专利名称：液体乳中单甘酯含量的测定方法
技术领域：
本发明涉及液体乳中乳化剂单甘酯含量的测定方法，属于食品添加剂检测的检验
方法。
背景技术：
单甘酯是一种常用的乳化剂，在食品、塑料、包装及化装(妆)品等工业中有广泛 用途，根据生产和产品的需要可以使用单硬脂酸甘油酯，也可以使用高单酯含量的分子蒸 馏单甘酯(本发明统称单甘酯)。分子蒸馏单甘酯更是一种优质高效的食用乳化剂，具有乳 化、分散、稳定、起泡、消泡和淀粉抗老化的作用。作为一种食品添加剂在食品生产和加工中 的使用必须满足相关的法规，所以，对单甘酯含量的测定也是食品生产中不能缺少的环节。 目前国标GB15612-1995中公布的测定单甘酯含量的方法，仅限于对所使用的单甘酯乳化 剂的测定，是采用硫代硫酸钠滴定法，但该国标方法仅限于对乳化剂产品的检测，对于添加 该乳化剂制成的液体乳产品则不适用。虽然市场上液体乳产品的品种不断增加，但液体乳 中单甘酯检测方法的报道却很少。对于专业乳品企业，随时测定产品中单甘酯的含量，对控 制和保证产品质量，了解产品的口味、稳定性都有重要的意义。 因此，随着液体乳产品的不断推出，研发一种能快速、方便且有效测定液体乳产品 中单甘酯含量，已经成为乳品生产企业急需解决的问题。
发明内容
本发明所解决的主要技术问题就是针对液体乳产品生产中的需要，研究提供一种
测定液体乳中单甘酯含量的方法，通过对样品的前处理以及气相色谱技术的应用，能够快
速便捷地测定对液体乳中的单甘酯含量，利于对液体乳产品的品质进行控制。 为达到以上目的，本发明提供了一种测定液体乳中单甘酯含量的方法，以内标法
测定，所述方法包括 1)制备待测样品溶液 准确称取待测液体乳样品的质量为m' s克，在碱性环境下用有机溶剂萃取并分离 出样品中的脂溶性成分，并浓縮至干； 将上述浓縮至干的脂溶性成分用内标溶液溶解后加入硅烷化试剂，于60-7(TC加 热反应15-20分钟，冷却即为待测样品溶液；
2)配制标准溶液 准确称取单甘酯标样，用内标溶液溶解后加入硅烷化试剂，于60-7(TC加热反应 15-20分钟，冷却后即为标准溶液；
3)气相色谱测定 分别吸取上述标准溶液和待测样品溶液注入气相色谱仪，记录其各自的气相色谱 图，并依据该气相色谱图分别确定标准溶液中单甘酯的峰面积\、标准溶液中内标物的峰 面积A^待测样品中单甘酯的峰面积A' s和待测样品中内标物的峰面积A' is，且所述标准溶液中单甘酯的峰面积As至少包括单酯的峰面积，样品中单甘酯的峰面积A' s至少包
括单酯的峰面积； 4)将上述结果值代入以下计算式(1)、 (II)，计算标样和内标物的响应因子Rx以
及样品中单甘酯的总含量W: Rx = (mis/ms) X (As/Ais) (I)W(毫克/百克样品)=1/RXX (m' is/m' s) X (A' S/A' is)X100%(II)
其中，mis为标准溶液中内标物的质量，单位为毫克；
ms为标样中单甘酯的质量，单位为毫克，其至少包括单酯的质量； m' is为待测样品中内标物的质量，单位为毫克。 为有效测定液体乳中的单甘酯含量，对待测样品进行萃取处理，取得其中的脂溶 性成分是本发明方法中的关键之一。所以，本发明首先需要利用对乳脂肪溶解度较大的有 机溶剂对待测样品进行萃取，优选是采用乙醚和石油醚( 一般选择沸程30-60°C ) ， S卩，萃取 并分离待测样品中脂溶性成分的方法可以包括向待测液体乳样品中加入适量氨水形成碱 性环境，先加入乙醇混合均匀，然后加入乙醚和/或石油醚，振荡萃取，分离出醚层，对水层 继续萃取l-2次，将分出的醚层合并，浓縮至干。例如，具体操作可以是，将尽可能准确称取 的待测液体乳样品加入适量氨水形成碱性环境，然后加入乙醇先进行净化处理(同时加入 指示剂)并混合均匀，成为净化后的待测样品；顺序加入乙醚和石油醚，振荡萃取，分离出 醚层，再次加入乙醇、乙醚和石油醚同样处理，收取醚层，根据需要可以再次重复以上萃取 过程，但从第三次起可以不再用乙醇净化；将每次萃取所收取到的醚层合并、浓縮至干，成 为所萃取的脂溶性成分(主要是脂肪)。 本发明提供的测定方法为内标法，优选地，用于处理待测样品和标样的内标物为 正十四烷，内标溶液为将正十四烷溶解于由吡啶与正庚烷构成的混合溶剂中所制备得到的 溶液，所述混合溶剂中吡啶的体积含量至少为30%，在利于脂肪溶解的前提下，可以确定正 庚烷的用量。 本发明的处理过程还包括样品和标样的硅烷化反应，优选所述硅烷化试剂为三甲 基硅烷基三氟乙酰或三甲基硅烷基三氟乙酰与三甲基氯硅烷催化剂的混合试剂，且该硅烷 化试剂的加入量分别为待测样品溶液和标准溶液体积的1/4-1/6。硅烷化试剂通常为可直 接商购的试剂，可以购买配制好的试剂，也可以购买单品试剂在使用前自行配制。为縮短硅 烷化反应时间，采用添加了适量三甲基氯硅烷催化剂的三甲基硅烷基三氟乙酰作为硅烷化 试剂是比较好的选择，该催化剂的加入量没有特别限定，一般是三甲基硅烷基三氟乙酰与 三甲基氯硅烷催化剂的体积比99 : l左右即可。 配制好待测样品溶液和标准溶液后，即可以适当进样量注入气相色谱仪进行分离 测定，根据本发明的具体方案，气相色谱条件主要包括 色谱柱采用弱极性柱，例如DB-5或性能相近或相类似的常规色谱注；
注温控制在80-340 °C之间的程序升温；
检测器采用火焰离子检测器。 除了以上条件外，具体测定中，还必须确定适当的压力和相应的进样口温度(样 品的汽化温度)，而进样量一般根据测定样的单甘酯含量确定，以能得到稳定的测定结果并 减少对色谱柱损害为准，可以准确吸取1-2 iU进样，最好控制进样量为1 P 1左右。对于不同的液体乳产品，在正式测定前，可先摸索大致的单甘酯含量，若含量确实很低，则需要提 高进样量而牺牲色谱柱的寿命。 单甘酯一般为单酯、二酯和三酯的混合物，所谓测定单甘酯含量在广义上应该理 解为测定包括单酯、二酯和三酯的总含量。对于普通的单硬脂酸甘油酯乳化剂，其中单酯的 含量在40-50%左右，而分子蒸馏单甘酯中单酯含量应该在90%以上，无论使用哪种单甘 酯乳化剂，其乳化作用主要来自其中的单酯，所以对于多数乳产品生产，更倾向于使用分子 蒸馏单甘酯乳化剂。本发明的方法也更适合于测定添加了单甘酯的液体乳产品中单酯含量 的测定，且对于使用分子蒸馏单甘酯的液体乳，测定其中的单酯含量基本上反映了产品中 的单甘酯含量。 根据本发明的具体方案，该方法用于测定含有单甘酯的液体乳中的单酯含量时， 将标准溶液和待测样品溶液注入气相色谱仪，此时所确定的标准溶液中单甘酯的峰面积As 为标样中单酯峰面积，样品中单甘酯的峰面积A' 3，计算式(I)中的ms为标样中单酯的质 量，代入计算式(II)得到待测液体乳中单酯含量W。 具体地，当测定单酯含量时，根据气相色谱确定的标准溶液中单酯的峰面积As为 C12_C2。的所有单酯峰的面积总和，样品中单甘酯的峰面积A' s为C12_C2。的所有单酯峰的面
积总和。申请人在实际操作中发现，单酯峰主要集中在(:16-(:18的单酯链峰，而待测样品受到 纯度的限制，(:12-(:16单酯链出峰本身就很少，且与杂质峰的区分困难，所以，对于待测样品 可以将单酯峰的出峰面积确定为c16-c18单酯峰的面积总和。 与常规气相色谱测定方法相同，本发明的测定还可包括采用不含单甘酯的液体乳
为空白样品进行定性判定。即，在结果计算时，不仅根据标样和内标物的含量进行定量计 算，还可以根据标样的保留时间和空白对照进行定性判断。 总之，本发明提供的测定方法解决了企业生产中对液体乳产品中单甘酯含量的测
定问题，并且，实践证明本发明利用气相色谱法测定液体乳中单甘酯含量是一种快速、方 便、有效的方法。
图1是蒸馏单甘酯典型气相色谱谱图。 图2是本发明实施例方法得到的液态奶1号样品谱图，其中，谱图1号为样品谱 图，谱图2号为标样谱图。 图3是本发明实施例方法中得到的空白样品谱图，其中，谱图3号为空白样谱图。 具体实施方案 以下通过具体实施例的描述详细说明本发明的实施以及有益效果，但不能理解为
对本发明可实施范围的任何限定。 实施例1 :液体乳中单酯含量的测定 1、仪器和试剂 气相色谱仪带火焰离子检测器，弱极性色谱柱DB-5。
提取脂肪的浓縮采用旋转蒸发仪。 硅烷化试剂三甲基硅烷基三氟乙酰(BSTFA)和三甲基氯硅烷(TMCS)，配制方法
6吸取100ulTMCS到10mlBSTFA中，由于该烷基化试剂接触空气后有效性将受到限制，所以应 配制后尽快使用。或直接使用商购的BSTFA : TMCS = 99 : 1的混合硅烷化试剂。
内标溶液的配制准确称量0. 2500g的正十四烷(> 99% )置于250ml的容量瓶 中(该容量瓶事先经过干燥且必须准确称重)，然后加入正庚烷(色谱级)与吡啶(色谱 级)体积比为2 : 1的混合溶剂定容至刻度，将该内标溶液连同容量瓶再次准确称量，与容 量瓶的差值即为该内标溶液的质量(g)，混合均匀，即为内标溶液。。计算该内标溶液中正 十四烷的浓度D(mg/g)=正十四烷质量(g)x1000/内标溶液的质量(g)。
萃取用有机溶剂无水乙醚、石油醚(沸程30-60°C )。
2、待测样品溶液的制备 (D准确称取待测液体乳样品10g，放入毛氏抽脂瓶中，加入2mL体积分数为25% 的氨水，混合均匀；加入10mL乙醇及两滴刚果红指示剂，混匀。 向上述加入乙醇净化后的待测样品溶液中加入25mL无水乙醚，塞上塞子振摇 lmin，再加入25mL石油醚，继续塞上塞子振摇lmin。离心或静止，使醚层、水层分开，将醚层 转入接收瓶；对水层进行第二次萃取，加入的试剂为5mL乙醇、15mL乙醚、15mL石油醚，操作 同前，分离出醚层；对水层第三次萃取，但不加乙醇，直接加入15mL乙醚、15mL石油醚，如上 操作。把三次得到的醚液合并，利用旋转蒸发仪浓縮至干。 (2)向上述浓縮至干的萃取物中加5ml左右经准确称量的内标溶液，充分溶解提 取的脂肪，得到待测样品溶液。
3、标准溶液制备 准确称取单甘酯标样30. OOmg，置入到带盖的容器中，记录容器和盖的总质量以及 标样质量。加入12ml内标溶液，盖紧后重新称量，计算所加入内标溶液的质量(C)，并混合 均匀，确保完全溶解成为标准溶液。此标样溶液一般可保存一周左右。
4、气相色谱检测 分别吸取500ul标准溶液和500ul待测样品溶液到2. 5ml左右带聚四氟乙烯垫 圈、螺旋帽的小瓶中，加入0. lml前述(BSTFA : TMCS = 99 : 1)的硅烷化试剂。盖紧后， 剧烈摇动，置于7(TC加热器中加热约20分钟，以充分硅烷化反应。反应后的标准溶液和样 品溶液冷却到室温，吸取l-1.5ul进样。依据得到的色谱图(参见图l)确定标样的单酯峰 总面积(标准溶液中C12-C2。所有单酯峰的面积总和)As，标准溶液中内标物的峰面积Ais，样 品中对应的单酯峰面积(取(:16-(:18的单酯峰面积总和从's，以及样品中内标物的峰面积 A, iS。 同时取没有添加单甘酯的液体乳作为空白对照，根据标样的保留时间和空白对照 进行定性判定(参见图2)，根据标样和内标物的含量进行定量计算，确定样品中单酯含量。
色谱测定条件
色谱柱DB-5弱极性色谱柱；柱温按照程序升温80。C (2分钟)-20。C /分钟-200。C -l(TC /分钟-240。C _12°C / 分钟-340°C (25分钟)控制柱温; [OO55]进样口 (进样汽化温度)35(TC
检测器380。C
分流比:1 : 40 ;
压力:145kpa
进样量liU。
5、结果计算
1) 、内标正十四烷的质量mis或m' is(毫克)二CXD (i) C-标准溶液或待测样品溶液中内标溶液的质量，克
D-内标溶液中正十四烷的浓度，mg/g ;
2) 、响应因子用标准溶液谱图来计算标样和内标的响应因子 Rx = (mis/ms) X (As/Ais) (I)
As_标样中单酯的峰面积(C12-C2。所有单酯峰的面积总和) Ais_标准溶液中内标峰面积 mf标样中单酯的质量(所称标样质j mis_标准溶液中内标物质量，mg 3、计算样品中单酯含量
X标样中单酯的含量)，mg
。)X(A' S/A' i 单酯峰的面积总和)
.)X100% (II)
W(毫克/百克样品)=1/RXX (m' i: A' s-样品中单酯的的峰面积(C12-C2 A' is-样品中内标物的峰面积 -样品的质量，克 _样品中内标物的质量，毫克。 按照以上计算式，将各数值代入，即可算出液体乳样品中的单酯含量，也认定为液 体乳中的单甘酯含量。 分别取5种液奶产品按照上述方法进行测定，结果如下表液体奶中单甘酯含量 试检结果
样品名称结果(mg/100g)备注
液态奶1号64.7成品中单甘酯主 要是C,6-ds的甘油 酯
液态奶2号66.5液态奶3号21.9液态奶4号29.0液态奶5号18.0空白对照1未检出空白对照2未检出8
权利要求
一种液体乳中单甘酯含量的测定方法，其特征在于，以内标法测定，所述方法包括1)制备待测样品溶液准确称取待测液体乳样品m′s克，在碱性环境下用有机溶剂萃取并分离出样品中的脂溶性成分，并浓缩至干；将上述浓缩至干后的脂溶性成分用内标溶液溶解后加入硅烷化试剂，于60-70℃加热反应15-20分钟，冷却即为待测样品溶液；2)配制标准溶液准确称取单甘酯标样，用内标溶液溶解后加入硅烷化试剂，于60-70℃加热反应15-20分钟，冷却后即为标准溶液；3)气相色谱测定分别吸取上述标准溶液和待测样品溶液注入气相色谱仪，记录其各自的气相色谱图，并依据气相色谱图分别确定标准溶液中单甘酯的峰面积As、标准溶液中内标物的峰面积Ais、样品中单甘酯的峰面积A′s和样品中内标物的峰面积A′is，且所述标准溶液中单甘酯的峰面积As至少包括单酯的峰面积，样品中单甘酯的峰面积A′s至少包括单酯的峰面积；4)将上述结果值代入以下计算式(I)、(II)，计算标样和内标物的响应因子Rs以及样品中单甘酯的总含量WRx＝(mis/ms)×(As/Ais)(I)W(毫克/百克样品)＝1/Rx×(m′is/m′s)×(A′s/A′is)×100％(II)其中，mis为标准溶液中内标物的质量，单位为毫克；ms为标样中单甘酯的质量，单位为毫克，其至少包括单酯的质量；m′is为待测样品中内标物的质量，单位为毫克。
2. 根据权利要求1所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，其中，萃取并分离待测样 品中脂溶性成分的方法包括向待测液体乳样品中加入适量氨水形成碱性环境，先加入乙 醇混合均匀，然后加入乙醚和/或石油醚，振荡萃取，分离出醚层，对水层继续萃取1-2次， 将分出的醚层合并，浓縮至干。
3. 根据权利要求l所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，其中，所述内标物为正 十四烷，内标溶液为将正十四烷溶解于由吡啶与正庚烷构成的混合溶剂中所制备的溶液， 所述混合溶剂中吡啶的体积含量至少为30%。
4. 根据权利要求1所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，其中，所述硅烷化试剂为 三甲基硅烷基三氟乙酰或三甲基硅烷基三氟乙酰与三甲基氯硅烷催化剂的混合试剂，且该 硅烷化试剂的加入量分别为待测样品溶液和标准溶液体积的1/4-1/6。
5. 根据权利要求1所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，其中，气相色谱条件包括 色谱柱采用弱极性柱；注温控制在80-34(TC之间的程序升温； 检测器采用火焰离子检测器。
6. 根据权利要求1或5所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，该方法用于测定含有 单甘酯的液体乳中的单酯含量，将标准溶液和待测样品溶液注入气相色谱仪，此时所确定 的标准溶液中单甘酯的峰面积As为标样中单酯峰面积，样品中单甘酯的峰面积A' s为样 品中单酯的峰面积，计算式(I)中的ms为标样中单酯的质量，代入计算式(II)得到待测液体乳中单酯含量w。
7. 根据权利要求6所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，其中，根据气相色谱确定 标准溶液中单酯的峰面积as为c12_c2。的所有单酯峰的面积总和，样品中单甘酯的峰面积a' 3为(:12-(:2。的所有单酯峰的面积总和。
8. 根据权利要求7所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，其中，样品中单甘酯的峰 面积a' s为c16-c18的所有单酯峰的面积总和。
9. 根据权利要求1所述的液体乳中单甘酯含量的测定方法，其还包括采用不含单甘酯 的液体乳为空白样品，作为空白对照进行定性判定。
全文摘要
本发明涉及液体乳中乳化剂单甘酯含量的测定方法，包括利用有机溶剂对待测液体乳样品进行萃取，对萃取脂肪用内标溶液溶解后实施硅烷化，制成待测样品溶液；取单甘酯标样用内标溶液溶解后进行硅烷化制成标准溶液；利用气相色谱仪进行分离，提供气相色谱图，测定时使用弱极性色谱柱分离，火焰离子检测器进行检测，根据标样和内标物的含量进行定量计算得到液体乳单甘酯含量。本发明通过对样品的前处理以及气相色谱技术的应用，能够快速便捷地测定对液体乳中的单甘酯含量，弥补了现有技术只能测定单甘酯添加剂原料的不足，利于生产企业对液体乳产品的品质进行控制。
文档编号G01N30/00GK101762654SQ20091021717
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者于海静, 刘丽君, 孙秀芝, 张文, 李翠枝 申请人:内蒙古伊利实业集团股份有限公司