橄欖油摻偽的氣相色譜質譜鑒別方法研究

黃 飛，奉夏平，唐麗娜，曾憲遠，趙智鋒，黃秀麗

（廣東省惠州市質量計量監(jiān)督檢測所，廣東惠州516003）

橄欖油摻偽的氣相色譜質譜鑒別方法研究

黃 飛，奉夏平，唐麗娜，曾憲遠，趙智鋒，黃秀麗*

（廣東省惠州市質量計量監(jiān)督檢測所，廣東惠州516003）

采用氣相色譜質譜法測定了某品牌橄欖油、棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油的脂肪酸組成與含量，并采用聚類分析軟件對其相似性進行了分析。實驗模擬了摻假過程，向橄欖油中加入不同比例的低價值植物油包括棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油，初步建立了橄欖油摻偽鑒別的氣相色譜質譜法。摻入低價值植物油后，肉豆蔻酸、α-亞麻酸、山崳酸、反式亞油酸、花生酸、花生一烯酸等脂肪酸含量隨著摻加比例的增加呈現線性上升趨勢。根據上述脂肪酸指標含量進行判定，棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油最低摻假檢出限分別為5.27%、5.61%、6.35%、4.53%、1.93%和9.21%。通過對不同植物油中其脂肪酸特征組分及含量的分析，可達到鑒別橄欖油摻假的目的。

氣相色譜質譜法，植物油，脂肪酸，聚類分析，摻假鑒別

植物油因其種類不同，營養(yǎng)價值不同而有很大的價格差異。橄欖油中含有豐富的不飽和脂肪酸，易被人體吸收，具有抗氧化、調節(jié)膽固醇、預防癌癥、美容等功效，素有“液體黃金”的美譽，兼具食用和保健價值[1]，因此價格也相對比較昂貴，這促使一些不法分子向橄欖油中摻入其他低價格的食用油，如棕櫚油、大豆油、玉米油、花生油等來賺取利潤，對消費者的利益產生不同程度的危害。為了保護消費者的經濟利益和身體健康，必須加強對橄欖油的產品質量和安全衛(wèi)生的監(jiān)管力度。

國際上針對橄欖油摻假鑒偽研究較多，而國內相關研究起步較晚，已見報道的摻偽檢測方法主要有理化檢測法[2]、色譜法[3-10]、光譜法[11-14]以及核磁共振波譜法[15-16]等，其中氣相色譜法測定橄欖油中脂肪酸的組成及含量是最常用的方法。這些研究大多針對橄欖油中摻入某一種植物油的摻假鑒定，并且只針對高含量脂肪酸進行分析。對所有常見的低價值植物油均進行摻假分析，選取低含量特征脂肪酸進行研究并計算出摻假檢出限的研究尚未見報道。

采用氣相色譜質譜法測定不同種類的植物油中的脂肪酸組成，進行聚類分析分類。實驗模擬了摻假，將不同比例的低價油加入到橄欖油中進行摻假鑒別，根據特征脂肪酸的組成變化建立相關線性關系，推導出橄欖油摻加低價植物油的摻假檢出限，從而為橄欖油的摻假鑒定提供方法參考。

表1 某品牌7種植物油中脂肪酸的相對含量Table 1 Contents of fatty acids in vegetable oil

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

植物油種類 市售不同品牌的特級初榨橄欖油、花生油、玉米油、葵花籽油、菜籽油、大豆油和棕櫚油分別為8種、8種、7種、7種、6種、5種和3種，共計44種 購于本市內的大型超市；正庚烷、甲醇 色譜純；其余試劑 均為優(yōu)級純。

7890A-5975C氣相色譜質譜儀 美國安捷倫公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品甲酯化 準確稱取0.5g（精確到0.001g）植物油樣品置于磨口三角瓶中，加入10m L正庚烷，5m L 0.5mol/L氫氧化鈉-甲醇溶液，振蕩混勻，100℃回流反應5m in，反應過程中每1m in搖勻一次。冷卻至室溫后加入0.5g無水硫酸鈉、0.5g氯化鈉后搖勻，取上層過0.22μm濾膜過濾后供GC-MS分析。

1.2.2 氣相色譜質譜條件 GC：色譜柱：HP-88毛細管色譜柱（60m×0.25mm，0.20μm）；進樣口溫度：260℃；進樣量：1.0μL，分流比：30∶1；載氣：高純氦氣，流速為1.0m L/min；程序升溫：初始溫度140℃，保持1min，以2℃/m in升溫速率升至240℃，保持5m in。

MS：EI離子源，電子能量70eV；離子源溫度230℃，四級桿溫度150℃，傳輸線溫度280℃；全掃描方式，質量范圍30～450m/z；溶劑延遲4.5min。

2 結果與分析

2.1 定性和定量分析

脂肪酸的定性方法采用保留時間和NIST08譜庫的檢索定性，匹配度大于90%確認化合物。定量方法采用峰面積歸一化法，根據峰面積計算每種脂肪酸的百分含量。圖1為某品牌橄欖油的氣相色譜圖。

2.2 某品牌7種植物油的脂肪酸組成及聚類分析

選取某品牌的橄欖油、棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油共7種植物油，進行脂肪酸的種類和百分含量的測定。共檢測出葵酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚一烯酸、十七碳酸、十七碳一烯酸、硬脂酸、油酸、反式油酸、亞油酸、反式亞油酸、花生酸、花生一烯酸、α-亞麻酸、山崳酸等21種脂肪酸，其各項指標均符合國家標準。

圖1 某品牌橄欖油脂肪酸組成的氣相色譜圖Fig.1 Scan chromatograms of fatty acids of olive oil

對7種植物油的脂肪酸種類及含量分析后，發(fā)現棕櫚油中含特征脂肪酸葵酸和月桂酸，且其肉豆蔻酸含量也較其他植物油高。菜籽油中含特征脂肪酸芥酸，且其花生酸、花生一烯酸含量較高，與花生油接近。大豆油和菜籽油中α-亞麻酸含量較其他5種植物油高?；ㄉ椭猩綅Ｋ岷枯^高，其次為葵花籽油。棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油中均檢測出反式亞油酸，含量為0.1%～0.6%不等，而橄欖油中未檢測出反式亞油酸。選取同品牌的7種植物油中脂肪酸含量見表1。

為了對植物油之間脂肪酸的組成差別與相似之處進行更直觀的分析，本文以7種植物油中檢測出的21種脂肪酸為變量，以平方歐氏距離為度量準則，以組合連接法（between-group linkage）為群組合并準則，用SPSS 19.0軟件對8種植物油進行了系統(tǒng)聚類分析。結果見圖2。

經聚類分析后7種植物油被劃分為兩大類，玉米油與大豆油、葵花籽油的脂肪酸組成及含量相似性較高，為第一大類。其余4種植物油組成第二大類，其中花生油與菜籽油之間脂肪酸組成及含量相似性較高，其次為棕櫚油，再其次為橄欖油。

2.3 橄欖油的摻假鑒定

2.3.1 實際樣品分析 模擬摻假過程，在橄欖油中分別添加1%、3%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油，采用氣相色譜-質譜法測定其脂肪酸含量，分析變化規(guī)律。結果發(fā)現，摻入低價值植物油后，肉豆蔻酸、反式亞油酸、α-亞麻酸、花生一烯酸、花生酸和山崳酸等脂肪酸含量隨著摻加比例的增加呈現線性上升趨勢（圖3）。

根據GB 23347-2009中規(guī)定的橄欖油的脂肪酸含量指標：反式亞油酸＜0.05%，肉豆蔻酸：7.5%～20.0%，山崳酸≤0.2%，花生酸≤0.6%，花生一烯酸≤0.4%，α-亞麻酸≤1.0%，進行摻假判定。橄欖油中摻入低價油后，隨著摻入比例的增加，以上脂肪酸指標含量增加呈現線性增加關系，為此根據線性方程推算出橄欖油中摻入低價油的檢出限，棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油最低檢出限分別為5.27%、5.61%、6.35%、4.53%、1.93%和9.21%，見表2。

圖3 特征脂肪酸含量隨摻加比例的變化趨勢圖Fig.3 Changetrend of characteristic fatty acids contentalong with the adulteration ratio

表2 橄欖油摻加低價植物油特征脂肪酸的檢出限Table 2 Detection limitof characteristic fatty acids of olive oil adulteration

2.3.2 理論檢出限 橄欖油中摻入低價油后，肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸、硬脂酸、花生酸、花生一烯酸、α-亞麻酸、山崳酸、反式亞油酸等脂肪酸指標隨著摻入比例的增加而成線性關系變化，r2＞0.99，根據線性方程可以推測橄欖油中摻入某種低價油的檢出限。假定橄欖油中某種脂肪酸（fa）的含量范圍為A～B（百分含量），低價油中該脂肪酸含量為C～D。

a.假設B≤C，即fa在橄欖油中的含量低于在低價油中的含量，則其摻假最高檢出限的值為（B-A）/（C-A），常見植物油的摻假檢出限均不大于此值。

b.假設D≤A，即fa在橄欖油中的含量高于在低價油中的含量，則其摻假最高檢出限的值為（B-A）/（B-D）。

c.假設C＜B且D＞A，即fa在低價油中的含量與橄欖油中的含量有交叉，則其摻假檢出限無法確定。

因此對橄欖油進行摻假鑒定，要選擇與低價油無交叉且含量相差較大的脂肪酸指標為參數，其檢出限越低，對其摻假的定量分析才更準確。據此，參照橄欖油、棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油和葵花籽油國家標準，挑選了9種脂肪酸指標，并計算其理論檢出限，所得結果見表3。

由表3數據可知，利用棕櫚酸、油酸、亞油酸等9種脂肪酸指標，對橄欖油是否摻假進行判定，其檢出限在10%～71.8%之間。但油酸、亞油酸其理論檢出限過高，不適于作為特征脂肪酸用于橄欖油摻假鑒定。

在模擬摻假實際樣品分析過程中，發(fā)現利用肉豆蔻酸、α-亞麻酸、反式亞油酸、花生酸、花生一烯酸、山崳酸等脂肪酸指標對橄欖油摻假進行判定，其檢出限在10%以下。選取上述脂肪酸指標用于橄欖油摻假判定則靈敏度更高，更有意義。此外，實際樣品分析中，脂肪酸指標檢出限均在最高檢出限之下，這也與理論值相符合。

3 討論

橄欖油中摻入棕櫚油，可以通過葵酸、月桂酸、肉豆蔻酸、反式亞油酸的含量進行摻假判定，若橄欖油中檢出月桂酸則可判定摻入了棕櫚油。橄欖油中摻入菜籽油和大豆油后，α-亞麻酸指標超標，檢出限分別為5.61%和6.35%，α-亞麻酸雖然可以作為橄欖油摻假判定的脂肪酸指標，但是無法對摻假油的種類進行定性。若橄欖油中檢出芥酸，則可判定摻入了菜籽油。橄欖油中摻入花生油和葵花籽油后，山崳酸指標超標，檢出限分別為1.93%和9.95%，為此，山崳酸也可作為橄欖油摻假判定的脂肪酸指標。結合GB/T 5539-2008 4.8[17]，若橄欖油在95℃以前發(fā)生渾濁，則表明有花生油存在。

橄欖油中未檢測出反式亞油酸，摻入玉米油、花生油、葵花籽油、大豆油、棕櫚油和菜籽油后，反式亞油酸檢出限分別為4.53%、8.12%、9.21%、16.16%、24.06%和34.16%，因此，反式亞油酸也可以作為對橄欖油進行摻假判定的重要脂肪酸指標。此外，花生油和菜籽油中花生酸和花生一烯酸含量較高，橄欖油中摻入上述兩種植物油后，可能會引起花生酸和花生一烯酸指標超標，花生酸和花生一烯酸也可作為對橄欖油進行摻假判定的監(jiān)測指標。

肉豆蔻酸、α-亞麻酸、反式亞油酸、花生酸、花生一烯酸、山崳酸以及芥酸可以作為橄欖油摻假判定的特征脂肪酸指標，且檢出限較低，在1.93%～9.21%之間，但是除棕櫚油、菜籽油外，僅依據脂肪酸指標還無法對摻假油種類進行精確定性判定，還需借助其他方法比如油脂定性實驗、電導率測定、光譜或者波譜分析來進一步確認摻入了何種植物油。

4 結論

向橄欖油中摻入低價值植物油包括棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油和葵花籽油后，隨著摻入比例的增加，豆蔻酸、α-亞麻酸、反式亞油酸、花生酸、花生一烯酸、山崳酸等指標呈現線性變化，r2＞0.99，根據線性方程計算出棕櫚油、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、葵花籽油最低檢出限分別為5.27%、5.61%、6.35%、4.53%、1.93%和9.21%。選取豆蔻酸、α-亞麻酸、反式亞油酸、花生酸、花生一烯酸、山崳酸作為橄欖油摻假判定的特征脂肪酸指標。

[1]于長青.橄欖油的化學組成及對人體的營養(yǎng)價值[J].食品科技，2000，13（2）：59-60.

[2]GB 23347—2009橄欖油、油橄欖果渣油[S].北京：中國標準出版社，2009.

[3]ANDRIKOPOULOS N K，GIANNAKIS IG，TZAMTZIS V. Analysis of olive oil and seed oil triglycerides by capillary gas chromatography as a tool for the detection of the adulteration of olive oil[J].Journal of Chromatographic Science，2001，39（4）：137-145.

[4]SABA A，MAZZINIF，RAFFAELLIA，et al.Identification of 9（E），11（E）-18：2 fatty acidmethylesterat trace level in thermal stressed olive oils by GC coupled to acetonitrile CI-MS and CIMS/MS，apossiblemarker foradulteration byaddition ofdeodorized olive oil[J].JAgric Food Chem，2005，53（12）：4867-4872.

[5]CAPOTE F P，JIMéNEZ JR，LUQUE de CASTRO M D. Sequential（step-by-step）detection，identification and quantization of extra virgin olive oil adulteration by chemo metric treatment of chromatographic profiles[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry，2007，338（8）：1859-1865.

[6]BURIAN C，BREZMES J，CORREIG X，et al.A Supervised feature extraction method for GC-MS data based on PLS application to olive oil adulteration detection[J].AIP Conference Proceedings，2011，1362：169-170.

[7]FELLAT-ZARROUCK K.Detection of olive oil adulteration by HPLC[high performance liquid chromatography]in seed oils [J].Revue Francaise des Corps Gras，1988，35（10）：383-385.

[8]DIONISIF，PRODOLLIET J，TAGLIAFERRIE.Assessment of olive oil adulteration by reversed-phase high-performance liquid chromatography/amperometric detection of tocopherols and tocotrienols[J].Journal of the American Oil Chemists’Society，1995，72（12）：1505-1511.

[9]ZABARASD，GORDON M H.Detection of pressed hazelnut oil in virgin olive oilby analysisofpolar components：improvement and validation of themethod[J].Food Chemistry，2004，84（3）：475-483.

[10]FASCIOTTIAM，NETTOADP.Optimization and application of methods of triacylglycerol evaluation for characterization of olive oil adulteration by soybean oil with HPLC-APCI-MS-MS [J].Talanta，2010，81（3）：1116-1125.

[11]莊小麗，相玉紅，強洪，等.近紅外光譜和化學計量學方法用于橄欖油品質分析與摻雜量檢測[J].光譜學與光譜分析，2010，30（4）：933-936.

[12]BAETENV，MEURENSM，MORALESM T.Detection ofvirgin olive oil adulteration by fourier transform Raman spectroscopy[J]. JAgric Food Chem，1996，44（8）：2225-2230.

[13]DANKOWSKA A，MALECKAM.Application of synchronous fluorescence spectroscopy for determination of extra virgin olive oil adulteration[J].European Journal of Lipid Science and Technology，2009，111（12）：1233-1239.

[14]TORRECILLA JS，ROJO E，DOMONGUEZ JC，et al.A novelmethod to quantify the adulteration of extra virgin olive oil with low-grade olive oils by UV-Vis[J].J Agric Food Chem，2010，58（3）：1679-1684.

[15]周凝，劉寶林，王欣.核磁共振技術在食品分析檢測中的應用[J].食品工業(yè)科技，2011，32（1）：325-329.

[16]VIGLIG，PHILIPPIDIS A，SPYROS A，et al.Classification of edible oils by employing P and H NMR spectroscopy in combination with multivariate statistical analysis.A proposal for the detection of seed oil adulteration in virgin olive oils[J].J Agric Food Chem，2003，51（19）：5715-5722.

[17]GB/T 5539—2008糧油檢驗油脂定性實驗[S].北京：中國標準出版社，2008.

[11]唐鑫，夏延斌.發(fā)酵辣椒制品及其揮發(fā)性風味物質的研究進展[J].農產品加工·學刊，2013（6）：55-57.

[12]胡文忠，楊茂義，姜愛麗，等.一種高營養(yǎng)油辣椒醬的制備方法[P].吉林：CN101816409A，2010-09-01.

[13]胡文忠，楊茂義，姜波，等.一種生物活性辣椒醬的制備方法[P].吉林：CN101816411A，2010-09-01.

[14]張恩讓，任媛媛，胡華群，等.6個品種辣椒干的揮發(fā)性成分比較研究[J].種子，2009，28（10）：88-90.

[15]高瑞萍，劉嘉，蔣智鋼，等.遵義朝天紅干辣椒揮發(fā)性風味物質的HS-SPME-GC-MS分析[J].中國調味品，2013，38（10）：78-80.

[16]高京草，孟煥文，劉航空，等.大蒜揮發(fā)性成分靜態(tài)頂空取樣GC-MS分析條件的篩選[J].中國調味品，2013（7）：101-105.

[17]劉軍鴿，田梅，吳衛(wèi)國.不同固相微萃取頭-GC/MS聯用測定干辣椒中香氣組分的比較[J].中國調味品，2013（7）：110-112，120.

[18]鐘燕青，夏延斌.頂空固相微萃取-氣質聯用分析不同菌種發(fā)酵辣椒汁的香氣分析[J].食品科技，2013，37（8）：271-275.

[19]Mazida M M，Salleh M M，Osman H，等.不同成熟階段辣椒揮發(fā)性香味物質的固相微萃取分析[J].辣椒雜志，2006，4（2）：42-46.

[20]苗志偉，官偉，劉玉平.醬中揮發(fā)性風味物質的研究進展[J].食品工業(yè)科技，2012（8）：390-394，397.

[21]田文廣，李雁，劉素梅，等.氣質聯用分析復合佐餐調味料的香氣變化及保存條件[J].食品工業(yè)科技，2013，34（3）：342-346.

[22]韓江雪，丁筑紅，李仲軍，等.不同乳酸菌強化接種發(fā)酵辣椒揮發(fā)性風味成分分析[J].食品科學，2012，33（10）：179-183.

[23]歐陽晶，蘇悟，陶湘林，等.辣椒發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分變化研究[J].食品與機械，2012（6）：55-58.

[24]王利群，劉蓉，劉志敏.辣椒風味物質萃取方法比較研究[J].辣椒雜志·季刊，2009（2）：30-33.

Study on the identification of olive oiladulteration by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

HUANG Fei，FENG Xia-ping，TANG Li-na，ZENG Xian-yuan，ZHAO Zhi-feng，HUANG Xiu-li*
（Huizhou Quality and Measuring Supervision Testing Institute，Huizhou 516003，China）

Seven kinds of vegetab le oil inc luding olive oil，peanutoil，corn oil，rapeseed oil，sunflower oil，palm oil，soybean oil，were determ ined of fatty acid composition and contentby gas chromatog raphy-mass spectrometry（GC-MS）w ith op tim ized experimental condition.Accord ing to the data of fatty acid com position and content in edib le vegetab le oils，c luster analysis was use to c lassify the vegetab le oil.A method was estab lished in the identification of olive oil adulteration by gas chromatog raphy-mass spectrometry，results showed that w ith the p roportion of cheap oil add ing to olive oil varied，the content of the fatty acid composition inc luding myristic acid，-linolenic acid，docosanoic acid，trans linoleic acid，arachidic acid，eicosenoic acid changed linearly.The m inimum detec tion lim it of adding palm oil，rapeseed oil，soybean oil，corn oil，peanut oil and sunflower oil，respectively，was 5.27%，5.61%，6.35%，4.53%，1.93%and 9.21%.The qualitative and quantitative analysis of characterstic fatty acid could p rovide reference for app raisalof olive oiladulteration.

GC-MS；vegetab le oil；fatty acids；c luster analysis；adulteration identification

TS227

A

1002-0306（2014）18-0054-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.002

2013－12－18 *通訊聯系人

黃飛（1987-），女，碩士研究生，主要從事食品分析與檢測方面的研究。

廣東省質量技術監(jiān)督局科研項目（2013ZS02）。