เป้าหมายการตรวจจับ
การหาปริมาณกรดไขมันทรานส์ในไขมันและน้ำมัน
ภาพรวม
สารละลายนี้เป็นไปตามวิธีการอย่างเป็นทางการของ AOCS Cd 14d-99 การหาปริมาณไอโซเมอร์แบบทรานส์ที่แยกได้ในไขมันและน้ำมันอย่างรวดเร็วโดยใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดแบบฟูริเยร์ทรานส์ฟอร์มแบบสะท้อนรวมลดทอน (Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy) ในไขมันและน้ำมันจากพืชที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติส่วนใหญ่ ส่วนประกอบไม่อิ่มตัวจะมีพันธะคู่แบบแยกเดี่ยว กล่าวคือ ไม่เกิดการคอนจูเกต ในรูปแบบซิส (cis) เท่านั้น พันธะซิสเหล่านี้อาจเปลี่ยนเป็นไอโซเมอร์แบบทรานส์ได้ในระหว่างกระบวนการสกัดและการแปรรูป เนื่องจากการออกซิเดชัน การเปลี่ยนแปลงระหว่างการให้ความร้อน และ/หรือการเติมไฮโดรเจนบางส่วน ไขมันจากสัตว์และสัตว์ทะเลอาจมีไอโซเมอร์แบบทรานส์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในปริมาณที่วัดได้ พันธะแบบทรานส์ที่แยกได้ในกรดไขมันสายยาว เมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน (FAME) สบู่ และไตรอะซิลกลีเซอรอล (TAG) สามารถวัดได้ด้วยสเปกโทรสโกปีอินฟราเรด ในสเปกตรัมของสารประกอบทั้งหมดที่มีหมู่ทรานส์เดี่ยว จะแสดงแถบการดูดกลืนแสงที่มีค่าสูงสุดประมาณ 966 cm⁻¹ (10.3 μm) ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของ CH รอบพันธะคู่แบบทรานส์
หลักการ
ตัวอย่างไขมัน หรือไขมันที่สกัดจากตัวอย่างโดยใช้ปิโตรเลียมอีเทอร์ จะถูกวัดโดยตรงโดยใช้เครื่องสเปกโทรเมตรอินฟราเรดแบบฟูริเยร์ทรานส์ฟอร์ม (FTIR) ที่ติดตั้งตัวตรวจจับอินฟราเรดและอุปกรณ์เสริมการสะท้อนแสงรวมแบบลดทอนในแนวนอน (HATR) เปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันทรานส์ในไขมันทั้งหมดจะคำนวณจากค่าสอบเทียบกับกราฟมาตรฐานของกรดไขมันทรานส์
เงื่อนไขการใช้งาน
เครื่องดนตรีและอุปกรณ์เสริม
1) เครื่องดนตรี:เครื่องสเปกโทรเมตร HKL-14 FTIR สำหรับวิเคราะห์ปริมาณกรดไขมันทรานส์
2) อุปกรณ์เสริม: อุปกรณ์ HATR (Horizontal Attenuated Total Reflectance)
พารามิเตอร์การทดสอบ
1) ความละเอียด: 4 ซม.-1
2) จำนวนครั้งในการสแกน: 64 3) ช่วงสเปกตรัม: 4000–600 ซม.-1
สารเคมี (เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น สารเคมีทั้งหมดควรเป็นสารเคมีเกรดวิเคราะห์)
1) ปิโตรเลียมอีเทอร์ (ช่วงจุดเดือด: 30–60°C)
2) โซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำ
3) ไตรโอเลอินมาตรฐาน (ความบริสุทธิ์ ≥99%)
4) สารมาตรฐานไตรอีไลดิน (ความบริสุทธิ์ ≥98%)
5) เอทานอลบริสุทธิ์
คนอื่น
1) เครื่องชั่งวิเคราะห์ (ความแม่นยำ 0.0001 กรัม)
2) อ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิ (100 ± 0.1°C)
3) เตาอบแห้ง (400 ± 0.1°C)
4) กระดาษชั่งน้ำหนัก
5) ขวดบรรจุยาแบบฝาเกลียว (สีน้ำตาล ขนาด 5 มล.)
6)แหนบ
7) ฝ้ายที่สกัดไขมันออกแล้ว
8) หลอดแคปิลลารี
การเตรียมตัวอย่าง
ตัวอย่างน้ำมัน/ไขมัน
1) ตัวอย่างน้ำมันใสสามารถนำไปวิเคราะห์ได้โดยตรง
2) ตัวอย่างน้ำมันที่มีลักษณะขุ่นหรือเป็นก้อน แสดงว่ามีความชื้นหรือสิ่งเจือปน ในกรณีเช่นนี้ ให้เติมโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำในปริมาณที่เหมาะสม คนให้เข้ากัน แล้วนำไปปั่นเหวี่ยงเพื่อแยกไขมันใสสำหรับการวิเคราะห์
ตัวอย่างที่ไม่ใช้น้ำมัน/ไขมัน
1) ตัวอย่างที่สกัดไขมันโดยตรง
ชั่งน้ำหนักตัวอย่างที่บดละเอียดในปริมาณที่เหมาะสม (ให้แน่ใจว่าได้ไขมันที่สกัดออกมา 1-2 กรัม) แช่และคนให้เข้ากันกับปิโตรเลียมอีเทอร์ กรองผ่านกระดาษกรองลงในขวด และระเหยสารสกัดให้แห้งโดยใช้เครื่องระเหยแบบหมุนที่อุณหภูมิ 30°C เพื่อให้ได้ไขมัน
2) ตัวอย่างที่สกัดไขมันทางอ้อม (เช่น ผลิตภัณฑ์นม)
สำหรับตัวอย่างที่ไม่ใช่ไขมันซึ่งมีลิปิดที่ไม่สามารถสกัดได้ ต้องใช้วิธีการที่เหมาะสมตามประเภทของอาหารเพื่อหาปริมาณไขมัน ตัวอย่างเช่น วิธีการสกัดแบบซอกซ์เล็ตใช้สำหรับการหาปริมาณไขมันอิสระ วิธีการไฮโดรไลซิสด้วยกรดใช้สำหรับการหาปริมาณไขมันในอาหาร วิธีการไฮโดรไลซิสด้วยด่างใช้สำหรับการหาปริมาณไขมันในนม ผลิตภัณฑ์นม และอาหารปรุงแต่งพิเศษ ในขณะที่วิธีการของเกอร์เบอร์ใช้สำหรับการหาปริมาณไขมันในนมดิบ นมฆ่าเชื้อ และนมพาสเจอร์ไรส์
โซลูชันมาตรฐาน
ชั่งน้ำหนักไตรอีไลดิน X กรัม และไตรโอเลอิน (0.3 - X) กรัม (ด้วยความแม่นยำ 0.0001 กรัม) ลงในขวดแก้วสีน้ำตาลฝาเกลียวขนาด 5 มิลลิลิตร โดยที่ X มีค่าดังต่อไปนี้: 0.0150 กรัม, 0.0300 กรัม, 0.0600 กรัม, 0.0900 กรัม, 0.1200 กรัม, 0.1500 กรัม และ 0.1800 กรัม
สารละลายมาตรฐานผสมที่ได้จะมีสัดส่วนมวลของกรดไขมันทรานส์ดังนี้: 5.00%, 10.00%, 20.00%, 30.00%, 40.00%, 50.00% และ 60.00% ตามลำดับ
การเก็บรักษา: แช่แข็งเอกสารมาตรฐานเหล่านี้ เอกสารจะยังคงมีผลใช้ได้นาน 6 เดือน
ขั้นตอนการทดสอบ
การทดสอบตัวอย่าง
นำตัวอย่างน้ำมันหรือไขมันที่สกัดจากตัวอย่างที่ไม่ใช่น้ำมันไปแช่ในอ่างน้ำอุ่น 60°C เพื่อละลายและรักษาอุณหภูมิไว้ จากนั้นดูดตัวอย่างปริมาณเล็กน้อยแล้วนำไปทาลงบนผลึกซิงค์ซัลไฟด์ (ZnSe) โดยตรง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวผลึกทั้งหมดถูกปกคลุมไปด้วยตัวอย่าง จากนั้นทำการบันทึกสเปกตรัมการดูดกลืนแสงอินฟราเรดทันที เปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันทรานส์ในไขมันจะถูกกำหนดโดยการปรับแก้ด้วยกราฟมาตรฐาน
เส้นโค้งมาตรฐาน
การเตรียมการ ดำเนินการตามขั้นตอนเดียวกับขั้นตอนการทดสอบตัวอย่างสำหรับสารละลายมาตรฐาน โดยใช้เปอร์เซ็นต์ปริมาณของไตรอีไลดินในสารละลายมาตรฐานเป็นแกน X และพื้นที่ใต้กราฟของพีคเฉพาะของกรดไขมันทรานส์ที่ 966 cm⁻¹ ในสเปกตรัมอินฟราเรด (ดูรูปที่ 1 สเปกตรัมอินฟราเรดมาตรฐานของไตรอีไลดิน) เป็นแกน Y สร้างสมการการถดถอยเชิงเส้นแบบตัวแปรเดียว
|
รูปที่ 1 สเปกตรัมอินฟราเรดมาตรฐานของไตรอีไลดิน |
การคำนวณ
สัดส่วนมวลของกรดไขมันทรานส์ (X) ในตัวอย่างคำนวณได้โดยใช้สมการ: X = c × k
ที่ไหน:
X — สัดส่วนมวลของกรดไขมันทรานส์ในตัวอย่าง (%)
ค — สัดส่วนมวลของกรดไขมันทรานส์ในไขมันที่ได้จากกราฟมาตรฐาน (%)
k — สัดส่วนมวลของไขมันในตัวอย่าง (ถ้าตัวอย่างเป็นน้ำมัน/ไขมันบริสุทธิ์ k=1)
ผลการทดสอบ
การเตรียมเส้นโค้งมาตรฐาน
ได้สร้างกราฟมาตรฐานสำหรับกรดไขมันทรานส์ และได้สเปกตรัมมาตรฐานอินฟราเรดสำหรับความเข้มข้นของกรดไขมันทรานส์ที่ 5.00%, 10.00%, 20.00%, 30.00%, 40.00%, 50.00% และ 60.00% ดังแสดงในรูปด้านล่าง แต่ละความเข้มข้นถูกสแกนสามครั้ง และค่าเฉลี่ยเลขคณิตของการวัดทั้งสามครั้งถูกนำมาใช้เป็นผลลัพธ์สุดท้าย
|
รูปที่ 2 สเปกตรัมอินฟราเรดของตัวอย่างมาตรฐานกรดไขมันทรานส์ |
 |
รูปที่ 3 เส้นโค้งมาตรฐานของกรดไขมันทรานส์จากการทดสอบ HATR |
การทดสอบตัวอย่าง
ปริมาณกรดไขมันทรานส์ที่ทราบ (ม., %) | และ | ปริมาณกรดไขมันทรานส์ที่คำนวณได้ (x, %) |
21.08 | 3.813 | 22.56% |
29.39 | 4.711 | 29.75% |
48.80 | 7.084 | 48.77% |
หมายเหตุ:(1)สมการเชิงเส้น: y=0.1249x +0.9987 (2)การคำนวณข้อผิดพลาดสัมพัทธ์: δ=(xm)/m ×100%
บทสรุป
ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าวิธีการนี้ใช้งานง่ายและมีความเป็นเส้นตรงที่ดีเยี่ยม โดยการนำไขมันทรานส์ที่มีความเข้มข้นที่ทราบแล้วมาผ่านกระบวนการเตรียมการเบื้องต้นเพียงเล็กน้อย และวิเคราะห์สเปกตรัมอินฟราเรด ก็สามารถคำนวณปริมาณกรดไขมันทรานส์ได้โดยใช้กราฟสอบเทียบมาตรฐานที่กำหนดไว้ ผลลัพธ์ยืนยันว่าวิธีการนี้ไม่เพียงแต่ทำได้ง่ายและให้ผลการวัดที่แม่นยำ ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในการหาปริมาณกรดไขมันทรานส์ในน้ำมันและไขมันที่บริโภคได้