圖1. 飽和脂肪和不飽和脂肪(a為飽和脂肪，b、c分別為反式、順式不飽和脂肪)。
反式脂肪廣泛存在于油、脂質等食品中，攝入一定量會導致低密度脂蛋白膽固醇升高，給人體健康帶來諸多不利影響。本文介紹了應用FTIR光譜儀，在無需樣品準備的情況下，快速完成對油、脂中反式脂肪含量的定量分析。
反式脂肪
食品中所含有的脂肪分為飽和脂肪（碳原子之間的單一結合，單鍵）和不飽和脂肪（碳原子之間的雙結合或多結合，雙鍵或多鍵）。按照氫原子在碳-碳雙鍵上的位置，可進一步將不飽和脂肪分為反式脂肪和順式脂肪（見圖1）。多數天然不飽和脂肪酸均為順式脂肪，但牛、羊等反芻動物腸胃內的細菌活動可產生反式脂肪，因此，牛羊肉、牛奶和奶制品中均含有少量的天然反式脂肪。此外，油和脂肪的加工過程中還會產生反式脂肪，人造黃油或酥油等成品油和脂肪制成的面包、蛋糕、油炸食品也含有反式脂肪。
圖2. 標準光譜圖（0~20%，重量百分比）。
WHO/FAO（世界衛生組織/聯合國農糧組織）在2003年度的報告中建議，反式脂肪的攝入量不應超過總卡路里的百分之一。報告還指出，應用傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）可快速分析反式脂肪含量，且無需進行復雜的樣品準備，幾分鐘即可完成測量。為此，世界各國采取了包括在食品標簽中標明反式脂肪含量等多項措施，并按AOCS（美國油化學家協會）的規定，應用紅外光譜儀、氣相色譜儀和高效液相色譜儀對反式脂肪進行定量分析。
應用FTIR分析反式脂肪
試劑
三反油酸甘油酯：采用純度大于99%的TE作為反式脂肪的標準溶液；
三棕櫚酸甘油酯：用純度大于99%的TP作零含量反式脂肪的標準溶液。
圖3. 反式脂肪峰值區域圖（0~20%，重量百分比。上圖：未校準；下圖：負二階導數變換）。
校準曲線
使用精確度為0.1 mg的精密天平，將稱取好的TE放入10 ml樣品瓶中，用TP稀釋，以制備0%、1%、5%、10%和20%（占總脂肪量的百分比）的反式脂肪校準標準品。試劑在室溫下為固體，需加熱至65℃使其溶解，并在分析之前充分攪拌。
樣品
人造奶油、涂抹脂肪、黃油和色拉油等十二種市售油、脂產品。
圖4. 以966cm-1峰高建立的反式脂肪校準曲線（點線：無變換；實線：負二階導數變換）。
試驗
使用帶有單反射ATR附件（溫度設為65℃）的Spectrum 100系統，測量標準溶液和樣品，以Diamond/ZnSe作為ATR晶體。測量條件如下：
波數范圍：4000~600 cm-1；
分辨率：4 cm-1；
掃描次數：64次。
圖5. 食用油966cm-1附近的光譜。
數據分析
利用負二階導數變換，并依據AOCS官方方法分析獲得的光譜。依據朗伯-比爾定律，計算出通過966cm-1處的反式脂肪峰值區域的峰高（距離零基線），并將其用于繪制校準曲線和定量分析。
分析結果
依據AOCS官方方法及負二階導數變換對光譜進行計算，以評估反式脂肪的含量。
在負二階導數變換前、后966cm-1處的光譜如圖3所示，相應的校準曲線如圖4所示。這些校準曲線反映了食用油中反式脂肪的實際含量，并具有良好的相關性。盡管變換之前的相關系數優于變換之后，但由于反式鍵的峰值區域與其他組分重疊，變換前的相關系數受基線校正的影響很大，可能會產生較大變化。此外，研究報告顯示，某些油和脂肪的峰值位置（約為960 cm-1）略靠近反式鍵的峰值區域。因此，負二階導數變換在本報告中對評估食品反式脂肪的實際含量有所幫助。
校準曲線的標準光譜如圖2所示。在不飽和脂肪的光譜中，966 cm-1對應反式鍵，720 cm-1對應順式鍵。
表1為測定市售油、脂產品中反式脂肪含量的結果（其負二階導數變換光譜如圖5所示）。分析結果表明，油、脂產品中的反式脂肪含量為0.8%~8.3%。
小結
應用FTIR可在幾分鐘內完成對反式脂肪的定量分析，能滿足食品行業快速測定反式脂肪的需求。結合使用高靈敏度的光譜儀與高重復性的單反射ATR附件，無需樣品準備即能輕松識別樣品的光譜。此外，通過使用負二階導數變換計算獲得的光譜，可清晰地辨別非反式鍵的原始峰區域。