骆 姗,张 培,徐月敏,刘晔玮,邸多隆
(1.兰州大学公共卫生学院营养与食品卫生学研究所,甘肃兰州730000;2.中国科学院兰州化学物理研究所,中科院西北特色植物资源化学重点实验室,甘肃省天然药物重点实验室,甘肃兰州730000)
基于气相色谱指纹图谱技术的花生油质量评价方法研究
骆 姗1,2,张 培1,2,徐月敏1,2,刘晔玮1,*,邸多隆2,*
(1.兰州大学公共卫生学院营养与食品卫生学研究所,甘肃兰州730000;2.中国科学院兰州化学物理研究所,中科院西北特色植物资源化学重点实验室,甘肃省天然药物重点实验室,甘肃兰州730000)
借鉴中药指纹图谱的研究思路,建立花生油气相色谱(GC)指纹图谱。在优选的色谱条件下,从16个样品的色谱图利用相似度软件筛选出8个共有峰,建立了花生油指纹图谱,通过方法学验证,8个共有峰精密度、稳定性的RSD分别小于3.1%和5.1%。同时,采用气相色谱-质谱技术(GC-MS)对8个共有峰进行化学归属,并利用归一化法确定其相对含量。本文建立的方法简单、灵敏,为鉴别花生油真伪和评价花生油的品质提供技术参考。
花生油,气相色谱,气相色谱-质谱,指纹图谱
食用植物油是我国居民脂肪摄入的主要来源,花生油以其独特的香味和较高的营养价值,已经成为我国三大食用油之一。研究表明,花生油中不饱和脂肪酸含量较高,平均在45%,仅次于橄榄油,高于大豆油、葵花籽油和菜籽油等[1]。此外,花生油中还含有白藜芦醇等活性成分,对心血管有保护作用。由于在食用油市场上价格偏高,在经济利益的驱使下,不法商贩以其他低价的食用油甚至非食用油掺入花生油中,严重的损害了人民群众的经济利益和身体健康。
对于食用油的检验,常用的检测指标主要有油脂的酸价、过氧化值和介电常数等[2]。常规的检测方法有化学检测法、物理检测法、光谱法和色谱法等,这些方法都各有其优缺点[3]。而气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)已广泛应用于食用油中油脂和挥发性成分的测定[4]。随着现代仪器分析技术的发展,指纹图谱技术已被广泛的应用于食品成分分析的领域中,所建立的食品中一些成分的指纹图谱对食品掺假和食品质量控制都具有很大的意义[5]。本文利用气相色谱建立花生油指纹图谱,并采用气相色谱-质谱技术(GC-MS)对8个共有峰进行化学归属,利用归一化法确定其相对含量,研究结果为花生油的评价和质量控制提供了参考。
1.1 材料与仪器
本实验所有的花生油样品 均由超市购得,样品信息见表1;甲醇、乙醚 利安隆博华医药化学有限公司,分析纯;正己烷 天津市凯信化学工业有限公司,分析纯;甲醇 烟台市双双化工有限公司,分析纯;氢氧化钾 北京化工厂,分析纯。
Agilent 7890A气相色谱仪 HP-INNOWAX毛细管色谱柱(30m×0.35mm×0.25μm),美国Agilent公司(包括自动进样器和Agilent Chemstation工作站);中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版 国家药典委员会。
表1 样品信息Table 1 Information of samples
1.2 实验方法
1.2.1 样品前处理 参照文献[6]。精密量取样品0.5mL,置于50mL容量瓶中,加入5mL乙醚∶正己烷(V∶V=1∶1),摇匀,然后加入5mL无水甲醇,摇匀,再加入5mL 0.8mol/L KOH-甲醇溶液,摇动5min,加水至刻度,静置分层,澄清后吸取上清液,待测。
1.2.2 色谱条件 HP-INNOWAX毛细管色谱柱(30m×0.35mm×0.25μm);进样口温度:250℃;检测器温度:280℃;柱起始温度:100℃,以5℃/min速率程序升温至240℃,保持5min;分流比1∶10,载气为氮气(99.99%),流量3mL/min;进样量1μL。
质谱条件:离子源为EI源;离子源温度:240℃,电子能量:70eV;四级杆温度:150℃。
1.2.3 指纹图谱建立 16个样品按照1.2.1项样品前处理方法和1.2.2项中色谱条件分别制备样品和进样分析,以16个样品气相色谱图谱中各色谱峰出峰频次,利用指纹图谱相似度软件筛选样品的共有峰。选择峰面积、保留时间适宜的6号峰为参比峰,计算共有峰相对保留时间tr(tr=tri/trs)和相对峰面积Ar(Ar=Ai/As)。
2.1 指纹图谱建立和共有峰的确定
利用指纹图谱相似度软件筛选,得到8个共有峰,见图1。8个共有峰相对保留时间tr(tr=tri/trs)和相对峰面积Ar(Ar=Ai/As)见表2、表3。
图1 气相色谱指纹图谱Fig.1 GC-fingerprints chromatogram of peanut oil
表2 样品8个共有峰相对保留时间Table 2 The relative retention time of common peaks of 8 samples
2.2 方法学评价
2.2.1 精密度实验 取同一样品油,按1.2.1项方法处理后,在1.2.2项中色谱条件下连续进样3次,分别考察色谱峰的相对保留时间、相对峰面积。8个共有峰相对保留时间的RSD均小于1%;8个共有峰相对峰面积的RSD小于3.1%。
2.2.2 稳定性实验 取同一样品油,按1.2.1项方法处理制备供试品溶液,分别在0、2、4、8、16、24h在1.2.2项中色谱条件下进样分析,考察色谱峰的相对保留时间、相对峰面积,结果8个共有峰在0、2、4、8、16、24h的相对保留时间的RSD(n=6)均不超过1.9%;8个共有峰在0、2、4、8h相对峰面积的RSD均不超过5.1%。8个共有峰在16h时的相对峰面积的RSD大于10%,表明样品溶液在8h内基本稳定。
2.2.3 重现性实验 取同一样品油,分为3份,按1.2.1项方法处理制备供试品溶液3份,考察色谱峰的相对保留时间、相对峰面积。相对保留时间重现性实验结果的RSD均小于1%,相对峰面积重现性实验结果的RSD均小于4.4%。
表3 样品8个共有峰相对峰面积Table 3 The relative peak area of common peaks of 8 samples
2.3 共有峰化学归属
按照1.2.2项质谱条件对8个共有峰进行化学归属,总离子色谱图见图2,共有峰化学成分见表4。
图2 样品总离子流图Fig.2 Total ion[1]current(TIC)chromatography
表4 8个共有峰化学成分Table 4 Chemical constituents of 8 common peaks
根据表4中8个共有峰化学归属,按照1.2.1项、1.2.2项对16个花生油样品进行测定,按照归一化法计算8个共有峰相对含量,结果见表5。
表5 8个共有峰相对含量(%)Table 5 The relative content of common peaks of 8 samples(%)
由表5可知,8个共有峰平均含量和范围分别为:亚油酸48.5%(44.3%~50.3%)、硬脂酸39.4%(35.9%~ 40.9%)、10-十九碳酸3.9%(2.6%~6.6%)、花生酸4.1%(2.8%~7.1%)、11-二十碳烯酸4.6%(3.40%~ 4.6%)、芥酸1.33%(0.9%~2.8%)、2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-廿四碳六烯2.5%(2.2%~ 2.7%)、二十六烷酸0.2%(0.2%~0.4%)。其中的不饱和脂肪酸主要为棕榈油酸,亚油酸和芥酸,而亚油酸峰平均含量48.5%,最为突出。硬脂酸平均含量也较高,达到39.4%,现有研究已经证实,硬脂酸对于胆固醇无上升作用。硬脂酸在身体内经不饱和反应会迅速转换为油酸[7]。
由于花生油原料产地不同、加工工艺的差异,使其化学成分有一定的差别。但是通过8个共有峰种类的筛选及其相对含量平均值和含量范围等信息,为鉴别花生油真伪和评价花生油的品质提供技术参考。
本研究借鉴了中药指纹图谱的概念,利用气相色谱指纹图谱技术,建立了花生油指纹图谱。利用中药色谱指纹图谱相似度评价系统从中筛选到8个共有峰,经方法学评价表明所建立的指纹图谱稳定性、重现性良好,可为鉴别花生油真伪和评价花生油的品质提供技术参考。
[1]徐贵发,郭海峰,朱凤,等.花生油对中老年人血脂水平的影响[J].营养学报,2004,26(4):249-252.
[2]郑振佳,赵先恩,迟炳海,等.花生油中游离脂肪酸的HPLCFLD分析[J].分析测试室,2011,30(4):23-27.
[3]黄伟雄,罗建波,江片碧.花生油脂肪酸特征模式的研究[J].中国公共卫生,2001,17(10):889.
[4]李高阳,丁霄霖.亚麻籽油中脂肪酸成分的GC-MS分析[J].食品与机械,2005,21(5):30-32.
[5]姚云平,李昌模,刘慧琳.指纹图谱技术在植物油鉴定和掺假中的应用[J].中国油脂,2012,37(7):51-54.
[6]吴惠勤,黄晓兰,陈江韩,等.SPME/GC-MS鉴别地沟油新方法[J].分析测试学报,2012,13(1):1-6.
[7]唐传核,徐建祥,彭志英.脂肪酸营养与功能的最近研究[J].中国油脂,2000,25(6):20-23.
Fingerprint analysis of peanut oil based on gas chromatography
LUO Shan1,2,ZHANG Pei1,2,XU Yue-min1,2,LIU Ye-wei1,*,DI Duo-long2,*
(1.Institute of Nutrition and Food Hygiene,of Public Health,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China. 2.Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources and Key Laboratory for Natural Medicine of Gansu Province,Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China)
Learned from fingerprinting research ideas,built peanut oil by gas chromatography(GC)fingerprints. In the preferred chromatographic conditions,chromatograms 16 samples screened used software similarity eight common peaks established peanut oil fingerprinting method validation,8 total peak precision,RSD of the stability were less than 3.1%and 5.1%.Meanwhile,the used of gas chromatography-mass spectrometry(GCMS)for a total of eight peaks chemical vest,and determine its relative content of the used of normalization method.The established method was simple,sensitive,and provided technical reference for the identification and evaluation of the quality of peanut oil,peanut oil authenticity.
peanut oil;GC;GC-MS;fingerprint
TS207.3
A
1002-0306(2014)08-0058-04
10.13386/j.issn1002-0306.2014.08.003
2013-10-23 *通讯联系人
骆姗(1988-),女,在读硕士研究生,研究方向:食品污染物检测新方法和新技术。
中科院“百人计划”项目;兰州市城关区科技计划项目(2012-3-5)。