山茶油掺假可测定 固相微萃取分析

利用固相微萃取-气质联用技术，分离得到50种山茶油挥发性成分，筛选出区别于菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油的特征挥发性组分Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇。将菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油4种植物油分别掺入山茶油，建立掺杂油中山茶油含量与特征组分含量变化回归方程，相关系数均在0.99以上，方法准确率较高。 
　　关键词：固相微萃取;山茶油;挥发性成分;掺假测定 
　　中图分类号： O652.1;O657.63 文献标志码： A 
　　文章编号：1002-1302（2015）04-0305-04 
　　收稿日期：2014-06-05 
　　基金项目：浙江省农产品安全标准与检测技术重点创新团队项目（编号：2010R50028）。 
　　作者简介：吴翠蓉（1985―），女，江西余干人，硕士，工程师，主要从事森林食品安全检测与研究。Tel：（0571）87757245;E-mail：wucrong@126.com。 
　　通信作者：柴振林，硕士，研究员，主要从事森林食品质量安全检测与研究。
　　山茶油，是一种高级食用油，富含甾醇、生育酚、角鲨烯、山茶苷、山茶皂苷等特定生理活性物质，对提高人体抗病能力，防治心血管硬化性疾病，降低患肿瘤机会，增加肠胃吸收功能，促进内分泌腺体激素分泌，防治神经功能下降，延缓衰老等方面有明显功效[1-3]，被益为“东方橄榄油”、“油王”及“油中珍品”等。山茶油中一般不含芥酸、山嵛酸等难以消化吸收的组分，也不含黄曲霉毒素，是一种绿色优质食用油[4-5]。然而目前食用油市场鱼龙混杂现象屡有发生，山茶油中掺入成本低廉的菜籽油、大豆油，甚至是对人体有害的棉籽油、桐油等，严重影响了消费者的健康和利益。为维护消费者利益，保护消费者健康，建立一种可靠的山茶油掺杂测定方法非常必要。 
　　固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）分析技术在油脂分析领域是1项快速、稳定、高效的新型检测技术，具有灵敏、快速、高重现性等特点，萃取条件温和、过程环保，减少了传统方法如溶剂萃取等引起的二次污染，在分析微量、痕量组分中有着无可比拟的优势[6-7]。SPME技术已广泛应用于环境、生物、工业、食品、临床医学等诸多领域[8-9]。近几年来，随着SPME技术与多维色谱或电子鼻等仪器联用技术的发展，越来越多国内外研究人员利用SPME预处理技术来分析植物油中多种化合物，如采用SPME技术分析食用植物油中溶剂残留[10-11]、风味成分[12-16]、有机污染物多环芳烃PAHs[17]和塑化剂[18]的检测等。 
　　本研究采用固相微萃取-气质联用法测定山茶油、大豆油、菜籽油、玉米油等食用油的可挥发性成分，寻找到山茶油的特异性挥发性成分，建立掺杂油中山茶油含量与特异挥发性组分相对含量的变化方程，以测定山茶油的纯度。 
　　1 材料与方法 
　　1.1 材料与仪器 
　　山茶油、菜籽油、玉米油、棉籽油、大豆油。 
　　IKA RH basic 1型磁力加热搅拌器、SPME手动进样手柄，美国Supelco公司;100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS）;20 mL 带有特氟龙瓶垫的透明样品瓶，上海安谱科学仪器有限公司;7890A/5975C气相色谱质谱联用仪，美国安捷伦公司。 
　　1.2 仪器条件 
　　气相条件：使用HP-5MS毛细色谱柱（30 m×250μm×0.25 μm），固定相为5%联苯-95%二甲基硅氧烷，为非极性毛细管柱。进样口温度为260 ℃，采用不分流进样。初始炉温为50 ℃，保持5 min后以10 ℃/ min升到250 ℃，保持20 min。 
　　质谱条件：传输线温度为280 ℃;采集模式：全扫描;离子源温度：230 ℃;四极杆：160 ℃。分离化合物的鉴定经计算机谱图库NIST08检索匹配，并结合标样的保留时间、质谱图，参考有关文献数据确认。 
　　1.3 SPME操作及样品处理 
　　称取1.00 g （精确至0.01 g） 茶油于20 mL透明样品瓶中，加入1粒搅拌子，加盖密封，将样品瓶置于甘油浴中，利用磁力加热搅拌器在100 r/min转速下加热搅拌平衡10 min，然后将SPME针管穿过样品瓶的特氟龙瓶垫，伸出纤维头（100 μm PDMS），顶空萃取30 min，缩回纤维头，抽出针头;待气相色谱仪处于准备状态后，将SPME针管迅速穿过进样口硅胶隔垫，伸出纤维头，解析5 min，缩回纤维头，取出针管。 
　　2 结果与分析 
　　2.1 山茶油挥发性成分 
　　图1显示，固相微萃取得到山茶油的可挥发性种类较多。表1列出山茶油挥发性成分有50种，其中含量相对较多的为酸类（7种），占挥发性物质总量38.9%;醛类（13种）占260%，醇类（5种）占10.3%，酯类（5种）占3.58%，酮类（5种）占2.29%;另外还含有少量烯类酚类等成分。 
　　表1 山茶油挥发性成分 
　　序号 保留时间 
　　（min） 化合物名称 分子式 峰面积 
　　（%） 匹配度 
　　（%） 
　　1 8.693 庚醛 C7H14O 1.763 95 
　　2 9.012 庚醇 C7H16O 0.631 90 
　　3 9.201 1，4-二乙氧基-2-丁烯 C8H16O2 0.891 47 
　　4 9.491 2-正戊基呋喃 C9H14O 1.038 91 
　　5 9.593 3-甲基戊酸 C6H12O2 0.637 38 　　6 9.724 羊脂醛 C8H16O 2.628 96 
　　7 10.348 1，6-二甲基-环己烯 C8H14 0.337 60 
　　8 10.828 反-2-辛烯醛 C8H14O 0.751 70 
　　9 11.060 正辛醇 C8H18O 1.040 91 
　　10 11.307 庚酸 C7H14O2 0.517 90 
　　11 11.684 壬醛 C9H18O 4.555 95 
　　12 12.280 麦芽醇 C6H6O3 0.248 93 
　　13 12.628 反式-2-壬烯醛 C9H16O 0.980 78 
　　14 13.079 辛酸 C8H16O2 2.098 90 
　　15 13.209 2-甲基愈创木酚 C8H10O2 0.530 96 
　　16 13.500 反，反-2，4-壬二烯醛 C9H14O 0.325 95 
　　17 13.994 异喹啉 C9H7N 0.441 87 
　　18 14.255 2-环己烯-1-醇 C6H10O 7.266 58 
　　19 14.545 壬酸 C9H18O2 3.328 95 
　　20 14.705 2-甲基萘 C11H10 2.102 94 
　　21 14.865 十一醛 C11H22O 0.293 87 
　　22 15.054 反式-2，4-癸二烯醛 C10H16O 5.003 95 
　　23 15.199 2-甲基茚满-1-酮 C10H10O 0.235 59 
　　24 15.431 2-戊基环戊酮 C10H16O 1.098 47 
　　25 15.533 紫丁香醇 C8H10O3 0.758 97 
　　26 15.707 反式-2-十一烯醛 C11H20O 8.249 72 
　　27 15.823 4-庚烯醛 C7H12O 0.342 50 
　　28 16.114 4-甲基苯乙烯 C9H10 0.166 74 
　　29 16.201 香草醛 C8H8O3 0.479 95 
　　30 17.537 香草酸甲酯 C9H10O4 0.343 74 
　　续表1 
　　序号 保留时间 
　　（min） 化合物名称 分子式 峰面积 
　　（%） 匹配度 
　　（%） 
　　31 18.365 7-十六碳烯 C16H32 0.372 98 
　　32 18.568 十六烷 C16H34 0.320 95 
　　33 18.714 4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚 C11H14O3 0.197 96 
　　34 19.251 姜酮 C11H14O3 0.249 53 
　　35 19.411 丁香醛 C9H10O4 0.420 93 
　　36 19.498 十七烷烯 C17H34 0.949 99 
　　37 19.730 2-十四酮 C14H28O 0.509 90 
　　38 19.904 肉豆蔻醛 C14H28O 0.146 91 
　　39 20.369 肉豆蔻酸 C14H28O2 0.164 99 
　　40 21.299 6，10，14-三甲基-2-十五烷酮 C18H36O 0.203 90 
　　41 21.836 2-十七烯醛 C17H32O 0.443 95 
　　42 22.097 棕榈酸甲酯 C17H34O2 0.583 99 
　　43 22.156 丁位十二内酯 C12H22O2 0.256 93 
　　44 22.562 棕榈酸 C16H32O2 10.378 99 
　　45 22.765 棕榈酸乙酯 C18H36O2 0.784 97 
　　46 23.609 Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇 C18H34O 0.968 93 
　　47 23.739 亚油酸甲酯 C19H34O2 0.201 99 
　　48 23.797 十八碳烯酸甲酯 C19H36O2 0.743 99 
　　49 24.305 油酸 C18H34O2 21.795 99 
　　50 24.407 油酸乙酯 C20H38O2 1.122 90 
　　2.2 山茶油特征性挥发性成分 
　　各油种挥发性成分种类丰富，但特征性成份较少;相同成分众多，但各组分含量有别。大豆油和玉米油在成分上相对其他几种油更简单，保留时间靠后的成分种类和含量都相对更少，所检出的成分在山茶油中均有出现，大豆油和玉米油若作为山茶油掺杂油，必然增加掺伪检测的难度，因此探索山茶油本身的特征性成分用以掺假分析具有重要意义。 
　　通过5种植物油叠加谱图发现，在保留时间8～16 min处，谱图重叠性较高，相同组分较为集中（图2）。但在保留时间16～25 min，不同油种出现差异成分，保留时间靠后引起的差异性的成分主要是一些沸点高的大分子化合物，特别是在保留时间23.609 min，山茶油出现了1个区别其他4种植物油的特征组分。经NIST08谱库检索及人工辅助分析，该物质为Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇。 
　　在后期对其他加工工艺的山茶油测定中也发现该成份的存在，但含量远低于毛油中，而浸出油中该成分更是微乎其微，固相微萃取提取的山茶油中挥发性成分总数由大到小依次为毛油>精炼油>浸出油。 
　　2.3 掺杂测定结果 
　　分别在菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油中加入10%、20%、30%、40%、50%、100%的山茶油，观察目标化合物Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇的峰面积变化与混合油中山茶油含量的相关性。结果表明，掺杂后山茶油的特征响应值发生明显变化，混合油中山茶油含量与特征物质响应值的线性方程如表2所示。 　　考察方法的重复性和回收率测定结果如表3、表4所示。 
　　表2 混合油中山茶油含量与特征挥发性成分含量线性方程 
　　掺杂油 回归方程 r 
　　菜籽油 y=113 937x-72 035 0.992 
　　大豆油 y=111 054x+301 534 0.995 
　　玉米油 y=106 483x+746 007 0.994 
　　棉籽油 y=121 414x-616 620 0.998 
　　注：y为 目标化合物Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇的峰面积，x为混合油中山茶油含量。 
　　表3 不同浓度下测定值相对标准偏差 
　　掺杂油 
　　相对标准偏差（%） 
　　10%山茶油含量 20%山茶油含量 30%山茶油含量 40%山茶油含量 50%山茶油含量 100%山茶油含量 
　　菜籽油 6.74 7.98 3.49 5.96 7.97 4.22 
　　大豆油 7.32 5.67 6.21 3.37 4.95 4.22 
　　玉米油 8.70 7.64 6.21 8.11 5.24 4.22 
　　棉籽油 5.11 7.45 8.02 7.12 6.09 4.22 
　　表4 不同浓度下方法回收率 
　　掺杂油 
　　不同山茶油浓度下的回收率（%） 
　　10%山茶油含量 20%山茶油含量 30%山茶油含量 40%山茶油含量 50%山茶油含量 100%山茶油含量 
　　菜籽油 171.0 106.0 113.0 113.0 94.4 103.0 
　　大豆油 166.0 114.0 113.0 114.0 102.0 103.0 
　　玉米油 162.0 118.0 113.0 97.9 94.9 103.0 
　　棉籽油 152.0 87.9 99.2 93.7 94.0 103.0 
　　该方法的RSD<10%，重复性较好。山茶油含量>20%时，回收率为87.9%～118%，但山茶油含量为10%时，测定结果偏差较大，回收率高达171.0%，因此该方法可以有效地测定山茶油含量>20%的混合油。 
　　3 结论与讨论 
　　山茶油具有很强的抗氧化性，品质较为稳定，利用固相微萃取技术测定山茶油毛油的挥发性物质，提取到较多的挥发性成分，而精炼油或浸出油中提取到的挥发性物质相对较少。 
　　本研究结果表明，100 μm PDMS萃取头对于山茶油毛油的挥发性物质提取具有一定效果，获得了大量可挥发性成分，但对于精炼及浸出山茶油挥发性成分的提取效果略差;分离得到山茶油的可挥发性成分有50种，其中以酸类、醛类、醇类、酯类为主，含有少量烯类、酚类等成分;发现山茶油中含有区别于其他几种植物油的Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇特征挥发性成分;其他几种油中分别掺入不同质量分数的山茶油，根据混合油中Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇含量变化与山茶油含量的关系，建立回归方程，相性相关系数均达到0.99，该方法适用于油茶籽含量>10%的掺杂油的检测。