1 抽提法

抽提法是目前世界范圍內各行各業應用最為廣 泛的脂肪測定方法, 其中以索氏抽提法( Soxhlet extractor method) 作為公認的多種食品脂肪含量測定 的經典方法。 G B5512-85 和 GB5009. 6-85均將索 氏抽提法規定為糧食、 植物油料和食品脂肪測定的 第一標準方法。 抽提法使用特定的脂肪抽提器, 利用脂肪溶于 有機溶劑的性質, 選用低沸點的有機溶劑, 將經研細 并包扎的試樣反復以浸泡或淋洗的方式將脂肪抽提 出來, 直到抽提干凈, 蒸發并回收溶劑, 通過稱重計 算結果。 選用的低沸點有機溶劑, 在不同國家、地區和學 術組織間有不同的規定 。我國規定用無水乙醚 ( b. p. 34. 6℃ ) , 而有的國家、 地區和學術組織除用 無水乙醚外, 還較多地規定使用石油醚 ( b. p. 30～ 60℃ ) , 個別的還用苯。但不管用無水乙醚、石油醚 還是苯作脂肪抽提溶劑, 其抽提物中都或多或少地 存在著游離脂肪酸、固醇、蠟、磷脂及脂溶性色素等 類脂和脂肪伴隨物, 這就是人們通常稱抽提法測得 的結果為粗脂肪或乙醚萃取物的原因所在。 抽提法稱重的方法有兩種, 即增重法和減重 法。增重法即稱取抽提瓶質量, 根據抽提瓶在抽提后增加的質量來計算脂肪含量。此法適用于脂肪含 量較高的油料等樣品的測定, 不然, 抽提瓶質量比脂 肪質量大得多而使稱量誤差增大。但此法對抽提瓶 的要求較高, 事先需達到恒量, 在操作中要嚴防沾 污, 并用在烘干溶劑時, 常因脂肪氧化增重而使恒量 較難實現。減重法是稱取濾紙包的質量, 根據抽提 后濾紙包減輕的質量來計算結果 。此法對各種糧 食、油料樣品均適用。由于抽提結束后烘干濾紙包, 不存在烘干除去溶劑時脂肪氧化問題, 較易達到恒 量, 并在同一套儀器內可同時抽提幾個樣品, 不僅可 使測定結果的精密度提高, 而且也提高了工作率。 抽提法測定糧食、油料脂肪含量, 要求樣品有一 定的細度, 并且干燥無水。不然顆粒太大或含水過 多, 會影響乙醚、石油醚滲入樣品顆粒內部的速度, 從而影響抽提效率。同樣, 所用的乙醚或無水乙醚、 儀器、 濾紙等均應無水。當乙醚被水飽和后抽提效 果大幅降低, 并且水還可將試樣中的水溶性成分溶 出, 使測定結果產生正誤差。同理, 半固態或液態樣 品不能直接用此法測定, 而應預先加海砂等填充劑 在 95～ 105℃下干燥后再測定。依據抽提法所用抽 提器的不同, 有以下幾種抽提方法。 

1. 1 索氏抽提法 此法為測定脂肪的經典方法。所用儀器稱索氏 抽提器, 由抽提筒、抽提瓶和冷凝器 3部分組成, 各 部分間磨砂密合。抽提瓶內盛放抽提溶劑, 經水浴 或燈泡加熱裝置加熱, 使溶劑不斷蒸發。抽提筒內 盛放用濾紙包好的試樣, 筒的一側有一較粗的導管, 溶劑沿此管進入冷凝器;筒的另一側有一較細的管 稱回流管, 當自冷凝器回滴的溶劑液面超過回流管

頂端時, 抽提筒內的有機溶劑連同溶出的脂肪一并 被虹吸出來, 流回抽提瓶。如此反復抽提多次, 即可 將樣品中的脂肪抽提干凈。 由于糧食、油料中的脂肪多為游離態, 故索氏抽 提法測定結果較為準確。但此法存在著很大的不 足, 即抽提時間很長, 如對含油量較高的油料樣品需 8～ 12h 才能抽提完畢, 不能很好適應生產上的需 要, 因而各種改良的索氏抽提器便應運而生。 

1. 2 直滴式抽提法 此法為索氏抽提法的改進方法, 由美國人 Bott 提出, 也稱勃氏抽提法, 最早用于石油化工上。此法 所用的儀器仍由抽提瓶、 抽提筒和冷凝器 3部分組 成, 但對其中的抽提筒作了較大的改進: 去掉虹吸管 和溶劑蒸氣導管, 打通抽提筒底部與抽提瓶直接相 通, 樣品包通過一直形漏斗擱于抽提筒當中。當抽 提瓶內溶劑受熱蒸發時, 溶劑蒸氣通過樣品包四周 進入冷凝器, 使樣品溫度有所提高, 從而提高脂肪在 有機溶劑中的溶解度, 加快抽提速度。更為重要的 是, 當溶劑蒸氣冷凝后直接滴落在樣品包上, 經淋洗 樣品后, 帶著脂肪回到抽提瓶, 這樣大大增加了抽提 次數, 因而加快了抽提速度。一般的油料樣品 2～ 3h 后可抽提完畢, 為使淋洗均勻, 冷凝器出口也改為鋸 齒形。 

1. 3 Tecator 脂肪測定儀測定法 盡管直滴式抽提法較索氏抽提法在抽提時間上 有較大的縮短, 但仍較長, 因而仍不斷促使國內外有 關專家、學者、儀器生產商對快速、自動脂肪測定儀 器和方法的研究。瑞典 Tecator 公司生產的脂肪測 定儀就是其中的一例, 它具有快速、高效 ( 1次可測 定 6個樣品) 的優點。 測定時, 將粒度 1mm 以下的試樣裝入提取套 中, 插入主機內, 并將溶劑加入抽提杯中。抽提分兩 步進行:首先將試樣浸入沸騰的溶劑中浸提 10～ 15min, 使大部分脂肪溶出;然后將試樣位置升高, 離 開溶劑, 用 由冷凝器 冷凝下來的 溶劑淋洗 20min 。抽提結束后, 關閉冷凝閥, 幾分鐘后幾乎全 部溶劑被收集到冷凝器中, 溶劑得以回收。開啟空 氣泵及氣化閥, 將最后微量溶劑收集到冷凝器中。 將提取杯在 95～ 100℃下干燥 30min 后, 冷卻, 稱 量, 計算結果。 此法通過“預煮”試樣, 使大部分脂肪在較高的 溫度下溶出, 然后通過淋洗, 將殘余脂肪抽提干凈。其實, 我國山東省聊城地區糧食局有關人員在 70 年 代也有原理相同的儀器問世, 整個抽提也包括預煮 ( 5min) 和淋洗( 15min) 兩步, 共在 20min 內完成, 不 過此儀器仍為手工操作。 

1. 4 減壓抽提法 這是一種快速的脂肪測定方法, 適合糧食部門 的各類檢化驗室應用。其方法要點是: 將水力抽氣泵、安全瓶、抽濾瓶、4#砂芯漏斗等 按抽濾要求連接好, 將恒量的稱量瓶放入抽濾瓶 內。 稱樣 0. 2～ 0. 3g, 加無水硫酸鈉及玻璃粉各 2g, 研至極細, 將試樣移入 4#玻璃砂芯漏斗 ( 其中預先 鋪一層 6. 5mm 厚的無水硫酸鈉) 中。加石油醚 3～ 4ml, 徐徐抽氣, 抽干后再加石油醚 3～ 4ml 浸泡、淋 洗, 如此 5 次。此時, 樣品中的脂肪均已溶于石油醚 而被收集在已知質量的稱量瓶中。取出稱量瓶, 在 水浴上蒸干溶劑, 烘干, 冷卻, 稱量。 此法與索氏法同時測定, 結果頗為接近。一些 不同脂肪含量的油料測定結果見表 1。

此法的操作關鍵在于研磨, 如研磨不透, 則測定 結果偏低。為使樣品較快地研細, 研磨時需加無水 硫酸鈉和玻璃粉, 其中無水硫酸鈉還有去除樣品、溶 劑中水分的作用。

2 相對密度法

這是一類脂肪測定的快速方法, 國內外均有應 用。其基本原理是用定量的相對密度較大的有機溶 劑溶解定量試樣中的脂肪, 經壓濾后直接或間接測 定有機溶劑與脂肪混合液的相對密度大小。由于該 混合液相對密度的大小與其中所含脂肪量成反相關 性, 因此可以用來測定樣品中脂肪的含量。

 2. 1 相對密度瓶法 此法選用α-溴代萘作為溶劑。定量( 10. 0ml) 加入到有定量試樣( 10. 00g) 的研缽中, 用研磨機混 合研磨, 使試樣成細膩的糊狀物, 用壓濾機壓濾糊狀 物得到脂肪與α-溴代萘的混合液。混合液裝于相 對密度瓶內, 在經恒溫( 40±0. 05℃ ) 處理后, 按相對 密度測定方法測定混合液的相對密度。通過查對預 先制好的“混合液相對密度與脂肪含量對照表”或通 過計算求脂肪含量。 這種方法有方便、快速等優點, 所預制的“混合 液相對密度與脂肪含量對照表” 根據索氏抽提法得 出, 只要測定條件嚴格控制一致, 就可得到準確的測 定結果。原上海市糧食技工學校等單位曾專門研制 了專用的研磨機、壓濾機和恒溫水浴, 曾在全國, 尤 其是上海、浙江、江蘇等省、市的糧食部門使用。影 響此法測定結果準確度的關鍵因素是樣品的研磨細 度、研磨時間和研磨時的溫度。研磨時間過長、溫度 過高, 會引起α-溴代萘的蒸發損失, 使測定結果產 生正誤差。研磨細度更直接地影響著樣品中脂肪的 溶出速度和溶出率, 然而儀器自動研磨, 常常使粘附 在研缽邊緣的試樣難以研透, 從而造成誤差。

 2. 2 Foss-Let 法 Foss -Let 是瑞典的一家世界著名的儀器生產 公司, 他們研制生產的脂肪自動測定儀, 常用來測定 谷物、油料的脂肪含量。其基本原理和做法是: 定量 試樣與定量較大相對密度的抽提溶劑( 四氯乙烯, 相 對密度 1. 6311) 一并裝入儀器固定的金屬筒中, 密 閉, 開動振動裝置使一黃銅棒上下高速振動而搗碎 試樣,將搗成的糊狀物經壓濾得脂肪與溶劑混合液, 將混合液置于測定室內, 并在其中放一磁性浮子。 因測定室外的上端有線圈, 通電時可構成磁場, 可使 浮子浮起, 調節儀器電流大小, 即改變磁場強度, 使 浮子恰好浮起, 所需電流越大, 說明混合液相對密度 越小, 含油量越多。電流大小通過聯動裝置指示, 可 直接讀出脂肪含量。 此法測定速度很快, 5～ 10min 可測一個樣品,并且結果重現性好,但此法所用儀器價格昂貴, 用樣 量大( 50～ 100g) , 而且溶劑用量也大( 120ml) , 成本 很高。因為四氯乙烯有一定的毒性, 且相對密度大, 要求室內地板附近的墻壁上設置通風設備。

3 折光計法

折光計法是糧食部門油料收購時常用的方法, 它依據脂肪溶于有機溶劑的特性, 選擇某種比脂肪 有較高折光指數的有機溶劑 (α-溴代萘, = 1. 65605) 通過研磨將樣品中的脂肪溶解出來, 經過 濾后, 用阿貝折光計測定混合液的折光指數。由于 有機溶劑和試樣都是定量的, 因而混合液的折光指 數將隨試樣中脂肪含量的增加而減小, 并且這種變 化在一定范圍內成線性關系, 因而可根據混合液的 折光指數求得脂肪含量, 也可查對“混合液折光指數 與脂肪含量對照表”求脂肪含量。 影響此法測定結果準確度的因素與相對密度瓶 法相同。

4 水解法

由于抽提法、相對密度法、折光計法都只能測得 樣品中游離態的脂肪, 而不能測得其中呈結合態的 脂肪, 所以對于含結合態脂肪較多的加工食品( 如面 粉制品、魚蛋及其制品) 的脂肪測定難以得到滿意的 結果, 而酸或堿水解法可以克服這個不足。酸、堿水 解法測得的結果是游離態和結合態脂肪的總和。 

4. 1 酸水解法 樣品用鹽酸加熱處理, 破壞蛋白質、 糖類等組 織, 使結合態脂肪游離出來, 再用乙醚-石油醚萃 取, 蒸去醚液即可得到脂肪。 此法是一種古老的方法, 早在 1925 年就被 AOAC 公定方法中收集, 但至今仍在沿用, 我國 GB5009. 6-85 規定此法為各類食品脂肪測定的第 二標準方法。適用于固體、半固體、粘稠液或液體食 品的脂肪測定, 特別對容易吸濕、結塊、不易烘干的 食品樣品, 當不能用索氏抽提法測定時, 應用此法效 果較好。但磷脂、糖類含量高的樣品不宜。因為磷脂 會在熱的鹽酸溶液中幾乎完全水解為脂肪酸和堿, 使測定結果偏低;而糖類則會發生炭化而影響測 定。此法簡便、快速, 但準確度稍差。 

4. 2 堿水解法

此法適用含乳糧油食品或乳、 乳制品中的脂肪 測定。在方法上與酸水解類似, 只是用堿 ( 濃氨水) 代替鹽酸, 使乳中酪蛋白鈣鹽溶解, 并破壞膠體狀 態, 使酪蛋白鈣鹽包裹的脂肪球游離出來, 再用乙醚 -石油醚混合液萃取。

5 其它方法 糧食、油料中的脂肪含量測定方法還有一些, 這 里不再贅述。近年, 尚有利用核磁共振原理測定包 括糧食、 油料在內的多種樣品的脂肪的測定的專用 單機問世, 但由于儀器價格、性能、操作者習慣、結果

重復性等原因, 尚未能普遍應用。