饲料中脂肪酸含量测定

1、关于饲料中脂肪酸含量的测定第一张，PPT共六十二页，创作于2022年6月2第五章 饲料中脂肪酸含量的测定第二张，PPT共六十二页，创作于2022年6月3脂 类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1420%14%为消瘦20%则为肥胖，60%为极度肥胖第三张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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-

2、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第四张，PPT共六十二页，创作于2022年6月5 神经鞘脂类醇类胆固醇脑苷脂类脂肪酸糖脂磷酸甘油酯甘油三脂脂类的形式第五张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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第六张，PPT共六十二页，创作于2022年6月7脂类的分类及其主要功能 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

3、为中链三酰甘油 (MCT)长链三酰甘油 (LCT)三酰甘油=甘油 + 3 份脂肪酸第七张，PPT共六十二页，创作于2022年6月8脂类的分类及其主要功能LCT and MCT - a physical mixtureGlycerolLCT - Long-Chain Triglycerides(as in Intralipid)GlycerolMCT - Medium-Chain Triglycerides第八张，PPT共六十二页，创作于2022年6月9脂类的分类及其主要功能Reesterification(再酯化) STGSTG - structured triglycerides in St

4、ructolipid第九张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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前体脂肪的功能第十张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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 特征第十一张，PPT共六十二页，创作于20

5、22年6月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 第十二张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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第十三张，PPT共六十二页，创作于2022

6、年6月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第十四张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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第十五张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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812碳) 短链脂肪酸(6碳以下)脂肪酸(fatty acid)的分类第十六张，PPT共六十二页，创作于2022年6月17二、按其饱和程度分类 饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸 多

7、不饱和脂肪酸脂肪酸(fatty acid)的分类第十七张，PPT共六十二页，创作于2022年6月18脂肪酸(fatty acid)的分类 饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的结构第十八张，PPT共六十二页，创作于2022年6月19脂肪酸(fatty acid)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）第十九张，PPT共六十二页，创作于2022年6月20体内多不饱和脂肪酸(n-3，n-6类)合成途径摘

8、自Modern Nutrition in Health and Disease,第9版，第82页，1999年。脂肪酸(fatty acid)的分类第二十张，PPT共六十二页，创作于2022年6月21脂肪酸(fatty acid)的分类第二十一张，PPT共六十二页，创作于2022年6月22三、按其空间结构不同分类 顺式脂肪酸(cis-fatty acid) 反式脂肪酸(trans-fatty acid)脂肪酸(fatty acid)的分类第二十二张，PPT共六十二页，创作于2022年6月23四、营养学上最具价值的脂肪酸有两类 n-3(或-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

9、第四碳原子之间的各种不饱和脂肪酸； n-6(或-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)nCH2COOH甲基端 羧基端 脂肪酸(fatty acid)的分类第二十三张，PPT共六十二页，创作于2022年6月24 名 称 代 号丁酸(butyric acid) 己酸(caproic acid)辛酸(caprylic acid)癸酸(capric acid)月桂酸(1auric acid) 肉豆蔻酸(myristic acid) 棕榈酸(palmitic acid) 棕榈油酸(palmitoleic acid) 硬脂酸(stearic acid) 油酸(o

10、leic acid) 反油酸(elaidic acid) C 4：0C 6：0C 8：0C10：0C12：0C14：0C16：0C16：1，n-7 cisC18：0C18：1，n-9 cisC18：1，n-9 trans摘自Modern Nutrition in Health and Disease，第9版, 第68页，1999年。 常见的脂肪酸第二十四张，PPT共六十二页，创作于2022年6月25名 称代 号亚油酸(1inoleic acid) -亚麻酸(-1inolenic acid) -亚麻酸(-1inolenic acid) 花生酸(arachidic acid) 花生四烯酸(arac

11、hidonic acid) 二十碳五烯酸(timnodonic acid，EPA ) 芥子酸(erucic acid) 二十二碳五烯酸(鰶鱼酸)(clupanodonic acid) 二十二碳六烯酸(docosahexenoic acid，DHA) 二十四碳单烯酸(神经酸)(nervonic acid) C18：2，n-6,9,all cisC18：3，n-3，6，9，all cisC18：3，n-6，9，12 all cisC20：0 C20：4，n-6,9,12,15 all cisC20：5，n-3，6，9,12，15 all cisC22：1，n-9 cisC22：5，n-3，6，9，

12、12，15 all cisC22：6，n-3，6，9，12，15，18 all cisC24：1，n-9 cis常见的脂肪酸第二十五张，PPT共六十二页，创作于2022年6月26必需脂肪酸(essential fatty acid，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-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。 必需脂肪酸及其功能第二十六张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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第

13、二十七张，PPT共六十二页，创作于2022年6月28脂肪酸(fatty acid)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-fatty acid)反式脂肪酸(trans-fatty acid)第二十八张，PPT共六十二页，创作于2022年6月29粗脂肪分析方法 Soxhlet (索氏) 萃取法 : 最一般的

14、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 : Rose Gottlieb法(氨基酸分解法), Gerber法, NIR, 超声波法 常规脂肪提取方法第二十九张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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Petroleum ether, diethyl ether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(

15、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) 第三十张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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第三十一张，PPT共六十二页，创作于2022年6月322. 酸水解(acid hydrolysis) 酸水解的必要性 直接用Soxhl

16、et(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4M HCl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 常规脂肪提取方法第三十二张，PPT共六十二页，创作于2022年6月333. 其他 fat 分析方法 Phospho-, di-, mon

17、oglyceride(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 KOH 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第三十三张，PPT共六十二页，创作于2022年6月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,

18、 diglycerides, monoglycerides, free fatty acids cholesterol esters, cholesterol and waxes esters)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第三十四张，PPT共六十二页，创作于2022年6月35具有细胞壁的复合脂肪具有hydrogen bond或 hydrophobic forces 及ionic bond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chlorofor

19、m(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-lipid contaminants需要通过washing procedure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第三十五张，PPT共六十二页，创作于2022年6月36用chloroform-methanol( 2:1, v/v)把提取物进行摇荡后加入占体积的saline solution(0.88% in water)进行平衡这时混合物分成2个层, 下层为

20、氯仿层包含所有脂肪，上层为methanol-water phase包含non-lipid contaminants方法: 2. 脂肪提取样品: flax seed(亚麻籽), margarine(人造黄油), ground beef, Blank (不含所测物质) 试剂: 1) Folch solution: chloroform: methanol (2:1, V/V) 2) 0.88% NaCl提取步骤: 1) 准确称取1.0g ground beef, 0.2g的flax seed 或 0.1g的 margarine 放入50ml Teflon lined screw cap tube后

21、加入 20ml的 Folch solution。脂肪酸提取方法第三十六张，PPT共六十二页，创作于2022年6月372) Homogenizing3) 拧紧盖子并在 在室温12h 摇晃 (必要时加入 N2)加入 4ml的0.88% NaCl，并充分混合 1500rpm， 4 ，10min centrifuge. 分2层. 记下Chlorform层的体积，并把上层(methane+water)吸取掉，下层则包含所要提取的脂肪这样分离的脂肪用于分析如下:Total crude lipid analysisFatty acid analysisLipid class separation by TL

22、C and their fatty acid compostionLipid class quantitation by Iatroscan脂肪酸提取方法第三十七张，PPT共六十二页，创作于2022年6月38A. Total Crude Lipid analysisa. 把下层即chloroform层用吸管移入到 glass vialb. 在加入N2 gas的情况下挥发溶剂(chloroform)。要充分挥发后承重。c. 计算:% lipid=(lipid, wt blank) X total chloform voloumAliquant of chloform X wt. sampleX

23、100B. 脂肪酸(fatty acid) 分析 通过气象色谱仪识别波峰并且利用面积(%)计算样品中脂肪酸的成分理论利用GC分析脂肪的脂肪酸成分需要把脂肪酸进行甲酯化(methyl ester)，转换成低分子亮的非极性(non-polar)诱导体。为了把样品变成挥发性变成诱导体可以增加安全性，减少活性，变化成可分理性改善测定效率。根据这个原理可以改善波峰的色谱性脂肪酸提取方法第三十八张，PPT共六十二页，创作于2022年6月39Methyl ester(甲酯化)方法:EsterificationFree fatty acidMethanolAcid HCl or BF3Methyl ester

24、 +H2OMethanolTransesterificationGlyceride mixtureMethyl ester +-C-OH-C-OH-C-OHGlycerol脂肪酸提取方法BF3+ methanol mixture(35% BF3/methanol(14%)+ 45% methanol + 20% hexane) 2ml 第三十九张，PPT共六十二页，创作于2022年6月40加入N2 gas ，把Chloroform 层挥发 (5060 )加入 BF3+ methanol mixture(35% BF3/methanol(14%)+ 45% methanol + 20% hexa

25、ne) 2ml 并加入N2 gas后拧紧盖子. vortexing.在100 加热3060min, 隔15min进行shaking( vortexing). 室温静置，加入12ml hexane(己烷)和1ml 0.88% NaCl 混合离心取上层液转入小玻璃瓶盖上盖子GC 分析 脂肪酸提取方法Methyl ester(甲酯化)步骤:第四十张，PPT共六十二页，创作于2022年6月41第四十一张，PPT共六十二页，创作于2022年6月42第四十二张，PPT共六十二页，创作于2022年6月43The Agilent 7890A Gas Chromatograph饲料中脂肪酸分析第四十三张，PPT

26、共六十二页，创作于2022年6月44第四十四张，PPT共六十二页，创作于2022年6月45饲料中脂肪酸分析第四十五张，PPT共六十二页，创作于2022年6月46Filters/TrapsAirHydrogenGas Carrier ColumnGas Chromatographygas systeminletcolumndetectordata systemData systemSyringe/SamplerInletsDetectorsRegulatorsHRESET饲料中脂肪酸分析第四十六张，PPT共六十二页，创作于2022年6月47Gas Chromatography原理示意图饲料中脂肪

27、酸分析第四十七张，PPT共六十二页，创作于2022年6月48饲料中脂肪酸分析第四十八张，PPT共六十二页，创作于2022年6月49第四十九张，PPT共六十二页，创作于2022年6月50GC 探测器燃烧性探测器(1)Flame Ionization Detectors(FID)(2)Nitrogen Phosphorous Detector(NPD)(3)Flame Photometric Detector(FPD)- 非燃烧性探测器(4)Thermal Conductivity Detector(TCD)(5)Electron Capture Detector(ECD)(6)Photo Ion

28、ization Detector (PID) 注意事项燃烧性探测器(FID, NPD, FPD)使用3种气体(补充气体:make-up gas, 氢气, 空气)非燃烧性探测器(TCD, ECD, PID)只是使用运送气体和补充气体饲料中脂肪酸分析第五十张，PPT共六十二页，创作于2022年6月51 Column effluent is passed through a H2-Air flame Produces ions and electrons Charged particles are accelerated by voltage applied between jet and collector results in current (pA) Number of ions depends on number of reduced (methylene) carbons in molecule one molecule o