基于GC和GC-MS技術(shù)檢測(cè)山茶油摻偽

陳沙 陳春燕 李晴 賈佳 朱作為 張文中

摘 要：目的：為了更好地對(duì)市售山茶油的真?zhèn)芜M(jìn)行檢測(cè)，本研究建立了一種檢測(cè)山茶油中摻入其他植物油的檢測(cè)方法。方法：采用氣相色譜法（GC）檢測(cè)市售山茶油、菜籽油、花生油以及玉米油中的脂肪酸組成，并對(duì)4種植物油的脂肪酸組成進(jìn)行氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS）成分分析比較。結(jié)果：GC可以很好地分離檢測(cè)出上述幾種植物油的脂肪酸組成，同時(shí)山茶油的主要脂肪酸為油酸、亞油酸、硬脂酸和棕櫚酸，其油酸含量高達(dá)79.3%。試驗(yàn)檢測(cè)用山茶油摻入其他3種植物油（玉米油、菜籽油和花生油），且按不同的比例制作的摻假油，根據(jù)特定的油酸的含量建立的回歸方程的相關(guān)系數(shù)均大于0.99。該方法可檢測(cè)的最低摻入量為5%。結(jié)論：該方法可用于山茶油中摻入其他植物油的檢測(cè)，且方法準(zhǔn)確度高，靈敏性好。

關(guān)鍵詞：山茶油;脂肪酸;氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法;摻偽

油茶（Camellia oleifera Abel）屬山茶科（Theaceae）山茶屬（Camellia L.）植物，油茶有很高的藥用價(jià)值，油茶味苦，具有活血化瘀的功效，可以治療肌肉損傷或者關(guān)節(jié)疼痛的病癥。油茶的根具有清熱解毒的作用，可以治療上火引起的咽喉炎;除此之外，油茶可以起到快速止癢的作用;同時(shí)，油茶中含有茶多酚、咖啡堿等多種成分，可以增強(qiáng)人體免疫力。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，油茶的功效和作用可以降低人體內(nèi)的膽固醇，對(duì)心肌梗塞有抑制作用。其次茶多酚可以清除人體內(nèi)過(guò)多的自由基，抑制和殺滅病原菌，油茶中的分子可以降低夏季易發(fā)生的腸炎，保護(hù)腸胃健康，油茶中有大量的微量元素，可以有效抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)。其種子含油30%以上，可供食用及潤(rùn)發(fā)、調(diào)藥，可制蠟燭和肥皂，也可作機(jī)油的代用品。油茶與油棕、油橄欖和椰子并稱為世界四大木本食用油料植物[1-3]。研究表明，油茶皂素還有抑菌和抗氧化作用。山茶油中脂肪酸類的生理活性物質(zhì)具有抑制脂肪類過(guò)度氧化、降低血糖血脂、抑制肥胖、預(yù)防關(guān)節(jié)炎等功能[4-8]。因而，加強(qiáng)對(duì)茶油脂肪酸組成及其營(yíng)養(yǎng)保健功能研究，對(duì)開(kāi)發(fā)我國(guó)食用保健油資源有著非常重要的意義。

因山茶油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，且在市場(chǎng)上的售價(jià)也較高，為此市場(chǎng)上出現(xiàn)了不少摻入花生油、玉米油、菜籽油等低值食用油的摻假山茶油，李桂仙等[9]利用氣相色譜分析法檢測(cè)不同品種食用油中的脂肪酸組成來(lái)鑒別食用油的真?zhèn)危虼烁鶕?jù)不同脂肪酸的差異來(lái)鑒別不同植物油的差異具有可行性，所以當(dāng)一種植物油中加入其他植物油時(shí)，脂肪酸組成會(huì)發(fā)生明顯的變化，利用氣相色譜和氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)植物油中的脂肪酸組成進(jìn)行分析，再對(duì)照不同種類的脂肪酸組成成分表，可以清晰地檢測(cè)出脂肪酸含量的變化。本文以市售山茶油、花生油、玉米油、菜籽油4種植物油為研究對(duì)象，分析了4種植物油的脂肪酸組成，并根據(jù)脂肪酸含量的變化對(duì)山茶油摻入其他植物油進(jìn)行檢測(cè)，方法準(zhǔn)確度好，靈敏度高。本研究可為各級(jí)市場(chǎng)監(jiān)管部門提供實(shí)踐依據(jù)，為山茶油的真?zhèn)翁峁┘夹g(shù)借鑒，有利于山茶油及其植物油市場(chǎng)的規(guī)范化。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山茶油1號(hào)，江西綠海油脂實(shí)業(yè)有限公司;玉米油2號(hào)、低芥酸菜籽油3號(hào)，江西益海嘉里金龍魚(yú)有限公司;花生油4號(hào)，山東魯花集團(tuán);甲醇、正己烷、乙酸甲酯均為進(jìn)口分析純;甲醇鈉（分析純，西隴科學(xué)股份有限公司）;NY針頭式過(guò)濾器（WondaDisc Ⅱ，SHIMADZU-GL）。

1.2 儀器與設(shè)備

7890B氣相色譜儀（美國(guó)安捷倫公司）;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司 Milli-Q超純水處理系統(tǒng)（美國(guó)Millipore）;電子天平（QUINTIX213-1CN，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）;振蕩器（MMV-1000W，上海愛(ài)朗儀器有限公司）;磁力攪拌器（RCT basic，IKA）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

玉米油、花生油、菜籽油分別以占混合油5%、10%、20%、40%的比例與山茶油進(jìn)行混合，模擬摻假油進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3.2 甲酯化方法

稱取0.04 g食用植物油，加入2 mL正己烷，0.1 mL

2.7%甲醇鈉-甲醇溶液，渦旋混合后，靜置30 min，加入

0.05 mL乙酸甲酯溶液，渦旋混合，靜置10 min后過(guò)膜上GC和GC-MS測(cè)定。

1.3.3 儀器分析條件

（1）GC儀器條件。色譜柱：SP-100（100 m×0.22 mm×

0.25 ?m）;載氣：氮?dú)猓魉?.7 mL/min;進(jìn)樣口溫度：270 ℃;程序升溫：初始柱溫90 ℃，保持1 min;以10 ℃/min升溫至220 ℃，保持1 min;再以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min。載氣：高純氦（純度>99.999%）;流速：

1.0 mL/min;進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量：1 ?L;檢測(cè)器：FID;溫度：280 ℃。

（2）GC-MS儀器條件。色譜柱：SP-100（100 m×0.22 mm×

0.25 ?m）;載氣：氮?dú)猓魉?.7 mL/min;進(jìn)樣口溫度：260 ℃;程序升溫：初始柱溫90 ℃，保持1 min;以10 ℃/min

升溫至220 ℃，保持1 min;再以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min。載氣：高純氦（純度>99.999%），流速：

1.0 mL/min;進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量：1 ?L;質(zhì)譜接口溫度250 ℃;離子源溫度230 ℃;電離方式：EI，溶劑延遲3.5 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)均重復(fù)6次，結(jié)果表示為平均值±相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，采用單因素方差分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用的軟件為IBM SPSS Statistics 22（International Business Machines Corporation），通過(guò)F檢驗(yàn)驗(yàn)證樣品的均勻性[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種植物油的脂肪酸含量分析

將山茶油、菜籽油、花生油和玉米油經(jīng)1.3.2的步驟甲酯化后，經(jīng)1.3.3法進(jìn)行儀器檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)所測(cè)的4種植物油均符合相應(yīng)的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《油茶籽油》（GB/T 11765—2018）[11]、《菜籽油》（GB 1536—2004）[12]、《花生油》（GB/T 1534—2017）[13]和《玉米油》（GB/T 19111—2017）[14]中規(guī)定的相應(yīng)脂肪酸含量。表1為4種植物油的國(guó)標(biāo)中規(guī)定的主要脂肪酸含量，表2為試驗(yàn)樣品測(cè)得4種植物油的脂肪酸含量。

由表1和表2可知，4種不同品類植物油1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)均能達(dá)到國(guó)標(biāo)中規(guī)定的脂肪酸含量，均為合格油品，用做試驗(yàn)原料所測(cè)的結(jié)果具有參考意義。且不飽和脂肪酸油酸、亞油酸和飽和脂肪酸硬脂酸、棕櫚酸為幾種植物油的主要脂肪酸，幾種油的不飽和脂肪酸棕櫚酸和硬脂酸的含量之間差異較小。國(guó)標(biāo)中山茶油的亞油酸含量為6.8%，遠(yuǎn)低于其他3種植物油，而1號(hào)山茶油樣品中的不飽和脂肪酸油酸含量高達(dá)79.3%，遠(yuǎn)高于其他3種植物油的油酸含量，甚至是玉米油油酸含量的2倍（玉米油、低芥酸菜籽油和花生油的油酸含量為34.5%、66.3%和50.3%）。油酸具有降低血脂水平，預(yù)防心血管疾病，降低血糖，抑制肥胖等功能[15]，其含量直接影響到山茶油的品質(zhì)。

2.2 山茶油混入其他3種植物油的脂肪酸含量分析

將2號(hào)玉米油、3號(hào)低芥酸菜籽油和4號(hào)花生油分別按5%、10%、20%、40%的比例與1號(hào)山茶油進(jìn)行混合后，按1.3.2的步驟進(jìn)行脂肪酸甲酯化后，經(jīng)1.3.3進(jìn)行儀器檢測(cè)。由表2可知，4種植物油中，棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸的含量比其他脂肪酸含量高，因此在試驗(yàn)過(guò)程中采用以上4種脂肪酸作為考察山茶油含量的指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2和圖3。

由圖1、圖2和圖3可知，隨著摻入玉米油比例的上升，山茶油中油酸含量在逐漸減少，當(dāng)添加量為40%時(shí)，山茶油中油酸含量?jī)H為54.3%，摻入花生油和菜籽油的3種摻混油中，油酸含量也均由原先的79.3%降至54.3%。其他3種脂肪酸棕櫚酸、硬脂酸和亞油酸的含量則隨著摻混其他植物油的比例上升而增加，因此利用油酸、亞油酸、棕櫚酸和亞油酸這4種脂肪酸含量的變化作為摻假參數(shù)進(jìn)行分析和鑒定具有可行性。

2.3 GC-MS法線性回歸方程的驗(yàn)證與建立

圖1、圖2和圖3結(jié)果表明，純的茶油與摻混油之間脂肪酸含量存在明顯的差異，可以根據(jù)脂肪酸含量的差異來(lái)區(qū)分純油與摻混油，但是卻無(wú)法判斷摻混的比例，油酸作為山茶油中含量最高的脂防酸，與其他植物油具有較大差異，摻混之后含量發(fā)生了明顯的變化[9]，根據(jù)油品中油酸含量與不同比例摻混油中的油酸含量建立的線性回歸方程，采用5%、10%、20%和40%4種不同比例摻混油中油酸含量帶入所建立的回歸方程。所得的油酸含

由表3可知，GC-MS法測(cè)得的混合油品中油酸的回收率在94.7%～102.2%，符合率在92.1%～99.1%，說(shuō)明所得的方程是一個(gè)可以鑒別山茶油中摻混其他植物油種類以及摻混比例的有效模型。除油酸含量與摻混比例的線性方程外，還可以根據(jù)其他3種主要的脂肪酸含量建立回歸方程進(jìn)行分析，對(duì)于含量較低的脂肪酸組分還可采用氣相色譜質(zhì)譜儀進(jìn)行確證，所建立的回歸方程也可以很好地揭示摻混比例與脂肪酸含量的線性關(guān)系，說(shuō)明這4種主要脂肪酸含量是鑒別山茶油摻偽的特征組分，對(duì)于山茶油摻混的鑒別與摻假比例的鑒定有很好的借鑒作用。但是本方法只能對(duì)山茶油中混入其他一種植物油進(jìn)行真假鑒別，對(duì)于混入兩種或者兩種以上的摻混油品的鑒定方法則需進(jìn)一步研究確證。

3 結(jié)論與討論

山茶油作為一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很好的植物油，因其具有很高的油酸含量，享有“東方橄欖油”的美稱[16]。而利用GC和GC-MS技術(shù)用于檢測(cè)植物油中脂肪酸的組成是一種非常準(zhǔn)確的定量和定性方法，已有試驗(yàn)結(jié)果表明GC法檢測(cè)山茶油、花生、玉米油和菜籽油等油中脂肪酸組成具有良好的準(zhǔn)確性[17-18]。本試驗(yàn)根據(jù)植物油的脂肪酸組成不同對(duì)不同的植物油進(jìn)行分析，再對(duì)照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即可根據(jù)所檢測(cè)植物油中的4種主要的脂肪酸包括油酸、棕櫚酸、亞油酸以及硬脂酸的含量，即可對(duì)植物油的種類進(jìn)行區(qū)分，因各個(gè)植物油的這幾種脂肪酸含量存在較大的差異，尤其是山茶油作為一種油酸含量較高的植物油，含量遠(yuǎn)超過(guò)其他3種植物油。同時(shí)GC-MS回歸方程的建立也為之后對(duì)山茶油中摻混其他種植物油的檢測(cè)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)符合率高達(dá)92%以上，說(shuō)明所擬合的方程是具有意義的，可以較為準(zhǔn)確的對(duì)山茶油的摻混油種類進(jìn)行鑒定并分析摻混比例。本方法操作簡(jiǎn)便，靈敏度好，準(zhǔn)確度高，對(duì)于山茶油中混入其他植物油的鑒別具有重要意義。

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