郭丽 ,赵锋,吕海鹏,张悦,陈明杰*,林智*
1. 中国农业科学院茶叶研究所(杭州 310008);2. 福建农林大学园艺学院(福州 350002)
山茶油又名茶油,源自油茶籽,含有较高的不饱和脂肪酸,是一类具保健功效的食用油[1]。因其脂肪酸的含量、比例与橄榄油相似,被誉为“东方橄榄油”[2]。采用气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)法,能检测到的脂肪酸主要有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等,其中油酸含量最高[3-5]。然而,山茶油的品质受油茶树产地、品种、加工方式等的影响,其脂肪酸品质指标有所差异[6-9]。与大豆油、花生油和菜籽油等食用油比较,山茶油的油酸含量较高,因此当掺入其他油品时,山茶油的油酸含量会随着掺伪量的增加而减少,而亚油酸含量却在不断增加[10-12]。还有,油茶树和茶树是同属近缘植物,二者均生茶籽,但所含脂肪酸组分的含量存在差异[6,12]。因此,通过检测油样中脂肪酸的含量可作为判定产品是否合格的依据之一。
山茶油营养组分比较符合现代人对饮食健康的要求,但其产量少,价格高,因此消费者群体较小。随着人们生活水平的提高,山茶油的消费需求也逐年增加。为厘清山茶油与我国市场主要食用油组分的差别,采用气相色谱-质谱法分析了山茶油、橄榄油、花生油、大豆油和菜籽油的脂肪酸组分及含量,通过与国家标准及企业标准比对来检验产品的真伪性和达标现状,以期为山茶油品质监测提供技术参考和理论依据,进而促进山茶油产业的健康发展。
市场采购食用油24个(19个山茶油样、2个橄榄油样、1个花生油样、1个大豆油样和1个菜籽油样),样品详细信息见表1。
表1 食用油的产品信息
硫酸、甲醇、丁羟基甲苯、甲苯和氯化钠等均为AR级,采购自国药集团化学试剂有限公司;十七烷酸(C17∶0)、37种脂肪酸混标(C4~C24)、正己烷,采购自Sigma公司。
脂肪酸甲酯的制备参考文献[13]的方法,略作改动。称取10 μL油样放入配试管,加入1 mL的硫酸/甲醇溶液、25 μL丁羟甲苯/甲醇溶液和300 μL甲苯,并加入200 μg的C17∶0作内标。旋紧管帽,试管在90 ℃下加热1.5 h,取出试管,冷却至室温。再加入1 mL的0.9 g/100 mL氯化钠溶液和3 mL己烷,剧烈涡旋。在1 500×g下离心10 min后,将有机相转移到新的试管;再加3 mL己烷,重复浸提,合并有机相并浓缩至干。最后,加正己烷溶解脂肪酸甲酯,经0.22 μm膜过滤后即可进行GC-MS分析。
GC-MS分析条件:气相色谱(7890A,安捷伦),质谱(5975c,安捷伦),色谱柱DB-23(30 m×0.25 mm×0.25 μm,安捷伦)。升温程序:初始温度100℃,保持3 min;以6.5 ℃/min速度升温至170 ℃,保持12 min;再以4 ℃/min的速率升至230 ℃,保持3 min。分流比为30∶1。载气为氦气,纯度为99.99%,速率为1.0 mL/min。质谱:溶剂延迟3 min。E1电离能量:-70 eV。质量扫描范围:50~500 u。离子源温度:250 ℃。
食用油中脂肪酸的定性分析参照标样并比对NIST数据库,定量分析采用面积归一法。脂肪酸的含量为平均值与标准差;数据处理采用SPSS 21、SIMCA 14.1和MEV_4_9_0进行统计分析。
标样及山茶油中的脂肪酸总离子流如图1所示,脂肪酸的保留时间见表2。山茶油样中共检测到9个脂类最多,含量较为丰富。以C18∶1Δ9含量最高,其次是;16个碳原子的脂肪酸仅有C和CΔ9,16∶016∶1且C16∶0含量较高。但其他脂肪酸为少量或微量,可见山茶油是一类富含C18∶1Δ9食用油。
SFA、MUSFA和PUSFA是山茶油脂肪的主要组分,其中SFA的占比为10.0%±0.6%,MUSFA占比为81.1%±1.1%,PUSFA占比最低,此与卢锟等[14]的研究结果是一致的。抽检山茶油样都标明了脂肪含量,但部分样品没有细化脂肪酸的组成,如SCG、CM和JMZ。同时,根据企业产品标注的脂肪含量,发现HTT和ZX达不到自家的产品品质标准,主要是因为MUSFA含量低于标注含量(见表3)。但是,所有的山茶油样品均达到了GB/T 11765—2018中对脂肪酸的要求[15],可全判定为油茶籽油,而不是茶树籽油[12]。
图1 标样及山茶油中脂肪酸分析的总离子流图
表2 GC-MS法分析脂肪酸的保留时间
表3 不同山茶油的脂肪酸组分 %
山茶油中脂肪酸组分间的差异极显著(p<0.01)。C仅在YL、ZX和QDY中检出;含14∶0量较低,均低于0.1%;含量相近,平均含量分别为8.2%±0.6%和8.7%±0.7%;C18∶0是山茶油中检出的碳原子数最多的饱和脂肪酸,平均含量为1.7%±0.1%;C18∶1Δ9含量最丰富,变化范围为84.0%±0.6%~79.3%±0.5%,平均含量为80.8%±1.1%。所有山茶油样品中以QH的C18∶1Δ9含量最高,比最低的ZX多4.6%;C18∶3Δ9,12,15和C20∶1Δ11含量均低于0.5%,且在YL、ZX和QDY未检出CΔ11。
如图2(A)所示,所有油样中CΔ9和CΔ9,1218∶118∶2含量较高,彼此差异显著(p<0.01)。山茶油的含量最高,比其他油类高5.2%~52.4%;大豆油的C18∶1Δ9,12含量最高,较山茶油高42.2%。而山茶油的Δ9,12,15含量最低,比其他油类低了0.2%~7.6%。这5类食用油中C16∶0和C18∶0的分布规律相似,含量变化为:橄榄油>大豆油>山茶油>花生油>菜籽油。
单不饱和脂肪酸是不饱和脂肪酸的主体。从图2(B)可以看出,单不饱和脂肪酸(MUSFA)含量为山茶油>橄榄油>花生油>大豆油>菜籽油;多不饱和脂肪酸(PUSFA)较MUSFA低,其含量大小为:菜籽油>大豆油>花生油>橄榄油≈山茶油。山茶油的不饱和脂肪酸(USFA)含量最高,且与饱和脂肪酸(SFA)的比值达到9.0,是其他油类的1.3倍~1.6倍。主成分分析表明(图3),利用食用油的脂肪酸组成及含量,能将山茶油与橄榄油、花生油、大豆油及菜籽油很好地分开,说明山茶油的脂肪酸组成及含量与其他油类有着明显差异,可用于油样的真伪鉴别。
图2 不同食用油的脂肪酸总量分析
图3 不同食用油的主成分分析
采用GC-MS法从山茶油中鉴定出9种脂肪酸,含量较高的脂肪酸主要有和C18∶3Δ9,12,15等,并且食用油中脂肪酸的构成及比例可用于辨别山茶油的真伪。
19个山茶油样的脂肪酸含量均符合GB/T 11765—2018的品质标准,即全是油茶籽油。但是SCG、CM和JMZ未明细脂肪的组分,可能会影响消费者的选择;油样HTT和ZX的MUSFA指标实测值低于企业标准,因此这两个油样依然是不合格产品。