棕櫚油中脂肪酸組成的氣相色譜—質譜分析*

劉東風

（福建省糧油科學技術研究所, 福建 福州 350002）

引言

棕櫚油是熱帶木本植物油的一種，是目前世界上生產量最大的植物油品種之一，與大豆油、菜籽油并稱為“世界三大植物油”[1]。棕櫚油由油棕樹上的棕櫚果壓榨而成，果肉和果仁分別產出棕櫚油和棕櫚仁油。棕櫚油經過精煉分提，可以得到不同熔點的棕櫚油油脂產品，廣泛應用于油脂化工業、食品工業、餐飲業。目前，中國棕櫚油消費量每年約為600萬噸，已經成為全球第一大棕櫚油進口國，占市場總消費量的20%[2]。棕櫚油經甲酯化，運用GCMS分析其中的脂肪酸組成，為全面了解棕櫚油中脂肪酸組分，對棕櫚油的進一步研究及開發利用提供科學的依據。

1 試驗部分

1.1 儀器

島津GCMS-QP2010 Plus儀、移液器

1.2 試劑

異辛烷[(CH3)2CHCH2C(CH3)3]、氫氧化鉀(KOH)、甲醇(CH3OH)、硫酸氫鈉(NaHSO4)均為色譜純。

1.3 試劑配制

氫氧化鉀甲醇溶液（2mol/L）：將13.1g氫氧化鉀溶于100mL無水甲醇中，可輕微加熱，加入無水硫酸鈉干燥，過濾，即得澄清溶液。

1.4 樣品的甲酯化

圖1 棕櫚油脂肪酸甲酯GC-MS分析總離子流

取一定量的棕櫚油，加入4mL異辛烷溶解試樣，必要時可以微熱使試樣溶解后加入1mL氫氧化鉀甲醇溶液，蓋上玻璃塞猛烈振搖30s后靜置至澄清。加入約1g硫酸氫鈉，猛烈振搖，中和氫氧化鉀。待鹽沉淀后，將上層溶液移至上機瓶中，待測。

1.5 分析條件

色譜條件：DB-5MS毛細管色譜柱30m×0.25mm×0.25μm；載氣為高純氦氣（純度99.999%）；程序升溫初溫100℃，保持2min，以5℃/min升至180℃，保持10min，再以20℃/min升溫至250℃，保持4min；分流比100:1，柱流量1.47mL/min，流量控制方式：線速度；進樣口溫250℃。

質譜條件：接口溫度250℃，EI電離源，電子能量70eV，離子源溫度200℃，質量掃描范圍30-500u，scan全掃描方式，溶劑延遲時間10min。

1.6 定性和定量分析

首先以EI為電離源，進行色譜—質譜聯用分析，采集所得到的質譜圖利用NIST檢索，同時根據參考文獻進行定性。定量分析結果是依據總離子流色譜峰的峰面積歸一化法來計算各組分的相對含量。

2 結果與討論

2.1 棕櫚油的脂肪酸組成

按上述實驗條件對棕櫚油甲酯化樣品進行測定，其中EI模式下的總離子色譜圖如圖1所示。

圖2 棕櫚油中肉豆蔻酸甲酯質譜圖

圖3 棕櫚油中棕櫚酸甲酯質譜圖

圖4 棕櫚油中亞油酸甲酯質譜圖

圖5 棕櫚油中油酸甲酯質譜圖

圖6 棕櫚油中硬脂酸甲酯質譜圖

采用NIST數據庫檢索，將棕櫚油脂肪酸各個峰相應的質譜圖（圖2～圖6）與其進行比對，共鑒定出5種化合物，分別是肉豆蔻酸、棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸，結果見表1。

表1 棕櫚油脂肪酸的組成

2.2 不同批次棕櫚油脂肪酸相似性

取5個批次棕櫚油樣品，按“1.4項”的制備方法分別制備，在“1.5項”同一色譜條件下，逐個進樣，經過GC-MS分別對5批次棕櫚油脂肪酸進行分析，從不同批次棕櫚油各脂肪酸的保留時間和相對含量（表2和表3）可知，不同批次棕櫚油各脂肪酸GC-MS保留時間RSD值均小于1%，相似度極高，而不同批次棕櫚油各脂肪酸用峰面積歸一法得出各組分的相對含量存在一定的差異（RSD在6%-37%之間）。結果證明，不同批次的棕櫚油脂肪酸成分穩定，同時不同批次棕櫚油各脂肪酸含量之間的雖存在一定差異性，但較為穩定。

2.3 棕櫚油的總飽和脂肪酸

表3中棕櫚油的總飽和脂肪酸（肉豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸）含量比相關文獻[3]中的其他植物油明顯偏高，這說明棕櫚油的穩定性較好，有利于長期儲存，在煎炸，烹飪等食品加工方面具有一定的優勢[4]。

2.4 棕櫚油的總不飽和脂肪酸

早在上世紀初，人們就認識到不飽和脂肪酸對人和動物的生長和營養的重要性。研究中發現棕櫚油中含量最高是油酸，它除了供給人體所需的大量熱能外，還能調整人體血漿中高、低密度脂蛋白膽固醇的濃度比例。本研究中，棕櫚油中的油酸（C18:1）和亞油酸（C18:2）總和占總脂肪酸的50%以上，顯示了棕櫚油具有一定的營養和醫療價值[5]。

2.5 前處理溶解劑的選擇

本試驗比較了異辛烷和苯—石油醚（1+1）兩種常用的脂肪酸溶解劑提取效果，發現兩者的脂肪酸溶解效果相當，但用苯－石油醚（1+1）作為脂肪酸的溶解劑對實驗者本身具有嚴重的毒害作用，且需要前期配置增加了試驗的操作步驟，因此本試驗選擇異辛烷作為脂肪酸溶解劑，可快速、安全地溶解油脂中的脂肪酸。

表2 不同批次棕櫚油脂肪酸的保留時間

表3 不同批次棕櫚油脂肪酸的相對含量

2.6 升溫程序的選擇

本試驗根據選擇的DB-5MS非極性柱條件要求，將起始溫度設定為100℃，觀察圖譜前方，發現只存在溶劑峰；同時以5℃/min升至180℃，保持10min，再以20℃/min升溫至250℃，保持4min，將出峰溫度控制在170～250℃之間，可以很好的將硬脂酸與油酸的峰分離，且分析時間短，所以選擇該升溫程序作為本試驗棕櫚油脂肪酸的GC的條件。

3 小結

通過對棕櫚油中脂肪酸組成的氣相色譜—質譜分析，可看出：（1）不同批次的棕櫚油其脂肪酸變化不大，脂肪酸組成穩定；（2）棕櫚油中的飽和脂肪酸以十六碳的棕櫚酸為主，棕櫚酸較十八碳的硬脂酸易于消化分解。（3）油酸、亞油酸含量超過50%以上，接近橄欖油、油茶籽油，顯示其有較大的食用和保健價值。也可以利用棕櫚油脂肪組成的顯著特征，為鑒別油脂摻假摻偽進一步研究提供依據。

[1]左青.棕櫚油的現狀及展望[J].中國油脂,2009,34(6):11-15.

[2]李瑞,夏秋瑜,趙松林,等.棕櫚油的功能性質及應用[J].中國熱帶農業,2009(2):31-34.

[3]程光榮,曹淑蘭,張剛,等.棕櫚油中脂肪酸的GC/MS定性分析[J].分析測試學報,1991(2):43-45.

[4]金青哲,黃詩洪,周勝利.棕櫚油在我國煎炸食品中應用[J].糧食與油脂,2007(3):15-16.

[5]張洪濤,單雷,畢玉平.n-6和n-3多不飽和脂肪酸在人和動物體內的功能關系[J].山東農業科學,2006(2):115-120.