一種油脂中縮水甘油酯的檢測方法與流程
2023-04-24 23:35:31 1
本發明屬於油脂檢測技術領域，尤其是一種油脂中縮水甘油酯的檢測方法。
背景技術：
縮水甘油酯(簡稱GEs)是縮水甘油和游離脂肪酸的酯化產物，其作為一類末端環氧酯，最初主要用於研究酯類的末端環氧化功能。然而，德國聯邦風險評估委員會(BFR)於2008年首次證實了精煉食用油中存在著大量的GEs。GEs是一種普遍存在於精煉食用油中的汙染物。國際癌症研究機構(IARC)將其定為2A級致癌物，同時其被德國油脂科學學會定義其為2類致癌物。
目前關於食用油脂中縮水甘油酯的檢測方法分為間接檢測方法和直接檢測方法。間接方法即選取與縮水甘油酯有特異性反應的物質衍生化處理,生成物易於氣相色譜或高效液相色譜等儀器進行定量分析。直接方法即不破壞縮水甘油酯結構的基礎上,使縮水甘油酯與甘油三酯分離,不進行衍生化處理直接檢測的方法，一般使用質譜法進行檢測，成本高，所需時間較長，操作也相對麻煩。
技術實現要素：
本發明首先用路易斯酸將油脂中的縮水甘油酯催化使其環氧基發生開環，生成含有羰基的化合物，通過使用分光光度法檢測羰基化合物含量來實現。比一般的色譜質譜法簡單，成本低，檢測快速準確，且具有較高的靈敏性和準確性，為檢測油脂縮水甘油酯提供了一種十分可靠的方法。
本發明提出的技術方案是：一種油脂中縮水甘油酯的檢測方法，包括如下步驟：
步驟1：油脂中加入路易斯酸溶液，油脂中的縮水甘油酯在路易斯酸的催化作用發生開環反應，環氧基開環形成羰基化合物；路易斯酸溶液中的路易斯酸為AlCl3、Me3Al、Me2AlCl、EtAlCl2、SnCl4、BF3·OEt2、HfCl4或ZrCl4中的一種。
步驟2：將步驟1得到的羰基化合物中加入過量的2,4-二硝基苯肼，發生加成反應，生成2,4-二硝基苯腙；
步驟3：使用分光光度法檢測2,4-二硝基苯腙的濃度。
進一步，路易斯酸溶液使用二氯甲烷作為溶劑配製，路易斯酸溶液濃度為15mmol/L。
進一步，所述步驟1中發生開環反應的溫度是-20℃。
進一步，所述步驟1中發生開環反應的時間是60min。
進一步，所述步驟2中發生加成反應的溫度是45℃。
進一步，所述步驟2中發生加成反應的時間是30min。
進一步，所述步驟3使用分光光度法檢測苯腙濃度，檢測波長是355nm。
本發明反應過程如下：
反應步驟1：在路易斯酸的催化下，縮水甘油酯的環氧基發生開環反應，生成帶一個羰基的化合物，反應如圖2。
反應步驟2：2,4-二硝基苯肼與羰基發生衍生化反應如圖3，生成2,4-二硝基苯腙，具有紫外吸收。
棕櫚酸縮水甘油酯、油酸縮水甘油酯和亞油酸縮水甘油酯分別是食用油中含量最多的三種飽和、不飽和和多不飽和脂肪酸縮水甘油酯，溶於醇、酯類和氯仿，因此本實驗採用棕櫚酸縮水甘油酯、油酸縮水甘油酯和亞油酸縮水甘油酯作為標品。
本發明的優點和積極效果是:
(1)棕櫚酸縮水甘油酯、油酸縮水甘油酯和亞油酸縮水甘油酯分別是食用油中含量最多的三種飽和、不飽和和多不飽和脂肪酸縮水甘油酯，溶於醇、酯類和氯仿，具有化學性質較活潑的環氧基。縮水甘油酯本身不具有紫外可見吸收光譜，所以可以通過衍生化使其環氧基斷裂生成具有紫外可見光的化合物。
(2)路易斯酸可溶於水和許多有機溶劑，化學性質活潑，可使環氧基在溫和的反應條件和較短的反應時間下開環斷裂生成羰基化合物，並且生成物比較穩定，進而可以使用檢測醛基中羰基的方法來檢測，然後推算縮水甘油酯的含量。
(3)本檢測方法較於之前的直接和間接法檢測縮水甘油酯的方法來說，檢測成本低，檢測快速準確，且具有較高的靈敏性和準確性，為檢測油脂縮水甘油酯提供了一種十分可靠的方法。
附圖說明
圖1縮水甘油酯含量與吸光度值的標準曲線；
圖2步驟1油脂中的縮水甘油酯在路易斯酸的作用下發生開環反應示意圖；
圖3步驟2羰基化合物與2,4-二硝基苯肼發生加成反應示意圖。
具體實施方法
實施例1：
標準曲線的製作
(1)精確稱取50mg 2,4-二硝基苯肼到100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為A液。精確稱取100mg縮水甘油酯於100mL容量瓶中，用二氯甲烷定容至刻度，為B液。精確稱取4g氫氧化鉀於100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為G液。
(2)分別取4個10mL容量瓶，精確稱取0.5mL B液於10mL容量瓶中，用二氯甲烷定容至刻度，為C液。分別精確稱取2mL、4mL和6mL C液於10mL容量瓶中，用二氯甲烷定容至刻度,分別為D液、E液和F液。
(3)精確稱取10mg氯化鋁於15mL具塞圓底燒瓶中，再加入5mL的二氯甲烷將其放置於恆溫磁力攪拌器上充分攪拌1h得到路易斯酸溶液。之後精確吸取1mL的D液、E液、F液和C液分別加入其中，反應溫度-20℃，充分反應60min。之後分別精確吸取12組催化產物1mL和1mL A液分別於乾燥的具塞比色管中，充分搖勻，放置於恆溫水浴鍋中，溫度設為45℃，反應時間30min(2,4-二硝基苯肼檢測羰基化合物的反應條件)，完全反應完後，在反應溶液中各加入8mLG液，用離心機3000r，離心5min，取上清液。以A液做為空白調零，各管在355nm波長下測吸光度。根據各管的吸光度值減去空白管的吸光度值繪製縮水甘油酯含量與吸光度值的標準曲線如圖1。
實施例2：
樣品的檢測
(1)油樣空白檢測：
①精確稱取50mg 2,4-二硝基苯肼到100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為A液。精確稱取4g氫氧化鉀於100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為G液。
②精確稱取5mL的二氯甲烷於15mL具塞圓底燒瓶中，將其放置於恆溫磁力攪拌器上充分攪拌1h。之後加入1ml油樣，完全反應催化時間60min，溫度-20℃。之後分別精確吸取催化產物1mL和1mL A液分別於乾燥的具塞比色管中，充分搖勻，放置於恆溫水浴鍋中，溫度設為45℃，反應時間30min(2,4-二硝基苯肼檢測羰基化合物的反應條件)，完全反應完後，在反應溶液中各加入8mL G液，用離心機3000r，離心5min，取上清液。以A液做為空白調零，在355nm波長下測定各管的吸光度。
(2)油樣檢測：
①精確稱取10mg氯化鋁於15mL具塞圓底燒瓶中，再加入5mL的二氯甲烷將其放置於恆溫磁力攪拌器上充分攪拌1h得到路易斯酸溶液。之後精確吸取1mL油樣於其中，完全反應催化時間60min，溫度-20℃，各3個平行。之後分別精確吸取催化產物1mL和1mL A液分別於乾燥的具塞比色管中，充分搖勻，放置於恆溫水浴鍋中，溫度設為45℃，反應時間30min(2,4-二硝基苯肼檢測羰基化合物的反應條件)，完全反應完後，在反應溶液中各加入8mL G液，用離心機3000r，離心5min，取上清液。以A液做為空白調零，在355nm波長下測定各管的吸光度。
②355nm波長下油樣檢測的吸光度值減去油樣空白檢測方法中檢測的吸光度值的結果代入標準曲線中，計算即可得油樣中的縮水甘油酯含量。
油脂縮水甘油酯含量計算公式：
式中字母代表：
X-代表縮水甘油酯含量(mg/ml)；
Y-代表油樣檢測的吸光度值；
Y空-代表油樣空白檢測的吸光度值；
A,B-代表標準曲線Y＝AX+B的係數。
實施例3：
標準曲線的製作
(1)精確稱取50mg 2,4-二硝基苯肼到100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為A液。精確稱取100mg縮水甘油酯於100mL容量瓶中，用二氯甲烷定容至刻度，為B液。精確稱取4g氫氧化鉀於100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為G液。
(2)分別取4個10mL容量瓶，精確稱取0.5mL B液於10mL容量瓶中，用二氯甲烷定容至刻度，為C液。分別精確稱取2mL、4mL和6mL C液於10mL容量瓶中，用二氯甲烷定容至刻度,分別為D液、E液和F液。
(3)精確稱取10mgZrCl4於15mL具塞圓底燒瓶中，再加入5mL的二氯甲烷將其放置於恆溫磁力攪拌器上充分攪拌1h得到路易斯酸溶液。之後精確吸取1mL的D液、E液、F液和C液分別加入其中，反應溫度-20℃，充分反應60min。之後分別精確吸取12組催化產物1mL和1mL A液分別於乾燥的具塞比色管中，充分搖勻，放置於恆溫水浴鍋中，溫度設為45℃，反應時間30min(2,4-二硝基苯肼檢測羰基化合物的反應條件)，完全反應完後，在反應溶液中各加入8mLG液，用離心機3000r，離心5min，取上清液。以A液做為空白調零，各管在355nm波長下測吸光度。根據各管的吸光度值減去空白管的吸光度值繪製縮水甘油酯含量與吸光度值的標準曲線如圖1。
實施例4：
樣品的檢測
(2)油樣空白檢測：
①精確稱取50mg 2,4-二硝基苯肼到100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為A液。精確稱取4g氫氧化鉀於100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，為G液。
②精確稱取5mL的二氯甲烷於15mL具塞圓底燒瓶中，將其放置於恆溫磁力攪拌器上充分攪拌1h。之後加入1ml油樣，完全反應催化時間60min，溫度-20℃。之後分別精確吸取催化產物1mL和1mL A液分別於乾燥的具塞比色管中，充分搖勻，放置於恆溫水浴鍋中，溫度設為45℃，反應時間30min(2,4-二硝基苯肼檢測羰基化合物的反應條件)，完全反應完後，在反應溶液中各加入8mL G液，用離心機3000r，離心5min，取上清液。以A液做為空白調零，在355nm波長下測定各管的吸光度。
(2)油樣檢測：
①精確稱取10mgZrCl4於15mL具塞圓底燒瓶中，再加入5mL的二氯甲烷將其放置於恆溫磁力攪拌器上充分攪拌1h得到路易斯酸溶液。之後精確吸取1mL油樣於其中，完全反應催化時間60min，溫度-20℃，各3個平行。之後分別精確吸取催化產物1mL和1mL A液分別於乾燥的具塞比色管中，充分搖勻，放置於恆溫水浴鍋中，溫度設為45℃，反應時間30min(2,4-二硝基苯肼檢測羰基化合物的反應條件)，完全反應完後，在反應溶液中各加入8mL G液，用離心機3000r，離心5min，取上清液。以A液做為空白調零，在355nm波長下測定各管的吸光度。②355nm波長下油樣檢測的吸光度值減去油樣空白檢測方法中檢測的吸光度值的結果代入標準曲線中，計算即可得油樣中的縮水甘油酯含量。
油脂縮水甘油酯含量計算公式：
式中字母代表：
X-代表縮水甘油酯含量(mg/ml)；
Y-代表油樣檢測的吸光度值；
Y空-代表油樣空白檢測的吸光度值；
A,B-代表標準曲線Y＝AX+B的係數。