花 籽 油 玉 米 油 花 生 油 杏 仁 油 中 的 总 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 依 次 递 减,, 动 物 油 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 未 检 出. ( 下 转 第 78 页 )