酯交换大豆油技术及植物甾醇快速检测方法建立

摘要

植物甾醇存在于植物细胞中，具有十分重要的生理价值，被广泛应用在医学、食品、化工、植物基因工程等领域。自从发现植物甾醇至今，其定量分析一直处于完善改进之中，各种分析手段有利有弊，目前尚无测定植物油中植物甾醇含量的国标检测方法。
　　 本研究借鉴现有的检测食品和食用油中甾醇含量的紫外比色分析方法，以酯交换技术获得的富含甾醇的大豆油为研究体系，分别采用紫外比色法、气相色谱法对甾醇进行了定量及定性分析，旨在建立一种快捷、简单、准确且低成本的甾醇测定方法，为添加植物甾醇的功能性植物油中甾醇的测定提供快速和简单的分析方法。初步建立测定酯交换大豆油中植物甾醇含量的紫外比色法，并探讨了测定条件对显色反应的影响，确定了最佳测定参数和条件。通过测定结果的对比分析，紫外比色法测定植物甾醇总含量接近气相色谱法测定值，可方便、快捷、准确地测定酯交换大豆油中植物甾醇的含量，为植物甾醇酯交换反应过程研究提供分析的理论依据和技术参数，填补了我国添加植物甾醇的功能性植物油的日常生产监控方法的空白。
　　 本研究的主要内容：
　　 (1)气相色谱法的建立
　　 应用气相色谱法对酯交换大豆油中甾醇进行了分析测定，试验采用HP-5毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μ m)为色谱分析柱，实验结果表明，采用该法可对酯交换大豆油中甾醇进行定量及定性分析，克服了气相色谱法测定植物甾醇样品时需要衍生化预处理的缺点，该法测定植物甾醇的响应时间小于16min，且各种甾醇的分离效果较好。
　　 (2)紫外比色法的建立及评价
　　 紫外比色法测定条件的确定：利用甾醇与铁矾试剂发生显色反应，产生紫外吸收的原理，测定酯交换大豆油中甾醇的紫外光谱，经前处理后的植物甾醇通过紫外光谱扫描确定最大吸收波长为564nm，测定植物甾醇的标准曲线。探讨了显色剂用量、显色剂组成比例、显色时间和显色温度对紫外吸收光谱的影响，确定了最优测定参数为：显色剂用量2mL，显色剂组成比例2:8，显色时间30 min，显色温度20℃，确定紫外比色法的测定条件。酯交换大豆油的前处理：通过单因素和正交试验，对皂化法提取植物甾醇的条件进行了优化。得到了最优提取参数为：皂化时间30 min，皂化温度80℃，碱浓度1.5 mol/L，料液比0.05g/mL。
　　 紫外比色法测定结果略高于气相色谱法，紫外比色法测定绝对值平均高0.14％，绝对误差最大为0.21%，平均偏高0.14%，相对误差最大为3.7%，平均偏高2.95%。差别幅度与甾醇含量不存在关联，紫外比色法测定植物甾醇总含量接近气相色谱法测定值。紫外比色法的测定结果的精密度较高，平均回收率为98.61%，相对标准偏差为0.57%，测定结果准确可靠。
　　 (3)高含量甾醇的酯交换大豆油的制备
　　 采用紫外比色法监测酯交换大豆油中甾醇的含量，通过响应面试验设计确定了最优加工工艺，甾醇添加量5%，反应温度70℃，酶用量1.02%，反应时间3h，在此条件下，酯化率的预测值为88.16%，而实际测得的酯化率为87.81%，实际值与预测值之间的相对误差为0.35%，预测值与试验值之间的良好拟合性证实了模型的有效性。
　　 本研究的意义：
　　 通过系统的研究，本课题建立了一种方便、快捷、准确的测定高含量植物甾醇的方法，对添加植物甾醇的功能性植物油新产品的开发起着重要作用，为其研究和产业化生产提供快捷和简便的监测手段。