食用油中甘油三酯聚合物含量測定

柳明，李晶，張彬，張卉，趙琢，王華，張園，楊菁，孫俐，劉偉

（天津出入境檢驗檢疫局工業(yè)產(chǎn)品安全技術(shù)中心，天津300308）

食用油中甘油三酯聚合物含量測定

柳明，李晶*，張彬，張卉，趙琢，王華，張園，楊菁，孫俐，劉偉

（天津出入境檢驗檢疫局工業(yè)產(chǎn)品安全技術(shù)中心，天津300308）

氧化甘油三酯和甘油三酯聚合物含量同油脂氧化程度相關(guān)聯(lián)，結(jié)合極性組分分離技術(shù)和高效體積排阻色譜技術(shù)，建立了食用油中甘油三酯聚合物含量測定方法，對天津市常見42種食用油中氧化甘油三酯和甘油三酯聚合物含量進行了測定，結(jié)果顯示雖然甘油三酯聚合物平均含量接近（1.43%～1.85%），但不同類食用油中甘油三酯二聚物與寡聚物含量比相差較大，以此為基礎(chǔ)通過進一步優(yōu)化方法和擴大樣品數(shù)據(jù)量，所建立的深度氧化劣質(zhì)食用油鑒別方法，將具有良好的應(yīng)用前景。

食用油；甘油三酯聚合物；極性組分分離；高效體積排阻色譜

氧化程度是反映油脂質(zhì)量劣變情況的指標(biāo)，現(xiàn)行的國家強制性標(biāo)準(zhǔn)[1]中關(guān)于油脂氧化程度的指標(biāo)包括“酸價”和“過氧化值”，大量檢測實踐和劣質(zhì)食用油制售案件表明，僅依靠這兩項指標(biāo)難以對新近加工油脂的氧化程度準(zhǔn)確評價，這也是目前劣質(zhì)油檢測中普遍存在的問題。

甘油三酯（Triglycerides，TAG）是食用油的主要成分，由1個甘油分子與3個脂肪酸分子縮合而成[2]。油脂在精煉、煎炸、儲藏時TAG轉(zhuǎn)化為氧化甘油三酯（Oxidized triglycerides，O-TG），O-TG經(jīng)聚合產(chǎn)生甘油三酯聚合物（Triglycerides polymer，TGP），包括甘油三酯二聚物（Triglycerides dimmer，TGD）和甘油三酯寡聚物（Triglycerides oligomer，TGO）等[3]。地溝油等劣質(zhì)油脂的處理過程一般要經(jīng)過回收、過濾、蒸餾、脫色、脫臭等工藝流程，必然造成油脂深度氧化而產(chǎn)生O-TG和各類TGP，而O-TG及TGP在未經(jīng)處理的新鮮食用油中含量較低[4-5]。通過檢測油脂中O-TG和TGP含量，可對其氧化程度進行初步評價，結(jié)合油脂種類和生產(chǎn)時間等相關(guān)信息，調(diào)查研究合格食用油O-TG和TGP本底值范圍及相關(guān)組分比例，進而為劣質(zhì)油的鑒別提供思路和數(shù)據(jù)。由于O-TG與TGD相對分子質(zhì)量相近，常規(guī)色譜條件下無法有效分離，不能滿足對TGP組分含量測定的要求，本研究將自動極性組分分離技術(shù)和高效體積排阻色譜（high-performance size exclu-sion chromatography，HPSEC）[6-7]結(jié)合建立檢測方法，可實現(xiàn)食用油中TGO、TGD和O-TG等極性組分的有效分離，并且具有前處理速度快、組分分離度高的優(yōu)點。采用該方法，分析了天津市超市內(nèi)常見的15個品牌共計42個食用油樣品中的O-TG和TGP主要組分含量，為研究劣質(zhì)油檢測方法和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供新思路和數(shù)據(jù)支持。

1 試驗

1.1 材料與試劑

橄欖油、玉米油、葵花油、調(diào)和油、大豆油、花生油、稻米油、芝麻油、棕櫚油，共計9類15個品牌42個食用油樣品，天津市超市；標(biāo)準(zhǔn)相對分子質(zhì)量苯乙烯，SL-105型（Shodex公司）；石油醚（30℃～60℃，分析純）；乙醚（分析純）；四氫呋喃（色譜純）。

1.2 儀器與設(shè)備

EOPC全自動分離系統(tǒng)、高效液相色譜儀（LC-10F）：天津博納艾杰爾科技；RE-3000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮：G71-9030MBE真空干燥烘箱：福州：YRD-880midget示差折光檢測器：日本島村計器；AL-204電子天平：德國梅特勒托利多；濾器：美國Biofic，0.45μm。

1.3 方法

1.3.1 極性組分分離

稱取食用油樣品1.0 g于5.0mL容量瓶中，用石油醚定容。在EOPC全自動分離系統(tǒng)中，先用流動相A（石油醚/乙醚：87/13）洗脫非極性組分15min，再用流動相B（乙醚）洗脫極性組分。將極性組分全部收集于已稱重的圓底燒瓶（凈重m0）中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至近干，以0.1 MPa負壓40℃干燥30min，干燥完畢后立即放入干燥器中，冷卻30min后稱重（m1），計算極性組分質(zhì)量（m1-m0）。

1.3.2 HPSEC試驗條件

將處理完畢的極性組分用2.0mL四氫呋喃溶解，0.45μm濾膜過濾，待檢測。HPSEC儀器條件：色譜柱：GPC 7.8mm×300mm，500?串連100?；流動相：四氫呋喃；進樣量：20μL；流速：0.7mL/min；柱溫：35℃；檢測器：示差折光檢測器，溫度35℃。

1.3.3 結(jié)果計算

TGO、TGD及O-TG通過SL-105型標(biāo)準(zhǔn)相對分子質(zhì)量苯乙烯定性，通過峰面積歸一化法定量，其中A、AOX、AO、AD分別為高效體積排阻-示差折光檢測色譜圖中的總峰面積、O-TG峰面積、TGO峰面積和TGD峰面積。每個樣品重復(fù)測定5次，計算平均值。油樣中各類目標(biāo)組分含量計算方法：

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果

以某品牌大豆油（品牌編號12，樣品序號20）為例，油樣先經(jīng)過極性組分分離，分離后的極性組分稱重后通過高效體積排阻色譜-示差折光法分析TGO、TGD及O-TG含量。該樣品HPSEC-RI譜圖如圖1所示。

圖1某品牌大豆油（序號20）HPSEC-RI色譜圖Fig.1 HPSEC-RI chromatogram of soybean oil No.20

油樣中極性物質(zhì)主要包括TGO、TGD、O-TG、甘油二酯（Diacylglycerol，DG）和游離脂肪酸（Free fatty acid，F(xiàn)FA），其中TGO、TGD和O-TG三類主要組分被清晰的分離，并且與其它食用油樣品各組分譜圖結(jié)構(gòu)類似。按保留時間由短至長依次為TGO（20.597min，相對分子質(zhì)量約4 000）、TGD（22.228 min，相對分子質(zhì)量約2 000）、O-TG（23.183min，相對分子質(zhì)量約900），以及相對分子質(zhì)量低于800的DG（25.284min）和FFA等[8]。

按照1.3.3計算結(jié)果，該品牌大豆油樣品中含TGO 0.17%、TGD 1.65%、O-TG 1.73%（表1），計算得TGP含量1.82%，主要由TGO和TGD組成。根據(jù)相鄰色譜峰保留時間之差與兩峰峰寬均值之比計算色譜峰分離度（resolution，R），其中相對分子質(zhì)量較接近的TGD與O-TG分離度為1.32，兩種組分的色譜峰僅有少部分重疊，分離程度大于98%，接近完全分離。以TGO、TGD、O-TG為檢測目標(biāo)，重復(fù)測定5次，精密度均小于3%。

表1 大豆油樣品（序號20）中TGO、TGD和O-TG含量（n=5）Table1 Contents of TGO，TGD and O-TG in soybean oil sample（No.20）（n=5）

同法對其它41個食用油樣品進行檢測，分析結(jié)果見表2。

表2食用油樣品中O-TG與TGP含量Table2 Contents of O-TG and TGP in oil samples

所有食用油樣品O-TG平均含量為2.40%（0.74%～8.90%），TGP平均含量為1.69%（0.68%～2.41%），主要組分以TGD為主，平均含量為1.50%（0.59%～2.18%），而TGO含量較低，平均含量為0.18%（0.01%～0.55%）。

2.2 討論

由于TGP中TGO的組分復(fù)雜[9]，通過二級串聯(lián)高效色譜柱后，TGO依然不能進一步分辨，而通過常見的外標(biāo)法或內(nèi)標(biāo)法定量時，不同類食用油因其組分不同所需標(biāo)準(zhǔn)品也不完全相同，因此選擇質(zhì)量與響應(yīng)值呈線性變化的示差折光檢測器（RI），利用峰面積歸一化法定量，對食用油中O-TG和TGP含量進行分析。O-TG是油脂經(jīng)氧化形成的增加了一個或多個含氧基團的TAG，油脂在氧化過程中先由TAG轉(zhuǎn)變?yōu)镺TG，再經(jīng)聚合反應(yīng)生成具有高穩(wěn)定性和低揮發(fā)性的TGD和TGO，因此O-TG與TGP含量在一定程度上與油脂的氧化程度相關(guān)聯(lián)[10-12]。

本研究食用油樣品主要包括橄欖油、玉米油、葵花油、調(diào)和油、大豆油、花生油6大類，不同類食用油中O-TG和TGP各組分含量不同（表3）。

表3 6類食用油中O-TG與TGP含量Table 3 Contents of O-TG and TGP in 6 kinds of oil samples

各類食用油O-TG平均含量由低到高為（棕櫚油、稻米油、芝麻油未參與比較）：大豆油1.39%（0.96%～1.73%）、調(diào)和油1.74%（0.74%～2.59%）、花生油2.01%（1.67%～2.35%）、葵花油2.13%（1.95%～2.59%）、橄欖油2.22%（2.01%～2.52%）、玉米油3.74%（1.87%～5.73%），可初步反應(yīng)各類食用油的初級氧化程度，但由于O-TG可進一步聚合或降解，因此O-TG含量不能完全代表油品的氧化程度[13]。各類食用油TGP平均含量由低到高為（棕櫚油、稻米油、芝麻油未參與比較）：橄欖油1.43%（1.14%～1.80%）、花生油1.77%（1.64%～1.90%）、玉米油1.78%（0.92%～2.11%）和大豆油1.78%（1.46%～1.98%）、調(diào)和油1.80%（0.68%～2.41%）、葵花油1.85%（1.70%～2.27%），所列6類油品的TGP平均含量較為接近（1.43%～1.85%），其中大豆油、葵花油和花生油TGP含量最為接近，分別為大豆油1.78%、葵花油1.78%、花生油1.77%。但不同類食用油中TGD與TGO含量比（ωTGD/ωTGO）相差較大，分別為橄欖油46.67、玉米油5.59、葵花油5.38、調(diào)和油8.47、花生油13.83、大豆油6.74。由于調(diào)和油為含兩種或兩種以上不同類油脂的混合油，所以其TGD與TGO含量比在幾種食用油中居中。各類極性組分含量的不同，還與油脂的不飽和度有關(guān)，飽和度低的植物油氧化后更容易發(fā)生聚合反應(yīng)，因而TGP含量較高；而飽和度高的橄欖油、棕櫚油、芝麻油則TGP含量相對較低[14]。

在以上研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過進一步增加食用油樣品種類和數(shù)量，結(jié)合放置時間等信息后，研究確定各類食用油中O-TG、TGD和TGO含量及比例，選擇適當(dāng)閾值作為評價指標(biāo)開發(fā)相關(guān)檢測方法，在劣質(zhì)油鑒別方面將具有良好的應(yīng)用前景。

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Determination of Triglycerides Polymers in Edible Oils

LIU Ming，LI Jing*，ZHANG Bin，ZHANG Hui，ZHAO Zhuo，WANG Hua，ZHANG Yuan，YANG Jing，SUN Li，LIU Wei
（Tianjin Entry-Exit Inspection Quarantine Bureau，Technical Center for Safety of Industrial Products，Tianjin 300308，China）

The lipid oxidation degree is related to contents of oxidized triglycerides（O-TG）and triglycerides polymers（TGP）.A determination method for O-TG and TGP in edible oil was established by combination of polar group separation technology and high-performance size exclusion chromatography technology.42 oil samples common in Tianjin city were determined，and the results showed that although the average contents of TGP were similar（1.43%-1.85%），but the ratios of TGD to TGO（ωTGD/ωTGO）were significantly different. Based on this research results，a method can be established to identify edible oil of poor quality after further optimization and sample data expansion，and it will have a good application prospect.

edible oil；triglycerides polymer；polar group separation；HPSEC

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.01.022

2014-09-16

國家質(zhì)檢總局科技計劃項目（項目編號：2013IK212，2012IK059）

柳明（1981—），男（漢），高級工程師，博士研究生，研究方向：痕量化學(xué)品快速檢測技術(shù)。

*通信作者