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，如脂肪酸、磷脂、糖脂、甾醇、固醇等，大多數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。

    脂肪與蛋白質結合生成脂蛋白，在調節人體生理機能和完成體內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品的風味、組織結構、品質、外觀、口感等都有直接的影響。蔬菜本身的脂肪含量較底，在生產蔬菜罐頭時，添加適量的脂肪可以改善產品的風味，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、面包的體積及其結構都有影響。

因此，在含脂肪的食品中，其含量都有一定的規定，是食品質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，衡量食品的營養價值，而且對實行工藝監督，生產過程的質量管理，研究食品的儲藏方式是否恰當等方面都有重要的意義。

（2）食品中脂肪存在形式

    食品中脂肪有游離態存在形式的，如動物性脂肪及植物性油脂；也有結合態的，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，與蛋白質或碳水化合物形成結合態。

    對大多數食品來說，游離態脂肪是主要的，結合態脂肪含量較少。

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，再根據相似相溶的規律具體選擇。

（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，對于結合態脂類，必須預先用酸或堿破壞脂類和非脂成分的結合后才能提取。

    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的脂肪。對于結合態的脂類，必須預先用酸或堿及乙醇破壞脂類與非脂類的結合后，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——脂肪易氧化成結合態。

    較理想的方法是冷凍干燥法。

3）酸水解：對于乙mi不能滲入內部的或含結合態脂肪。

    用溶劑提取食品中的脂類時，要根據食品種類、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，可加入適量無水硫酸鈉,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合態脂類在內的 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、揮發油、糖脂等物質，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，結合態的脂類含量較少，能烘干磨細，不易吸濕結塊的樣品的測定。索氏提取法測得的只是游離態脂肪，而結合態脂肪測不出來。

    此法經典，對大多數樣品的測定結果比較可靠。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。

    半固體或液體樣品：稱取 5.0-10.0g于蒸發皿中，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，蒸發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。

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，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）。可用濾紙或毛玻璃檢查，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即經虹吸管流入瓶內。按同法繼續回收，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。或將濾紙筒置于小燒杯內，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量即為脂肪質量。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，揮發殘渣含量低。因水和醇可導致水溶性物質溶解，如水溶性鹽類、糖類等，使得測定結果偏高。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，揮發后不留下油跡表明已抽提*。

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

    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部，或與食品成分結合而成結合態脂類，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、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）

    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。混勻后于70~80℃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  提取：取出試管加入10mL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。加塞振搖1min，將塞子慢慢轉動放出氣體，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，再加入5ml乙mi于具塞量筒內振搖，靜置后仍將上層乙mi吸出，放入原錐形瓶內。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，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合態脂類，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，在使試樣組織中結合態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）以上。

    ②甲醇：96%（體積分數）以上。

     ③ 氯仿甲醇混合液：按2：1體積比混合。

    ④ 石油醚。

    ⑤ 無水硫酸鈉：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（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，置65~700C水浴中回收溶劑，至燒瓶內物料呈濃稠態，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無水硫酸鈉，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，蒸發去除石油醚，于100~105℃烘箱中烘至恒量（約30 min ）。

（5）結果計算

2.4羅斯•哥特里法

    此法為標準化組織（ISO），聯合國糧農組織/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等非脂成分，將牛奶中的酪蛋白鈣鹽轉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，使結果誤差較大，故不適宜。

    此法操作簡便，迅速。對大多數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，即為樣品含脂肪的百分數。

 (四) 說明及討論

① 硫酸的濃度要嚴格遵守規定的要求，如過濃會使乳炭化呈黑色溶液而影響讀數；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量(g)。

碘價在一定范圍內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+結合的）所需氫氧化鉀的質量(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