CN111562329A - 一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法及应用 - Google Patents

一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法及应用 Download PDF

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Abstract

一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法及应用，属于食用油检测技术领域。植物油在高温油炸过程中会发生一系列化学变化，产生新的脂肪醛物质，利用检测脂肪醛的方法检测餐厨废弃用油主要有分光光度法、色谱法(气相、液相)等检测方法。这些方法有一定的局限性，检测灵敏度和准确性不高，尤其是对痕量脂肪醛检测，无法做到高效、准确检测，本申请通过优化液相色谱、质谱检测条件，成功的将超高效液相色谱串联四级杆质谱技术应用到了油脂中醛类的检测，进一步应用到了油脂中餐厨废弃用油的检测，检出限更低，更灵敏，更高效且更准确。

Description

一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法及应用
技术领域
一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法及应用，属于食用油检测技术领域。
背景技术
植物源食用油脂作为人们日常生活中重要的油脂来源，特别是随着一系列假冒废油进入消费市场，植物食用油的鉴定和检验受到了各国质量监督部门和科研机构的广泛关注。植物油在高温油炸过程中会发生一系列化学变化，产生新的脂肪醛物质，因此，可以将脂肪族醛类化合物作为植物源油脂废油的鉴别指标。
脂肪族醛的检测方法主要有分光光度法、色谱法(气相、液相)等检测方法。这些方法有一定的局限性，检测灵敏度和准确性不高，尤其是对痕量脂肪醛检测，无法做到高效、准确检测，检测样品速度受制于检测技术，比较慢，无法满足快速、大批量检测，考虑到一些植物源食用废油脂涉及精炼提纯过程，其存在的脂肪醛的含量已经很低，因此，必须开发高灵敏度检测方法以满足精炼植物源废油脂快速鉴别需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种快速、准确且灵敏的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法及应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：对待测油样进行提取处理，采用超高效液相色谱串联四级杆质谱检测油样中的脂肪醛种类及含量；所述的脂肪醛种类包括甲醛、乙醛、正丙醛、正丁醛、正戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛或正壬醛中的一种或一种以上。所用设备为超高效液相色谱质谱联用仪，相比液相紫外检测器等化合物鉴别方法，其准确性和灵敏度更高。
优选的，所述的超高效液相色谱优化条件为：色谱柱： C18，10mm×2.1mm，3.5µm；
柱温度：40℃；
流动相A： 0.05mmol醋酸铵/ 0.1% (v/v)甲酸；或0.05mmol甲酸铵/ 0.1% (v/v)乙酸；
流动相B：乙腈；
优选的，所述的梯度洗脱程序为：
0~5 min，90%~60% B；
5min~7min， 60%~60% B；
7min~9min，90%~90% B；
9min~10min，90~ 60%；
流速0.4 ml/min；
进样体积5µl。
优选的，所述的串联四级杆质谱优化条件为：
质谱检测模式：质谱采用多反应离子监测模式，电喷雾正离子模式；
干气温度：300℃；
干气流量：10L/min；
毛细管电压：4KV；
离子源温度150℃；
雾化器压力0.7MPa；
碰撞气流速0.15ml/min；
MS扫描范围为50~1000m/z。
优选的，九种醛类串联四级杆质谱检测条件如表1：
表1 九种醛类串联四级杆质谱检测条件
Figure RE-378643DEST_PATH_IMAGE001
优选的，待测油样的提取处理，包含以下步骤：
1）配制酸催化剂备用；
2）取待测油样0.1~2.0g加入1~10ml乙腈涡旋均匀萃取，静置分层, 获得待测油样乙腈萃取层；
3）取待测油样乙腈萃取层与乙腈、酸催化剂、0.01mg/L的2,4-二硝基苯肼的乙腈溶液以体积份比1：7~8：0.8~1.0：0.2~0.3涡旋均匀，在30~60℃反应20~120min，冷却后取样。
优选的，所述的酸催化剂为1mol/L的盐酸、0.5mol/L的硫酸或0.2mol/L的对甲苯磺酸的乙腈溶液。
当检测结果的离子峰符合任一标准脂肪醛特征分子离子峰，认为样品中含有脂肪醛。
当检测到一种或多种脂肪醛含量超过正常植物源食用油标准，则认为检测样品为或含有餐厨废弃用油。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：成功的将超高效液相色谱串联四级杆质谱技术应用到了油脂中醛类的检测，进一步应用到了油脂中餐厨废弃用油的检测；优化了液相色谱、质谱检测条件，检出限更低，定量限最低可达0.03μg /kg；使用质谱检测器，相比紫外检测器等的液相检测方法，化合物鉴别准确性和灵敏度更高；检测时间更短、高效，基本一个样品10分钟，而液相色谱检测大约60分钟；前处理过程简单，不需要脱色、过柱等工艺，大大节省人力和溶剂。
附图说明
图1为9种脂肪醛标准衍生物液相色谱质谱总离子流图，
图2为实施例1橄榄油脂肪醛液相色谱质谱总离子流图，
图3为实施例2花生油脂肪醛液相色谱质谱总离子流图，
图4为实施例3调和油脂肪醛液相色谱质谱总离子流图，
图5为实施例4大豆油脂肪醛液相色谱质谱总离子流图，
其中，1~9分别代表甲醛、乙醛、正丙醛、正丁醛、正戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛、正壬醛衍生物。
具体实施方式
1、检测仪器与药品：
超高效液相色谱串联四级杆质谱：美国安捷伦公司，1260-6460。
涡旋设备：混合分散机，德国IKA公司。
乙腈：色谱纯，美国Fisher公司
对甲苯磺酸：分析纯，上海国药集团
2,4-二硝基苯肼：分析纯，上海国药集团
9种脂肪醛衍生物：购自上海安谱实验科技股份有限公司。
醋酸铵：色谱纯，美国Fisher公司
甲酸：色谱纯，美国Fisher公司
2、检测条件：
质谱检测条件如下：
质谱多反应离子监测模式(MRM)，电喷雾正离子模式（ESI），干气温度：300℃，干气流量：10L/min，毛细管电压：4KV，离子源温度150℃，雾化器压力0.7MPa，碰撞气流速0.15ml/min，MS扫描范围为50~1000m/z。
液相色谱优化条件如下：
色谱柱： C18，10mm×2.1mm，3.5µm，柱温度：40℃；。
流动相A： 0.05mmol醋酸铵/ 0.1% (v/v)甲酸，流动相B：乙腈。
梯度洗脱程序：：0~5 min，90%~60% B， 5min~7min， 60%~60% B，7min~9min，90%~90% B，9min~10min，90~ 60%，流速0.4 ml/min，进样体积5µl。
制作标准曲线
1）单脂肪醛衍生物对照品储备液配制：
分别称取9种脂肪醛衍生物标准对照品，用色谱纯乙腈溶解并定容至10.0mL，作为对照储备液，浓度为100mg /L。
2）混合脂肪醛衍生物对照品储备液配制：
分别量取0.1ml 9种脂肪醛衍生物对照品储备液，用色谱纯乙腈溶解并定容至10.0mL，混合对照品储备液浓度为1.0mg /L。
3）混合脂肪醛衍生物对照品溶液曲线配制：将配制好的混合脂肪醛衍生物对照品储备液采用色谱纯乙腈按比例稀释成200、100、20、10、4μg/L，依次按上述高效液相色谱质谱检测条件进行检测，以脂肪醛衍生物峰面积为纵坐标Y，脂肪醛衍生物对照品浓度为横坐标X，绘制得到9种脂肪醛衍生物标准曲线，具体参数见表2，所得液相色谱质谱总离子流图见图1。
根据所得各脂肪醛母离子、子离子、裂解电压与碰撞能，以及脂肪醛衍生物标准曲线中的特征峰，可以确定待测油样中脂肪醛的种类与含量。根据表2同时可以看出定量限最低可到达0.03μg /kg。
表2 9种脂肪醛的标准曲线相关参数
Figure RE-RE-DEST_PATH_IMAGE002
方法验证
检测方法的准确性由测定回收率与相对标准偏差（RSD）决定。在上述质谱检测条件下，9种脂肪醛的回收率与RSD的实验结果见表3。
表3 9种脂肪醛加标回收率及相对标准偏差
Figure RE-889259DEST_PATH_IMAGE003
根据实验结果，标准偏差在5.2%以内，回收率在79.2~93.2%，证明该方法可靠、准确。
实施例1是本发明的最佳实施例，下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1~4
一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法。实施例1~4分别对随机抽取的京东网在售橄榄油、花生油、调和油、大豆油中脂肪醛类含量检测。
1）2,4-二硝基苯肼衍生溶液的配制：
配制衍生化试剂：称取0.089g 2,4-二硝基苯肼溶于200ml乙腈中，配制成浓度0.01mg/L的储备液。
2）配制酸催化剂：称取2.690g对甲苯磺酸，用100ml乙腈溶解配制成浓度0.20mol/L的酸溶液，作为储备液使用。
3）样品前处理：摇匀待测油样，分别取0.5000g随机抽取的京东网在售橄榄油、花生油、调和油、大豆油油样于15ml试剂管中，各加入1ml乙腈涡旋1分钟萃取，静置5min，溶液分层；取乙腈3ml于干净试剂管，加入400 µl实施例1~4待测油样乙腈萃取层，加入360 µl0.20 mol/L酸催化剂，再加入100 µL, 0.01mg/L 2,4-而硝基苯肼作衍生化试剂，涡旋10s，在35℃的温度条件下反应30 min。待反应完成后冷却至室温，并各取1.0ml进行进样分析。
4）液相色谱优化条件如下；色谱柱： C18，10mm×2.1mm,3.5µm，柱温度：40°C，流动相A：移动相为0.05mmol醋酸铵/ 0.1% (v/v)甲酸，流动相B：乙腈。梯度洗脱程序：0~5 min，90%~60% B， 5min~7min， 60%~60% B， 7min~9min， 90%~90% B，9min~10min，90~ 60%，流速0.4 ml/min。进样体积5µl。
5）质谱检测条件如下：质谱多反应离子监测模式(MRM)，电喷雾正离子模式（ESI），干气温度:300℃，干气流量：10L/min，毛细管电压：4KV，离子源温度150℃，雾化器压力0.7MPa，碰撞气流速0.15ml/min，MS扫描范围为50~1000m/z。
串联四级杆质谱检测条件如表4：
表4 串联四级杆质谱检测条件
Figure RE-RE-DEST_PATH_IMAGE004
最终4种油样脂肪醛液相色谱质谱总离子流图检测结果见图2~5，4种油样中醛类含量检测结果见表5。
表5 4种食用油醛类含量检测结果
Figure RE-260808DEST_PATH_IMAGE005
实施例5
本实施例其他条件与实施例1相同，取2.0g某品牌市售橄榄油油样于15ml试剂管中，加入10ml乙腈涡旋2分钟萃取。
实施例6
一种被淄博海关查获没有品牌食用油中餐厨废弃用油鉴别。
1）2,4-二硝基苯肼衍生溶液的配制：
配制衍生化试剂：称取0.09g 2,4-二硝基苯肼溶于200ml乙腈中，配制成浓度0.01mg/L的储备液。
2）配制酸催化剂：称取2.690g对甲苯磺酸，用100ml乙腈溶解配制成浓度0.20mol/L的酸溶液，作为储备液使用。
3）样品前处理：摇匀待测油样，取0.5000g被查获没有品牌食用油油样于15ml试剂管中，加入1ml乙腈涡旋1分钟萃取，静置5min，溶液分层；取乙腈3ml于干净试剂管，加入400µl待测油样乙腈萃取层，加入360 µl 0.20 mol/L酸催化剂，再加入100 µL 0.01mg/L 2,4-而硝基苯肼作衍生化试剂，涡旋10s，在35℃的温度条件下反应30 min。待反应完成后冷却至室温，并取1.0ml进行进样分析。
4）液相色谱优化条件如下；色谱柱： C18，10mm×2.1mm,3.5µm，柱温度：40°C，流动相A：移动相为0.05mmol醋酸铵/ 0.1% (v/v)甲酸，流动相B：乙腈。梯度洗脱程序：0~5 min，90%~60% B， 5min~7min， 60%~60% B， 7min~9min， 90%~90% B，9min~10min，90~ 60%，流速0.4 ml/min。进样体积5µl。
5）质谱检测条件如下：质谱多反应离子监测模式(MRM)，电喷雾正离子模式（ESI），干气温度:300℃，干气流量：10L/min，毛细管电压：4KV，离子源温度150℃，雾化器压力0.7MPa，碰撞气流速0.15ml/min，MS扫描范围为50~1000m/z。
最终检测结果：
甲醛：220µg/kg；
乙醛：310µg/kg；
正丙醛：212µg/kg；
正丁醛：135µg/kg；
正戊醛：280µg/kg；
正己醛：387µg/kg；
正庚醛：110µg/kg；
正辛醛：107µg/kg；
正壬醛：504µg/kg；
可以认为该油品为或含有餐厨废弃用油。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：对待测油样进行提取处理，采用超高效液相色谱串联四级杆质谱检测油样中的脂肪醛种类及含量；所述的脂肪醛种类包括甲醛、乙醛、正丙醛、正丁醛、正戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛或正壬醛中的一种或一种以上。
2.根据权利要求1所述的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：所述的超高效液相色谱优化条件为：
色谱柱：C18，10mm×2.1mm，3.5µm；
柱温度：40℃；
流动相A：0.05mmol醋酸铵/ 0.1% (v/v)甲酸，或0.05mmol甲酸铵/ 0.1% (v/v)乙酸；
流动相B：乙腈；
洗脱方式：梯度洗脱。
3.根据权利要求2所述的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：所述的梯度洗脱程序为：
0~5 min，90%~60% B；
5min~7min， 60%~60% B；
7min~9min，90%~90% B；
9min~10min，90~ 60%；
流速0.4 ml/min；
进样体积5µl。
4.根据权利要求1所述的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：所述的串联四级杆质谱优化条件为：
质谱检测模式：质谱采用多反应离子监测模式，电喷雾正离子模式；
干气温度：300℃；
干气流量：10L/min；
毛细管电压：4KV；
离子源温度150℃；
雾化器压力0.7MPa；
碰撞气流速0.15ml/min；
MS扫描范围为50~1000m/z。
5.根据权利要求1或4所述的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：所述的串联四级杆质谱检测条件为：
甲醛-DNPH：母离子211m/z，子离子194/164 m/z，裂解电压60V，碰撞能14/16 eV；
乙醛-DNPH：母离子225m/z，子离子208.1/51.2 m/z，裂解电压60V，碰撞能9/33 eV；
正丙醛-DNPH：母离子239m/z，子离子222.1/63.1 m/z，裂解电压60V，碰撞能9/93 eV；
正丁醛-DNPH：母离子253m/z，子离子236.1/52.1 m/z，裂解电压60V，碰撞能13/65 eV；
正戊醛-DNPH：母离子267m/z，子离子250/164 m/z，裂解电压60V，碰撞能15/15 eV；
正己醛-DNPH：母离子281m/z，子离子183/153 m/z，裂解电压60V，碰撞能20/21 eV；
正庚醛-DNPH：母离子295m/z，子离子278/183 m/z，裂解电压60V，碰撞能15/15 eV；
正辛醛-DNPH：母离子309m/z，子离子292/183 m/z，裂解电压60V，碰撞能20/20 eV；
正壬醛-DNPH：母离子323m/z，子离子183/138 m/z，裂解电压60V，碰撞能15/20 eV。
6.根据权利要求1所述的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：待测油样的提取处理，包含以下步骤：
1）配制酸催化剂备用；
2）取待测油样0.1~2.0g加入1~10ml乙腈涡旋均匀萃取，静置分层, 获得待测油样乙腈萃取层；
3）取待测油样乙腈萃取层与乙腈、酸催化剂、0.01mg/L的2,4-二硝基苯肼的乙腈溶液以体积份比1：7~8：0.8~1.0：0.2~0.3涡旋均匀，在30~60℃反应20~120min，冷却后取样。
7.根据权利要求6所述的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法，其特征在于：所述的酸催化剂为1mol/L的盐酸、0.5mol/L的硫酸或0.2mol/L的对甲苯磺酸的乙腈溶液。
8.权利要求1~7任一项所述的植物源食用油中脂肪醛含量的检测方法的应用，其特征在于，用于植物源餐厨废弃用油的鉴别，当检测结果的离子峰符合任一标准脂肪醛特征分子离子峰，认为样品中含有该种脂肪醛；当检测到一种或多种脂肪醛含量超过正常植物源食用油标准，则认为该油样为餐厨废弃用油或含有餐厨废弃用油。
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