第五章-饲料中脂肪酸含量的测定

11饲料分析技术畜牧兽医学院动物科学系吉林大学金永成邮箱：[e-mail]电话：1375630668709级动物科学(1班、2班、实验动物)第五章饲料中脂肪酸含量的测定2脂类3•是一类不溶于水而易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂的有机化合物•以液态或固态形式普遍存在生物界•正常情况下，人体中占14～20%•＜14%为消瘦•＞20%则为肥胖，＞60%为极度肥胖4脂类在近代被认识的发展过程年代人物观点1918Aron脂肪对动物的生长发育是必需的1927Evans/Burr脂肪缺乏会严重影响动物的生长和繁殖1929Burr脂肪缺乏会引起动物皮肤损害和死亡率↑1938-花生四烯酸是必需脂肪酸1958-发现人类必需脂肪酸缺乏症(首例婴儿)1982Halman报道第一例亚麻酸缺乏病人1984Neuringes发现缺乏亚麻酸的恒河猴子代视力损害5脂类的形式6脂类的分类及其主要功能脂类脂肪类脂(5%)磷脂胆固醇甘油三酯•储存和提供能量(可变脂)•提供必需脂肪酸•构成生物膜•合成脂蛋白•合成激素等•同磷脂脂类的分类及其主要功能7食物与人体内脂肪的最重要组成形式3份脂肪酸与1个甘油分子以酯键连接根据脂肪酸不同，分为•中链三酰甘油(MCT)•长链三酰甘油(LCT)三酰甘油=甘油+3份脂肪酸8脂类的分类及其主要功能LCTandMCT-aphysicalmixtureGlycerolLCT-Long-ChainTriglycerides(asinIntralipid)GlycerolMCT-Medium-ChainTriglycerides9脂类的分类及其主要功能Reesterification(再酯化)STGSTG-structuredtriglyceridesinStructolipid®10脂类的分类及其主要功能供能:9(kcal/g)能量储存(脂肪组织内三酰甘油)转运形式(脂蛋白,游离脂肪酸)绝缘层：器官保护层膜的组成成分(脂、蛋白共同构成)•细胞膜、神经髓鞘(绝缘体)、细胞表面(磷酸甘油酯)、抗原性(糖脂类)免疫调节•类花生酸如前列腺素(刺激平滑肌细胞收缩)前体固醇类激素、胆盐、维生素D前体脂肪的功能11脂类的分类及其主要功能决定脂肪酸的熔点链长：C原子数---熔点饱和性/双键数：双键数---熔点脂肪酸–特征12脂类的分类及其主要功能（一）甘油三酯功能1)体内贮存和提供能量2)维持体温正常3)保护作用4)内分泌作用5)有效地利用碳水化合物和节约蛋白质作用6)机体重要的构成成分甘油三酯在营养学上的功能1.增加饱腹感；2.改善食物的感官性状3.提供脂溶性维生素13（二）磷脂1.磷脂：指甘油三酯中一个或两个脂肪酸被含磷酸的其它基团所取代的一类脂类物质。其中最重要的磷脂是卵磷脂(1ecithin)，它是由一个含磷酸胆碱基团取代甘油三酯中一个脂肪酸而形成的。脂类的分类及其主要功能142.磷脂功能：1）提供能量2）细胞膜的构成成分，促进细胞内外的物质交流作为乳化剂有利于脂肪的吸收、转运和代谢。脂类的分类及其主要功能153.磷脂的缺乏：造成细胞膜结构受损，毛细血管的脆性和通透性增加，引起水代谢紊乱，产生皮疹。脂类的分类及其主要功能16一、按其碳链长短分类长链脂肪酸(14碳以上)中链脂肪酸(含8～12碳)短链脂肪酸(6碳以下)脂肪酸(fattyacid)的分类17二、按其饱和程度分类饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸脂肪酸(fattyacid)的分类18脂肪酸(fattyacid)的分类饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的结构19脂肪酸(fattyacid)的分类不饱和脂肪酸的类别注：每类包含一系列脂肪酸，各脂肪酸能从母体脂肪酸合成如花生四稀酸（C20:4,n-6）由亚油酸（C18:2,n-6）合成母体脂肪酸类别棕榈油酸n-7（-7）油酸n-9（-9）亚油酸n-6（-6）亚麻酸n-3（-3）20体内多不饱和脂肪酸(n-3，n-6类)合成途径摘自ModernNutritioninHealthandDisease,第9版，第82页，1999年。脂肪酸(fattyacid)的分类21脂肪酸(fattyacid)的分类22三、按其空间结构不同分类顺式脂肪酸(cis-fattyacid)反式脂肪酸(trans-fattyacid)脂肪酸(fattyacid)的分类23四、营养学上最具价值的脂肪酸有两类n-3(或ω-3)系列不饱和脂肪酸,即从甲基端数，第一个不饱和键在第三和第四碳原子之间的各种不饱和脂肪酸；n-6(或ω-6)系列不饱和脂肪酸，从甲基端数，第一个双键在第六和第七碳之间。CH3－(CH2)n－CH2－COOH甲基端羧基端脂肪酸(fattyacid)的分类24名称代号丁酸(butyricacid)己酸(caproicacid)辛酸(caprylicacid)癸酸(capricacid)月桂酸(1auricacid)肉豆蔻酸(myristicacid)棕榈酸(palmiticacid)棕榈油酸(palmitoleicacid)硬脂酸(stearicacid)油酸(oleicacid)反油酸(elaidicacid)C4：0C6：0C8：0C10：0C12：0C14：0C16：0C16：1，n-7cisC18：0C18：1，n-9cisC18：1，n-9trans摘自ModernNutritioninHealthandDisease，第9版,第68页，1999年。常见的脂肪酸25名称代号亚油酸(1inoleicacid)α-亚麻酸(α-1inolenicacid)γ-亚麻酸(γ-1inolenicacid)花生酸(arachidicacid)花生四烯酸(arachidonicacid)二十碳五烯酸(timnodonicacid，EPA)芥子酸(erucicacid)二十二碳五烯酸(鰶鱼酸)(clupanodonicacid)二十二碳六烯酸(docosahexenoicacid，DHA)二十四碳单烯酸(神经酸)(nervonicacid)C18：2，n-6,9,allcisC18：3，n-3，6，9，allcisC18：3，n-6，9，12allcisC20：0C20：4，n-6,9,12,15allcisC20：5，n-3，6，9,12，15allcisC22：1，n-9cisC22：5，n-3，6，9，12，15allcisC22：6，n-3，6，9，12，15，18allcisC24：1，n-9cis常见的脂肪酸26必需脂肪酸(essentialfattyacid，EFA)：是指人体不可缺少而自身又不能合成，必须通过食物供给的脂肪酸。n-6系列中的亚油酸和n-3系列中的α-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。必需脂肪酸及其功能27必需脂肪酸功能1）是磷脂的重要组成成分2）与精子形成有关3）是合成前列腺素的前体4）有利于组织修复5）与胆固醇的代谢有关必需脂肪酸及其功能28脂肪酸(fattyacid)的分类和命名•按碳链长度–长链脂肪酸（14~26C）–中链脂肪酸（8~12C）–短链脂肪酸（2~6C）•从结构–饱和脂肪酸（不含双键）–不饱和脂肪酸（含有一个或多个双键）•单不饱和脂肪酸•多不饱和脂肪酸•按营养角度–必需脂肪酸:不饱和/高度不饱和脂肪酸•亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸–非必需脂肪酸：饱和/低度不饱和脂肪酸•按其空间结构不同分类–顺式脂肪酸(cis-fattyacid)–反式脂肪酸(trans-fattyacid)29粗脂肪分析方法-Soxhlet(索氏)萃取法:最一般的脂类定量方法-Weibull-Stoldt法(酸分解法):碳水化合物和蛋白质的影响下脂类提取困难时-其他:RoseGottlieb法(氨基酸分解法),Gerber法,NIR,超声波法常规脂肪提取方法30常规脂肪提取方法1.Soxhlet(索氏)萃取法-从1879年介绍以至今广范围使用的方法-最广范围使用的脂肪分析法-用Petroleumether,diethylether等低沸点溶液提取样品中的脂肪提取→干燥→重量差值→确定脂肪含量-分析步骤◀样品前处理:干燥,粉碎,Na2SO4脱水,Cu(OH)2沉淀→提取→溶液挥发→干燥到适当→确定粗脂肪含量◀干燥后重(g)×100/样品重(g)31常规脂肪提取方法1.Soxhlet(索氏)萃取法的优缺点-优缺点•不需要加水分解节省时间•仪器价格低廉•广范围的应用•蛋白质、碳水化合物含量高时不适用•随溶剂的种类、提取时间的变化结果不同•其他亲水性物质也一块提取•磷脂只能部分提取•需要大量的溶剂，制动化不易-应用分支一般食品行业为其他分析而除去脂肪322.酸水解(acidhydrolysis)-酸水解的必要性直接用Soxhlet(索氏)提取法不能把所有的脂肪提取出来•碳水化合物、蛋白质等把脂肪包裹的情况•植物细胞或starch-membrane(淀粉膜)中掺杂的情况•非溶性胶质把脂肪包裹的情况(牛奶、乳酪、奶油)•乳制品、谷类、面包、蛋类、鱼类、肉类、豆腐•原理试样经酸水解后用乙醚提取，除去溶剂即得总脂肪含量。酸水解法测得的为游离及结合脂肪的总量-酸分解过程•加入4MHCl时样品的matrix成分分解•过滤后脂肪分离•用热水洗涤•干燥•之后提取,干燥后测量重量变化计算脂肪含量常规脂肪提取方法333.其他fat分析方法-Phospho-,di-,monoglyceride(磷脂、甘油二酯、甘油单酯)比起一般只有三个脂肪酸的甘油三酯具有低的热量-各脂肪含有磷脂(Phosphatide)的混合物时磷脂可以分离为脂肪但是在提取过程中会有部分的损失因此完美的提取很困难-原理试样经酸水解后用乙醚提取，除去溶剂即得总脂肪含量。酸水解法测得的为游离及结合脂肪的总量-用高沸点的溶剂提取→KOH로검화→加入酸溶液→转换为脂肪酸→决定脂肪含量常规脂肪提取方法34原理为了脂肪样品的气象色谱分析，首先要分离为单一的脂肪酸状态脂肪(或者脂类、不溶于水但是溶于有机溶剂的特性的物质)大概分为单纯脂肪(Triglycerides,diglycerides,monoglycerides,freefattyacidscholesterolesters,cholesterolandwaxesesters)和极性或者复合脂肪(磷脂及糖脂)脂肪可以通过多种有机溶剂从组织中提取但是对于组织的酶类和非活性化的脂肪要完全提取出需要注意脂肪酸提取方法35具有细胞壁的复合脂肪具有hydrogenbond或hydrophobicforces及ionicbond的蛋白质及碳水化合物的细胞内的其他化合物连接，因此不容易提取从组织中提取脂肪需要用像chloroform(氯仿)一样可以溶解脂肪还可以与methanol一起把脂肪和组织之间的matrix之间的相互作用给分解的溶剂糖(sugars)、氨基酸及盐(salts)等non-lipidcontaminants需要通过washingprocedure从提取物中剔除掉，这样的方法可以参考Folch,Lees及Stanley(1957)的建议脂肪酸提取方法36用chloroform-methanol(2:1,v/v)把提取物进行摇荡后加入占¼体积的salinesolution(0.88%inwater)进行平衡这时混合物分成2个层,下层为氯仿层包含所有脂肪，上层为methanol-waterphase包含non-lipidcontaminants方法:2.脂肪提取样品:flaxseed(亚麻籽),margarine(人造黄油),groundbeef,Blank(不含所测物质)试剂:1)Folchsolution:chloroform:methanol(2:1,V/V)2)0.88%NaCl提取步骤:1)准确称取1.0ggroundbeef,0.2g的flaxseed或0.1g的margarine放入50mlTeflonlinedscrewcaptube后加入20ml的Folchsolution。脂肪酸提取方法372)