（营养与食品卫生学专业论文）食用植物油的鉴别方法和合理调配研究.pdf

食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 中文摘要 中文摘要 目的：运用气相色谱方法检测植物油中脂肪酸含量以及挥发性物质分析，探讨商 品植物油配比的鉴定方法。同时根据营养学会推荐的膳食脂肪酸比例，确定植物油合 理组合的最佳比例。 方法：以市售纯植物油作为样品，测定其脂肪酸含量；将不同种植物油按照不同 比例混合，通过测定混合油脂肪酸含量的变化，利用数学方程解出混合油中各种植物 油的比例关系，同时通过顶空气相色谱法检查植物油特征性挥发物质成分，探索各种 植物油的定性鉴定方法；根据植物油脂肪酸分析结果，建立数学模型确定植物油的最 佳比例。 结果：1 本课题改进了气相色谱法分析油腊中脂肪酸的国家标准方法，使样品 处理方法简便，脂肪酸的分离效果更好。 2 分析了市售9 种品牌的植物油，均未检测出反式脂肪酸。同类型的植物油中 脂肪酸含量变异较小，可以作为植物油脂肪酸含量的基础数据。 3 调和油中不同植物油的含量在不低于1 5 时，利用脂肪酸分析可以作出鉴定。 利用挥发性物质鉴定调和油中成分油未获得预期结果，需进一步改进研究方法。 4 根据计算机数学处理，食用植物油的最佳配比是大豆油：菜籽油7 ：3 、大豆 油：花生油1 ：1 或者菜籽油：花生油：葵花油3 ：1 ：6 的混合油。 结论：当食用调和油中成分油的比例大于1 5 时，可以通过脂肪酸分析和数学分 析鉴定。 关键词：脂肪酸；气相色谱；调和油鉴定；营养调配 作者：李丹华 指导教师：朱圣陶 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究英文摘要 ar e s e a r c ho ni d e n t i f i c a t i o na n dr e a s o n a b l em a t c ho f e d i b l ev e g e t a b l eo i l a b s t r a c t o b j e c t i v e ： t oa n a l y s et h ef a t t ya c i da n dv o l a t i l em a t t e ri nv e g e t a b l eo i l sb yg a sc h r o m a t o g r a p h y , t h e nt os e a r c hf o ram e t h o dt oi d e n 吐f ym a t c h i n go fm i x e dv e g e t a b l eo i l a c c o r d i n gt ot h e f a t t ya c i dr a t i or e c o m m e n d e db yn u t r i t i o ns o c i e t y , t od e c i d et h eb e s tr a t i oo fv a r i o u s v e g e t a b l eo i l si nd a i l ym e a l s m e t h o d s ： t oa n a l y s et h ef a t t ya c i do fv e g e t a b l eo i l so b t a i n o df r o ml o c a lm a r k e tb yg c v a r i o u s v e g e t a b l eo i l sw e r em i x e dp e rd i f f e r e n tr a t i o t h e nt 0u t i l i z em a t h e m a t i ce q u a t i o n st o e x p l a i no u tt h er a t i oi nm i x e do i l sb yd e t e r m i n i n gc h a n g e so ff a t t ya c i dc o m p o s i t i o n ， m e a n w h i l e ，t od e t e r m i n em a r kv o l a t i l em a t t e ri no i l sb yh e a d s p a c eg a sc h r o m a t o g r a p h y , t h u st os e a r c hf o r8m e t h o dt oi d e n t i f ym a t c h i n go fm i x e dv e g e t a b l eo i l a c c o r d r i g 幻t h e f a t t ya c i da n a l y s i sr e s u l t , t os e tu pm a t h a n a t i em o d e lt od e c i d et h eb e s tr a t i oo fe d i b l eo i l s r e s u l t s ： 1 t b et o p i ci m p r o v e dt h e g o v e r n m e n ts t a n d a r do ff a t t ya c i da n a l y s i sb yg a s c h r o m a t o g r a p h y , t h es a m p l ep r o c e s s i n gi sc o n v e n i e n t , a n dt h ea b r u p t i o ne f f e c ti sb e t t e r 2 n i n ek i n d so fv e g e t a b l eo i l sf r o md i f f e r e n tf a c t o r yw e r ed e t e r m i n e d , n o t r a n s f a t t ya c i dw a sd e t e r m i n e d 皿ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h es a m ek i n d so fv e g e t a b l eo i l s w a sl i t t l e , c a nb et h eb a s ed a t ao ff a t t ya c i d sc o n t e n t 3 t h em e t h o df o rm a t c h i n gi d e n t i f i c a t i o ni su s e f u lf o rt h eb l e n do i l sw h i c he v e r y v e g e t a b l eo i lc o n t e n ti sn o n - i n f r a1 5 硼v o l a t i l em a t t e ra n a l y s i sm e t h o db yh e a d s p a c e g a sc h r o m a t o g r a p h yc 姐to b t a i nt h ee x p e c t i n gr e s u l t n e e dt ob eh n p r o v e d 4 n 圮b e s tr a t i oo fv e g e t a b l eo i l sa c c o r d i n gt ot h em a t h e m a t i cm o d e li ss o y b e 姐o i l ： r a p e s e e d o i l 7 ：3 s o y b e a n o i l ：p e a n u t o i l l ：1 0 r r a p e s e e d o i l ：p e a n u t o i l ：s u n f l o w e r o i l3 ：1 ：6 c o n c l u s i o n s ： ，1 1 t h er a t i oo f c o m p o n e n to i l si nm i x e do i l si sn o n - i n f r a1 5 i t sm a t c h i n gc a nb e 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 英文摘要 i d e n t i f i e db yf a t t ya c i da n dm a t h e m a t i ca n a l y s i s k e y w o r d s ：f a t t ya c i d = g a sc h r o m a t o g r a p h y ；m a t c h i n gi d e n t i f i c a t i o n ；n u t r i t i v eb l e n d m w r i t t e nb y l id a n - h u a s u p e r v i s e db yz h us h e n g - t a o 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或 撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材 料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人承 担本声明的法律责任。 研究生签名：望盗釜一日 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国 社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采 用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论 文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名： 麴釜只期：竺璺垒! 型 导师签名： 日期：逝2 。篡兰孑 食用植物油的鉴别方法和台理调配研究 引言 引言 食用油是人们日常生活的必需品，是脂肪的主要来源，并且提供一些脂溶性的维 生素。脂肪是人体热量的主要来源，中国营养学会推荐脂肪摄入应占总能量摄入的 2 0 - - 3 0 。油脂的脂肪酸种类、结构和性质影响着食物油的物化特性和生物功能。 人体摄入脂肪酸的量和种类对人体健康影响很大，特别是在当今这个能量过剩， 各种营养相关性疾病发病率猛增的年代l i 】，脂肪酸的摄入备受关注。多项研究都表明 饱和脂肪酸的过量摄入，会使血液中胆固醇增加，甘油三酯含量升高，l d l 水平提高 【9 ，埘，引发多种心脑血管疾病；而不饱和脂肪酸，特别是多不饱和脂肪酸中的n _ 3 系 列的脂肪酸有明显降低血脂，降低血液l d l 水平的作用，单不饱和脂肪酸如油酸等还 有提高血液h d l 水平的功效，对防止心脑血管疾病，抗血栓，防止老年痴呆具有重要 作用【2 1 l - 1 4 】。n 一3 和n 一6 系列的亚麻酸和亚油酸被称为必须脂肪酸，人体只能从食物 中摄取，膳食中n _ 6 n _ 3 的摄入比例【1 堋也相当重要。n 一3 p u f a 的补充能改善一些免 疫性疾病，抑制肿瘤细胞增值，其在临床应用方面日益广泛【1 7 18 埘。某些长链多不饱 和脂肪酸，如d l i a 、e p a ，对心血管疾病的防治效果更明显【“，d h a 、e p a 主要来源于 鱼类，但人体同样可以通过食用植物油摄入亚麻酸和亚油酸，然后在体内通过去饱和 酶和碳链延长酶催化合成。中国营养学会推荐以及国际上比较认可的是三种脂肪酸的 摄取比例是1 ：1 ：1 ，其中多不饱和脂肪酸n 一6 n 一3 的比例是4 6 ：1 p ，4 j 。 一般情况下，脂肪酸以顺式结构存在，油脂经氢化处理或高温处理后，脂肪酸分 子的空间结构可变化成为反式脂肪酸。研究显示【2 1 翊与饱和脂肪酸在食物中的含量相 比，反式脂肪酸的含量在肥胖、胰岛素抗性、糖尿病和动脉硬化等疾病中其重要性更 为突出 食用植物油的品种繁多，不同植物油的脂肪酸含量构成，营养特点【5 ，6 ，7 】互不相同， 常见的植物油有大豆油、亚麻籽油、葵花籽油、花生油、芝麻油、棉籽油、菜籽油、 红花籽油、玉米油、橄榄油、棕榈油等。大豆油有显著的降低血清胆固醇台量，预防 心血管疾病的功效；亚麻籽油含有过高的亚麻油酸，储藏稳定性和热稳定性均较差； 葵花籽油有显著降低胆固醇，防止血管硬化和预防冠心病的作用；花生油富含不饱和 脂肪酸，易于人体消化吸收；芝麻油可调节毛细血管的渗透作用，改善血液循环；棉 籽油能有效抑制血清中胆固醇上升，但其中的棉酚对人体有害；菜籽油消化吸收率很 高，但含有芥酸和芥子甙等物质，对人体的生长发育不利；红花籽油有防治动脉粥样 硬化及心血管疾病的医疗保健效果。玉米油对人体细胞分裂、延缓衰老有一定作用， 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究引言 可降低人体内胆固醇的含量，提高机体的抵抗能力。橄榄油对于人体消化吸收率极高， 且不易氧化，不易沉积在人体血管壁、心脏冠状动脉等部位。棕榈油含有大量的饱和 脂肪酸，广泛应用于烹饪和食品制造业。 植物油因其种类不同、营养价值不同而价格差异很大。近年来，一些不法生产经 营者为了获取暴利，在高价植物油中掺入廉价的植物油。如在芝麻油中掺入菜油、大 豆油、棉籽油、葵花油等；在菜油中掺入棉籽油、棕榈油等；在橄榄油中掺入玉米油、 葵花油等，从而极大损害广大消费者的利益。并且随着食用调和油日益受到消费者青 睐，一些生产经营者利用调和油是由多种植物油混合而成的特点，只在商品商标上标 示各种植物油的成分，不标明各种植物油的具体配比情况，做不到一切商品需对消费 者明朗化的要求；有的厂家甚至往调和油内掺入一些非常廉价的植物油或者一些非食 用油成分闭，欺瞒消费者，严重影响植物油的质量和消费者的身体健康。为了保护合 法生产经营者和消费者的利益，必须加强植物油的鉴别和掺假检测。目前国内外尚无 确定调和油配比的方法1 3 ”7 】，植物油的掺假检验国内一般采用浓缩反应，冷冻踟实验， 光谱分析等，这些方法仅能粗略定性，国外文献报道 2 5 - 2 7 1 多采用现代谱学分析技术， 方法科学，结果准确，但仪器昂贵，国内普及率不高。目前，质量监督中，不仅要定 性地回答是否掺假，而且还要求定量的解决掺假油品是什么，掺假量是多少，这是一 般方法根本无从做到的。本课题从油脂脂肪酸入手，建立了常见植物油油品的鉴别及 其掺假的气相色谱检测方法，可快速鉴别常见植物油的种类，对调和油的成分油构成 比和常见植物油是否掺假可做出快速判别，对掺假植物油可做定性、定量分析。植物 油主要由棕榈酸、油酸、亚油酸等脂肪酸组成，不同油品的植物油脂肪酸组成和含量 不同，混合或者掺假后必然会改变其脂肪酸组成与含量，用气相色谱法分析脂肪酸的 构成比，并与其对应的纯品油脂肪酸构成比比较，可鉴定混合油的构成比和鉴别掺假 品种，计算掺假量。通过本课题的研究，可以令消费者更加明确各种植物油的营养价 值，给质量监督部门鉴别掺假植物油提供一些方法参考，配合有关部门打击非法经营 者。 食用油按来源分为动物油和植物油，动物油以饱和脂肪酸为主，过量会导致动脉 粥样硬化；植物油以不饱和脂肪酸为主，基本上不含胆固醇，植物油的品种也很多， 营养价值各不相同。常吃单一的某种油，会导致某种或者几种脂肪酸的摄入不足或者 过量，从而使人体内的代谢平衡发生变化，引起各种各样的疾病。科学合理均衡地摄 入种类不同的脂肪酸，对维持组织的良好功能，保持持久的健康是必不可少的。中国 2 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究引言 营养学会推荐以及国际上比较认可的是三种脂肪酸的摄取比例是1 ：1 ：l ，目前，已知 的单一天然油脂中的各种脂肪酸比例都难以满足营养要求，因此合理搭配各种食用油 对于人体健康是极其重要的【珂。为了解决单一天然油脂存在的脂肪酸比例不平衡问 题，本课题以常见几种植物油为原料，考虑油脂营养价值、市场价格及口感风味等因 素，运用气相色谱分析以及建立数学模型调配出合理的膳食食用油的最佳比例。通过 本课题的研究，可为人们日常生活中食用油的合理搭配提供参考。 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 第一部分 第一部分食用植物油中脂肪酸检测方法的改善 对于食用植物油中脂肪酸的检测方法，国内外一般主要采用气相色谱( g c ) 作 为检测仪器【2 嗍。我国制定的动植物脂肪酸甲酯制备的标准方法中植物油皂化时间过 短，难以使皂化过程反应完全；三氟化硼的使用量太大，对实验工作人员和实验室环 境都造成一定的影响。目前国家制定的相关脂肪酸检测标准方法，由于条件限制采用 的是填充柱的气相色谱方法进行检测，结果误差较大，缺乏稳定性，而国外大都采用 毛细管柱的气相色谱进行检测 2 8 - 3 0 l 。本课题参照国家标准方法和国内外气相色谱检测 脂肪酸的文献资料，为减少三氟化硼的环境影响，探讨高灵敏度、高稳定性的气相色 谱毛细管柱检测脂肪酸的检测方法。 材料与方法 1 仪器与试剂 仪器：p e r k i n e l m e rc l a r u s 5 0 0 气相色谱仪，美国p e r k i n e l m e r 公司 t o t a l c h r o mn a v i g a t o r 工作站，美国p e r k i n e l m e r 公司 j & wd b 一2 3 毛细管柱，美国安捷伦公司 电热恒温水浴锅，常州永进器械一厂 f c 2 0 4 型电子天平，上海精科天平 s y z - 5 5 0 型石英亚沸高纯水蒸馏器，江苏金坛中大仪器厂 s k 8 2 0 0 h 超声清洗机，上海科导超声仪器有限公司 电热恒温鼓风干燥箱，电工医疗器械厂 1l il 微量进样器，上海医用激光仪器厂 试剂：3 7 种脂肪酸甲酯混合标准品购于s u p e l c o 公司，纯度9 9 9 三氟化硼乙醚溶液购于上海化学试剂有限公司，三氟化硼纯度5 0 - - 5 5 氢氧化钾、甲醇、正己烷、氯化钠、无水硫酸钠均为国产分析纯试剂 实验用水为二次蒸馏水 2 实验方法 2 1 溶液的配制 o 5 m o f l 的k o h 甲醇溶液：溶解5 6 9 k o h 于2 0 0 m l 甲醇中 4 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第一部分 三氟化硼甲醇溶液：将三氟化硼乙醚溶液与甲醇按1 ：3 的体积比混合，充分 混匀 饱和氯化钠溶液：在温热状态下将氯化钠加入5 0 0 m l 水中至沉淀出现 2 2 样品处理口1 , 3 3 1 皂化：用移液管吸取0 3 5 m l 或者用电子天平称取3 0 0 m g 油样，置于5 0 m l 圆底 烧瓶中，加入6 m l 氢氧化钾甲醇溶液( o 5 t o o l l ) ，充分摇匀混合，然后将冷凝管固 定于烧瓶上，待水浴锅加热到6 0 左右时，将烧瓶置于水浴锅中，继续加热冷凝回 流约3 0 r a i n ，直至油滴全部消失为止。 甲酯化：用移液管从冷凝管顶部加入4 m l 三氟化硼甲醇溶液于皂化完全的沸腾 溶液里，继续煮沸回流约2 r a i n ，充分甲酯化反应。 有机提取：用移液管从冷凝管顶部加入4 m l 正己烷，继续煮沸l m i n ，充分提取 甲酯化产物，反应完全后停止加热，冷却到室温后取下冷凝管，加入少量饱和氯化钠 溶液轻摇烧瓶数次，继续加入氯化钠溶液至烧瓶顶部，静置分层后吸取上层清液，经 无水硫酸钠去除痕量水，置于1 0 m l 具塞小试管，放4 冰箱冷藏，用于g c 分析。 2 3 色谱操作条件 进样：程序控制分流不分流进样器( p s s ) ，分流进样，分流比1 ：3 5 ，进样量 1 1 1 l ，进样口温度2 4 0 载气：纯度9 9 9 9 9 5 的氮气，流速1 2 m l m i n 色谱柱：j & wd b 一2 3 毛细管柱( 6 0 m * 0 2 5 n u ni d ) 程序升温：8 0 ( 5 m i n ) 一1 4 0 ( 5 m i n ，2 5 c m i n ) 2 3 0 检测器：氢火焰离子化检测器( f d ) ，温度2 6 0 2 4 数据处理方法嘲 以各脂肪酸甲酯的保留时间定性，峰面积归一化法计算得出植物油中各种脂 肪酸成分的相对百分含量，用m i c r o s o f te x c e l 和s p s s 对各组数据进行计算分析。 结果 1 分离与定性实验 1 1 标准品分离实验 用微量进样器吸取1ul 混合标准品的原液，在上述色谱操作条件下进行分离 5 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 第一部分 实验，得到色谱图( 见图1 ) ，经分析得出3 7 种脂肪酸甲酯的标准品分离度好， 便于定性。 1 2 标准品定性实验 比较分离实验的色谱图与标准品内置的参考色谱图，并根据各脂肪酸甲酯的 出峰规律确定每种脂肪酸的保留时间，并根据保留时问对植物油中的各种成分定 性。结果见表1 。 表1 各种脂肪酸甲酯的保留时间 6 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第一部分 2 精密度实验 取相同的金龙鱼大豆油样品8 份，按照样品处理步骤进行处理，随后进行g c 分析( 见图2 ) ，检测方法一致，以棕榈油、硬脂酸、油酸、亚油酸的峰面积结果 为代表分析各组数据之间的变异系数，结果见表2 。 表2 精密度实验 7 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第一部分 图2 金龙鱼大豆油样品色谱图( 减少三氟化硼催化剂用量) 3 不同样品处理方法的结果比较 3 1 样品皂化时间 国家标准方法的皂化时间是1 0 1 5 r a i n ，按照本课题的实验条件，皂化l o 一 1 5 r a i n 根本无法反应完全，烧瓶颈部内仍见一层油滴漂浮，甲酯化反应无法充分。 本文适当延长皂化时间至3 0 m i n ，烧瓶内液体澄清透明，皂化反应完全，甲酯化 程度高。 3 2 三氟化硼用量 由于三氟化硼是剧毒物质，在配制以及使用中都会产生大量白色烟雾，对人 体伤害极大，而且采用其为催化剂，在最后的测试过程中对毛细管柱也有很大损 伤，为了考察不加或者少加三氟化硼的可行性，本文对不加催化剂、减少催化剂 用量和按照国家标准足量加入催化剂的实验结果进行了比较。在不加催化剂的情 况下，甲酯化程度极低，导致检测过程中无法出峰，得不到任何结果；由图2 及图3 可见，大豆油甲酯化反应过程中减少催化剂用量和足量使用催化剂的结果 色谱图相似，虽然每种脂肪酸的检出量有一定差别，但由表3 可见并不影响每种 脂肪酸成分的相对百分含量。 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 第一部分 图3 大豆油样品色谱图( 足量加入三氟化硼催化剂) 表3 大豆油中脂肪酸相对百分含量( 不同量的三氟化硼催化剂) 注：大豆油1 和2 分别表示减少和足量加入三氟化硼催化剂的分析结果 讨论 1 样品处理方法 脂肪酸是一种弱极性的脂溶性大分子，单纯的脂肪酸分子是无法通过气相色谱检 测出来的，要检测植物油中各种脂肪酸的成分，必须先将植物油进行甲酯化处理，得 到脂肪酸甲酯，才能通过气相色谱的气化离子化得以分析。本课题所采用的样品甲酯 化方法是参照g b t 1 7 3 7 6 1 9 9 8 ，以三氟化硼为催化剂的条件下对样品植物油进行甲 9 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第一部分 酯化处理，使得样品处理时间大大缩短，甲酯化完全，正己烷萃取效果好，衍生产物 一脂肪酸甲酯在色谱图上出峰多，制备出的样品澄清液放置于4 冰箱冷藏，较短时 间内测定。本课题适当延长样品皂化时间，使得样品甲酯化反应充分，检测过程中出 峰容易，灵敏度提高；三氟化硼有剧毒1 3 0 ，本课题在添加三氟化硼催化剂时减少了用 量，但是对结果中每种脂肪酸成分的相对百分含量影响并不是很大，而减少了对实验 室人员和环境的影响。由于使用了三氟化硼，所以所有试验操作必须在通风柜内进行， 试验结束后所用仪器必须立刻清洗。 2 色谱操作条件 ， 本课题所采用的毛细管柱是美国安捷伦公司的j & w d b - - 2 3 柱，是用于脂肪酸测 定的专用柱，分离效果好，各种物质保留时间稳定，确保实验结果的稳定可靠性，明 显优异于填充柱和其他极性较弱的毛细管柱p n 。 柱温采用程序升温的方式，总分析时间接近一个小时，采用这样程序升温方式有 利于混合脂肪酸的有效分离，而大部分脂肪酸的出峰时间都在集中在1 4 0 ( 2 - - 2 3 0 c 温度段，所以第二阶段的升温速率较第一阶段减少了一半，同样也是为了更好的分离 脂肪酸混合物。 不管是样品还是标准品，其脂肪酸浓度都是很高的，本课题采用分流进样，减少 进入毛细管柱的样品，一方面保护了毛细管柱d 3 】，另一方面也为更好的分离提供了有 利条件。2 4 0 c 的进样口温度可确保样品在短时间内迅速气化，样品得到充分分离。 3 检测方法的精密度 本课题所采用的检测方法以保留时间定性，峰面积归一化法定量。食用植物油样 品进样后，从其色谱图可得出各种脂肪酸的峰面积值，根据各种脂肪酸的峰面积值占 总峰面积的比例得出样品中各种脂肪酸成分的相对百分含量。通过对混合标准品的8 次重复性实验，结果显示每种物质保留时间稳定，同时从精密度实验8 个平行样品的 检测结果来看，各组数据之间的变异系数在1 5 - 3 0 范围内，国家允许的脂肪酸变 异系数的变动范围在5 以内，故本课题的精密度结果显示出良好的稳定性，实验重 现性相当好。 1 0 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第二部分 第二部分食用植物油中脂肪酸检测 食用植物油是人们生活中不可缺少的食物，它的质量好坏直接影响到人体的健 康。传统的植物油鉴别是根据植物油的理化常数进行的，这对新兴的各种调和油的检 测就无能为力了，为了防止掺假植物油或虚假调和油或再生植物油对市场的扰乱，我 们探讨用气相色谱分析植物油脂肪酸组成来鉴别植物油的纯度和配比，因此我们分析 了市场上一些知名品牌的纯植物油，以期获得正常优质植物油脂肪酸组成的基础数 据。本课题为了准确评估各种纯植物油的营养价值，建立纯植物油的脂肪酸组成和相 对含量的基础数据，为发现掺假植物油和鉴定调和油的配比关系提供依据。 材料与方法 样品检测所使用的仪器、试剂和样品处理方法同第一部分。 样品来源：大豆油有金龙鱼，福临门和大满贯；菜籽油有福临门和散装油；花生 油有鲁花和金龙鱼；葵花油有多力，金龙鱼和葵王；玉米油有金龙鱼，融氏和欧尚； 芝麻油有太太乐，川湘和一滴香；橄榄油有亿芭利；茶油；滋采红花籽油。其中滋采 红花籽油由张家港东港粮油公司生产，茶油为茶场自己压榨的，散装菜籽油购自苏州 工业园区斜塘农贸市场，其余油品均购自苏州欧尚超市。 结果 本部分共检测2 3 种品牌的9 种纯品植物油，同一品牌同种植物油钡4 试四个平 行样品，按照第一部分的样品处理方法进行检测，平行样品之间每种脂肪酸含量的变 异系数均在3 以内。取平行样品的平均值作为每种植物油的检测数据，分析不同品 牌的同种植物油脂肪酸组成之间的变异系数，结果见表3 。9 种植物油脂肪酸分析的 脂肪酸色谱图见附录中图4 一图1 2 。被检测的9 种纯品植物油中每种植物油脂肪酸含 量互不相同，一些植物油还具有某些特有脂肪酸，因此可以根据脂肪酸含量比例的不 同以及一些特有的脂肪酸对植物油品种进行鉴别，并可根据所建立的纯品植物油脂肪 酸组成的数据为分析植物油掺假和鉴定调和油配比提供依据。 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 第二部分 讨论 按照第一部分的检测方法对同一品牌同种植物油进行平行样品检测，平行样品之 间各种脂肪酸含量的变异程度低，在小范围内波动。取四个平行样品的结果平均值与 相关文献比较，结果基本一致1 5 , 6 , 7 1 。购自苏州市场的各大品牌纯品植物油，不同品牌 同种纯品植物油之间的脂肪酸组成中一些脂肪酸含量均值相对较低，导致计算分析所 得的变异系数也较大，而其他脂肪酸含量之间的品牌差异相对较小。一些含量很低的 脂肪酸由于经不住操作误差的影响，再加上各品牌之间本身存在的差异，所以最终结 果显示变异系数较大，其中亚麻酸属于n - 3 系列的多不饱和脂肪酸，植物油中除了亚 麻籽油外含量均比较低，而且极易破坏 6 1 ，由于各大品牌的油品加工工艺不同，亚麻 酸的破坏程度不一，导致不同品牌同种植物油之间亚麻酸含量的变异系数较大。 将每种植物油的脂肪酸组成和相对含量与食物成分表相对照，结果大致吻合，表 明所测的纯品植物油样品纯度较高，杂质含量低，无掺假现象，因此建立的纯品植物 油脂肪酸组成和相对含量的基础数据可靠，可以准确评估各种植物油的营养价值，同 时也可为植物油掺假检验和调和油配比鉴定提供参考依据。 大豆油，葵花油，玉米油含有5 0 - 6 0 的亚油酸和2 0 3 0 的油酸，营养均衡 合理。花生油，芝麻油中油酸与亚油酸含量相当约3 5 - 4 5 ，易于人体消化吸收， 含有丰富的维生素e 以及其独有的特色香味，广受消费者欢迎。橄榄油，茶油中含有 7 5 - - 8 0 的油酸，红花籽油中含有约8 0 的亚油酸，有降低胆固醇，防止血管硬化 和预防心脑血管疾病的作用，但价格昂贵。菜籽油含有大量的芥酸和芥予甙物质，对 人体生长发育和心脏有不良影响，已经逐渐在市场上被淘汰出局或者被用在调和油中 1 7 1 ，用其他植物油对其脂肪酸构成进行调整，以达到合理比例。 表4 植物油中脂肪酸百分含量 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第二部分 葵花油 多力 0 0 76 0 4 5 7 92 3 56 2 4 50 0 90 3 7 0 3 80 2 20 8 70 0 7 0 2 4 金龙鱼o 0 76 0 7 5 8 52 3 36 2 5 30 1 20 3 80 3 70 1 60 8 4 0 0 70 2 2 葵王0 0 76 1 4 6 1 12 0 36 0 5 70 0 7 0 10 3 70 1 40 7 90 0 8 0 2 3 c v ( ) 0 0 8 2 8 7 9 1 82 6 95 61 52 44 87 84 3 玉米油 金龙鱼0 0 61 2 8 8 0 12 0 33 l5 2 5 10 2 70 6 40 4 60 2 80 1 4 0 1 8 融氏 0 0 61 2 6 20 11 83 1 65 0 20 2 10 4 90 4 50 2 40 1 2 0 1 8 欧尚 0 0 71 2 80 0 91 7 63 0 65 2 7 60 0 40 7 50 5 60 2 70 1 2 0 1 9 c v ( ) 9 1 15 97 81 62 76 8 82 0 81 2 47 99 1 3 1 1 3 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第三部分 第三部分食用植物油配比鉴定研究 各种植物油的营养价值不同，植物油的价格也不同。近年来，为了适应营养的需 要，市场上出现了一些由多种植物油配合而成的调和油。由于调和油只提供各成分油 的名称，而没有各成分油的量，然而不同配比的调和油，它的成本价格和营养价值都 不同。目前国内外尚无确定调和油配比的方法 3 3 - 3 8 ，成为植物油商品质量监督的空白。 为了保护合法生产经营者和消费者的权益，需要确定调和油各成分油配比是否与标识 一致。为此我们对多种植物油进行不同比例的调配，探讨利用脂肪酸测定结果和油脂 的挥发性成分，结合数学分析的方法来确定调和油的构成比的可能性，为植物油的质 量监督提供定性与定量方法。 材料与方法 1 配比用植物油：大 豆 油， 菜 籽油， 花 生油， 葵 花油， 玉 米 油， 芝 麻油， 橄 榄油， 茶 油， 红 花籽油。方括号中的字为该种油在 本文中采用的缩略词，9 种植物油的来源见第二部分。 2 植物油配比方法：为9 种植物油准备9 支不同的移液管，按一定的混合配比比例 吸取不同种植物油，置于l o m l 具塞小试管中，将油样充分混匀后静置，最终调配出 l o m l 的混合油。如4 ：1 的两种混合油就是用两种不同的移液管各吸取8 m l 和2 m l 的 两种不同植物油，在试管中充分混匀后静置即可，其他比例的混合油配比方法也是如 此。调配混合比例关系见表5 。 表5 植物油混合配比关系 植物油品种：大豆油，菜籽油，花生油，葵花油，玉米油，芝麻油， 橄榄油，茶油，红花籽油 六种植物油混合是在五种植物油混合的基础上掺入芝麻油、橄榄油、茶油或红花 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 第三部分 籽油，六种以上的植物油混合则是掺入芝麻油、橄榄油、茶油或红花籽油中两种或两 种以上的油。 3 脂肪酸测定：从植物油脂肪酸入手，实验所用仪器与试剂同第一部分，分析混合 配比油的脂肪酸组成和相对含量，与第二部分所建立的纯品植物油脂肪酸构成的数据 进行比较，结合数学分析方法 3 s 4 3 1 试图判定混合油中各种植物油的比例关系，将判定 结果与已知的配比关系相比较，若结果可靠、方法可行，即可为鉴定调和植物油中各 成分油的配比提供方法依据。 4 植物油挥发性成分测定：从植物油挥发性气味入手，试图建立鉴定调和油中各成 分油的品种的定性分析方法 4 4 , 4 5 1 。 4 1 实验仪器：p e r k i n e l m c rc l a r u s 5 0 0 气相色谱仪，美国p e r k i n e h n e x 公司 p e r k i n e h n e rc l a r u s 5 0 0 自动顶空进样器，美国p c r k i n e l m e r 公司 p e r k i n e h n e rc l a r u s 5 0 0 密闭项空瓶，美国p e r k i n e l n 他x 公司 t o t a l c h r o mn a v i g a t o rt 作站，美国p e r k i n e h n e r 公司 4 2 实验条件 4 2 1 顶空条件：平衡温度1 5 0 ( 2 ，平衡时间1 5 r a i n ，定量管进样针温度1 8 0 1 2 输送线温度2 0 0 c ，载气n 2 ，样品压力2 7 p s i ，加压时间1 0 m i n ，进样时间0 0 1 m i n 4 2 2 色谱条件：a t - s e 3 0 毛细管柱，载气流速1 0 m l m i n ，柱温3 5 ( 2 m i n ，5 i n ) 2 4 0 ( 1 0 m i n ) ，进样口温度2 0 0 ，f i d 检测器温度2 5 0 ，分流比2 0 ：1 4 3 实验步骤：取5 9 植物油样品于顶空瓶中，橡胶密封垫及铝盖封口，放入顶空进 样器中进行g - c 分析，通过色谱图分析以及参考相关文献鉴别每种植物油中特有的挥 发性物质。将混合油的顶空分析结果与纯品油的结果相比较，试图通过挥发性物质定 性地判断混合油中各种植物油的成分，为定性地鉴定调和油中各成分油的品种提供方 法依据。 5 数据处理 混合油与纯品油的脂肪酸构成比结果输入s p s s ，通过逐步回归分析解出混合油中 各种植物油的比例，与实际配比进行比较，分析绝对误差和相对误差，均以配比中最 大误差计，以此确定方法的可靠性和变异程度。 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究 第三部分 结果 1 两种植物油混合后的分析结果见表6 。 表6 两种植物油混合的回归分析结果 2 三种植物油混合后的分析结果见表7 。 表7 三种植物油混合的回归分析结果 3 四种植物油混合后的分析结果见表8 。 表8 四种植物油混合的回归分析结果 实际配比 计算配比 绝对误差 相对误差 豆：菜：花：葵豆：菜：葵：玉豆：菜：花：玉豆：花：葵：玉菜：花：葵：玉 3 0 ：3 0 ：2 0 ：2 0 3 0 ：3 0 ：2 0 ：2 0 3 0 ：3 0 ：2 0 ：2 0 3 0 ：3 0 ：2 0 ：2 0 3 0 ：3 0 ：2 0 ：2 0 3 0 ：2 8 ：2 2 ：2 0 3 0 ：2 8 ：2 2 ：2 1 2 8 ：3 1 ：2 2 ：1 8 3 0 ：2 8 ：2 1 ：2 2 2 8 ：2 9 ：2 l ：2 1 2 1 2 1 傩 2 1 傩 2 1 嘣 2 1 嘿 4 五种植物油混合后的分析结果见表9 。 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第三部分 表9 五种植物油混合的回归分析结果 豆：菜：花：葵：玉 实际配比 2 0 ：2 0 ：2 0 ：2 0 ：2 0 计算配比 绝对误差 相对误差 2 2 ：1 9 ：2 1 ：1 9 ：2 2 2 1 碱 5 六种植物油混合后的分析结果见表l o 。 表1 0 六种植物油混合的回归分析结果 6 六种及以下植物油的混合油，逐步回归的计算配比结果与已知的实际配比关 系较为接近，相对误差1 5 。六种以上植物油的混合油，将其脂肪酸分析结果输入 多元回归方程，与纯品植物油脂肪酸结果对比，通过逐步回归解出的配比结果与已知 豹实际配比关系大相径庭，相对误差5 0 ，无法计算混合油的配比关系。 7 每种植物油经过顶空分析后都有一系列挥发性物质被检出，特别是风味浓郁 的植物油如花生油、芝麻油等挥发性物质种类繁多，每种植物油均有一些特有的挥发 性物质，但是在混合油顶空分析结果中却无法找到这些特有的物质成分，无法从挥发 性气味方面定性判断混合油中成分油种类。植物油顶空分析色谱图见附录图1 3 2 1 。 8 四种市售调和油的脂肪酸分析结果见表1 1 ，成分油配比鉴定结果见表1 2 。 1 7 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第三部分 表l l 四种市售调和油的脂肪酸检测分析结果 调和油十一棕榈棕榈硬脂油酸亚油y 亚c i 亚花生花生山莆芥酸二十四 堡墼墼迪墼塑壁壁墼壁墼墼堕塑墼堡墼 金龙鱼o 0 58 4 3 8 0 1 3 43 4 3 83 4 63 7 0 21 3 6 4 6 0 8 30 6 51 6 4 10 6 25 6 80 2 6 1 福临门0 0 4 8 8 5 8 2 0 1 3 3 2 8 4 54 1 73 5 60 4 8 37 1 2 8 0 6 11 2 8 60 5 80 7 20 2 5 2 大满贯0 0 4 9 8 6 6 5 0 1 2 93 5 2 43 7 24 0 5 6 1 5 6 4 6 4 7 60 40 5 2 30 4 40 3 10 1 9 1 鲁花0 0 4 4 1 1 8 8 0 0 7 73 7 0 12 8 54 7 6 4 0 3 6 65 6 8 90 5 90 3 5 40 8 5 0 3 5 1 表1 2 四种市售调和油的成分油配比分析结果 讨论 本课题建立的植物油配比鉴定的方法简便，只需将混合油的脂肪酸分析结果与纯 品油的分析结果进行比较，输入多元回归方程，通过逐步回归即可得出混合油中各种 植物油的成分以及比例关系，从而可以了解调和油中各种成分油的构成比。从上述结 果来看，本课题建立的植物油配比鉴定方法对含有六种以及六种以下植物油且每种植 物油的含量不低于1 5 的混合油或者调和油样品可以做出成分油的构成比准确判 断，相对误差在1 5 以内，可满足一般调和油的分析；但对配比量少于1 5 的混合 油或者调和油样品可能分析不出，造成较大误差，原因第一是由于配比量低，每种植 物油的含量较低，在脂肪酸分析的各个步骤中存在的误差累积超过了配比鉴定所能承 受的最大误差；第二可能是单纯将所有脂肪酸结果都输入方程得到的结果误差较大， 可能可以通过一些特殊脂肪酸或者几种高含量脂肪酸之间的比值进行多元逐步回归 0 7 , 4 1 1 ，试图得到更准确的结果；第三是因为本试验是在假定所用的油都是纯品油的基 础上进行的，由于同一类油的某些脂肪酸差异较大，所以当混合中的配比小于1 5 时，分析的误差较大。考虑到市面上出现的各种调和油成分越来越复杂，因此必须对 1 8 食用植物油的鉴别方法和合理调配研究第三部分 该方法进行改善，在脂肪酸分析的每个步骤中尽量减少误差，在多元回归分析中多加 入一些回归元素，进一步明确这些配比用油的纯度以及加工方法，探讨加工方法对某 种脂肪酸的影响，以确定在计算机分析中是否保留该脂肪酸，另外还要从其他角度探 讨调和油构成比的鉴定方法，例如可以通过转换离子回旋共振质谱以及高效液相色 谱技术对植物油进行分析检测，探索更准确的调和油配比鉴定的检测方法。 本课题试图从植物油挥发性气味方面建立定性的鉴定混合油中成分油品种的实 验没有获得成功，原因可能有四点：第一从每种植物油顶空气相色谱的分析结果看， 每种植物油的挥发性物质很多很杂，无法准确鉴别每种植物油的特殊挥发性物质；第 二由于条件有限没有质谱分析 4 4 , 4 s 1 ，通过气相色谱分析得出的各种挥发性物质只有保 留时间，无法得知每种物质的具体成分，令结果分析难度加大；第三在混合油结果中 找不到纯品油中一些特殊保留时间的物质，可能原因是在油样混合过程中一些挥发性 物质发生反应或者是一些原本浓度低的特殊物质在混合油中浓度进一步减低；第四在 调和油结果中找不到特殊保留时间物质甚至某些调和油结果中一些纯品油所共有的 挥发性物质都找不到，可能原因是在调和油加工过程中进行了特有的除臭除味工艺， 导致挥发性物质减少或者丧失。虽然本课题试图从植物油挥发性气味方面建立定性的 配比鉴定实验没有获得成功，尤其对含量低的成分油无法鉴定，缺少实用性，但是应 用顶空气相色谱分析植物油挥发性气味的方法还是有一定参考价值的，如需进一步研 究，必须对挥发性物质有浓缩提纯的过程，并进一步完善实验条件。 通过对苏州市场上的常见的四种调和油的检测，得知这四种调和油中杂质含量 低，无掺假现象，除了一些含量相对较低的成分油的构成比误差可能较大以及金龙鱼 调和油标签上所标示的多种成分油没有全部检出外，其他调和油的检测配比结果与标 识基本一致。由于金龙鱼调和油标签上所标示的成分油种类繁多，每种成分油的相对 含量也比较低，故在鉴定分析过程中的误差较大，再加上某些植物油如亚麻籽油等的 来源较少，本课题未做分析检测，最终导致金龙鱼调和油的成分油鉴定结果不够准确， 如需进一步研究，必须对更多种纯品植物油进行分析，并进一步完善试验方法，减少 实