气相色谱法鉴别潲水油

唐盼盼，李诗言，俞琰垒，张虹

(浙江工商大学食品与生物工程学院，浙江 杭州，310035)

潲水油是指以剩饭剩菜等餐厨垃圾加工处理而得到的油脂，经过高温高热过程，VA、VE，胡萝卜素等营养物质被破坏，营养价值显著降低;潲水油在精炼过程中经长时间反复多次高温加热，不饱和脂肪酸受到分解，油脂的不饱和度降低，油脂的营养价值发生改变;潲水油接触环境复杂，会带入各种有毒有害物质，引发食品安全问题。

潲水油成分复杂，来源差异性大，没有明确的检测指标鉴别，为不法分子有了可趁之机。目前大多是通过找出废弃油脂中区别于普通油脂特征性物质来鉴定潲水油，但这些特征性物质通常是外源性污染物，如胆固醇、黄曲霉素、十二烷基苯磺酸钠、重金属离子等，这种方法的长处是可对特征物质定量分析，缺点是特征性不专一，局限性大;另外一种检测方法是通过鉴定潲水油在精炼过程中产生的特异性内源组分，如脂肪酸组成、反式脂肪酸含量等，其优点是精炼过程中未去掉内源性物质，结果较为准确，缺点是监测方法或手段较复杂。

气相色谱法灵敏度高，分析速度快，可测得痕量物质和分离性质相近物质。国内外有关于运用气相色谱法对脂肪酸组分进行分析检测的报导有很多［1-5］。尹平河等［3］利用薄层色谱对潲水油的醛、酮类化合物进行分析;潘剑宇等［4］将酸值作为辨别潲水油与合格食用油的理化指标;全常春等［5］应用气相色谱质谱联用的静态顶空方法，对精炼潲水油的挥发成分进行了检测，虽然一定程度上能有效的对油脂进行鉴别，但也存在干扰，易产生假阳性结果。

本研究采用气相色谱法对食用油与潲水油的脂肪酸成分进行分析，利用废弃油脂的脂肪酸相对不饱和度(U/S)明显小于同种类的食用油;短链脂肪酸与奇数碳脂肪酸的含量较同类食用油更高的特点，对这3个内源性特征指标进行综合分析。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验原料

表1 实验原料Table 1 Materials of experiment

1.1.2 实验试剂

37种脂肪酸甲酯混合标准品，美国Sigma公司;氯化钠、无水硫酸钠、石油醚、正己烷、甲醇、氢氧化钠均为分析纯，购于上海申翔化学试剂有限公司。

1.1.3 实验仪器

A7890气相色谱仪，美国安捷伦公司;DK-S22型电热恒温水浴锅，上海精密实验设备有限公司;PL4002-IC电子天平，梅特勒-托利多仪器(上海)公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理

将新鲜猪肉、牛肉、羊肉、鸭肉、鸡肉分成2份，一份用于生肉油脂提取，另一份用于熟肉油脂提取，得到的油脂样品放入冰箱保存。在肉类的油脂提取中要确保工艺条件的一致，减少实验误差。

1.2.2 样品甲酯化

取30 mg样品于20 mL试管中，用移液枪移取2 mL 0.5 mol/L KOH-CH3OH溶液，在60℃水浴加热至油珠完全溶解(约20 min)，冷却后加入2 mL 14%BF3-CH3OH溶液，于60℃水浴中酯化5 min，冷却，加入2 mL正己烷，振摇后加入2 mL饱和氯化钠溶液，充分振荡后静置20 min，取上清液进行气相分析。

1.2.3 气相色谱条件

选择DB-23为毛细管色谱柱，载气为高纯氮气，流速为 1.3 mL/min，采用分流进样，分流比 100∶1，氢气作为燃气，流速30 mL/min，空气流速300 mL/min，进样量 1 μL。

升温程序:60℃ 保持 1 min，以 5℃/min升到165℃，保持1 min，再以2℃/min升至200℃，保持5 min，最后以4℃/min升至250℃，保持15 min。检测器的温度为250℃，进样口的温度为250℃。

1.2.4 样品定量分析

普通食用植物油、动物生肉油脂、动物熟肉油脂、粗潲水油和精炼潲水油样品甲酯化后，气相色谱分析其脂肪酸组成，每个样品平行测定3次。

采用峰面积校正归一化法定量各脂肪酸甲酯含量，按式(1)计算:

式中:Xi，被测组分i脂肪酸甲酯百分比含量，%(质量分数);Ai，被测组分i脂肪酸甲酯峰面积;fi，被测组分i脂肪酸甲酯校正因子。

2 结果与讨论

2.1 油样脂肪酸组成

2.1.1 动物植物油脂脂肪酸组成

普通食用植物及动物生肉和熟肉油脂脂肪酸组分分析结果分别见表2～表4。

表2 普通食用植物油的脂肪酸组成(n=3)%Table 2 Fatty acid composition of vegetable oil samples(n=3)%

表3 动物生肉油脂的脂肪酸组成(n=3)%Table 3 Fatty acid composition of raw animal oil samples(n=3)%

表4 动物熟肉油脂的脂肪酸组成(n=3)%Table 4 Fatty acid composition of cooked animal oil samples(n=3)%

油脂一般可以分为固态的动物性油脂和液态的植物性油脂。由表2～表4可知，动物性油脂中的饱和脂肪酸含量与不饱和的脂肪酸含量都较高，个别的组分中饱和的脂肪酸含量稍高于不饱和脂肪酸的含量，其中饱和脂肪酸主要以棕榈酸和硬脂酸为主，含量为36%～55%。不饱和脂肪酸以油酸和亚油酸为主，是动物生长中不可缺少的脂肪酸。对于大多数植物性油脂，通常不饱和脂肪酸含量远高于饱和脂肪酸的含量，但棕榈油比较特殊，它的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量基本相等。植物油中不饱和脂肪酸的成分也以油酸和亚油酸为主要，脂肪酸的相对不饱和度一般在4～6.2之间［6］，有些特别高的则可以达到9，比如山茶油，而低的棕榈油则只有1.4。

表3、表4中的数据显示，在加热前后的动物油脂中的各类饱和脂肪酸部分稍有增加，不饱和脂肪酸的含量稍有减少，可能是因为不饱和的脂肪酸在较高温度下发生氧化而变得饱和，却只是极小的一部分。因此，只通过简单的加热煮沸并不能使脂肪酸的成分及比例发生大的变化。

2.1.2 潲水油油脂脂肪酸组成

粗潲水油油脂和精炼潲水油油脂脂肪酸组分分析结果见表5和表6。

表5 粗潲水油脂肪酸组成(n=3)%Table 5 Fatty acid composition of swill oil samples(n=3)%

所谓潲水油是在餐饮业中，经过烹调控油被废弃，进而排到下水道中，与水、金属、微生物等作用，发生酸败以及更复杂的化学发应，产生许多有毒有害物质，由隔油器收集，然后经人工提炼呈金黄色至暗红色以及有酸败味且不能再食用的油品的总称［7］。特点是短链脂肪酸和奇数碳脂肪酸含量较高，脂肪酸相对不饱和度(U/S)值［8］较低，含一定量的反式脂肪酸，并且脂肪酸的分布也不同于同种类的食用油。由表5可知，粗潲水油样品中 a-1、a-3和 a-5棕榈酸(C18∶0)含 量 很高，分别 达到 (40.17 ± 0.17)%、(39.23 ±0.27)% 和(38.95 ±0.13)%，饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量几乎相等，符合棕榈油脂肪酸组成特征;a-2和a-4中亚麻酸(C18∶2)含量很高，分别为(48.89 ±0.19)% 和(46.46 ± 0.34)%，属于亚麻酸类油脂，由表6可知，精炼潲水油中主成分没有改变。相比于食用植物油脂和动物生、熟油脂，粗潲水油中含有较多的短链脂肪酸，特别是 C4∶0和 C6∶0等短链脂肪酸含量都较高，但是经过精炼后，其含量大幅下降，甚至不被检出，说明精炼能有效去除短链脂肪酸。

表6 精炼潲水油脂肪酸组成(n=3)%Table 6 The fatty acid composition of refined swill oil(n=3)%

2.2 油样脂肪酸鉴别分析

本文通过对各项实验数据的处理与分析，从脂肪酸的相对不饱度、短链脂肪酸含量和奇数碳脂肪酸三方面来鉴别潲水油与正常食用植物油。

2.2.1 脂肪酸相对不饱和度

脂肪酸相对不饱和度(U/S)指油脂中不饱和脂肪酸含量与饱和脂肪酸含量比值。不同品种的食用油中相对不饱和度值(U/S)是不同的，但是同种类别的食用油中的相对不饱和度值(U/S)有很明显的特征。并且同种类油脂的相对不饱和度值(U/S)很相近，其中棕榈油U/S的平均值为1.3，食用花生油为4.2，豆油为5.3，葵花籽油为6.1，芝麻油为6.4，玉米油为 6.7，菜籽油为 13.2［8］。从表 1、表 4、表 5 中可以看出潲水油样品中的a-1、a-3、a-5的油脂脂肪酸组成成分和棕榈油的脂肪酸组成很相近，而a-2、a-4的脂肪酸成分和大豆油的脂肪酸组成很相近。但是这5种潲水油的脂肪酸相对不饱和度(U/S)明显小于同种类食用油中相对不饱和度(U/S)，这是由于潲水油中的部分的不饱和脂肪酸由于发生酸败而被氧化，生成醛或者酮以及饱和的脂肪酸，使得不饱和脂肪酸的含量降低，导致相对不饱和度值(U/S)降低［9］。但是如果将多种U/S值相差较大的潲水油与普通的食用油相混合，也可以将U/S值提高到一个较高的水平，所以不能单一的把脂肪酸相对不饱和度值(U/S)作为鉴别食用油和潲水油的指标。

2.2.2 短链脂肪酸的含量

短链脂肪酸是指碳原子个数小于6的有机脂肪酸，也称挥发性脂肪酸［10］。由表2～表4可知，普通食用油中并不含有短链脂肪酸，而在粗潲水油中短链脂肪酸的含量较高，最低含量为0.05%，最高含量则可以达到0.70%，这是因为潲水油含有微生物比较多，微生物通过发酵作用或是油脂本身发生酸败而产生大量短链脂肪酸，因此通过检测短链脂肪酸的含量可以判断食用油的污染程度。不过，短链脂肪酸也不能作为绝对的一个油脂评价标准，因为通过多次精炼，同样可以除去短链脂肪酸，达到标准水平。

2.2.3 奇数碳脂肪酸

此外，选用十三烷酸和十七烷酸等奇数碳脂肪酸含量鉴别潲水油和正常食用植物油。由表2～表4可知，普通动植物油中没有的十三烷酸，十七烷酸在普通植物油中的含量低于0.1%，而在粗潲水油中最高可达 0.23%，因而具有鉴别意义［11］。

3 结论

通过研究比较各个样品的脂肪酸相对不饱和度(U/S)值、短链脂肪酸以及十三烷酸、十七烷酸的含量，发现潲水油与普通植物油存在的差异性:潲水油油脂中脂肪酸相对不饱和度(U/S)值明显小于同种类植物油脂肪酸相对不饱和度(U/S);短链脂肪酸在普通植物油中无法检出，但在潲水油中含量较高(0.05% ～0.7%);在潲水油中检测出十三烷酸和十七烷酸等奇数碳脂肪酸(0.23%)。与以往的检测单个指标相比，本试验综合对比油脂的3个内源性物质含量，可以克服油脂因精炼而造成不易准确检测的缺陷，综合评价油脂的特性有效提高油脂检测的准确性。该方法可用于食用油的日常分析检测和质量控制。

［1］ Seppänen-Laakso T，Laakso I，Hiltunen R.Analysis of fattyacids by gaschromatography and its relevance to research on health and nutrition［J］.Analytica Chimica Acta，2002，465:39-62.

［2］ Joachima A，Ryllb M，Daugschiesa A.Fatty acid patterns of different stages of Oesophagostomum dentatum and Oesophagostomum quadrispinulatum as revealed by gas chromatography［J］.International Journal for Phraseology，2000，30:819-827.

［3］ 尹平河，潘剑宇，赵玲.薄层色谱法快速鉴别潲水油和煎炸老油的研究［J］.中国油脂，2004，29(4):47-49.

［4］ 潘剑宇，尹平河，余汉豪，等.潲水油、煎炸老油与合格食用植物油的鉴别研究［J］.食品科学，2003，(24)8:27.

［5］ 全常春，尹平河，赵玲，等.精炼餐饮业地沟油挥发性危害成分的GC/MS静态顶空分析［J］.食品科学，2004，25(4):129-134.

［6］ 曹文明，薛斌，杨波涛，等.地沟油检测技术的发展与研究［J］.粮食科技与经济，2011，36(1):42.

［7］ 潘剑宇，尹平河，余汉豪，等.潲水油、煎炸老油与合格食用植物油的鉴别研究［J］.食品科学，2003，(24)8:27.

［8］ 伊河平，王桂华，赵玲，等.GC-MS法鉴别食用油和餐饮业中废弃油脂的研究［J］.分析试验室，2004，23(4):8.

［9］ 于华东，邹永鹏，周华龙，等.不饱和天然油脂在氧化与环氧化反应历程中的差异［J］.中国皮革，2010，(17):53-59.

［10］ 詹彦支，兴刚.短链脂肪酸的再认识［J］.实用临床医学，2007，8(1):134.

［11］ 李晓英，彭德伟.餐饮废油与食用植物油品质的GC—MS检测［J］.中国油脂，2011，36(4):76-77.