芝麻油品質檢測方法的研究與分析

董悅陽，席佳鋒，劉磊，馬麗軍，邵娟娟

(河北農業大學 渤海校區，河北 滄州 061100)

芝麻油是一種將芝麻加工得到的食用植物油，氣味香醇，可用作菜品和小吃的輔料。芝麻油富含油酸、亞油酸、木脂素等營養成分，其中芝麻酚、芝麻酚林等多種抗氧化劑的存在可使其長期保存。由于它具有優良的營養價值和市場價值，深受廣大消費者喜愛，有些供應商為了牟取經濟利益而加入大豆油、花生油等較為廉價的食用油，甚至用芝麻香精、香料調兌之后出售，這嚴重損害了消費者、合法經營者的正當權益。本文對下面幾種檢測芝麻油純度的方法進行了分析，為今后芝麻油的研究提供了一定的參考。

1 顯色法檢測芝麻油

顯色法主要包含以下3種，較為常用的有濃硫酸顯色、波多因法和威勒邁志法。顯色法是根據芝麻油中芝麻素、芝麻酚等芝麻木脂素類特征性成分在酸性條件下與顯色劑發生特異反應，生成具有特征顏色化合物的一種方法，通過待測樣品和標準樣品比色進行定性定量檢測[1]。

1.1 濃硫酸顯色法

濃硫酸顯色法是根據芝麻素能與經過氯仿處理的濃硫酸作用產生特殊顏色的物質，這種橘紅色與芝麻油的劑量成正比。冉啟才等對芝麻油進行堿練脫色、油脂凈化、提取分離脂肪酸和不皂化物等處理，證明了芝麻素是引起橘紅色化合物產生的原因，與芝麻酚、色素、脂肪酸、甾醇等無關。周祥德通過硫酸顯色法證明 了目視比色會產生5%～10%的誤差，定量的準確性不高。孫偉、李凝等發現濃硫酸顯色反應可以出現穩定的橘紅色，在常溫下能夠維持2～3 h，顯色物質能夠穩定存在于硫酸層中，與油脂色澤無關，顏色較深時也不必進行脫色處理[2-4]。

1.2 波多因法

波多因法是根據芝麻酚和蔗糖成分在濃鹽酸的存在下發生反應，生成產物的顏色正比于芝麻油含量的一種檢測方法，通過樣品和標準品的差異進行比較定量。劉馨[5]通過此方法對芝麻油進行純度檢測，利用分光光度計測出油樣中的吸光度并與能夠在520 nm處有最大吸收值的標準樣品進行比較，純度高于95%時可以認為是純芝麻油，否則認為芝麻油純度不夠。吳宗成、薛婷允、韓寶麗、周祥德、白滿英等[6-10]在波多因法的基礎上進行了創新。薛婷允等將樣品含量由0.25 g改為0.15～0.20 g，同時改變標準品的取樣量，吸光度范圍縮小到0.18～0.65，相對誤差減小，準確度有所提高。周祥德、韓寶麗、白滿英等將蔗糖水溶液代替了蔗糖鹽酸溶液，之后添加濃鹽酸，能夠穩定反應條件，試驗的準確度也有所提高。

1.3 威勒邁志法

威勒邁志法是根據芝麻油中的芝麻酚等多種木脂素在濃鹽酸存在的條件下與糠醛發生反應，可根據產物顏色判斷油樣中是否含有芝麻油的一種方法。張社雄[11]利用威勒邁志法得出純的芝麻油出現2個吸收峰的位置分別在415 nm和520 nm處。鄭顯義等[12]根據此方法和分光光度計法做對照得出0～40 mg的芝麻油與吸光度呈線性相關且r近似等于1,精密性較好，芝麻油的最低檢出限是0.6 mg。檢測多種小磨香油時，加標回收率為99.1%～104.6%。張國治等[13]采用一級菜籽油、菜籽毛油、一級大豆油、大豆毛油、芝麻油為實驗對象，同時對414 nm和520 nm進行定量檢測，芝麻油純度在波長較長處數值較小，雙波長測定提高了檢測的準確度。

顯色法雖然具有快速、準確、實用等優點，但易受時間、顯色劑穩定性的影響，故顯色劑不能提前制備，需現用現配。時間控制不當也會使檢測的準確度降低。因此，我們需要在此基礎上研究出更加簡潔、方便的方法，進一步改善實驗條件和過程。

2 電子鼻檢測芝麻油

針對顯色法的不足可以采用電子鼻對芝麻油進行檢測。電子鼻也叫“指紋”數據，源于它可以對混合氣味和揮發性成分進行分析、識別和檢測，它由陣列傳感器和可以實現自動化的模式識別系統構成。樣品中揮發性成分的整體信息它都可以準確測出。Hai等[14,15]利用3種系統對芝麻油中的玉米油進行了全面的分析。潘磊慶等[16]對芝麻油中摻入的大豆油、玉米油、葵花籽油經由電子鼻體系PEN3進行含量辨別，用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和線性辨別式分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)能夠較好區別，且LDA方法較PCA方法效果好。

魯小利等[17]研發出基于生物嗅覺的模糊神經網絡作為電子鼻的一套模式識別系統。該體系在芝麻油精度、收斂速率和運行時間上的檢測效果較為顯著，在芝麻油以及其他農產品的在線動態監測及保真方面應用較廣。

電子鼻的傳感技術也有一定的不足，在檢測精度以及技術研發方面還有很大的探索和發展空間。

3 光譜法檢測芝麻油

熒光光譜法是一種可以檢測結構、官能團以及熒光成分不同的植物油的方法，這種方法不必制備大量的樣品，有較高的靈敏度和選擇性。方慧敏[18]辨別芝麻油、花生油和菜籽油主要通過同步熒光圖和三維熒光等高線譜圖結合的方法，但能夠發熒光的物質較少，易受溫度等其他條件影響。

劉燕德等[19]在芝麻油中摻入5%～20%不同比例的花生油、大豆油和玉米油配成樣品在4420～12000 cm-1范圍內分析，建立PLS定量分析模型和偏最小二乘法進行檢測。劉建學等將大豆油、花生油、棉籽油和菜籽油與芝麻油分別依照體積分數為0.5%～100%的比例混合，通過PCA法和聚類分析法鑒別的模型表明摻假量在5%～100%，辨別率為100%，低于5%則無辨別能力。楊佳等[20]采用近紅外光譜法和化學計量法進行摻偽和定量鑒別。吳廣臣等對玉米油和棉花籽油的摻入利用此方法進行了相關檢測和討論。Vlachos N等[21]鑒別芝麻油中的橄欖油采用傅里葉紅外光譜法，在3009 cm-1處能夠檢測出摻有9%的玉米油或者6%的葵花籽油等。

4 其他檢測芝麻油的方法

紫外分光光度法是根據芝麻油中的木脂素等物質的特征吸收峰不同從而進行定性定量分析的一種方法。朱杏冬等[22]采用紫外分光光度法檢測芝麻油純度，操作簡單，試劑用量少且精密度較高，其含量與波多因改進法相似。倪瀾蓀等[23]以正己烷為溶劑測定284 nm處的吸光值，以棉籽油、花生油等做標準加入回收實驗且回收率為97.1%，檢測精度可以達到0.2 mg/kg。

位麗娜等[24]應用聚類分析法對單一和兩種摻偽的芝麻油進行檢測，結合化學計量軟件和數據分析建立模型，結果表明在檢測單一摻偽芝麻油時宜選擇矢量歸一、二階導數等預處理方法進行預測，預測的準確率為100%；在檢測兩種摻偽芝麻油時宜選擇二階導數預處理方法建立的模型，可以實現聚類分析，但有時理論和模型不相符。它不能檢測出摻假油的種類和性質，同時操作和計算過程也較為復雜，因此有待于進一步改進。

王貝貝等[25]利用熒光定量PCR技術依照GenBank中芝麻種屬特異性基因序列和軟件最終合成的特異性引物對芝麻的DNA進行檢測。PCR反應基本原理是以擬擴增的DNA分子為模板，以一對分別與模板互補的寡核苷酸片段為引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留復制的機制沿著模板鏈延伸直至完成新的DNA合成。PCR技術的關鍵是1對引物、1個Taq酶、3個溫度(變性溫度、退火溫度、延伸溫度)。熒光定量PCR技術較PCR技術具有更高的精密度、靈敏度。熒光定量PCR技術是根據熒光信號的變化來顯示DNA模板的含量，此過程要求的條件較為苛刻。通過對多對芝麻油引物的特異性檢測可以得出，芝麻特異性引物S199對芝麻DNA的定量檢測結果最佳，摻入其他食用油的最低檢出限為1%[26]。

于舸等[27]對比分析了純芝麻油和摻偽芝麻油的一維中紅外光譜特性、同步-異步二維中紅外光譜特性和后者的數學模型。他們通過同步-異步二維中紅外相關譜檢測法結合多維偏最小二乘法對摻假芝麻油進行定性定量分析，最終得出同步-異步二維中紅外相關譜較同步和異步二維中紅外相關譜有更完整的摻假油特征信息并且能夠過濾掉不必要的信息，使判別結果更直接有效。

邵小龍等[28]通過低場核磁技術檢測摻有大豆油的冷榨、熱炸、精煉的芝麻油，3種摻偽油的最低檢出限分別為10%，5%，5%，在一定程度上能夠較好地區分芝麻油和大豆油樣品，但是低場核磁檢測儀不能滿足廣大消費者的需求。

芝麻油純度快速檢測試劑盒目前在國內外基本屬于空白階段，我國市場上僅有一家企業生產銷售芝麻油純度檢測試劑盒，但檢測效果不甚理想。普通消費者只能憑借感官、物理方法進行鑒別，效果不佳。顯色法、光譜法、色譜法、電子鼻法等需要技術人員在實驗室進行鑒別，相關儀器比較昂貴，不能實現簡單快速檢測。因此，芝麻油純度快速檢測試劑盒的研發可以實現快速高效、準確檢測，操作過程簡單，較低的檢測成本能夠滿足普通消費者和基層執法人員進行鑒別的需求，試劑盒能在檢測摻偽過程中發揮重要的作用[29,30]。

5 展望

芝麻作為一種珍貴的種子油在食品工業中發揮著許多優良的性能，它含有多種必需營養素，有利于人體健康，在市場上需求潛力巨大。上述檢測方法各有利弊，在一定程度上可以幫助消費者和有關部門進行粗略的判斷。顯色法受時間、顯色穩定性的影響，電子鼻的檢測精度需進一步提高，光譜法具有一定的局限性。

我們應根據不同的情況采取不同的方法，同時結合科學的方法對數據進行分析，加強改進和創新意識，爭取開發出一種能夠快速高效檢測且價格較為低廉的芝麻油純度檢測方法。