CN106053513A

CN106053513A - 一种鉴别精炼植物油中地沟油掺假的方法

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Publication number: CN106053513A
Application number: CN201610515761.XA
Authority: CN
Inventors: 刘元法; 陈洪建; 李进伟; 曹培让
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: CN106053513B

Abstract

本发明公开了一种鉴别精炼植物油中地沟油掺假的方法，属于食品检测技术领域。本发明以煎炸老油、精炼大宗植物油为原料，以PBN作为自旋捕获剂，然后用布鲁克电子自旋共振波谱仪(ESR)检测精炼植物油掺假前后自由基强度变化，采用波谱拟合方法，对植物油中地沟油掺假的比例进行定量。该方法灵敏度高，易于操作，能够对掺假率小于20％的掺假植物油准确鉴别并对其掺假率精确定量。

Description

一种鉴别精炼植物油中地沟油掺假的方法

技术领域

本发明旨在鉴别地沟油掺假精炼植物油，具体是采用ESR自旋捕获方法，属于食品工程领域。

背景技术

使用过并且严重氧化的油被称为地沟油。精炼植物油经过煎炸或者烹饪环节，在高温长时间加热下，油中不饱和脂肪酸易于氧化，会发生氧化、聚合和水解反应，这些反应会生成一系列极性大于甘油三酯的物质，如极性聚合脂质、甘油三酯氧化物、氧化甘二酯、脂肪酸等，此类物质具有羧基、醛基和羟基等含氧基团，导致油脂的品质下降，如粘度增大，颜色加深，传热下降等，食用后会对人体健康产生危害。

对地沟油进行再加工精炼过程，能够除去地沟油中易挥发和显色物质，使地沟油在感官上同精炼植物油差别不大，但是无法除去地沟油中不易挥发的长链聚合脂质。因此将地沟油部分或全部加入精炼植物油进入销售环节，很难通过常规手段进行检测。目前鉴别地沟油的检测方法主要为低场核磁等手段，是根据不同掺假程度的精炼植物油弛豫时间的差异，建立弛豫时间与掺杂地沟油比例的线性回归方程，确定精炼植物油中地沟油的掺杂比例。但此方法存在灵敏度不高的缺点，因此，需要一种高效、高灵敏度的新方法来代替传统的低场核磁方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种鉴别掺假精炼植物油的方法，它是以电子自旋捕获技术作为手段，通过对比精炼植物油掺假前后自由基谱图变化情况判断是否存在掺假现象，当初始自由基强度超过0.1时认为样品中掺有地沟油。进一步地，建立自由基强度与掺假率的标准曲线，根据标准曲线对精炼植物油中地沟油掺假比例进行定量。

所述方法包括ESR自旋捕获检测和波谱解析；ESR自旋捕获检测是采用电子顺磁共振自旋捕获技术，将待测样品和PBN甲苯溶液共同置于核磁管中漩涡震荡溶解，进行ESR检测；PBN甲苯溶液为α-苯基-N-叔丁基氮氧化物溶于甲苯的溶液；波谱解析是通过布鲁克Xonen软件对ESR检测获得的波谱进行解析，以波谱中待测样品自由基强度对应的峰强度作为鉴定存在地沟油掺假的指标。

所述地沟油为快餐厅中收集来的煎炸老油。

所述PBN在检测体系中的终浓度为20-30mM。

所述PBN溶液的配置方法为称取PBN样品溶于经氮吹脱氧后的甲苯中，使其浓度为100-150mM。

所述ESR检测的条件为：控制检测温度为138～142℃，中心场强3360G；扫描宽度100G；分辨率1024点；微波功率20mW；调制幅度1.0G；调制功率100kHz；时间常数20.48ms。

所述波谱解析是以峰强度表示待测样品自由基强度，以保留时间为2min时检测得到的初始自由基强度进行自由基掺假鉴别。

所述精炼植物油包括大豆油、菜籽油和花生油。

所述地沟油经过精炼脱色处理；所述精炼脱色处理步骤为：向地沟油中加入5％活性黏土，加热到100℃，真空下慢速旋转30min，然后5000r/m离心10min，取上清液。

在本发明的一个实施例中，所述方法是通过以下步骤完成的：

(a)ESR检测：将100μL掺假精炼植物油和20μL 150mM PBN溶液置于核磁管中漩涡震荡溶解，进行ESR检测。

(b)波谱解析：通过布鲁克Xonen软件对波谱进行解析。

所述步骤(a)的掺假精炼植物油，地沟油为在快餐厅中收集来的煎炸老油，加入5％活性黏土，加热到100℃，真空下慢速旋转30min，然后5000r/min离心10min，取上清液。

所述的步骤(a)的150mM PBN溶液，其配置方法为称取一定量的PBN样品溶于氮吹脱氧的甲苯中，使其浓度为150mM。

所述的步骤(a)的ESR检测，所用ESR为布鲁克EMXplus-10/12型号，通过控温软件控制检测器温度为140℃，ESR检测条件为：中心场强：3360G；扫描宽度：100G；分辨率：1024点；微波功率：20mW；调制幅度：1.0G；调制功率：100kHz；时间常数：20.48ms。

所述的步骤(b)的波谱解析，通过对检测获得的图谱进行波谱解析，研究波谱谱图的超精细分离常数和g值；通过布鲁克Xonen软件优化图谱信噪比，自由基加成物参数对比可通过网络公开数据库(http://epr.niehs.nih.gov/)查询，

所述的步骤(b)的波谱解析，通过对检测获得的图谱进行解析，研究不同的掺假率，用峰强度代替峰面积研究自由基强度，即以PBN自由基加成物强度△App来表现自由基浓度；以样品2min检测得到的初始自由基强度进行自由基掺假鉴别，初始自由基强度超过0.1时认为样品中掺有地沟油。

本发明的有益效果：本发明采用电子自旋捕获技术鉴别地沟油掺假精炼植物油，与目前国内外采用的NMR等方法相比具有灵敏度高，技术上更加简单，便于操作等优势。在地沟油掺假比例低于20％时，可对掺假量进行准确定量，标准偏差仅为0.000439～0.000670。

附图说明

图1精炼大豆油掺假地沟油¹的ESR实验图谱，以图中△App代表自由基加成物强度

图2地沟油¹和精炼植物油(菜籽油、大豆油、玉米油、花生油和橄榄油)自由基加成物强度△App对比

图3精炼大宗大豆油掺假地沟油¹的ESR自旋捕获技术定性检测；

图4精炼大宗大豆油掺假地沟油¹的ESR自旋捕获技术定量检测；

图5精炼大宗玉米油掺假地沟油²的ESR自旋捕获技术定性检测；

图6精炼大宗玉米油掺假地沟油²的ESR自旋捕获技术定量检测。

具体实施方式

实施例1

地沟油脱色：地沟油采集自快餐厅的煎炸老油，加入5％活性黏土，加热到100℃，真空下慢速旋转30min，然后5000r/min离心10min，取上清液。

配置PBN溶液：称取一定量的PBN样品溶于氮吹脱氧的甲苯中，使其浓度为150mM。

ESR检测：将100μL脱色的精炼植物油和20μL 150mM PBN溶液置于核磁管中漩涡震荡溶解，进行ESR检测。ESR检测采用布鲁克EMXplus-10/12，通过控温软件控制检测器温度为140℃，ESR检测条件为：中心场强：3360G；扫描宽度：100G；分辨率：1024点；微波功率：20mW；调制幅度：1.0G；调制功率：100kHz；时间常数：20.48ms。

波谱解析：通过布鲁克Xonen软件优化图谱信噪比，对波谱进行解析。用自由基加成物浓度反应油脂氧化浓度，用峰强度代替峰面积研究自由基强度，即以PBN自由基加成物强度△App来表现自由基浓度；以样品2min检测得到的初始自由基强度进行地沟油掺假鉴别，波谱如图1所示。对地沟油和不同掺假比例的精炼植物油的初始强度进行分析，结果如图2所示。

实施例2

将脱色后地沟油¹(中式快餐厅-煎炸油条)同精炼大宗大豆油按掺假比例1％、2％、5％、8％、10％、20％、50％和80％进行样品制备，精确量取100μL待测样品和20μL150mM PBN甲苯溶液置于4mm核磁管中漩涡震荡，在140℃下进行ESR检测，然后通过波谱解析对地沟油掺假进行定性分析，检测条件和波谱解析方法同实施例1。结果如图3所示，掺假比例为1～80％的掺假大豆油均能测出地沟油的掺假比例。

实施例3

将脱色后地沟油¹(中式快餐厅-煎炸油条)同精炼大宗大豆油按掺假比例1％、2％、5％、8％、10％、20％进行样品制备，对掺假比例1％、2％、5％、8％、10％、20％的样品进行测定分析并绘制自由基峰强度与掺假比例的标准曲线，结果显示(图4)，标准曲线线性良好，R²＝0.9657。再将所有制备获得的样品进行测定，具体步骤为：精确量取100μL待测样品和20μL 150mM PBN甲苯溶液置于4mm核磁管中漩涡震荡，在140℃下根据ESR仪器条件进行自由基检测，然后通过波谱解析对地沟油掺假进行定量，检测条件和波谱解析方法同实施例1。其中掺假比例≤20％的样品能够得到准确定量(表1)，标准偏差仅为0.000439。

表1不同掺假比例的地沟油检测结果

实施例4

将脱色后地沟油¹(中式快餐厅-煎炸油条)同精炼大宗大豆油按掺假比例1％、2％、5％、8％、10％、20％、50％和80％进行样品制备，将上述样品中地沟油掺假比例进行测定分析，具体步骤为：精确量取100μL待测样品同20μL 150mM PBN甲苯溶液置于4mm核磁管中漩涡震荡，在130℃下根据ESR仪器条件进行自由基检测，然后通过波谱解析对地沟油掺假进行定性分析，其它检测条件和波谱解析方法同实施例1。检测结果显示，由于检测温度较低，当油的掺假率差低于15％时，样品的初始强度差别不大，无法鉴别出掺假率在此范围内的样品。

实施例5

将脱色后地沟油²(西式快餐厅-煎炸鸡块)同精炼大宗玉米油按掺假比例1％、2％、5％、8％、10％、20％、50％和80％进行样品制备，选取掺假比例1％、2％、5％、8％、10％、20％的样品进行测定分析并绘制标准曲线。结果显示(图5)，标准曲线线性良好，R²＝0.9971。再对所有制备获得的样品进行测定分析，具体步骤为：精确量取100μL样品同20μL150mM PBN甲苯溶液共同置于4mm核磁管中漩涡震荡，在140℃下根据ESR仪器条件进行自由基检测。然后通过波谱解析对地沟油掺假进行定性分析，检测条件和波谱解析方法同实施例1。检测结果显示，所有样品中的地沟油掺假比例也能够得到成功的鉴定(图6)，掺假比例≤20％的样品能够得到准确定量(表2)，标准偏差仅为0.000670。

表2不同掺假比例的地沟油检测结果

实施例6

将脱色后地沟油²(西式快餐厅-煎炸鸡块)同精炼大宗花生油按掺假比例1％、2％、5％、8％、10％、20％、50％和80％进行样品制备，选取掺假比例1％、2％、5％、8％、10％的样品进行测定分析并绘制标准曲线。再对所有制备获得的样品进行测定，具体步骤为：精确量取100μL样品，和20μL 150mM PBN甲苯溶液共同置于4mm核磁管中漩涡震荡，在150℃下根据ESR仪器条件进行自由基检测。然后通过波谱解析对地沟油掺假进行定性分析，对掺假比例≤20％的样品进行定量分析。.结果显示，当掺假比例大于50％时，初始峰强度差别不明显，并且出现掺假率增大，峰强度减小的情况，无法检测地沟油的近似掺假率。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种鉴别精炼植物油中地沟油掺假的方法，其特征在于，包括ESR检测和波谱解析；所述ESR检测采用电子顺磁共振自旋捕获技术，将待测样品和PBN甲苯溶液共同置于核磁管中漩涡震荡溶解，进行ESR检测；所述PBN甲苯溶液为α-苯基-N-叔丁基氮氧化物甲苯溶液；所述波谱解析是通过布鲁克Xonen软件对ESR检测获得的波谱进行解析，以波谱中待测样品自由基强度对应的峰强度作为鉴定存在地沟油掺假的指标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地沟油为快餐厅中收集来的煎炸老油。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PBN在检测体系中的终浓度为20-30mM。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PBN溶液的配置方法为称取PBN样品溶于经氮吹脱氧后的甲苯中，使其浓度为100-150mM。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ESR检测的条件为：控制检测温度为138-142℃，中心场强3360G；扫描宽度100G；分辨率1024点；微波功率20mW；调制幅度1.0G；调制功率100kHz；时间常数20.48ms。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测样品体积为90～100μL，所述PBN甲苯溶液体积为20μL。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波谱解析是以峰强度表示待测样品自由基强度，以保留时间为2min时检测得到的初始自由基强度进行掺假鉴别，初始自由基强度超过0.1时认为样品中掺有地沟油。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波谱解析是以峰强度表示待测样品自由基强度，建立自由基强度与掺假率的标准曲线，根据标准曲线对精炼植物油中地沟油掺假比例进行定量。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述精炼植物油包括大豆油、菜籽油和花生油。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地沟油经过精炼脱色处理；所述精炼脱色处理步骤为：向地沟油中加入5％活性黏土，加热到100℃，真空下慢速旋转30min，然后5000r/m离心10min，取上清液。