一种基于挥发性成分检测食用油中掺入花生油的方法与流程

1.本发明涉及食用油掺伪检测技术领域，具体涉及一种基于挥发性成分检测食用油中掺入花生油的方法。


背景技术：

2.食用植物油是以植物油料种子为原料制成的食用油脂，包括大豆油、菜籽油、芝麻油、葵花籽油、橄榄油、茶油等。相比动物油脂中高含量的饱和脂肪酸，植物油中不饱和脂肪酸比例较高，且不含胆固醇，而含豆固醇、谷固醇等有益植物固醇，因而受到人们的青睐。
3.gb 2716-2018《食品安全国家标准植物油》中规定，单一品种的食用食物油中不应掺有其他油脂，如果是食用植物调和油，其标签标识中应注明各种使用植物油的比例，加工工艺也应在标签或随行文件上标识。然而，由于不同植物油种类具有的营养价值不同，油料加工方式不同，导致食用植物油价格差异很大，例如，茶油、橄榄油等植物油价格普遍较高，一些不法商家通过向高价格的植物油中添加廉价油以谋取暴利。为保护消费者和合法经营者权益，对掺假植物油进行鉴别十分重要。
4.然而，由于植物油掺伪的方式复杂，且不同植物油之间差异较小，而同类油脂中由于产地、生产方式、品种等因素导致差异又较大，难以通过脂肪酸等常见指标检测复杂的掺伪问题，截止目前，尚没有食用植物油掺假判别的通用技术方法。
5.花生油营养丰富，单不饱和脂肪酸较其他植物油高，消费者选择花生油不仅因为其营养丰富，其独特的风味成分给消费者带来愉悦的感官体验，改善烹饪风味，我国是世界上花生油最大的花生油生产和消费国。gb/t5539-2008《粮油检验油脂定性试验》中花生油的检出采用的是皂化后进行低温水浴，根据发生混浊时的温度来判定是否有花生油的存在。该方法花生油的凝固点来判定其他油脂中是否掺入花生油，但总棕榈油和动物油脂也容易在低温下凝固，该方法易出现假阳性。因此，开发一种操作简便、准确度高的花生油掺伪检测方法势在必行。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种操作简便、准确度高的基于挥发性成分检测食用油中掺入花生油的方法，该方法利用热处理(80℃)筛选出的特征挥发性成分用于鉴伪，能够对花生油的掺伪量进行定量检测，以满足对食用植物油中掺入花生油的检测需求。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
8.一种基于挥发性成分检测食用油中掺入花生油的方法，该方法是以2-甲基-3-庚酮作为内标，通过spme-gc/ms定量检测样品中特征挥发性成分苯乙醛、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚，计算分离物苯乙醛、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚对应的峰面积与内标峰面积的比值，并通过标准曲线计算样品中掺入花生油的含量，实现对样品中花生油含量的定量检测。
9.进一步，该方法包括以下步骤：
10.s1、制备样品溶液
11.向待测样品中加入2-甲基-3-庚酮作为内标，制备样品溶液；
12.s2、标准工作溶液制备
13.向基础油中添加花生油，并以2-甲基-3-庚酮作为内标，配置成质量百分含量为1％～100％的系列标准工作溶液；
14.s3、spme-gc/ms定量检测
15.采用spme法的萃取头分别对s1的样品溶液和s2的系列标准工作溶液进行吸附，并将吸附挥发性成分的萃取头通过gc/ms解析并定量挥发性成分，然后计算分离物苯乙醛的峰面积c1、分离物3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的峰面积c2、分离物4-乙烯基-2-甲氧基苯酚的峰面积c3和内标峰面积c0的比值c1/c0、c2/c0、c3/c0；
16.s4、标准曲线绘制
17.将测得s2的系列标准工作溶液中峰面积的比值c1/c0、c2/c0、c3/c0与花生油的质量浓度进行线性回归分析，得到标准曲线线性回归方程；
18.s5、待测样品中花生油的质量浓度计算
19.将测得s1的样品溶液中峰面积的比值c1/c0、c2/c0、c3/c0，代入s4的标准曲线线性回归方程，计算待测样品中花生油的质量浓度。
20.更进一步，内标在s1的样品溶液中的浓度为5μg/kg；内标在s2的系列标准工作溶液中的浓度为5μg/kg。
21.更进一步，spme法的萃取头为pdms/dvb萃取头。
22.更进一步，s3中，采用pdms/dvb萃取头的萃取程序如下：
23.样品在80℃下平衡10min，然后将pdms/dvb萃取头伸入样品瓶中在80℃顶空吸附平衡30min，样品瓶置于振荡器上，且振荡器开启和关闭的时间分别为10s和5s。
24.更进一步，s3中，gc/ms条件如下：
25.色谱柱为tg-5ms；
26.升温程序为：40℃保持5min，以5℃/min上升至60℃后，再以3℃/min上升至120℃，最后以5℃/min上升至210℃，保持12min；
27.ei源，传输线温度280℃，离子源温度300℃，扫描范围35-450m/z。
28.更进一步，内标2-甲基-3-庚酮的出峰时间为13.35min；分离物苯乙醛的出峰时间为18.42min；分离物3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的出峰时间为20.15min；分离物4-乙烯基-2-甲氧基苯酚的出峰时间为30.96min。
29.更进一步，s2中，系列标准工作溶液的质量百分含量分别为1％、2％、5％、10％、20％、50％和100％。
30.本发明的有益效果：
31.1、本发明的方法取样量很少，无需经过复杂的样品前处理，不涉及任何化学试剂，根据花生油中的三种特征挥发性成分——苯乙醛、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚，且以上成分与花生油在其他植物油中的含量成正比例关系，基于此建立了一种基于挥发性成分检测食用油中掺入花生油的方法。
32.2、本发明的方法是采用内标法，通过spme-gc/ms定量检测样品中3种特征挥发性
成分——苯乙醛、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚，并计算18.42min的分离物苯乙醛、20.15min的分离物3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和30.96min的分离物4-乙烯基-2-甲氧基苯酚的峰面积与内标峰面积的比值，并通过标准曲线计算样品中掺入花生油的含量，实现对样品中花生油含量的定量检测。该方法具有可靠性好、简便快捷等优点，可相对准确地分析食用植物油中花生油相对含量，判定是否掺伪。
附图说明
33.图1为实施例1中100％纯度的茶油的总离子流图。
34.图2为实施例1中100％纯度的菜籽油的总离子流图。
35.图3为实施例1中100％纯度的稻米油的总离子流图。
36.图4为实施例1中100％纯度的大豆油的总离子流图。
37.图5为实施例1中100％纯度的葵花籽油的总离子流图。
38.图6为实施例1中100％纯度的芝麻油的总离子流图。
39.图7为实施例2中含有100％的花生油的gc-ms总离子流图。
40.图8为实施例2中含有10％的花生油的gc-ms总离子流图。
41.图9为实施例2中含有1％的花生油的gc-ms总离子流图。
42.图10为18.42min保留时间时的分离峰物质的质谱图。
43.图11为20.15min保留时间时的分离峰物质的质谱图。
44.图12为30.96min保留时间时的分离峰物质的质谱图。
45.图13为实施例2中以花生油质量浓度为横坐标，峰面积比值c1/c0、c2/c0、c3/c0为纵坐标绘制的标准曲线。(a)为以峰面积比值c1/c0为纵坐标绘制的标准曲线。(b)为以峰面积比值c2/c0为纵坐标绘制的标准曲线。(c)为以峰面积比值c3/c0为纵坐标绘制的标准曲线。
具体实施方式
46.为了使本发明的目的、技术方案及优的更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.本发明实施例所涉及到的试剂和材料及实验仪器如下：
49.a、试剂和材料
50.内标2-甲基-3-庚酮(1mg/l，阿拉丁试剂有限公司)；
51.其余试剂和耗材，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
52.b、实验仪器
53.具有自动固相微萃取装置的tsq 8000evo三重四极杆气质联用仪(thermo，美国赛默飞世尔公司)；
54.色谱柱tg-5ms(30m
×
0.25mm,0.25μm，美国赛默飞世尔公司)。
55.本发明提供一种食用植物油中掺入菜籽油的定量检测方法，包括以下步骤：
56.s1、待测样品的前处理
57.向待测样品中加入2-甲基-3-庚酮作为内标，制备样品溶液；其中内标在s1的样品溶液中的浓度为5μg/kg；
58.s2、标准工作溶液制备
59.向基础油中添加花生油，并以2-甲基-3-庚酮作为内标，配置成质量百分含量为1％～100％的系列标准工作溶液；其中内标在s2的系列标准工作溶液中的浓度为5μg/kg；
60.s3、spme-gc/ms定量检测
61.采用spme法的萃取头分别对s1的样品溶液和s2的系列标准工作溶液进行吸附，并将吸附挥发性成分的萃取头通过gc/ms解析并定量挥发性成分，然后计算18.42min的分离物苯乙醛的峰面积c1、20.15min的分离物3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的峰面积c2、30.96min的分离物4-乙烯基-2-甲氧基苯酚的峰面积c3和内标峰面积c0的比值c1/c0、c2/c0、c3/c0；
62.spme法的萃取头为pdms/dvb萃取头；采用pdms/dvb萃取头的萃取程序如下：
63.样品在80℃下平衡10min，然后将pdms/dvb萃取头伸入样品瓶中在80℃顶空吸附平衡30min，样品瓶置于振荡器上，且振荡器开启和关闭的时间分别为10s和5s。
64.gc/ms条件如下：
65.1)色谱柱为tg-5ms，30m
×
0.25mm
×
0.25μm；
66.2)升温程序为：40℃保持5min，以5℃/min上升至60℃后，再以3℃/min上升至120℃，最后以5℃/min上升至210℃，保持12min；
67.3)进样口温度为210℃；
68.4)传输线温度280℃；
69.5)ei源，离子源温度300℃；
70.6)载气为氦气；
71.7)柱流量为1ml/min；
72.8)分流比：不分流进样；
73.9)质量扫描范围：扫描范围35-450m/z；
74.10)扫描方式：全扫描scan。
75.内标2-甲基-3-庚酮的出峰时间为13.35min；分离物苯乙醛的出峰时间为18.42min；分离物3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的出峰时间为20.15min；分离物4-乙烯基-2-甲氧基苯酚的出峰时间为30.96min。
76.s4、标准曲线绘制
77.将测得s2的系列标准工作溶液中峰面积的比值c1/c0、c2/c0、c3/c0与菜籽油的质量浓度进行线性回归分析，得到标准曲线线性回归方程；
78.s5、待测样品中菜籽油的质量浓度计算
79.将测得s1的样品溶液中峰面积的比值c1/c0、c2/c0、c3/c0，代入s4的标准曲线线性回归方程，计算待测样品中花生油的质量浓度。
80.掺伪判别为：如果样品总离子流图在18.42min(苯乙醛)、20.15min(3-乙基-2,5-二甲基吡嗪)和30.96min(4-乙烯基-2-甲氧基苯酚)下没有出现分离峰，没有检测到如图10所示的质谱图，即判定样品中没有掺入花生油或掺入花生油含量低于6％。如果样品总离子流图中在18.42min、20.15min和30.96min存在分离峰，且检测到如图10所示的质谱图，则计算上述三个出峰时间下的峰面积与内标峰面积的比值，通过标准曲线进行计算得到花生油
含量。
81.下面以茶油为基础油进行花生油的掺伪量的定量检测，具体操作如下。
82.实施例1
83.不同纯植物油的挥发性成分的测定：
84.(1)收集两种不同来源的7种纯植物油：茶油、花生油、稻米油、大豆油、葵花籽油、芝麻油、菜籽油；
85.(2)精确称取4.00g纯植物油样品于20ml茶色平底顶空固相微萃取瓶中，然后加入浓度为1mg/l的2-甲基-3-庚酮20μl作为内标，并使内标的样品溶液中的浓度为5μg/kg；其中，20ml茶色平底顶空固相微萃取瓶在使用前需洗净并置于250℃烘箱中干燥12h备用。
86.(3)采用具有自动固相微萃取装置的tsq 8000evo三重四极杆气质联用仪(thermo)进行样品挥发性成分分析。
87.其中萃取程序为：样品在80℃条件下平衡10min，将pdms/dvb萃取头伸入样品瓶中在80℃顶空吸附平衡30min，样品瓶置于振荡器上，且振荡器开启和关闭的时间分别为10s和5s。
88.gc/ms条件为：色谱柱为tg-5ms；升温程序为：40℃保持5min，以5℃/min上升至60℃后，再以3℃/min上升至120℃，最后以5℃/min上升至210℃，保持12min；ei源，传输线温度280℃，离子源温度300℃，扫描m/z范围35-450。
89.6种纯植物油(茶油、稻米油、大豆油、葵花籽油、芝麻油、菜籽油)的总离子流图见图1-6。100％纯度的花生油的总离子流图见图7。由图1-7可知，几乎所有的植物油的总离子流图在保留时间为18.42min、20.15min和30.96min处均没有出峰，而花生油中在保留时间为18.42min、20.15min和30.96min处出现明显的分离峰，仅有菜籽油在20.15min出现分离峰，且峰面积远低于纯花生油。
90.实施例2
91.以茶油为基础油，添加质量百分含量为1％、2％、5％、10％、20％、50％和100％的花生油，并绘制标准曲线。具体操作如下：
92.(1)准备8个干净的烧杯，并进行编号；
93.(2)向对应的烧杯中分别加入100g、99g、98g、95g、90g、80g、50g和0g茶油，然后加入0g、1g、2g、5g、10g、20g、50g和100g花生油，于室温下磁力搅拌器均匀，得到8份混合油样品；
94.(3)分别准确称取4.00g混合油样，按照实施例1的方法检测分析挥发性成分；记录18.42min、20.15min和30.96min时出现的峰面积c1、c2、c3和内标峰面积c0，并计算峰面积的比值c1/c0、c2/c0和c3/c0；
95.(4)以花生油质量浓度为横坐标，峰面积比值c1/c0、c2/c0和c3/c0为纵坐标，绘制标准曲线，如图13所示。
96.含有100％、10％、1％花生油的gc-ms总离子流图见图7-9。18.42min、20.15min、30.96min保留时间时的分离峰物质的质谱图见图10-12。以花生油质量浓度为横坐标，峰面积比值c1/c0、c2/c0和c3/c0为纵坐标绘制的标准曲线见图13。如图所示，c1/c0、c2/c0和c3/c0与花生油的质量浓度成正比例关系(5％-50％时)，线性方程分别为：y＝0.360x-0.024(r2＝0.9882)、y＝0.275x-0.013(r2＝0.9992)、y＝1.7305x-0.087(r2＝0.9924)。
97.实施例3
98.以茶油为基础油，单独掺入6％、7％、8％和12％的花生油，计算待测油样品中花生油的质量浓度。具体操作如下：
99.(1)准备4个干净的烧杯，并进行编号；
100.(2)向对应的烧杯中分别加入94g、93g、96g和88g茶油，然后再分别加入6g、7g、8g和12g花生油；室温下磁力搅拌器均匀，即得6％、7％、8％和12％的花生油-茶油混合油；
101.(3)分别准确称取4.00g混合油样，然后按照实施例1的方法检测分析挥发性成分；记录18.42min、20.15min和30.96min时出现的峰面积c1、c2、c3和内标峰面积c0，并计算峰面积的比值c1/c0、c2/c0和c3/c0；
102.(4)将计算出的峰面积比值c1/c0、c2/c0和c3/c0，代入实施例2的标准曲线线性回归方程，并计算待测混合油样品中花生油的质量浓度，结果见表1。
103.表1茶油中掺入不同含量花生油的检测结果
[0104][0105][0106]a*
、b、c分别表示根据c1/c0、c2/c0和c3/c0与花生油浓度标准曲线计算的掺伪量(％)；
[0107]
#平均回收率/％＝(花生油计算掺入平均比例/花生油实际掺入比例)
×
100％；
[0108]
“※”
表示未出现相应的分离峰，无法计算含量。
[0109]
根据标准曲线可知，花生油-茶油混合油中，在添加5％左右的花生油时，三种特征挥发性成分的分离峰才开始出现。因此，对6％、7％、8％和12％添加量的花生油-茶油混合油进行检测，用以确定待测油样品中花生油的最低检测浓度。实施例3中，采用实施例1中的方法分析挥发性成分，计算峰面积比值c1/c0、c2/c0和c3/c0，利用实施例2的标准曲线计算测定的掺伪比例，结果见表1。从表1中可以看出，通过本发明的方法，当茶油中掺入花生油超过7％时，能够准确判定样品中是否存在花生油。同时，当掺入的花生油质量比例为7％、8％和12％时，本发明的方法测定结果分别为4.38％-4.42％、5.67％-7.54％和13.57％-16.65％，回收率在66.33％-127.14％之间，变异系数低于9.54％。
[0110]
实施例4
[0111]
以茶油为基础油，分别掺入2％的不同花生油、稻米油、大豆油、葵花籽油、芝麻油后再加入8％的花生油，计算待测油样品中花生油的质量浓度。具体操作如下：
[0112]
(1)准备5个干净的烧杯，并进行编号；
[0113]
(2)向对应的烧杯中分别加入茶油90g后，然后分别加入花生油、稻米油、大豆油、葵花籽油、芝麻油各2g，再分别加入8g花生油；室温下磁力搅拌器均匀，得到5份混合油样
品。
[0114]
(3)分别准确称取4.00g混合油样，然后按照实施例1的方法检测分析挥发性成分；记录18.42min、20.15min和30.96min时出现的峰面积c1、c2、c3和内标峰面积c0，并计算峰面积的比值c1/c0、c2/c0和c3/c0；
[0115]
(4)将计算出的峰面积比值c1/c0、c2/c0和c3/c0，代入实施例2的标准曲线线性回归方程，并计算待测混合油样品中花生油的质量浓度，结果见表2。
[0116]
表2茶油中掺入菜籽油和不同植物油的检测结果
[0117][0118]a*
、b、c分别表示根据c1/c0、c2/c0和c3/c0与花生油浓度标准曲线计算的掺伪量(％)；
[0119]
#平均回收率/％＝(花生油计算掺入平均比例/花生油实际掺入比例)
×
100％；
[0120]
&符号“/”前的数据表示根据c1/c0、c2/c0和c3/c0三者平均值计算的掺伪量、回收率和变异系数；符号“/”后的数据表示去除c2/c0后计算的掺伪量、回收率和变异系数。
[0121]
实施例4中，采用实施例1中的方法分析挥发性成分，计算峰面积比值c1/c0、c2/c0和c3/c0，利用实施例2的标准曲线计算测定的掺伪比例，结果见表2。从表2中可以看出，通过本发明的方法，能够准确判定样品中是否存在花生油。同时，当掺入花生油质量比例为8％时，均可准确判定掺伪，且测定结果在6.68％-9.82％之间，回收率在83.50％-100.25％之间，变异系数低于21.83％。准确度较好。
[0122]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。