SPME—GC—MS測定山茶油摻假

吳翠蓉+柴振林+楊柳+朱杰麗

摘要：利用固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，分離得到50種山茶油揮發(fā)性成分，篩選出區(qū)別于菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油的特征揮發(fā)性組分Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇。將菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油4種植物油分別摻入山茶油，建立摻雜油中山茶油含量與特征組分含量變化回歸方程，相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，方法準(zhǔn)確率較高。

關(guān)鍵詞：固相微萃取;山茶油;揮發(fā)性成分;摻假測定

中圖分類號： O652.1;O657.63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）04-0305-04

收稿日期：2014-06-05

基金項(xiàng)目：浙江省農(nóng)產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（編號：2010R50028）。

作者簡介：吳翠蓉（1985—），女，江西余干人，碩士，工程師，主要從事森林食品安全檢測與研究。Tel：（0571）87757245;E-mail：wucrong@126.com。

通信作者：柴振林，碩士，研究員，主要從事森林食品質(zhì)量安全檢測與研究。Tel：（0571）87798115;E-mail：zhlchai@163.com。

山茶油，是一種高級食用油，富含甾醇、生育酚、角鯊烯、山茶苷、山茶皂苷等特定生理活性物質(zhì)，對提高人體抗病能力，防治心血管硬化性疾病，降低患腫瘤機(jī)會，增加腸胃吸收功能，促進(jìn)內(nèi)分泌腺體激素分泌，防治神經(jīng)功能下降，延緩衰老等方面有明顯功效[1-3]，被益為“東方橄欖油”、“油王”及“油中珍品”等。山茶油中一般不含芥酸、山崳酸等難以消化吸收的組分，也不含黃曲霉毒素，是一種綠色優(yōu)質(zhì)食用油[4-5]。然而目前食用油市場魚龍混雜現(xiàn)象屢有發(fā)生，山茶油中摻入成本低廉的菜籽油、大豆油，甚至是對人體有害的棉籽油、桐油等，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者的健康和利益。為維護(hù)消費(fèi)者利益，保護(hù)消費(fèi)者健康，建立一種可靠的山茶油摻雜測定方法非常必要。

固相微萃?。╯olid-phase microextraction，SPME）分析技術(shù)在油脂分析領(lǐng)域是1項(xiàng)快速、穩(wěn)定、高效的新型檢測技術(shù)，具有靈敏、快速、高重現(xiàn)性等特點(diǎn)，萃取條件溫和、過程環(huán)保，減少了傳統(tǒng)方法如溶劑萃取等引起的二次污染，在分析微量、痕量組分中有著無可比擬的優(yōu)勢[6-7]。SPME技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境、生物、工業(yè)、食品、臨床醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域[8-9]。近幾年來，隨著SPME技術(shù)與多維色譜或電子鼻等儀器聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，越來越多國內(nèi)外研究人員利用SPME預(yù)處理技術(shù)來分析植物油中多種化合物，如采用SPME技術(shù)分析食用植物油中溶劑殘留[10-11]、風(fēng)味成分[12-16]、有機(jī)污染物多環(huán)芳烴PAHs[17]和塑化劑[18]的檢測等。

本研究采用固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法測定山茶油、大豆油、菜籽油、玉米油等食用油的可揮發(fā)性成分，尋找到山茶油的特異性揮發(fā)性成分，建立摻雜油中山茶油含量與特異揮發(fā)性組分相對含量的變化方程，以測定山茶油的純度。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

山茶油、菜籽油、玉米油、棉籽油、大豆油。

IKA RH basic 1型磁力加熱攪拌器、SPME手動進(jìn)樣手柄，美國Supelco公司;100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS）;20 mL 帶有特氟龍瓶墊的透明樣品瓶，上海安譜科學(xué)儀器有限公司;7890A/5975C氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國安捷倫公司。

1.2 儀器條件

氣相條件：使用HP-5MS毛細(xì)色譜柱（30 m×250μm×0.25 μm），固定相為5%聯(lián)苯-95%二甲基硅氧烷，為非極性毛細(xì)管柱。進(jìn)樣口溫度為260 ℃，采用不分流進(jìn)樣。初始爐溫為50 ℃，保持5 min后以10 ℃/ min升到250 ℃，保持20 min。

質(zhì)譜條件：傳輸線溫度為280 ℃;采集模式：全掃描;離子源溫度：230 ℃;四極桿：160 ℃。分離化合物的鑒定經(jīng)計(jì)算機(jī)譜圖庫NIST08檢索匹配，并結(jié)合標(biāo)樣的保留時間、質(zhì)譜圖，參考有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)確認(rèn)。

1.3 SPME操作及樣品處理

稱取1.00 g （精確至0.01 g） 茶油于20 mL透明樣品瓶中，加入1粒攪拌子，加蓋密封，將樣品瓶置于甘油浴中，利用磁力加熱攪拌器在100 r/min轉(zhuǎn)速下加熱攪拌平衡10 min，然后將SPME針管穿過樣品瓶的特氟龍瓶墊，伸出纖維頭（100 μm PDMS），頂空萃取30 min，縮回纖維頭，抽出針頭;待氣相色譜儀處于準(zhǔn)備狀態(tài)后，將SPME針管迅速穿過進(jìn)樣口硅膠隔墊，伸出纖維頭，解析5 min，縮回纖維頭，取出針管。

2 結(jié)果與分析

2.1 山茶油揮發(fā)性成分

圖1顯示，固相微萃取得到山茶油的可揮發(fā)性種類較多。表1列出山茶油揮發(fā)性成分有50種，其中含量相對較多的為酸類（7種），占揮發(fā)性物質(zhì)總量38.9%;醛類（13種）占260%，醇類（5種）占10.3%，酯類（5種）占3.58%，酮類（5種）占2.29%;另外還含有少量烯類酚類等成分。

表1 山茶油揮發(fā)性成分

序號 保留時間

（min） 化合物名稱 分子式 峰面積

（%） 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 38endprint

6 9.724 羊脂醛 C8H16O 2.628 96

7 10.348 1，6-二甲基-環(huán)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 麥芽醇 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-甲基愈創(chuàng)木酚 C8H10O2 0.530 96

16 13.500 反，反-2，4-壬二烯醛 C9H14O 0.325 95

17 13.994 異喹啉 C9H7N 0.441 87

18 14.255 2-環(huán)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-甲基茚滿-1-酮 C10H10O 0.235 59

24 15.431 2-戊基環(huán)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

續(xù)表1

序號 保留時間

（min） 化合物名稱 分子式 峰面積

（%） 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 棕櫚酸甲酯 C17H34O2 0.583 99

43 22.156 丁位十二內(nèi)酯 C12H22O2 0.256 93

44 22.562 棕櫚酸 C16H32O2 10.378 99

45 22.765 棕櫚酸乙酯 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 亞油酸甲酯 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 山茶油特征性揮發(fā)性成分

各油種揮發(fā)性成分種類豐富，但特征性成份較少;相同成分眾多，但各組分含量有別。大豆油和玉米油在成分上相對其他幾種油更簡單，保留時間靠后的成分種類和含量都相對更少，所檢出的成分在山茶油中均有出現(xiàn)，大豆油和玉米油若作為山茶油摻雜油，必然增加摻偽檢測的難度，因此探索山茶油本身的特征性成分用以摻假分析具有重要意義。

通過5種植物油疊加譜圖發(fā)現(xiàn)，在保留時間8～16 min處，譜圖重疊性較高，相同組分較為集中（圖2）。但在保留時間16～25 min，不同油種出現(xiàn)差異成分，保留時間靠后引起的差異性的成分主要是一些沸點(diǎn)高的大分子化合物，特別是在保留時間23.609 min，山茶油出現(xiàn)了1個區(qū)別其他4種植物油的特征組分。經(jīng)NIST08譜庫檢索及人工輔助分析，該物質(zhì)為Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇。

在后期對其他加工工藝的山茶油測定中也發(fā)現(xiàn)該成份的存在，但含量遠(yuǎn)低于毛油中，而浸出油中該成分更是微乎其微，固相微萃取提取的山茶油中揮發(fā)性成分總數(shù)由大到小依次為毛油>精煉油>浸出油。

2.3 摻雜測定結(jié)果

分別在菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油中加入10%、20%、30%、40%、50%、100%的山茶油，觀察目標(biāo)化合物Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇的峰面積變化與混合油中山茶油含量的相關(guān)性。結(jié)果表明，摻雜后山茶油的特征響應(yīng)值發(fā)生明顯變化，混合油中山茶油含量與特征物質(zhì)響應(yīng)值的線性方程如表2所示。endprint

考察方法的重復(fù)性和回收率測定結(jié)果如表3、表4所示。

表2 混合油中山茶油含量與特征揮發(fā)性成分含量線性方程

摻雜油 回歸方程 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為 目標(biāo)化合物Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇的峰面積，x為混合油中山茶油含量。

表3 不同濃度下測定值相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

摻雜油

相對標(biāo)準(zhǔn)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 不同濃度下方法回收率

摻雜油

不同山茶油濃度下的回收率（%）

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

該方法的RSD<10%，重復(fù)性較好。山茶油含量>20%時，回收率為87.9%～118%，但山茶油含量為10%時，測定結(jié)果偏差較大，回收率高達(dá)171.0%，因此該方法可以有效地測定山茶油含量>20%的混合油。

3 結(jié)論與討論

山茶油具有很強(qiáng)的抗氧化性，品質(zhì)較為穩(wěn)定，利用固相微萃取技術(shù)測定山茶油毛油的揮發(fā)性物質(zhì)，提取到較多的揮發(fā)性成分，而精煉油或浸出油中提取到的揮發(fā)性物質(zhì)相對較少。

本研究結(jié)果表明，100 μm PDMS萃取頭對于山茶油毛油的揮發(fā)性物質(zhì)提取具有一定效果，獲得了大量可揮發(fā)性成分，但對于精煉及浸出山茶油揮發(fā)性成分的提取效果略差;分離得到山茶油的可揮發(fā)性成分有50種，其中以酸類、醛類、醇類、酯類為主，含有少量烯類、酚類等成分;發(fā)現(xiàn)山茶油中含有區(qū)別于其他幾種植物油的Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇特征揮發(fā)性成分;其他幾種油中分別摻入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的山茶油，根據(jù)混合油中Z，E-2，13-十八碳二烯-1-醇含量變化與山茶油含量的關(guān)系，建立回歸方程，相性相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.99，該方法適用于油茶籽含量>10%的摻雜油的檢測。

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