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反式脂肪酸占总脂肪酸的百分含量检测

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发布时间：2025-07-01 00:53:04 更新时间：2025-06-30 00:53:04

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

反式脂肪酸占总脂肪酸的百分含量检测

反式脂肪酸（Trans Fatty Acids, TFA）是一类不饱和脂肪酸的特殊异构体，主要源于食用油脂的工业氢化加工过程、植物油的高温精炼脱臭过程，以及反刍动物（如牛、羊）脂肪和乳脂中天然存在的少量形式。摄入过量的工业来源反式脂肪酸已被证实与心血管疾病风险显著增加、LDL（“坏”胆固醇）水平升高、HDL（“好”胆固醇）水平降低以及炎症反应加剧等健康问题密切相关。因此，准确测定食品中反式脂肪酸的含量，特别是其占总脂肪酸的百分比（% TFA of total fatty acids），对于评估食品的营养价值、保障消费者健康、满足法规要求（如许多国家强制要求食品标签标示反式脂肪含量）以及指导食品工业改良工艺至关重要。

检测项目

本检测的核心项目即为测定样品脂肪中反式脂肪酸占总脂肪酸的质量百分比（% w/w）。这通常包括：

总反式脂肪酸含量的测定：包括所有被识别出的反式脂肪酸碳链（如C18:1 t, C18:2 t,t, C18:2 t,c/c,t等）。
单个反式脂肪酸异构体的定性与定量（如适用）。
总脂肪酸含量的测定：作为分母，用于计算百分比。
最终结果：以反式脂肪酸占总脂肪酸的百分含量（g 反式脂肪酸 / 100g 总脂肪酸）的形式报告。

主要检测仪器

实现准确分离和定量反式脂肪酸异构体的关键仪器是配备有高极性毛细管柱的气相色谱仪（Gas Chromatograph, GC）：

气相色谱仪主机：具备精确的温控系统和载气流量控制。
高极性毛细管色谱柱：这是分离顺式(cis)、反式(trans)异构体的核心。通常使用100米长的氰丙基聚硅氧烷固定相色谱柱（如SP-2560, CP-Sil 88等），这类色谱柱能有效分离位置和几何异构体。
检测器：最常用的是氢火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector, FID），因其对有机化合物响应稳定、线性范围宽、维护相对简便。
自动进样器：提高进样精度和实验效率。
数据处理系统：色谱工作站，用于采集、处理数据，计算峰面积，并最终计算含量百分比。
(可选)气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）：用于复杂样品中脂肪酸的定性确认，特别是对共流出峰的鉴定。

检测方法

标准化的检测流程主要包括以下几个关键步骤：

样品制备与脂肪提取：根据样品基质（如油脂、乳制品、烘焙食品、肉制品等），采用合适的溶剂（如石油醚、乙醚）或标准方法（如索氏提取法、酸/碱水解法）提取总脂肪。
脂肪酸甲酯化（Derivatization）：将提取的脂肪中的甘油三酯、游离脂肪酸等转化为更易挥发、适合气相色谱分析的脂肪酸甲酯（FAMEs）。最常用的是三氟化硼-甲醇法（BF3-MeOH）或氢氧化钾-甲醇法（KOH-MeOH, 即酯交换法）。此步骤需严格控制反应条件以避免异构化或降解。
脂肪酸甲酯溶液的制备与纯化：将甲酯化产物溶解于合适的溶剂（如正己烷），必要时进行洗涤或过滤以去除杂质。
气相色谱分析：
- 将制备好的FAME溶液注入GC系统。
- 使用高极性毛细管柱，通过精确控制升温程序，利用不同脂肪酸甲酯（特别是顺/反异构体）在固定相上保留时间的差异进行分离。
- FID检测器检测流出色谱柱的组分，产生信号。
定性与定量分析：
- 定性：通过与已知反式脂肪酸标准品（如单个反式18:1异构体混合物、反式18:2异构体等）的保留时间比对进行定性。必要时使用GC-MS确认。根据色谱峰在特定极性柱上的出峰顺序规律（如反式在顺式之前）辅助判断。
- 定量：通常采用面积归一化法。测量所有可分辨的脂肪酸甲酯色谱峰（包括所有顺式、反式和饱和脂肪酸）的峰面积（或峰高）。将所有单个反式脂肪酸的峰面积求和得到总反式脂肪酸峰面积（A_TFA），将所有脂肪酸的峰面积求和得到总峰面积（A_Total）。
结果计算：
反式脂肪酸占总脂肪酸的百分比 (%) = (A_TFA / A_Total) x 100%
该计算基于假设FID对所有脂肪酸甲酯的响应因子相同或非常接近，这是面积归一化法的前提。对于常规检测，此假设在合理的误差范围内成立。对于要求极高的分析，可使用校正因子进行校正。

检测标准

全球范围内有多个官方发布的标准方法用于食品中反式脂肪酸的测定，均推荐使用带FID检测器的气相色谱法和特定的高极性色谱柱。主要标准包括：

中国国家标准 (GB):
- GB 5009.257-2016 食品安全国家标准食品中反式脂肪酸的测定：这是中国现行的强制性国家标准。详细规定了适用范围、原理、试剂、仪器、分析步骤（包括提取、甲酯化、GC-FID分析条件）和计算结果的方法（面积归一化法计算占总脂肪酸的百分比）。明确要求使用100米高极性毛细管柱（如CP-Sil 88或等效柱）。
国际/美国标准：
- AOCS Ce 1h-05 (Reapproved 2017) Determination of cis-, trans-, Saturated, Monounsaturated and Polyunsaturated Fatty Acids in Vegetable or Non-ruminant Animal Oils and Fats by Capillary GLC: 美国油脂化学家协会标准，广泛用于油脂行业。
- AOAC Official Method 996.06 Fat (Total, Saturated, and Unsaturated) in Foods：虽非专为反式设计，但其衍生部分（HPLC分离或GC-FID）可用于反式分析，常被引用。
欧盟/ISO标准：
- EN ISO 12966-2:2017 Animal and vegetable fats and oils - Gas chromatography of fatty acid methyl esters - Part 2: Preparation of methyl esters of fatty acids：规定了甲酯化方法。
- EN ISO 12966-4:2015 Animal and vegetable fats and oils - Gas chromatography of fatty acid methyl esters - Part 4: Determination by capillary gas chromatography：规定了使用毛细管GC-FID测定脂肪酸组成（包括反式）的方法。同样要求使用100米高极性柱。