本发明涉及食品检测方法技术领域，更具体地，涉及一种猪油中掺杂石蜡的快速和定量检测方法。
背景技术：
食品掺杂行为严重损害了消费者的经济利益，甚至可能危害生命健康。近年来，为了降低成本，增加油脂硬度，不法分子非法将石蜡添加到动物油脂中，这种现象被不同媒体多次曝光，性质恶劣，逐渐引起了广大消费值和相关执法部门的重视。石蜡是一种重要的石油产品，是由饱和烷烃类化合物组成的混合物，几乎无色无味，但过量摄入石蜡可引起消化系统疾病，我国法规标准命令禁止将任何形式的石蜡添加到食品中，仅允许食品级石蜡用作糖果、焙烤食品等加工工艺过程的脱模剂。
目前文献报道的猪油中掺杂石蜡的检测方法主要为石蜡提取称重法、GC-MS法以及傅里叶变换红外光谱法。石蜡提取称重法和GC-MS法能准确定量检测出动物油脂样品中的石蜡含量，但需要进行液液萃取前处理，消耗大量溶剂，且检测时间长；傅里叶变换红外光谱法也需要前期皂化等工序，操作繁琐。
综上所述，在猪油中掺杂石蜡的检测方法中，如何克服现有技术中的检测方法的缺陷，提供一种检测效率高、结果可信、分析成本低且能准确定量的检测方法是目前亟待解决的关键问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种猪油中掺杂石蜡的快速和定量检测方法。
为达到上述目的，本发明一方面提供了一种猪油中掺杂石蜡的快速检测方法，具体包括，检测待测样品的碳稳定同位素的相对比值13C/12C，对比分析待测样品的13C/12C检测结果与现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的13C/12C值，所述现有数据库中至少包括华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区和东北地区各一例未掺杂石蜡的猪油。所述猪油为动物营养组分，而石蜡为石油化工产品，两者碳稳定同位素的相对比值13C/12C明显不同；此外，选取至少包括华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区和东北地区各一例未掺杂石蜡的猪油的现有数据库作对比分析，可达到更加准确客观分析待测样品是否掺杂石蜡的目的。
在上述技术方案中，所述检测方法采用元素分析仪-稳定同位素质谱联用技术，检测过程还包括检测前待测样品预处理，所述预处理包括将待测样品在70-100℃水浴中融化，搅拌30min，吸取0.2-0.4mg置于锡杯中，排除锡杯中空气后置于元素分析仪的进样盘中待测。利用元素分析仪中的高温燃烧反应可将待测样品中油脂分子或石蜡分子中的碳转换成CO2，进而进入稳定同位素质谱检测器测定CO2气体分子的同位素比值；所述预处理过程必须保证检测的待测样品具有代表性，且为了排除外界对检测结果的干扰，必须用锡杯紧实包制，同时排除空气，预处理过程的加热温度太低，均匀搅拌效果不佳，加热温度太高，石蜡或猪油会有少量挥发，从而影响检测结果，控制搅拌时间大于30min，是为了确保检测的待测样品具有代表性；预处理过程须称取0.2-0.4mg待测，是为了确保CO2的质谱信号在检测器的线性响应范围之间，保证了测定结果的准确性。
进一步的，在上述技术方案中，所述对比分析具体包括：
(1)采用如下公式计算待测样品碳稳定同位素的δ13C待测值：
(2)计算现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的δ13C值，建立相关δ13C值数据库，所述现有数据库中至少包括华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区和东北地区各一例未掺杂石蜡的猪油；
(3)对比分析结果，当δ13C待测值在现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的δ13C值范围内时，证实待测样品中未掺杂石蜡；反之，证实待测样品中掺杂有石蜡。
在上述技术方案中，所述13C/12C检测包括将待测样品置入元素分析仪中，在950-970℃下高温燃烧转化为CO2，用稳定同位素质谱仪检测CO2中的13C/12C值。样品在950-970℃的高温下可快速充分燃烧转化成后续稳定同位素质谱仪可分析的CO2气体，以达到精确检测的目的。
进一步的，在上述技术方案中，所述现有数据库中至少包括12例未掺杂石蜡的猪油；优选的，所述现有数据库中包括分别产自山东泰安、广西桂林、江西赣州、天津、陕西咸阳、宁夏银川、安徽蚌埠、湖北十堰、内蒙古包头、海南海口、河北保定、福建福州、湖南长沙、河南郑州、四川成都、广东茂名、黑龙江齐齐哈尔、江苏宿迁、甘肃兰州、吉林长春至少各一例未掺杂石蜡的猪油。所述现有数据库所包括的猪油样本是否具有代表性是判断待测样品中是否掺杂石蜡的又一关键因素，因此，选择产自上述地方的未掺杂石蜡的猪油是至关重要的。
本发明另一方面还提供了一种猪油中掺杂石蜡的定量检测方法，具体包括，检测计算待测样品的碳稳定同位素的δ13C待测值，对比分析待测样品的δ13C待测值与现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的δ13C值，所述现有数据库中至少包括华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区和东北地区各一例未掺杂石蜡的猪油，当δ13C待测值不在现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的δ13C值范围内时，采用如下公式计算待测样品中石蜡的含量Xw：
其中：
δ13Cm为待测样品的δ13C值；
δ13Cf为现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的δ13C值的平均数；
δ13Cw为至少包括5个不同生产厂家不同精炼级别的石蜡的δ13C值的平均数。
与现有的石蜡提取称重法、GC-MS法以及傅里叶变换红外光谱法相比，本发明申请所提供的方法的预处理过程无需溶剂提取步骤，操作便捷，耗时短，且计算过程简便；此外，选取至少包括华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区和东北地区各一例未掺杂石蜡的猪油和5个不同生产厂家不同精炼级别的石蜡作对比分析计算，可达到更加准确客观分析待测样品中掺杂石蜡的量的目的。
在上述技术方案中，所述δ13C检测包括将待测样品置入元素分析仪中，在950-970℃下高温燃烧转化为CO2，用稳定同位素质谱仪检测计算CO2中的δ13C值。
进一步的，在上述技术方案中，所述δ13C检测还包括将待测样品在70-100℃水浴中融化搅拌30min后，吸取0.2-0.4mg置于锡杯中，排除锡杯中空气后置于元素分析仪的进样盘中待测。
进一步的，在上述技术方案中，
所述元素分析仪的运行参数为：燃烧温度950-970℃，载气流速90-110mL/min，参考气流速90-110mL/min；所述稳定同位素质谱仪的运行参数为：电压9.49kV，磁场强度5890T，电流1.5mA，离子源EI源，扫描方式为正离子扫描，高真空泵真空度2.6×10-6mbar，样品CO2稀释比为80％，测定质量数为44/45/46。样品在950-970℃的高温下可快速充分燃烧转化成后续稳定同位素质谱仪可分析的CO2气体，控制载气流速和参考气流速在90-110mL/min之间，可保证分析气体合适的流动速度以及仪器正常工作所需的气体动力，以达到精确检测的目的；上述所设定的稳定同位素质谱仪运行参数可使CO2的δ13C值内精度小于0.06‰，外精度小于0.15‰，确保检测分析结果的客观性。
进一步的，在上述技术方案中，所述现有数据库中至少包括12例未掺杂石蜡的猪油，优选的，所述现有数据库中包括分别产自山东泰安、广西桂林、江西赣州、天津、陕西咸阳、宁夏银川、安徽蚌埠、湖北十堰、内蒙古包头、海南海口、河北保定、福建福州、湖南长沙、河南郑州、四川成都、广东茂名、黑龙江齐齐哈尔、江苏宿迁、甘肃兰州、吉林长春至少各一例未掺杂石蜡的猪油；所述石蜡至少包括5例产自不同生产厂家的产品，优选的，所述石蜡为全精炼和半精炼等不同规格的产品。
本发明的优点：
(1)本发明通过利用猪油与石蜡的碳稳定同位素的相对比值13C/12C所存在的明显差异，测定待测样品中稳定同位素相对比值相对于国际标准物质的对应相对比值的千分差来描述同位素组成的变化，从而达到检测待测样品中是否掺杂石蜡的目的，测定结果具有真实性，受干扰小；
(2)本发明所提供的检测方法在定性判断待测样品中是否掺杂石蜡的前提下，可定量检测分析待测样品中掺杂的石蜡的量，且定量分析计算结果可靠；
(3)本发明所提供的检测方法能克服现有技术中猪油掺杂石蜡检测方法的缺陷，检测效率高，可实现批量检测，检测分析成本低，检测结果与现有技术检测方法的检测结果无显著性差异，结果可信，对检测仪器的污染小，应用前景广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例1提供了一种猪油中掺杂石蜡的快速检测方法，具体为定性分析判断随意挑选的1例市售猪油和2例自制掺杂石蜡的猪油样品中是否掺杂有石蜡，检测过程如下：
(1)分别检测随意挑选的1例市售猪油和2例自制掺杂石蜡的猪油样品的碳稳定同位素的相对比值13C/12C，采用如下公式分别计算其碳稳定同位素的δ13C值：
其中，(13C/12C)标准样品为1.11797×10-2。
具体操作如下：分别将待测样品在85℃水浴中融化成液体状，并涡旋搅拌30min混合均匀，吸取0.3mg于锡杯中，将锡杯内空气挤压排除后置于元素分析仪的进样盘中待测；待测样品经自动进样器进入元素分析仪，并在960℃高温下瞬间燃烧转化成CO2，仪器工作软件根据标定的CO2参考气δ13C自动计算出待测样品中的δ13C。元素分析仪的参数为：石英反应管温度960℃，载气流速100mL/min，参考气流速100mL/min；稳定同位素质谱仪的运行参数为：电压9.49kV，磁场强度5890T，电流1.5mA，离子源EI源，扫描方式为正离子扫描，高真空泵真空度2.6×10-6mbar，样品CO2稀释比为80％，测定质量数为44/45/46。
随意挑选的1例市售猪油和2例自制掺杂石蜡的猪油样品碳稳定同位素的δ13C值的检测结果如下表1所示。
表1实施例1的3例待测样品碳稳定同位素的δ13C值的检测结果
(2)检测计算现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的碳稳定同位素的相对比值13C/12C，分别计算其δ13C值，建立相关δ13C值数据库。
具体操作过程如步骤(1)中的检测操作过程相同。
所述现有数据库中所包括的未掺杂石蜡的猪油样本的详细信息和猪油样本的碳稳定同位素δ13C值的检测结果如下表2所示。
表2实施例1的现有数据库中所包括的未掺杂石蜡的猪油样本的详细信息和猪油样本的碳稳定同位素δ13C值的检测结果
(3)对比分析随意挑选的1例市售猪油和2例自制掺杂石蜡的猪油样品与现有数据库中所包括的未掺杂石蜡的猪油样本的碳稳定同位素δ13C值结果，发现现有数据库中所包括的未掺杂石蜡的猪油样本的δ13C值范围为-21.09‰＜δ13C＜-18.21‰，市售猪油样品1在上述范围内，证实其未掺杂石蜡；而自制掺杂石蜡的猪油样品1和2的δ13C值不在上述范围内，证实其掺杂有石蜡。
实施例2
本实施例2提供了一种猪油中掺杂石蜡的定量检测方法。具体过程为：在实施例1的基础上，计算自制掺杂石蜡的猪油样品1和自制掺杂石蜡的猪油样品2石蜡的含量Xw。
检测计算10个至少包括5个生产厂家不同精炼程度的石蜡的碳稳定同位素的相对比值13C/12C，分别计算其δ13C值。
具体操作过程如市售猪油样品的检测操作过程相同。
10个至少包括5个生产厂家各2个精炼级别的石蜡碳稳定同位素δ13C值的检测结果如下表3所示。
表3实施例2的5个不同生产厂家不同规格的石蜡δ13C值的检测结果
综合上述检测结果，可以算出：
10个石蜡产品的δ13C值的平均数为δ13Cw为-31.37；现有数据库中未掺杂石蜡的猪油的碳稳定同位素的δ13C值的平均数为δ13Cf为-19.43。
采用如下公式分别计算2例自制掺杂石蜡的猪油样品中石蜡的含量Xw：
自制掺杂石蜡的猪油样品1和自制掺杂石蜡的猪油样品2中石蜡的含量Xw的计算结果如下表4所示。
表4自制掺杂石蜡的猪油样品1和2中石蜡的含量Xw的计算结果
对比例1
对比例1采用石蜡提取称重法检测计算自制掺杂石蜡的猪油样品1和自制掺杂石蜡的猪油样品2中石蜡的含量。
石蜡提取称重法的基本原理为：将待测样品溶解于体积比为10：1石油醚与浓硫酸的混合溶液中，猪油与浓硫酸发生硫酸酸化反应而生成无机物进入水相，而石蜡不与浓硫酸反应留在有机相中，将有机相的溶剂挥干后直接称重计算石蜡的质量。
具体操作过程如下：分别称取1.5g混合均匀的自制掺杂石蜡的猪油样品1和自制掺杂石蜡的猪油样品2于100mL烧杯中，加入30mL石油醚溶解样品，将溶解液转移至125mL分液漏斗中，缓慢加入3mL浓硫酸(98wt％)，振摇5次后放气，继续振摇10次，静置分层后弃去下层溶液，重复上述操作3-5次至下层溶液接近无色为止，并弃去无色下层液；往分液漏斗添加20mL蒸馏水，振摇3-5次，弃去水溶液；将石油醚层转移至恒重的烧杯中，在通风橱中放置挥发2小时后，根据称重计算石蜡的含量，结果如下表5所示。
表5自制掺杂石蜡的猪油样品1和2中石蜡的含量Xw的计算结果
对比实施例2和对比例1的检测计算结果，可以看出，实施例2和对比例1的检测结果吻合性好，均能有效检测猪油中是否掺杂石蜡，但本发明实施例2所提供的方法具有以下优势：一方面，无需溶剂萃取、挥干等耗时长且操作繁琐的步骤，大大提高了其检测效率，可实现快速批量检测，克服了包括石蜡提取称重法在内的现有技术中猪油掺杂石蜡检测方法的缺陷；另一方面，本发明所提供的方法的检测过程不需要使用有机溶剂、浓硫酸等有毒有害物质，大大提高了检测过程的安全性；此外，本发明所提供的检测方法所使用的检测仪器为现有技术中的常用分析仪器。同时，检测过程对检测仪器的污染小，检测成本低，应用前景广泛。
最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。