气相色谱_质谱法测定脂肪酸组成鉴别地沟油的方法研究_许秀丽

气相色谱－质谱法测定脂肪酸组成鉴别

地沟油的方法研究

许秀丽

任荷玲

李娜

张凤霞田燕

摘要

乐粉鹏王祎潇

丁罡斗刘迅

安娟

马小宁

王磊

贾迪

仲维科

（中国检验检疫科学研究院北京100123）

建立了分析油脂样品中37种脂肪酸含量的气相色谱－质谱检测方法，通过对100多种植物油和

20多种地沟油的37种脂肪酸含量的分析，总结出了根据37种脂肪酸含量鉴别地沟油的判定依据。低碳数饱和脂肪酸是地沟油与植物油差异较大的组分，但是应用气相色谱方法测定时无法对其进行准确的定性定量，从而无法根据低碳数饱和脂肪酸的组成进行是否地沟油判定。应用气相色谱－质谱方法，提高了方法完善了根据脂肪酸组成判定地沟油的依据。应用该判定依据，对卫生部两次盲样进行判定，阳性的灵敏度，

准确率分别为100%和95%，阴性准确率分别为100%和90%，表明该判定依据是一种有效且准确率较高的鉴别地沟油的方法。

植物油；地沟油；脂肪酸；内标法；气相色谱－质谱法

中图分类号O657．63关键词

IdentificationofHogwashOilbyAnalysisofFattyAcidswithGas

Chromatography－MassSpectrometry

XuXiuli，RenHeling，LiNa，ZhangFengxia，YueFenpeng，DingGangdou，AnJuan，MaXiaoning，

WangLei，JiaDi，TianYan，WangYixiao，LiuXun，ZhongWeike（ChineseAcademyofInspectionandQuarantine，Beijing，100123）

Abstract：Agaschromatography－massspectrometrymethodwasestablishedtoanalyzethecontentsof37fattyacidsinmorethan100vegetableoilsand20hogwashoils．Thecriterionofhogwashoilwasmadeinaccordancewiththecontentof37fattyacids．Lowcarbonnumberofsaturatedfattyacidsisofsignificantdifferencebetweenhogwashoilandvegetableoils．However，whenanalyzingbygaschromatographywithFIDdetector，thesensitivityistoolowertobedifferentiated．Byusinggaschromatography－massspectrometry，thesensitivityandthecriterionforhogwashoilwereimproved．Accordingtothenewcriterionforhogwashoil，thebothtwoblindtestswereofmorethan90%accuracy．Anditisshowedthatitisaneffectiveandhighaccuratemethod．

KeyWords：VegetableOil；HogwashOil；FattyAcids；InternalStandardMethod；GasChromatography－MassSpectrometry（GC－MS）1

前言

食用油是由脂肪酸和甘油组成的，从营养的角

油脂对人体的生理功能主要是由不同的脂肪度说，

酸体现出来。不同种类的植物油脂所含脂肪酸组成和含量不一样，植物油脂与动物油脂所含脂肪酸组成和含量也不一样。地沟油是常见的混合油脂，大多是动植物油脂的混合。动物油脂的特征脂肪酸是低碳数饱和脂肪酸的含量较高，而植物油脂所含脂肪酸种类比动物油脂少很多，很少含有奇数、支链或低于16个碳原子的饱和脂肪酸。通过分析油

项目基金：国家质检总局应急课题（地沟油检测方法研究）

理论上可脂样品中低碳数饱和脂肪酸的含量水平，

以区分出地沟油与植物油。

在前期的研究中，我们首次将脂肪酸组成分析

［1］

方法用于地沟油的判别。应用气相色谱－火焰离子化检测器检测方法，对50多种市售植物油的37种脂肪酸组成进行分析，总结出了特定油脂的脂肪酸组成特征，建立了特定油脂的脂肪酸指纹谱库，可以进行油脂类别归属的判断；同时对20多种地沟油的脂肪酸组成进行分析，发现了地沟油与植

可以用于地沟油的判别物油的差异性脂肪酸组成，

·32·

2012年第4期Vol．22No．4检验检疫学刊JOURNALOFINSPECTIONANDQUARANTINE

分析。应用该鉴别地沟油方法参加两次卫生部组织的盲样考核，阴性准确率分别为89%和60%，阳性准确率分别为93%和91%。为成功鉴别地沟油

［1］

与合格动、植物油脂提供了依据。本研究针对上次阴性准确率较低的问题，对分析方法进行了改进和优化。应用气相色谱－质谱检测法，提高了方法的检测灵敏度和准确度；通过对100多种市售植物油和20多种地沟油的脂肪酸组成的分析，总结出了新的地沟油判别依据；应用

对卫生部两次盲样进行判定，阳性准该判别依据，

确率分别为100%和95%，阴性准确率分别为

100%和90%，大大提高了方法的适用性。22．1

材料与方法材料

准确加入10mL正庚烷，振摇2min，速冷却至室温，

吸取上层正庚烷溶液，过无水硫酸钠，过膜，上机待测。

2．2．2GC/MS测定条件

气相色谱分析条件：载气：氦气；载气流量：1．0mL/min；进样口温度：225℃；色谱柱温：100℃（4．0min）3℃/min240℃（15min）；进样方式：不分流；进样体积：1．0μL。

质谱条件：离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；接口温度：270℃；电子能量：70eV；定性分析为全扫描方式，质量范围为35－500amu，扫描时间

37种为1s/scan；定量分析为选择离子扫描（SIM），脂肪酸甲酯的定性定量离子见表表1。

表137种脂肪酸甲酯的定性定量离子

编号1）2）3）4）5）6）7）8）9）10）11）12）13）14）15）16）17）18）19）20）21）22）23）24）25）26）27）28）29）30）31）

化合物C11：0C4：0C6：0C8：0C10：0C12：0C13：0C14：0C14：1N5C15：0C15：1N5C16：0C16：1N7C17：0C17：1N7C18：0C18：1N9TC18：1N9CC18：2N6TC18：2N6CC18：3N6C18：3N3C20：0C20：1C20：2C21：0C20：3N6C20：4N6C20：3N3C22：0C20：5N3

定量离子200747474747474747474747474747474747467817979749781747979797479

定性离子74、87、14387、71、5987、99、5987、127、5987、143、87、143、18387、143、18587、143、19987、166、20887、143、21387、138、18087、143、22787、194、23687、143、28487、208、25087、298、143222、69、264222、69、26481、95、29467、294、9593、150、9593、95、10887、143、32674、83、29267、95、32287、340、29767、79、9591、67、10595、67、8187、143、31191、67、105

植物油均为在北京各大超市购买，包括花生

油、大豆油、玉米油、橄榄油、食用调和油、葵花籽油等；动物油为从农贸市场购买动物油脂；地沟油均为公安部门查封的地沟油厂家生产或已经勾兑好准备销售的精炼地沟油，由卫生部提供。2．1．1

试剂

37种脂肪酸十一碳酸甘油三酯（纯度98%）、

甲酯标准溶液（浓度10mg/mL）：sigma公司；正己烷、丙酮为色谱纯，三氟化硼、甲醇为分析纯。2．1．2十一碳酸甘油三酯内标溶液（1．00mg/mL）准确称取0．1g十一碳酸甘油三酯，加入80mL甲醇混合直至溶解，移入100mL容量瓶中甲醇溶液定容，在冰箱中可冷藏保存1个月。2．1．3脂肪酸甲酯标准溶液（37种）

将脂肪酸甲酯混合标准溶液从安培瓶中完全转移到10mL容量瓶中，用二氯甲烷定容，在冰箱中冷藏可保存1周。2．1．4仪器

6890/5975气相色谱－质谱联用仪，安捷伦公

60m×0．25mm司；色谱柱：毛细管色谱柱（DB－23，

×0．25μm，Agilent）；恒温水浴：（40℃－100℃）+

1℃，东方电工；分析天平：感量0．1mg，梅特勒－托利多。2．2方法2．2．1

样品前处理

称取样品0．1g于烧瓶中，加入2%氢氧化钠甲

醇溶液8mL，连接回流冷凝器在80℃水浴上回流，直至油滴消失；从回流冷凝器上端加入15%三氟化硼甲醇溶液7mL，继续回流2min；用去离子水冲洗回流冷凝器，继续加热1min；从水浴上取下烧瓶，迅

·33·

JOURNALOFINSPECTIONANDQUARANTINE检验检疫学刊32）33）34）35）36）37）

C22：1N9C22：2N6C23：0C24：0C24：1N9C22：6N3

8381368746979

320、74、8795、67、109325、87、74382、87、143348、83、9791、105、67

Vol．22No．42012年第4期

排除了样品基质对37采用选择离子扫描方式，

种脂肪酸的干扰，与上一次研究中的火焰离子化检提高了方法的灵敏度，降低了测器（FID）相比较，

37种目标物的检出限。尤其对用于判定地沟油的低含量脂肪酸（如月桂酸C12：0和肉豆蔻酸C14：0）的测定结果更加准确和灵敏，有利于制定更准确的地沟油判定依据。3．2分析方法重现性

以花生油为例，做8个平行样品处理，检测方法8次重复性检测，以内标法定量分析37种脂一致，

37种脂肪酸的含量，计算其变异系数。结果显示，

肪酸的变异系数均低于15%。证明本实验的重现性很好，数据稳定，各组数据间的偏差小。3．3最新脂肪酸判定依据

采用改进的气相色谱－质谱内标检测法，提高了对低含量脂肪酸的检测灵敏度和准确度。对100多种市售植物油和20多种地沟油的37种脂肪酸含

总结出根据37种脂肪酸组成判定地量进行了分析，

沟油的判定依据，见表2。

［1］

33．1

结果与讨论分析条件的优化

3．1．1

内标物的选择

选择十一碳烷酸（C11：0）甲酯为内标物，因其与37种脂肪酸为同系物，物理和化学性质接近；同C11：0在植物油本底中基本不含，可以最大限度时，

的减少因样品干扰造成的分析误差，提高测定结果

的准确度。

3．1．2色谱柱的选择

本研究所采用毛细管柱是Agilent公司DB－23

37种柱，是用于脂肪酸测定的专用柱，分离效果好，保证测定结果的稳脂肪酸甲酯出峰出峰时间稳定，

定性和准确性，明显优于DB－5MS柱的分离效果。3．1．3

编号123456789101112131415161718192021222324

质谱条件的优化

表2

化合物C4：0C6：0C8：0C10：0C11：0C12：0C13：0C14：0C14：1N5C15：0C15：1N5C16：0C16：1N7C17：0C17：1N7C18：0C18：1N9TC18：1N9CC18：2N6TC18：2N6CC18：3N6C18：3N3C20：0C20：1

根据37种脂肪酸组成判定地沟油的判别依据

地沟油判定依据（单位：mg/kg）

C4：0＞0．05为地沟油C6：0＞0．06为地沟油C8：0＞0．2为地沟油（除棕榈油）C10：0＞0．2为地沟油（除棕榈油）

C11：0为内标

C12：0＞0．2为地沟油（除棕榈油和菜籽油）

C13：0＞0．04为地沟油C14：0＞2．5为地沟油（除棕榈油）C14：1N5检出即为地沟油（除棕榈油和菜籽油）

C15：0＞1．0为地沟油（除棕榈油）

C15：1N5＞0．15棕榈油C16：0＞180．0

橄榄油和压榨纯菜籽油＞20．0，其余为地沟油

C17：0＞8．0为地沟油

6－14，橄榄油较高，部分地沟油高＞4．0高于140．0的油较少，可疑为地沟油

极少数有检出橄榄油/芥花油＞1000．0橄榄油，芥花油为0

＜600．0橄榄油，棕榈油，菜籽油含量低，橄榄油，亚麻籽油为0，大豆油，调和油含量约50．0

大豆油，调和油，菜籽油和芥花油含量约300．0，其他好油很低，地沟油介于之间

花生油含量高，约30．0，其他油10．0－20．0

180－300．0，菜籽油含量高，花生油30．0－90．0，其他油10．0左右；地沟油20．0－70．0

·34·

2012年第4期Vol．22No．4

25262728293031323334353637

C20：2C21：0C20：3N6C20：4N6C20：3N3C22：0C20：5N3C22：1N9C22：2N6C23：0C24：0C24：1N9C22：6N3

检验检疫学刊JOURNALOFINSPECTIONANDQUARANTINE

菜籽油含量高10．0－20．0，其他油小于10．01．5－2．0，豆油和调和油稍高，其他油低于1．5

菜籽油0．2－2．0，地沟油＞1．0

鱼油1．0左右，菜籽油0．2左右，其他油低于0．1，地沟油＞0．2大豆油0．12－0．16，调和油0．1－0．9，菜籽油0．1－0．5，芥花油0．5－3．0

花生油40．0－100，大豆油10．0－20．0，玉米油2．0－5．0，调和油10．0－30．0，橄榄油3．0－5．0，棕榈油2．0－8．0．菜籽油10．0－15．0，菜籽油20．0－30．0

鱼油20．0左右，其他油很低，低于1．01000．0左右，菜籽油很高，其他油低于10．010．0左右，菜籽油稍高，其他油低于1．0

所有油差不多

花生油20．0－60．0，葵花籽油10．0－15．0，其他油低于10．0菜籽油80．0－150．0，芥花油20．0－50．0，其他油低于10．0

鱼油15．0左右，其他油低于1．0

3．4分析

应用最新脂肪酸判定依据对卫生部盲样进行

肪酸组成进行分析，总结出了根据37种脂肪酸组成判定地沟油的判定依据。应用该判别依据，对卫生，部两次盲样进行判定，结果没有“假阳性”阳性准确率在95%以上，大大提高了方法的适用性。

通过两次参加盲样考核的结果来看，应用脂肪酸分析方法作为地沟油的判别依据是有效且切实

通过指标的优化和样本数据库的扩大，可可行的，

以真正解决地沟油检测这个难题。参考文献

［1］许秀丽，李娜，任荷玲，等．气相色谱分析脂肪酸组成鉴别地沟

J］．检验检疫学刊，2012，22（2）：6－15．油的方法研究［

根据表2的判定依据，对两次卫生部盲样考核

样品进行判别分析，第一次盲样考核准确率100%，第二次盲样考核准确率95%（32个中有2个精炼地

“假阳性”。沟油不好判定）。但均没有4

结论

本研究针对上次阴性准确率较低的问题，对分

析方法进行了改进和优化。应用气相色谱－质谱检测法，提高了方法的检测灵敏度和准确度；通过对100多种市售植物油和20多种地沟油的37种脂

（上接第31页）

68697071727374

油茶籽油油茶籽油稻米油松籽食用油100%纯芝麻油浓香葵花仁油

胡麻油

9921111210

其他油：分别聚类为不同的组别

4结论地沟油鉴别方法。参考文献

［1］周凝，刘宝林，王欣．核磁共振技术在食品分析检测中的应用

［J］．食品工业科技，2011，32（1）：325－329．

［2］周航，李泽荣，李保国．核磁共振技术在食品品质分析中的研

2009，3：47－49．究进展［J］．农产品加工·学刊，

［3］RavindraKumar，VeenaBansal，AKTiwari，etal．Estimationof

GlyceridesandFreeFattyAcidinOilsExtractedFromVariousSeedsfromtheIndianRegionbyNMRSpectroscopy［J］．JAmOilChemSoc，2011，88：1675－1685．

［4］SMvanRuth，MRozijn，AKoot，etal．Authenticationoffeeding

fats：Classificationofanimalfats，fishoilsandrecycledcookingoils［J］．AnimalFeedScienceandTechnology，2011，155：65－73．

20余种地沟油本研究分析了40余种植物油，

的1H－NMR。采用统计学中聚类分析方法，对已知各类型植物油脂和地沟油的H谱积分数据进行

将已知样品根据其核磁积分数据特征分为N聚类，

组（其中每一组的样品是积分值比较集中和接近的样品），作为样本库；对盲样的H－NMR数据进行化学计量学的判别分析，通过与N组样本库的对照，判别盲样是否是地沟油。目前，本研究共开发了12个指标进行判别分析，对卫生部两次盲样考核的判断准确率达到90%，表明核磁共振法是一种有效的

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