CN107085048A

CN107085048A - 一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法

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Publication number: CN107085048A
Application number: CN201710224133.0A
Authority: CN
Inventors: 蒋万枫; 杨钊; 张宁; 张凤艳
Original assignee: Qingdao Institute For Food And Drug Control
Current assignee: Qingdao Institute For Food And Drug Control
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2017-08-22
Anticipated expiration: 2037-04-07
Also published as: CN107085048B

Abstract

一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于包括以下步骤：S1 将样品定量放于顶空瓶中；S2 对顶空瓶进行振摇、加热；S3 取顶空气体注入气相色谱‑质谱联用仪；S4 样品经色谱柱分离、质谱检测器检测；S5以橄榄油含量为横坐标，以橄榄油特征标记物的特征离子峰面积为纵坐标，制作标准曲线；S6使用外标法定量，将样品橄榄油特征标记物的特征离子峰面积带入标准曲线，求出橄榄油含量。本发明确定的橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法具有操作简单方便、快速、准确、无需化学试剂、绿色环保、省时省力等优点，所需仪器设备少、成本低、效率高，且灵敏度高，线性关系、准确度和精密度等均满足方法学指标，适用于橄榄调和油中橄榄油含量检测，在食品安全质量监测方面具有很大的推广应用价值。

Description

一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法

技术领域

本发明涉及一种调和油检测的方法，更具体地说，涉及橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法。

背景技术

橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸、角鲨烯等物质，具有抗氧化、调节胆固醇等功效，被称为“液体黄金”，价格比其他食用植物油高很多。橄榄调和油中橄榄油的含量成为广大消费者关注的问题。

食用调和油是根据食用油的化学组分，以大宗高级食用油为基质油，加入另一种或一种以上具有功能特性的食用油、经科学调配具有增进营养功效的食用油。作为我国的特色产品，食用调和油含多种植物油成分，可以平衡脂肪酸的摄取，均衡营养，是我国居民生活的重要食品之一。但是，调和油的相关标准严重缺失，没有标准规定必须在标签上标示调和比例，由此导致了调和油在命名上的随意性，也给部分制造商提供了“哪种油身价高就用哪种油命名”的理由。为调和油的质量带来了巨大的安全隐患，许多调和油产品的首要指标是价格，原料油以次充好、以假乱真，造成了消费者认知为“调和油=品质差的油或价格低的油”，使真正营养价值好的调和油无法在市场立足。目前，检测调和油调和比例成分的方法较少，主要有气相色谱法、离子迁移谱法、红外近红外光谱法、拉曼光谱法、荧光光谱法等，其中色谱法主要是通过植物油脂肪酸组成来计算调和油成分比例。

生活中，人们往往通过食用油的气味来判断其种类，但食用油气味是由浓度极低、种类繁多且结构复杂的各种挥发性风味物质组成，仅靠感官无法完成调和油准确的定性定量鉴定，必须借助现代仪器分析技术对食用调和油的风味物质进行客观、系统的研究与分析，顶空气相色谱-质谱测定调和油的方法未见有报道。

由于没有调和油国家标准或标准的缺陷，所以造成监管部门无法监管，调和油市场尤其是橄榄调和油市场极度混乱。现有的各种方法都不同程度存在着前处理麻烦，特征指标专一性不强，或者检测灵敏度不高，或者检测准确度不高等缺点。

因此业界急需建立一套快速、高效、通用性好的橄榄调和油成分比例检测方法，以推进橄榄调和油行业健康发展，维护消费者利益。

理论上，要研究建立一个完善的调和油方法，有两个关键。第一、寻找每一种组份的特征标记物，该标记物最好只在这种组份中存在，在其他植物油中不存在，或者含量差距非常明显；第二、该标记物在每一组份中含量相对稳定，不同来源，不同加工工艺对其含量影响不大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，解决上述存在的问题，其特征在于，包括以下步骤：

S1 将样品定量放于顶空瓶中；

S2 对顶空瓶进行振摇、加热；

S3 取顶空气体注入气相色谱-质谱联用仪；

S4 样品经色谱柱分离、质谱检测器检测；

S5以橄榄油含量为横坐标，以橄榄油特征标记物的特征离子峰面积为纵坐标，制作标准曲线；

S6使用外标法定量，将样品橄榄油特征标记物的特征离子峰面积带入标准曲线，求出橄榄油含量。

进一步，S1所述样品量为5mg-10g；

S2所述的对顶空瓶进行振摇、加热条件为：进样加热箱温度：80-280℃，样品加热同时振摇频率：100-700rpm，平衡时间：600-3000S；

S3 所述取顶空气体注入气相色谱-质谱联用仪条件为：进样量：50-2500μL；进样口温度：200-300℃，进样模式：分流或不分流进样；

S4 所述的样品分离、检测条件为：载气：高纯氦气，恒流流速：0.5-3.0mL/min；色谱柱：毛细管柱，程序升温；传输线温度：200-300℃，电离模式：EI源，数据采集方式：全扫描，质量扫描范围：20～1000amu，溶剂延迟时间：1-10min；

S5和S6 所述的橄榄油特征标记物为通过化学计量学软件差异化分析得到的，并经方法学验证的特征标记物。

进一步，S1所述样品量为0.5g-1g；

S2所述的对顶空瓶进行振摇、加热条件为：COMBI PAL型全自动三位一体进样器，进样加热箱温度：180℃，样品加热同时振摇频率：500rpm，平衡时间：2700S，

S3 所述取顶空气体注入气相色谱-质谱联用仪条件为：进样量：1000μL；进样口温度250 ℃，进样模式：脉冲不分流进样，脉冲压力103.4 kPa，持续1 min；

S4 所述的样品分离、检测条件为：载气：高纯氦气，恒流流速：1.0 mL/min；色谱柱：HP-88毛细管柱（100 m×0.25 mm×0.20 μm）；升温程序:初始温度40 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升温至245 ℃，保持5 min；传输线温度：280 ℃；电离模式：EI源；数据采集方式：全扫描、选择离子监测，质量扫描范围：20～400 amu，溶剂延迟时间：8.3 min；

S5和S6 所述的橄榄油特征标记物为

选取其中一个标记物作定量用，选取其他1-4个标记物作定性用。

进一步，以41.0@35.73(3,7-二甲基-2,6-辛二烯酮)为橄榄油特征标记物，以m/z41.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与玉米油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄玉米调和油中橄榄油含量。

进一步，以41.0@35.73(3,7-二甲基-2,6-辛二烯酮)为橄榄油特征标记物，以m/z41.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与花生油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄花生调和油中橄榄油含量。

进一步，以41.0@35.73(3,7-二甲基-2,6-辛二烯酮)为橄榄油特征标记物，以m/z41.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与葵花籽油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄葵花籽调和油中橄榄油含量。

进一步，以59.0@13.58 (2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷)为橄榄油特征标记物，以m/z 59.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与玉米油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄玉米调和油中橄榄油含量。

进一步，以59.0@13.58 (2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷)为橄榄油特征标记物，以m/z 59.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与花生油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄花生调和油中橄榄油含量。

进一步，以59.0@13.58 (2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷)为橄榄油特征标记物，以m/z 59.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与葵花籽油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄葵花籽调和油中橄榄油含量。

进一步，所使用的检测仪器为气相色谱仪。

本发明的有益效果在于：通过优化样品量、加热温度、加热时间、进样量、进样模式、色谱柱等色谱和质谱条件，运用化学计量学方法，发现了橄榄油特征化合物，建立了顶空气相色谱-质谱测定橄榄调和油中橄榄油含量的分析方法。本发明确定的橄榄调和油成分测定方法具有操作简单方便、快速、准确、无需化学试剂、绿色环保、省时省力等优点，且所需仪器设备少、成本低、效率高，克服了传统方法操作复杂繁琐、费用昂贵且定性定量不准等缺点。

经实验验证，方法的线性范围为0~100 %,线性相关系数（r ²）大于0.995，检出限为1.26 %~2.13 %，模拟橄榄调和油中橄榄油含量测定的偏差为-0.65 %~1.02 %，相对偏差为-1.3 %~6.8 %，相对标准偏差为1.18 %~4.26 %(n=6)。该方法灵敏度高，线性关系、准确度和精密度等均满足方法学指标，适用于橄榄调和油中橄榄油含量检测，在食品安全质量监测方面具有很大的推广应用价值。

附图说明

图1 （a）橄榄油、（b）花生油、（c）葵花籽油、（d）玉米油总离子流色谱图；

图2 4种植物油的主成份分析图；

图3 筛查前四种植物油轮廓图；

图4 T检验筛查后四种植物油轮廓图；

图5 频率和标志筛查后四种植物油轮廓图；

图6 化合物41@10.37 NIST谱库检索结果；

图7化合物41@12.40 NIST谱库检索结果；

图8化合物59@13.58 NIST谱库检索结果；

图9化合物55@14.71 NIST谱库检索结果；

图10化合物71@20.08 NIST谱库检索结果；

图11化合物43@20.87 NIST谱库检索结果；

图12化合物84@23.73 NIST谱库检索结果；

图13化合物43@24.14 NIST谱库检索结果；

图14化合物41@27.56 NIST谱库检索结果；

图15化合物43@32.24 NIST谱库检索结果；

图16化合物41@34.82 NIST谱库检索结果；

图17化合物41@35.73 NIST谱库检索结果；

图18化合物85@41.07 NIST谱库检索结果；

图19样品变异筛查后四种植物油轮廓图；

图20（a）橄榄油、（b）花生油、（c）葵花籽油、（d）玉米油选择离子色谱图；

图21样品量与峰面积的关系图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

1. 仪器、试剂与材料

6890N-5975N气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦公司）；COMBI PAL型全自动三位一体进样器(美国安捷伦公司)；AL 204天平（梅特勒特里多）；20 mL顶空瓶（美国安捷伦公司）；NIST谱库带AMDIS自动质谱解卷积和鉴定软件（美国国家标准与技术研究院）；MassProfiler Professional差异化分析软件（美国安捷伦公司）。

纯橄榄油(olive oil)、花生油(peanut oil)、葵花籽油(sunflower seed oil)、玉米油(corn oil)以及橄榄花生调和油(olive peanut blend oil)、橄榄葵花籽调和油(olive sunflower seed blend oil)、橄榄玉米调和油(olive corn blend oil)均购于市场。

2 检测条件优化及标志化合物的发现

2.1 采集条件优化

顶空进样过程中，样品量、加热温度、加热时间、进样量等都是影响测定效果的重要因素。为得到最佳采集条件，顶空进样加热箱温度优化，分别进行了60、80、100、120、140、160、180、200 ℃实验，结果表明200 ℃得到的峰最多，响应值最高，但是考虑到仪器的耐受性和安全性，所以选择180 ℃作为顶空进样加热箱温度；加热时间分别进行了1800、2100、2400、2700、3000 s实验，结果表明随时间延长得到的化合物越来越丰富，但是，2400 s后变化不明显，2700 s与3000 s基本相同，所以选择2700 s作为顶空进样加热时间；称样量分别进行了0.1、0.25 、0.5 、0.75 g、1.0 g、2.5 、5.0 、7.5、10 g实验，结果表明随着称样量的增加化合物的种类和响应值呈现递减的趋势，综合考虑称样准确性因素，选择1.0 g作为样品称样量。

2.2色谱柱的选择

从上述试验中可以得出，顶空气相色谱-质谱法测得的物质主要是植物油成份在高温下氧化分解生成的挥发性风味物质，主要为醛、酮、醇、酚、酯、烃类物质。这些化合物性质相似，考察了HP-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）和HP-88毛细管色谱柱（100 m×0.25 mm×0.20 μm）。结果表明：选用HP-5MS色谱柱时，分离效果不佳；选用HP-88色谱柱时，化合物分离度变高，大多数物质能够达到基线分离，因此选用HP-88色谱柱。

2.3进样模式选择

在0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL范围内对进样量进行优化，发现增加进样量能提高被测组分的响应，但较高的进样量会导致响应不稳定。样品量增大，在衬管中停留的时间增长，进样时间增加，色谱峰就变宽，当样品量大于衬管容量时，还会造成溢出，造成重复性降低。因此本实验采用脉冲不分流进样方式以降低进样口的影响。所谓“脉冲进样”即程序调控压力，先采用较高的进样口压力，以减少待测物在衬管中的停留时间，增加样品量。兼顾检测灵敏度和稳定性，最终选择1.0 mL为分析时的进样量，脉冲压力103.4 kPa，脉冲时间1.0min。

2.4 特征化合物的发现

将纯橄榄油、葵花籽油、玉米油、花生油按1.2.1~1.2.3方法，使用顶空气相色谱-质谱联用法采集各品种植物油样品信息见图1，利用NIST自动质谱解卷积和鉴定软件（AMDIS）结合自带谱库（NISTFF香料香精库），在SIMPLE模式处理所得GC-MS数据文件，解卷积参数峰宽（Component width）设置为15，相邻峰差减（Adjacent peak subtraction）设置为one，分辨率（Resolution）、灵敏度（Sensitivity）和峰形要求（Shape requirements）均设置为medium，保留匹配因子（match factor）大于70的组分。将AMDIS软件创建的FIN（已鉴定化合物）和ELU（未鉴定化合物）文件，导入Mass Profiler Professional(MPP)软件，MPP共得到286个化合物（强度阈值为10000），从主成分分析图（图2）上可以看出4种植物油的差异，4种植物油均能在3D图上很好的区分开，其中橄榄油与其他三种的在X轴上的区分度最大。分别采用按标志筛选，频率筛选，单因素方差分析，逐级筛选不同类型植物油的最具特征性标志化合物，通过逐级筛查，化合物数量降低，将橄榄油油与其他组分进行分组解析，通过统计分析T检验查找差异明显的化合物，筛查过程见图3-5，橄榄油通过差异化分析得到的标志化合物见表1，谱库检索结果见图6-18。

进一步，通过样品变异筛查寻找在同一种植物油不同品牌中变化较小的特征化合物，从286个化合物中发现橄榄油的2个标记化合物(图19)，分别为41.0@35.73和59.0@13.58，标记物在橄榄油中含量比较稳定，且玉米油、葵花籽油、花生油中含量极少，并与橄榄油的含量成线性关系。经NIST谱库检索为3,7-二甲基-2,6-辛二烯酮和2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷，以2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷为标记化合物，以m/z 59.0为定量离子，m/z41.0、58.0、85.0为定性离子，选择离子监测色谱图见图20。

表1 橄榄油通过差异化分析得到的标志化合物

3 实验方法

3.1顶空进样条件

样品量：准确称量1 g；进样加热箱温度：180 ℃，振摇频率：500 r/min，平衡时间：2700s。

3.2色谱条件

色谱柱：HP-88毛细管柱（100 m×0.25 mm×0.20 μm）。升温程序:初始温度40 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升温至245 ℃，保持5 min；进样口温度250 ℃，进样模式：脉冲不分流进样，脉冲压力103.4 kPa，持续1 min；载气：高纯氦气，恒流流速：1.0 mL/min。

3.3 质谱条件

传输线温度：280 ℃；电离模式：EI源；数据采集方式：全扫描、选择离子监测，质量扫描范围：20～400 amu，溶剂延迟时间：8.3 min。

具体实施例1

分别将橄榄油与花生油、葵花籽油、玉米油等其他成分植物油进行不同比例混合，混合比例分别为0、10、20、30、50、70、90、100 %，取上述8个水平的混样品各1.0 g进行测定。使用外标法定量，以混合比例为横坐标，以所选取的特征标记物的特征离子峰面积为纵坐标，制作标准曲线。线性相关系数（r ²）大于0.995，表明混合比例具有良好的线性关系。检出限以噪声的3倍标准偏差对应量计算，取花生油、葵花籽油、玉米油等其他成分植物油分别进行20次测定，计算标准偏差S，按照公式3S/k计算检出限，k为标准曲线的斜率，检出限范围为1.26 %~2.13 %，详见表1。

表1 3种橄榄调和油中橄榄油含量的回归方程、相关系数、线性范围及检出限

Y: 峰面积; X：橄榄油含量, %.

通过制作模拟调和油验证方法的准确度和精明度。按2.5所述方法，取花生油、葵花籽油、玉米油等3种植物油样品，分别配制橄榄油含量为10 %、30 %和50 %的模拟橄榄花生调和油、橄榄葵花籽调和油和橄榄玉米调和油，对每个含量水平进行6次平行测定，试验结果见表2。结果表明，3种模拟橄榄调和油中橄榄油含量测定的偏差为-0.65 %~1.02 %，相对偏差为-1.3 %-6.8 %，相对标准偏差为1.18 %～4.26 %(n=6)。

表2 3种模拟橄榄调和油中橄榄油含量测定的偏差、相对偏差、相对标准偏差

改变实验参数，分别采用进样平衡时间2700、3000 s，顶空平衡温度180、200，进样量0.5、1 g，对10 %、30 %、50 %模拟调和油样品溶液进行测定，计算回收率。结果显示，在改变后的条件下系统适用性仍能满足要求，回收率为97.3 %~107 %，方法耐用性良好。其中在进行样品量耐用性实验时，发现从0.2~0.6 g时，峰面积随样品量增加而增加，但在0.6 g~1.25 g范围内，峰面积变化差异不明显如图21所示，利用格鲁布斯（Grubbs）法进行检验判断，最小值统计量T=1.29，最大值统计量T=1.51，均小于T _α,n（查表T _α,n=1.82，置信度95 %，α=0.05，n=6），表明样品量从0.6 g至1.25 g峰面积无异常值，说明特征化合物的峰面积在0.6~1.25 g范围内只与橄榄油的含量有关，而与称样量无关。

表3 样品量与峰面积的关系

编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										称样量g	0.2509	0.401	0.5006	0.6018	0.7513	0.9008	1.001	1.1006	1.25
峰面积	456481	830949	1049918	1147251	1163416	1186082	1170293	1160729	1140210

具体实施例2

采用本方法对3个橄榄调和油样品进行了检测，1个橄榄花生调和油中橄榄油含量为57.01 %，标签标示橄榄油含量值为50 %；1个橄榄葵花籽调和油中橄榄油含量为9.54 %，标签未标示橄榄油含量；1个橄榄玉米调和油中橄榄油含量为5.18 %，标签标示橄榄油含量值为10 %，该样品的测定结果与标示含量差别较大，产品质量可能存在问题，厂家生产的产品中橄榄油含量没有达到标签标示值。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，如改变顶空、气相及质谱条件，改变称样量，改变标准曲线范围，改变特征标记物，改变调和油种类等，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

S1 将样品定量放于顶空瓶中；

S2 对顶空瓶进行振摇、加热；

S3 取顶空气体注入气相色谱-质谱联用仪；

S4 样品经色谱柱分离、质谱检测器检测；

2.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：S1所述样品量为5mg-10g；

3.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：S1所述样品量为0.5g-1g；

S5和S6 所述的橄榄油特征标记物为：

英文名中文名离子保留时间 1-Octene 正辛烯 41 10.36765 Methacrolein 异丁烯醛 41 12.39595 Oxirane,3-ethyl-2,2-dimethyl- 2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷 59 13.58008 Methyl vinyl ketone 甲基乙烯基酮 55 14.705 Oxirane,3-hydroxypropyl- 3-羟丙基-环氧乙烷 71 20.07845 2-Hexanone,3,4dimethyl- 3,4二甲基-己酮 43 20.87067 2-butenal,3-methyl- 3-甲基-2-丁烯醛 84 23.727 3-Hexen-1-ol,acetate,(E)- 3-己烯-1-醇醋酸酯 43 24.14188 E-1,6-Undecadiene 1,6-十一二烯 41 27.5572 Furan,2,3-dihydro-5-methyl- 2,3-二氢-5-甲基呋喃 43 32.24138 2,6-Octadienal,3,7-dimethyl-,(Z)- （Z）-香叶醛 41 34.81958 2,6-Octadienal,3,7-dimethyl-,(E)- （E）-香叶醛 41 35.72932 2(3H)-Furanone,dihydro-5-propyl- 5丙烯二氢呋喃酮 85 41.0718

4.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：以41.0@35.73(3,7-二甲基-2,6-辛二烯酮)为橄榄油特征标记物，以m/z 41.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与玉米油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄玉米调和油中橄榄油含量。

5.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：以41.0@35.73(3,7-二甲基-2,6-辛二烯酮)为橄榄油特征标记物，以m/z 41.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与花生油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄花生调和油中橄榄油含量。

6.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：以41.0@35.73(3,7-二甲基-2,6-辛二烯酮)为橄榄油特征标记物，以m/z 41.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与葵花籽油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄葵花籽调和油中橄榄油含量。

7.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：以59.0@13.58 (2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷)为橄榄油特征标记物，以m/z 59.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与玉米油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄玉米调和油中橄榄油含量。

8.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：以59.0@13.58 (2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷)为橄榄油特征标记物，以m/z 59.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与花生油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄花生调和油中橄榄油含量。

9.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：以59.0@13.58 (2,2-二甲基-3-乙基环氧乙烷)为橄榄油特征标记物，以m/z 59.0为橄榄油特征离子，以橄榄油与葵花籽油混合比例为纵坐标，通过外标法求得橄榄葵花籽调和油中橄榄油含量。

10.根据权利要求1所述的一种橄榄调和油中橄榄油含量的检测方法，其特征在于：所使用的检测仪器为气相色谱仪。