CN102590405A - 一种鉴别地沟油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鉴别地沟油的方法，该鉴别方法主要是利用测定十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数，来确定其是否为地沟油，实际检测中，试样经皂化、甲酯化后，采用气相色谱-质谱联用法测定，在设定的色谱条件和质谱条件下得到质谱总离子流图，用峰面积或峰高归一化法定量后根据质量分数高低以判定是否为地沟油，该方法具有具有靶点明确，特征性强，操作简单，重现性强，适用于快速检测等特点。

Description

一种鉴别地沟油的方法

技术领域

本发明涉及一种鉴别地沟油的方法。

背景技术

地沟油是一个泛指的概念，英文翻译为“illegal cooking oil”，也可称为“swill-cooked dirty oil”，是人们对于各类劣质油的通称。本发明中的地沟油指以下三类：一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物经过加工、提炼出的油；二是饭店的剩饭菜(通称泔水)经过加工、提炼出的油，又称为“泔水油”、“潲水油”；三是劣质猪牛肉、内脏、皮或其它动物的组织经加工以及提炼后产出的油。

目前地沟油问题在我国凸显，引起社会各层的高度重视，甚至导致部分民众产生恐慌心理，极大地影响了政府和监管部门在民众心目中的形象。

从医学和生理角度讲，长期食用地沟油可能会破坏白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。地沟油中可能存在的黄曲霉毒素，其毒性是砒霜的100倍。油脂反复煎炸，与氧接触，发生水解、氧化、聚合等复杂反应，致使油黏度增加，色泽加深，过氧化值升高，并产生一些挥发物及醛、酮、内酯等有刺激性气味的物质，这些物质也具有致癌作用。

根据目前国内文献报道，地沟油的检测研究一般分为四大类方法。一类为感官检验，主要通过看、闻、尝、听、问五个方面来鉴别；第二类为理化检验方法，分别检验诸如水分、比重、折光率、皂化值、酸值、羰基值、过氧化值、碘值、重金属、挥发性有机物、脂肪酸相对不饱和度、胆固醇、氯化钠残留、谷氨酸钠残留、氧化产物等指标；第三类为快速检测方法，如快速检测试纸以及利用金属离子浓度与电导率之间的关系，通过检测油的电导率来进行识别；第四类为仪器检测方法，包括低场核磁共振、拉曼光谱等。经我们大量研究，特对以上方法进行评判。

精炼的地沟油的相对密度、折射率、过氧化值、皂化值、羰基价、重金属等指标值与正常食用油接近，不宜用作废油脂的鉴别指标。

张璇等认为水分、酸值、碘值、硫酸根离子、氧化值、脂肪酸等可作为鉴别指标。其中感官性状、酸值、氧化值、硫酸根离子、脂肪酸相对不饱和度、挥发性有机物中的醛类和酮类化合物等指标可用于鉴别泔水油；碘值指标可用于鉴别煎炸老油，但不能鉴别泔水油。文献来源：餐饮业废油脂有害成分及特征指标研究(广州环境科学，张璇等)。但是我们发现，地沟油经过几级精炼，其微生物指标、水分指标也可以合格，颜色可以变浅，酸价也可以通过改变工艺降低至合格状态。为使地沟油易于分离，加工过程中可能会使用硫酸，但硫酸并不是唯一可用或必用的化学物质，所以测定硫酸根也就只能针对使用了硫酸的地沟油。

酸价和过氧化值是国家规定的食用油检测指标，而网上提供的原料不但声称可以脱臭、脱色，而且可对地沟油的酸价和过氧化值进行处理，可将酸价为70至100多的地沟油降至3以下。另外，网络上现在有不少人在叫卖地沟油脱色、去臭方法及设备、原料。其中一种名为脱色砂的化学制品，不仅可以帮助地沟油脱色，而且其PH值呈碱性，可有效防止地沟油氧化变色；而一种名为油脂净的化学制品则可以为地沟油脱色去酸，虽然我们怀疑其技术的真实性，但是绝不低估不法分子的智商，三聚氰胺就是一个鲜明的例子。

武汉工业学院王乐等发现Fe、Pb、Cr、Zn、Mn在地沟油中含量明显超出食用油，挥发性物质D-甘油酸在挥发性物质中相对含量最高，此物质在食用油中未检出。其有关重金属的研究成果与张璇等研究结果相悖，这可能是由于样品来源或者加工工艺的不同引起。挥发性物质D-甘油酸我们未在地沟油中发现。

氯化钠、谷氨酸钠、胆固醇等文献报道的指标成分的测定研究。对于氯化钠，在地沟油的精炼过程中实际上已经有很多已经被除去；另外也完全可以采用技术将地沟油中氯化钠除去，比如我们可以借鉴GB/T 12457-90食品中氯化钠的测定法方，考虑在地沟油酸化处理后，加入过量的硝酸银溶液，使生成氯化银沉淀，则氯化钠测定将无从谈起；同时，由于加工工艺的不同或者因为不法商人刻意规避，一般外源性物质(比如硫酸、氯化钠等)很难被检测到或者容易被除去。

由于餐饮业废弃物中提取的地沟油成分复杂，往往会有大量的动物性食品。因此，餐饮废弃物中不可避免地混有动物脂肪。动植物组织中都含有甾醇，动物油脂的特征性甾醇是胆固醇，而植物油中一般不含或含有极少量的胆固醇。植物油中主要含有谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等多种植物甾醇。因此通过测定油中胆固醇的量，即可判定植物油中是否含有动物油脂，从而推断该油是否混有地沟油。这个方法理论上可行，但在检测中出现假阳性的可能性很大。

荧光分析法分析十二烷基苯磺酸钠鉴别潲水油；刘薇等在实验研究发现，潲水油中含有洗洁精的主要成分十二烷基苯磺酸钠。潲水油经过水洗预处理，在水相中的十二烷基苯磺酸钠具有特征荧光波峰出现，合格食用植物油的水相在此波长处无波峰出现。该技术我们目前未作验证。但是多级精炼的地沟油工艺有步骤就是进行水洗，那么十二烷基苯磺酸钠大部分会被洗掉。

电导率检测法只能针对初级精炼的地沟油，薄层色谱法主要是检测地沟油中的极性物质，但是极性物质很容易被白土等吸附掉。

研究发现，地沟油中含有大量有机物，长时间高温条件下有机物分解产生苯并芘等多环芳烃类有害物质，这些也可以作为地沟油鉴别的研究方向。但是多环芳烃很容易被活性炭吸附，而活性炭也是犯罪分子精炼地沟油时会用到的一种脱色原料；

利用仪器检测方法时，由于低场核磁共振、拉曼光谱等仪器十分昂贵，较难普及，而且难以定量只能定性，故不适合推广应用。

发明内容

本发明提供一种鉴别地沟油的方法，主要解决了上述背景技术中存在的问题，该地沟油的鉴别方法主要是利用测定十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数，来确定其是否为地沟油，具有靶点明确，特征性强，操作简单，重现性强，适用于快速检测等特点。

本发明的具体技术解决方案如下：

该鉴别地沟油的方法，包括以下步骤：

1]设定检测标准

以十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数作为检测地沟油的标准；十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数大于0.11％时，则为地沟油或掺有地沟油，十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数小于或等于0.11％时，则为正常油品；

2]检测

测定待测样品中十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数；

3]对比定性

将步骤2检测的结果与步骤1设定的标准进行对比，确定待测样品是否为地沟油。

上述步骤2]检测具体是：

2.1]取待测样品试样；

2.2]对步骤2.1中所取待测样品试样进行皂化处理；

2.3]对经步骤2.2处理完成的待测样品试样进行甲酯化处理；

2.4]对经步骤2.3中处理完成的待测样品采用气相色谱-质谱联用法或者气相色谱法测定，用峰面积或峰高归一化法定量。计算十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数。

上述步骤2.2皂化处理具体是：所述步骤2.2皂化处理具体是：称取1000mg试样将试样置于烧瓶中，加入氢氧化钠甲醇溶液及沸石，然后迅速向烧瓶中导入2min干燥氮气将空气排掉，空气排完后接上冷凝器，水浴回流直至油滴消失，用移液管从冷凝器顶部加入6mL的三氟化硼甲醇溶液于沸腾的溶液里；空气排出过程中每30s～60s缓缓摇动烧瓶，以防止氢氧化钠形成固态附着在瓶壁上；

上述步骤2.3甲酯化处理具体是：对步骤2.2中加入三氟化硼甲醇溶液于沸腾的溶液继续回流3min，再从冷凝管顶部精密加入5mL异辛烷，取下冷凝器，拿出烧瓶，立即加入25mL饱和氯化钠溶液，振摇至少25s，继续加入饱和氯化钠溶液至烧瓶颈部，静置分层，精密吸取上层异辛烷溶液2mL，通过适量无水硫酸钠除去痕量的水，转移至50mL量瓶中，加异辛烷至刻度，供气相色谱-质谱仪分析。

上述步骤2.4采用气相色谱-质谱联用法的条件为：

色谱柱为弱极性毛细管色谱柱，柱温为程序升温，初始温度130℃，保持4min，以4℃.min^-1升温至230℃，保持14min；或根据分离情况适度调节；载气为氦气，载气流量0.7mL.min-1，分流进样；离子源为EI源，温度为250℃；接口温度250℃；电子轰击能量70eV；质量分析器为四极杆，Scan模式，质量扫描范围：30～500amu；进样口温度220℃。

本发明的优点在于：

1、靶点明确，特征性强。

经我们研究，十七酸在正常食用植物油中含量显著低于“地沟油”。

2、普通精炼工艺难以除去该物质。

十七酸属于饱和脂肪酸，与植物油中的其它脂肪酸性质相近，并且碳链长度适中。若要除去该物质，需要很高的技术，那么违法成本就会大大提高。目前所知，没有这样的精炼工艺。

3、操作简单，重现性强，仪器普及率高。

本方法采用归一化法，因此对称样等操作的准确性要求较低，操作较为简单，不同实验室、不同人员操作的结果重现性非常高；而且气相色谱-质谱联用仪在各检测机构也多有配备。

4、适用于快速检测。

目前，便携式气相色谱-质谱仪在一些检测单位已有配备，并且价格适中，适用于现场快速检测。

附图说明

图1EI质谱总离子流图；

图2初加工地沟油气质总离子流图；

图3精炼地沟油气质总离子流图。

具体实施方式

食用植物油等油脂卫生标准中的卫生学指标反映的是食用成品油的基本特性，只能判断油脂质量的优劣，以卫生指标作为判定废弃食用油脂的直接证据具有很大片面性，不利于依法实施食品卫生监督。同时，废弃食用油脂来源复杂，如煎炸油、地沟油等，在实际工作中不可能在区分其来源后再对样品进行检验，因此鉴别指标必须具有较为普遍适用性与可操作性，基于上述原则，本发明以十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数做为检测地沟油的标准。

十七酸，CAS号：506-12-7，十七酸，英文名：Heptadecanoic acid。是一种饱和脂肪酸，也称珠光脂酸、十七烷酸、十七碳酸，可以缩写为17:0，分子式：C₁₇H₃₄O₂。

表1  十七酸甲酯质谱特征

实验发现，地沟油和泔水油中的十七酸质量分数显著高于普通食用植物油。

十七酸进行定量方法如下：

十七酸试样经皂化、甲酯化后，采用气相色谱-质谱联用法测定，用峰面积或峰高归一化法定量。

气相色谱-质谱联用法条件

a)色谱柱：DB-5MS毛细管色谱柱(柱长30m，内径0.25mm，涂布厚度0.5μm，Agilent Technologies)或其它弱极性毛细管色谱柱；

b)柱温为程序升温，初始温度130℃，保持4min，以4℃.min^-1升温至230℃，保持14min；

c)载气为氦气，载气流量0.7mL.min-1，分流进样；离子源为EI源，温度为250℃；接口温度250℃；电子轰击能量70eV；质量分析器为四极杆，Scan模式，质量扫描范围：30～500amu；

d)进样口温度220℃。

其具体操作方法如下：

1]待测油脂样品的处理(声明：本样品处理方法参照GB/T 17377-2008动植物油脂脂肪酸甲酯的气相色谱分析，不属于发明范围。)

1.1]取待测油脂样品约500mL-1000mL，摇匀，作为试样，密封，并标明标记；

1.2]对步骤1.1所取的待测油脂样品进行皂化处理，称取1000mg试样将试样置于烧瓶中，加入氢氧化钠甲醇溶液及沸石，然后迅速向烧瓶中导入2min干燥氮气将空气排掉，空气排完后接上冷凝器，水浴回流直至油滴消失，用移液管从冷凝器顶部加入6mL的三氟化硼甲醇溶液于沸腾的溶液里；空气排出过程中每30s～60s缓缓摇动烧瓶，以防止氢氧化钠形成固态附着在瓶壁上。用移液管从冷凝器顶部加入5mL的三氟化硼甲醇溶液于沸腾的溶液里。

1.3]对经步骤1.2处理完的待测油脂样品进行甲酯化处理，继续回流3min，从冷凝管顶部精密加入5mL异辛烷，取下冷凝器，拿出烧瓶，立即加入25mL饱和氯化钠溶液，振摇至少25s，继续加入饱和氯化钠溶液至烧瓶颈部，静置分层，精密吸取上层异辛烷溶液2mL，通过适量无水硫酸钠除去痕量的水，转移至50mL量瓶中，加异辛烷至刻度，供气相色谱-质谱仪。

2]分别精密吸取对照品与供试品溶液各0.5μL，注入气相色谱-质谱联用仪，测定，用峰面积或峰高归一化法计算十七酸所占的质量分数。

检测得出：十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数大于0.11％时，则为地沟油或掺有地沟油，十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数小于或等于0.11％时，则为正常油品。

以下结合具体实例对本发明进行说明：

收集废弃油脂：分两次从西安市某环保科技开发有限公司(政府指定废弃油脂回收单位)共采集泔水油20批、狭义地沟油12批；其它渠道收集精炼地沟油30批；卫生部2011年9月5日提供双盲样品16批。

收集正常食用油脂：超市购买各种品牌植物油，兼顾菜籽油、葵花籽油、玉米油、花生油、大豆油等大宗植物油，以及各种调和油，并含部分棕榈油、橄榄油、芝麻香油等。

(1)对收集的废弃油脂进行提炼加工：

目前地沟油非法加工的工艺，大致有以下几种：

A.选择大餐馆集中地区，在下水道提取大量油污，用100～200目塞网过滤，加锅熬煮，滤去漂浮物，沉淀，分离出上层，再经过火碱洗涤、蒸馏、脱水、脱色、除臭、过滤甚至是二次加工后即可得到精炼地沟油；

B.饭店剩饭菜，大致过滤后加锅熬煮，其余与A项下同；

C.地沟油经加热初滤后再经过双氧水、84消毒液、浓硫酸等强氧化剂氧化，经白土(注：白土是一种硅铝酸盐化合物，化学组成一般为SiO₂ 50％～70％、Al₂O₃ 10％～16％、Fe₂O₃ 2％～4％、MgO 1％～6％等。不溶于水、有机溶剂、各种油类和脂类。)脱色、脱臭处理，然后静置、过滤；

D.现在还有更先进的生物制剂，脱色脱臭变清亮的过程更短，加工后的食用油更耐看耐闻。

我们在实验室对收集的剩饭菜进行初加工、二次加工、三次加工后的样品，颜色逐次变浅，臭味逐渐消失，接近正常食用油。

(2)脂肪酸成分分析

参照GB/T 17377-2008动植物油脂脂肪酸甲酯的处理方法，同时采用气相色谱法(GC)和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析。

经对实验油脂的脂肪酸成分进行综合分析，狭义地沟油和泔水油中十七酸与正品食用植物油有显著性差异，并且最具特征，可作为“地沟油”与食用油的鉴别指标。

表3部分油脂中十七酸的质量分数

表4卫生部2011年9月5日双盲考核样本考核结果

由表4可见，卫生部双盲考核的样本中有地沟油样本8个，而利用本发明提供的方法检出7个，只有掺有5％地沟油的1个样本未检出。但是我们的鉴别方法未出现假阳性，而且所有检测数据可完全重现。

结合表3和表4进行分析：(1)地沟油、泔水油中的十七酸占脂肪酸总量的质量分数显著高于普通食用植物油。

(2)气质法测定结果：普通食用油中十七酸质量百分数为0.04～0.11％，地沟油中十七酸质量百分数为0.12～0.23％，泔水油为0.14～0.48％；

为了研究地沟油精炼前后的变化，对初加工地沟油与二次加工地沟油的脂肪酸组成进行了分析。地沟油的精炼方法一般为：加热→硅藻土吸附→离心→分离，图2为初加工地沟油气质总离子流图，图3为精炼地沟油气质总离子流图；分析表明：地沟油精炼后，十七酸质量分数无明显变化，亚油酸含量降低，油酸、棕榈酸含量升高。

正常油中掺入不同比例的地沟油，测定其中十七酸的含量/相对含量。

精炼地沟油：十七酸质量分数0.48％(GC-MS)食用油：多力葵花籽调和油，十七酸质量分数0.04％(GC-MS)

制样方式：精密吸取精炼地沟油样品0、0.1、0.2、0.5、0.8、1.0mL，加食用油稀释至1.0mL，摇匀后，处理，进样。

表5食用油中掺入不同比例地沟油时十七酸的分析

地沟油含量	十七酸质量分数
		0	0.04％
3.0％	0.09
		5.0％	0.10
10.0％	0.12％
		20.0％	0.14％
50.0％	0.25％
		80.0％	0.38％
100.0％	0.48％

从表5的检测结果不难看出，本发明提供的检测方法，对掺入部分地沟油依然可以有效进行检测，只有掺入5.0％以下的未鉴别出。

综上，本方法适用于以下几种形式提炼加工的地沟油：1、狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物经过加工、提炼出的油；2、饭店的剩饭菜(通称泔水或潲水)经过加工、提炼出的油，又称为“泔水油”、“潲水油”；3、劣质猪牛肉、内脏、皮或其它动物组织经加工以及提炼后产出的油。并且适用于常见大豆油、菜籽、油葵花籽油、玉米油、花生油等大宗植物油以及常见食用调和油的鉴别。由于地沟油中十七酸的含量高低不同，正常情况下本方法可满足正常油脂中掺入10％以上地沟油的鉴别。

本发明的关键点在于检测十七酸(CAS：506-12-7)在油脂中占脂肪酸总量的质量分数，试样经皂化、甲酯化后，采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)测定，用峰面积(或峰高)归一化法定量。十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数大于0.11％时，即可判定为地沟油或掺有地沟油。

气质法测定结果：普通食用油中十七酸质量百分数为0.04～0.11％，地沟油中十七酸质量百分数为0.12～0.23％，泔水油为0.14～0.48％。故暂定十七酸占脂肪酸总量的质量分数大于0.11％时，即可判定为地沟油或掺有地沟油。

Claims (7)

1.一种鉴别地沟油的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1]设定检测标准

以十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数作为检测地沟油的标准；十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数大于0.11％时，则为地沟油或掺有地沟油，十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数小于或等于0.11％时，则为正常油品；

2]检测

测定待测样品中十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数；

3]对比定性

将步骤2检测的结果与步骤1设定的标准进行对比，确定待测样品是否为地沟油。

2.根据权利要求1所述的地沟油的鉴别方法，其特征在于：所述步骤2]检测：测定待测样品中十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数，其具体是：

2.1]取待测样品试样；

2.2]对步骤2.1中所取待测样品试样进行皂化处理；

2.3]对经步骤2.2处理完成的待测样品试样进行甲酯化处理；

2.4]对经步骤2.3中处理完成的待测样品采用气相色谱-质谱联用法或气相色谱法测定，用峰面积或峰高归一化法定量，计算十七酸在油脂中占脂肪酸总量的质量分数。

3.根据权利要求2所述的地沟油的鉴别方法，其特征在于：所述步骤2.2皂化处理具体是：称取1000mg试样将试样置于烧瓶中，加入氢氧化钠甲醇溶液及沸石，然后迅速向烧瓶中导入2min干燥氮气将空气排掉，空气排完后接上冷凝器，水浴回流直至油滴消失，用移液管从冷凝器顶部加入6mL的三氟化硼甲醇溶液于沸腾的溶液里；空气排出过程中每30s～60s缓缓摇动烧瓶，以防止氢氧化钠形成固态附着在瓶壁上。

4.根据权利要求3所述的地沟油的鉴别方法，其特征在于：所述步骤2.3甲酯化处理具体是：对步骤2.2中加入三氟化硼甲醇溶液于沸腾的溶液继续回流3min，再从冷凝管顶部精密加入5mL异辛烷，取下冷凝器，拿出烧瓶，立即加入25mL饱和氯化钠溶液，振摇至少25s，继续加入饱和氯化钠溶液至烧瓶颈部，静置分层，精密吸取上层异辛烷溶液2mL，通过适量无水硫酸钠除去痕量的水，转移至50mL量瓶中，加异辛烷至刻度，供气相色谱-质谱仪分析。

5.根据权利要求4所述的地沟油的鉴别方法，其特征在于：所述步骤2.4采用气相色谱-质谱联用法的条件为：色谱柱为弱极性毛细管色谱柱，柱温为程序升温，初始温度130℃，保持4min，以4℃.min^-1升温至230℃，保持14min；或根据分离情况适度调节；载气为氦气，载气流量0.7mL.min-1，分流进样；离子源为EI源，温度为250℃；接口温度250℃；电子轰击能量70eV；质量分析器为四极杆，Scan模式，质量扫描范围：30～500amu；进样口温度220℃。

6.根据权利要求5所述的地沟油的鉴别方法，其特征在于：所述色谱柱是柱长30m，内径0.25mm，涂布厚度0.5μm的DB-5MS毛细管色谱柱。

7.根据权利要求5所述的地沟油的鉴别方法，其特征在于：所述色谱柱是柱长30m，内径0.25mm，涂布厚度0.5μm的DB-5毛细管色谱柱。

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