索氏提取脂肪測定儀之重量分析法—脂肪的測定

1概述

食品中的脂類主要包括脂肪（甘油三酸脂）和一些類脂質(zhì)，如脂肪酸、磷脂、糖脂、甾醇、固醇等，大多數(shù)動物性食品及某些植物性食品（如種子、果實、果仁）都含有天然脂肪或類脂化合物。  

    各種食品含脂量各不相同，其中植物性或動物性油脂中脂肪含量zui高，而水果蔬菜中脂肪含量很低。

（1）脂肪在食品與食品加工中的作用

脂肪是食品中重要的營養(yǎng)成分之一。

    脂肪可為人體提供必需脂肪酸。脂肪是一種富含熱能營養(yǎng)素，是人體熱能的主要來源。

    脂肪是脂溶性維生素的良好溶劑，有助于脂溶性維生素的吸收。

    脂肪與蛋白質(zhì)結(jié)合生成脂蛋白，在調(diào)節(jié)人體生理機能和完成體內(nèi)生化反應方面都起著十分重要的作用。

    在食品加工過程中，原料、半成品、成品的脂類含量對產(chǎn)品的風味、組織結(jié)構(gòu)、品質(zhì)、外觀、口感等都有直接的影響。蔬菜本身的脂肪含量較底，在生產(chǎn)蔬菜罐頭時，添加適量的脂肪可以改善產(chǎn)品的風味，對于食品面包之類焙烤食品，脂肪含量特別是卵磷脂組分，對于面包心的柔軟度、面包的體積及其結(jié)構(gòu)都有影響。

因此，在含脂肪的食品中，其含量都有一定的規(guī)定，是食品質(zhì)量管理中的一項重要指標。測定食品的脂肪含量，可以用來評價食品的品質(zhì)，衡量食品的營養(yǎng)價值，而且對實行工藝監(jiān)督，生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理，研究食品的儲藏方式是否恰當?shù)确矫娑加兄匾囊饬x。

（2）食品中脂肪存在形式

    食品中脂肪有游離態(tài)存在形式的，如動物性脂肪及植物性油脂；也有結(jié)合態(tài)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(zhì)或碳水化合物形成結(jié)合態(tài)。

    對大多數(shù)食品來說，游離態(tài)脂肪是主要的，結(jié)合態(tài)脂肪含量較少。

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(jù)相似相溶的規(guī)律具體選擇。

（3）脂類的提取

索氏提取脂肪測定儀之重量分析法—脂肪的測定

常用測定脂類的有機溶劑有：

     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(guān)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。

    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。石油醚溶解脂肪的能力比乙mi弱些，但吸收水分比乙mi少，沒有乙mi易燃，使用時允許樣品含有微量水分，這兩種溶液只能直接提取游離的脂肪，對于結(jié)合態(tài)脂類，必須預先用酸或堿破壞脂類和非脂成分的結(jié)合后才能提取。

    因二者各有特點，故常常混合使用。但乙mi、石油醚都只能提取樣品中游離態(tài)的脂肪。對于結(jié)合態(tài)的脂類，必須預先用酸或堿及乙醇破壞脂類與非脂類的結(jié)合后，才能提取。     

    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(chǎn)品、家禽、蛋制品中脂肪的提取。

樣品的預處理

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

    溫度低——酶活力高，脂肪易降解。

    溫度高——脂肪易氧化成結(jié)合態(tài)。

    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(nèi)部的或含結(jié)合態(tài)脂肪。

    用溶劑提取食品中的脂類時，要根據(jù)食品種類、性狀及所選取的分析方法，在測定之前對樣品進行預處理。有時需將樣品粉碎、切碎、碾磨等；有時需將樣品烘干；有的樣品易結(jié)塊，可加入4-6倍量的海砂；有的樣品含水量較高，可加入適量無水*,使樣品成粒狀。以上的處理目的都是為了增加樣品的表面積，減少樣品含水量，使有機溶劑更有效的提取出脂類。

2 常用的測定脂類的方法

    常用的測定脂肪的方法有：索氏提取法、酸分解法、羅斯-哥特里法、巴布科克氏法、蓋勃氏法和氯仿-甲醇提取法等。酸水解法能對包括結(jié)合態(tài)脂類在內(nèi)的 全部脂類進行定量。而羅斯-哥特里法主要用于乳及乳制品中脂類的測定。

2.1  JTONE索氏提取法

    (1) 原理

    將經(jīng)前處理而分散且干燥的樣品用無水乙mi或石油醚等溶劑回流提取，使樣品中的脂肪進入溶劑中，回收溶劑后所得到的殘留物，即為脂肪（或粗脂肪）。

    一般食品用有機溶劑浸提，揮干有機溶劑后得到的重量主要是游離脂肪，此外，還含有磷脂、色素、樹脂、蠟狀物、揮發(fā)油、糖脂等物質(zhì)，所以用索氏提取法測得的脂肪，也稱粗脂肪。

    (2) 適用范圍與特點

    此法適用于脂類含量較高，結(jié)合態(tài)的脂類含量較少，能烘干磨細，不易吸濕結(jié)塊的樣品的測定。索氏提取法測得的只是游離態(tài)脂肪，而結(jié)合態(tài)脂肪測不出來。

    此法經(jīng)典，對大多數(shù)樣品的測定結(jié)果比較可靠。但費時長（8-16 h）溶劑用量大，需要專門的儀器,索氏提取器。

(3) 儀器

①索氏提取器

②電熱恒溫水浴（50~80℃）

③電熱恒溫烘箱（80~120℃）

    (4) 試劑
    無水乙mi或石油醚
    (5) 測定方法

濾紙筒的制備→樣品制備→索氏提取器的準備→抽提→回收溶劑

    將濾紙裁成8cm×15cm大小，以直徑位 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(nèi)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）。

①  濾紙筒的制備

    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，無損地移入濾紙筒內(nèi)。

    半固體或液體樣品：稱取 5.0-10.0g于蒸發(fā)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(nèi)，蒸發(fā)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(nèi)。

② 樣品處理

    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量。

③聚同電子索氏抽提取器的準備

    將濾紙筒或濾紙包放入索氏抽提器內(nèi)，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或石油醚（30-60℃沸程） ，加量為接受瓶的2／3體積，于水浴上(夏天65℃，冬天80℃左右)加熱使乙mi或石油醚不斷的回流提取，控制每分鐘滴下乙mi80滴左右，抽提3-4h至抽提*（視含油量高低，或8-12h，甚至24h）?？捎脼V紙或毛玻璃檢查，由提脂管下口滴下的乙mi滴在濾紙或毛玻璃上，揮發(fā)后不留下痕跡。

④抽提

    ⑤ 回收溶劑

    ⑥ 稱重

    取出濾紙筒，用抽提器回收乙mi，當乙mi在提脂管內(nèi)將虹吸時立即取下提脂管，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(jīng)虹吸管流入瓶內(nèi)。按同法繼續(xù)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?；?qū)V紙筒置于小燒杯內(nèi)，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(zhì)量即為脂肪質(zhì)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。

(6) 結(jié)果計算

(7)  JTONE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，也但不要包得太賢影響镕劑滲透。放入濾紙筒時高度不要超過回流彎管，否則超過彎管的樣品中的脂肪不能提盡，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(jīng)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或石油醚要求無水、無醇、無過氧化物，揮發(fā)殘渣含量低。因水和醇可導致水溶性物質(zhì)溶解，如水溶性鹽類、糖類等，使得測定結(jié)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。

    ⑤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(fā)在空氣中，如無此裝置可塞一團干燥的脫脂棉球。

    ⑥抽提是否*，可憑經(jīng)驗，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(fā)后不留下油跡表明已抽提*。

    ⑦在揮發(fā)乙mi或石油醚時，切忌用直接火加熱，應該用電熱套，電水浴等。烘前應驅(qū)除全部殘余的乙mi，因乙mi稍有殘留，放入烘箱時，有發(fā)生爆炸的危險。

    ⑧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。

    ⑨因為乙mi是麻醉劑，要注意室內(nèi)通風。

2.2  聚同電子酸分解法
    某些食品中，脂肪被包含在食品組織內(nèi)部，或與食品成分結(jié)合而成結(jié)合態(tài)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，必須要用強酸將淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素水解，使脂類游離出來，再用有機溶劑提取。

    此法使用于各類食品總脂肪的測定，特別對于易吸潮，結(jié)塊，難以干燥的食品應用本法測定效果，但此法不宜用高糖類食品，因糖類食品遇強酸易炭化而影響測定效果。

    應用此法，脂類中的磷脂，在水解條件下將幾乎*分解為脂肪酸及堿，當用于測定含大量磷脂的食品時，測定值將偏低。故對于含較多磷脂的蛋及其制品，魚類及其制品，不適宜用此法。

    (一）原理

    將試祥與鹽酸溶液一同加熱進行水解，使結(jié)合或包藏在組織里的脂肪游離出來，再用乙mi和石油醚提取脂肪，回收溶劑，干燥后稱量，提取物的重量即為脂肪含量。

（二） 適用范圍與特點

    此法適用于各類、各種狀態(tài)的食品中脂肪測定。特別是加工后的混合食品，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。

    (1) JTONE儀器

    ① 恒溫水浴50~80℃

    ② 100ml 具塞量筒

    (2) 試劑

    ① 乙醇（95%體積分數(shù)）

    ② 乙mi（不含過氧化物）

    ③ 石油醚（30~600C沸騰）

    ④ 鹽酸

    (3) 聚同電子測定步驟

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?；靹蚝笥?0~80℃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?。喝〕鲈嚬芗尤?0mL乙醇，混合。冷卻后將混合物移入100mL具塞筒中，用25mL乙mi分次沖洗試管，洗液一并倒入具塞量筒內(nèi)。加塞振搖1min，將塞子慢慢轉(zhuǎn)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，吸出上層清夜于已恒量的錐形瓶內(nèi)，再加入5ml乙mi于具塞量筒內(nèi)振搖，靜置后仍將上層乙mi吸出，放入原錐形瓶內(nèi)。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

    (4) 結(jié)果計算

 (5) 說明

    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(zhì)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提取脂肪時因乙醇可溶于乙mi故需加入石油醚降低乙醇在醚中的溶解度，使乙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(zhì)，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及石油醚溶解后，過濾，再次進行揮干溶劑的操作。

③若無分解液等雜質(zhì)混入，通常干燥2h即可恒量。

2.3 氯仿-甲醇提取法

    索氏提取法對包含在組織內(nèi)部的脂肪等不能*提取出來，酸分解法常使磷脂分接而損失。而在一定的水分存在下，極性的甲醇及非極性的氯仿混合溶液卻能有效地提取結(jié)合態(tài)脂類，如脂蛋白、蛋白脂等及磷脂，此法對于高水分生物試樣如鮮魚、蛋類等脂類的測定更為有效。

 (1)原理

    氯仿-甲醇提取法的原理是將試樣分散于氯仿-甲醇混合液中，于水浴上輕微沸騰，氯仿-甲醇混合液與一定的水分形成提取脂類的有效溶劑，在使試樣組織中結(jié)合態(tài)脂類游離出來的同時與磷脂等極性脂類的親合性增大，從而有效地提取出全部脂類。再經(jīng)過濾，除去非脂成分，然后回收溶劑，對于殘留脂類要用石油醚提取，定量。

(2)  儀器

①具塞三角瓶

    ②電熱恒溫水浴：50~100℃

    ③提取裝置

   ④布氏漏斗

   ⑤具塞離心管

   ⑥離心機：3000r/min

（3）試劑

    ①氯仿：97%（體積分數(shù)）以上。

    ②甲醇：96%（體積分數(shù)）以上。

     ③ 氯仿甲醇混合液：按2：1體積比混合。

    ④ 石油醚。

    ⑤ 無水*：以120~135℃干燥1~2h。 

（4）操作步驟

　  ①提取 

    準確稱取均勻樣品5g于具塞三角瓶內(nèi)（高水分食品可加適量硅藻土使其分散），加入60mL氯仿-甲醇混合液（對于干燥食品，可加入2~3mL水）。連接提取裝置，于650C水浴中，由輕微沸騰開始，加熱1h進行提取。

　  ②回收溶劑

    提取結(jié)束后，取下燒瓶用布氏漏斗過濾，并用氯仿-甲醇混合液洗滌濾器，燒瓶及濾器中試樣殘渣，濾液、洗滌液一并收集于具塞三角瓶內(nèi)，置65~700C水浴中回收溶劑，至燒瓶內(nèi)物料呈濃稠態(tài)，而不能使其干，然后冷卻。

    ③石油醚萃取、定量

    用移液管加入25ml石油醚，然后加入15g無水*，立即加塞混搖1 min ，將醚層移入具塞離心沉淀管進行離心分離（3000r/min）5min.用10mL移液管加入迅速吸取離心管中澄清的石油醚10mL,于已稱量至恒量的干燥稱量瓶內(nèi)，蒸發(fā)去除石油醚，于100~105℃烘箱中烘至恒量（約30 min ）。

（5）結(jié)果計算

2.4羅斯•哥特里法

    此法為標準化組織（ISO），聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界組織（FAO/WHO）等采用，為乳、煉乳、奶粉、奶油等脂類定量的標準法。它適用于各種液狀乳（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。除乳制品外，也適用于豆乳或加工成乳狀的食品。

（一）原理

    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-石油醚提取出脂肪，蒸餾去除溶劑后，殘留物即為乳脂肪。

   （二）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。

（三）測定方法
    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值重的燒瓶中，蒸餾回收乙mi和石油醚，烘干至恒重，稱重。

2.5 巴布科克法和蓋勃法

（一）原理

    用濃硫酸溶解乳中的乳糖和蛋白質(zhì)等非脂成分，將牛奶中的酪蛋白鈣鹽轉(zhuǎn)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(shù)值，便可知被測乳的含脂率。

（二）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(jié)果誤差較大，故不適宜。

    此法操作簡便，迅速。對大多數(shù)樣品來說測定精度可滿足要求，但不如重量法準確。

 (三)測定方法

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(shù)，即為樣品含脂肪的百分數(shù)。

 (四) 說明及討論

① 硫酸的濃度要嚴格遵守規(guī)定的要求，如過濃會使乳炭化呈黑色溶液而影響讀數(shù)；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 蓋勃法中所用異戊醇的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(xù)的脂肪層。
    ④ 加熱（65~70ºC水浴）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(shù)即為樣品中脂肪百分含量。
    ⑥每組樣品只取兩格乳脂瓶進行測定。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(guī)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(chǎn)生黑色塊粒。

補充： 食用油脂幾項理化特性的測定

    一、酸價的測定

酸價——中和 1 g油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的質(zhì)量(mg)。

酸價是反映油脂酸敗的主要指標。

    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(zhì)量(g)。

碘價在一定范圍內(nèi)反映油脂的不飽和程度。

    三、過氧化值的測定

過氧化值——滴定 1g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的程度。

    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(jié)合的）所需氫氧化鉀的質(zhì)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。

思考題

1、脂類測定提取劑的種類、優(yōu)缺點。

2、索氏提取法的原理、方法、注意事項。

3、乳脂肪的測定方法有哪幾種？

4、食用油特性（酸價、碘價、氧化值、過氧化值、皂化價、羰基價）的定義。

索氏提取脂肪測定儀之重量分析法—脂肪的測定參考資料：杭州聚同電子有限公司