CN111650319B - 一种测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法 - Google Patents

一种测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测定花生油全化学组成的气‑液‑液多相萃取‑气质联用分析方法。一种测定花生油全化学组成的气‑液‑液多相萃取‑气质联用分析方法，采用气‑液‑液多相萃取法对花生油样品进行前处理后，再采用气质联用法对花生油样品全组成进行分析。本发明采用气‑液‑液‑液多相萃取体系对花生油进行前处理，将油品复杂基质分割简单化，获得性质差异的各相特征化学组分，提高方法的准确性，再结合气质联用法对各相成分分析，通过多级筛查提高花生油品质鉴定的可靠性，为花生油的质量安全控制提供新的思路和方法。

Description

一种测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用 分析方法
技术领域
本发明涉及分析化学技术领域，具体涉及一种测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法。
背景技术
花生油风味独特、营养丰富，是中国百姓理想的烹饪用油。花生油不仅含有80％以上的不饱和脂肪酸，多为油酸和亚油酸；还富含有维生素E、胆碱、白藜芦醇等对人体有益的物质。不饱和脂肪酸能够降低血液中胆固醇，有效预防动脉硬化、降低心血管疾病的发生；胆碱可改善人脑的记忆力，延缓脑功能衰退；花生油中含有的维生素、白藜芦醇等具有抗氧化等作用使得花生油氧化稳定性优于其它常见植物油。
我国市面上常见的植物油品种众多，不同植物油由于原料产量、生产成本、营养价值、消费需求等的不同，价格差异较大。花生油在市场上属于价格较高的食用油之一。近年来，由于花生油价格不断升高，一些不法商贩为了牟取暴利，在花生油经营、销售过程中掺入价值低廉的棉籽油、大豆油、棕榈油、菜籽油等，甚至有的将矿物油、桐油、大麻油等非食用油掺入花生油中，严重损害了消费者的经济利益和身体健康以及正常的市场秩序。因此，亟需加强对花生油质量控制，寻找建立一种快速、高效的前处理及检测方法对花生油全组分进行准确分析，对花生油的质量控制具有重要意义。
目前关于花生油品质鉴定主要是利用气相色谱或气质联用对脂肪酸进行检测，但由于油脂的多样性和不同油脂的相似性，单一的成分分析难以准确鉴别花生油的掺伪。
发明内容
本发明提供了旨在针对现有技术存在的问题，提供一种测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法。本发明通过选取不同极性的溶剂构建多相萃取体系，优化萃取体系，采用全扫描模式对花生油各化学成分进行监测，如风味物质56种、脂肪酸20种，对多种不同品牌花生油进行分析，结果表明花生油风味物质和脂肪酸大体一致，该方法精密度高，重现性好，定性准确，可广泛应用于花生油掺伪及品质优劣的筛查。
本发明提供了一种测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法，采用气-液-液多相萃取法对花生油样品进行前处理后，再采用气质联用法对花生油样品全组成进行分析。目前的分析方法，一次前处理，通常只能得到一种实验数据，本发明通过一次连续实验，将分别得到花生油风味物质、脂肪酸的指纹信息，通过多项体系的分离，可有效的将各成分进行分散，达到最大的分离净化，得到干扰最小的准确化学信息，针对此化学信息，可有效的应用于花生油的掺假鉴别以及后续质量研究。
本发明采用气-液-液-液多相萃取体系对花生油进行前处理，将油品复杂基质分割简单化，获得性质差异的各相特征化学组分，提高方法的准确性，再结合气质联用法对各相成分分析，通过多级筛查提高花生油品质鉴定的可靠性，为花生油的质量安全控制提供新的思路和方法。
优选地，上述测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法，包括如下步骤：
(1)顶空萃取：称取待测花生油样品2.00～5.00g于20mL顶空瓶中，压盖密封，于75℃恒温水浴中恒温45min，同时用SPME进行富集，富集后于230℃气相色谱-质谱联用仪上进行解吸附，供气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析；
(2)构建萃取体系：按比例分别移取水、乙腈、正己烷及二氯甲烷至步骤(1)的顶空瓶中形成上相、中间相、下相体积比为0.1～1:0.1～1:0.1～1，混合均匀静置分层；
脂肪酸衍生：分别移取上相0.1～1.0mL、中间相0.1～1.0mL和下相0.1～1.0mL于三个比色管中，上相或中间相吹干后加2mL正己烷溶解，再加入0.5mLKOH-甲醇溶液，涡旋1min，加入2mL饱和NaHCO3溶液，涡旋1min，静置，分别取上层清液，供气质联用仪测定，下相经1mL乙酸乙酯反萃取后再吹干，然后加2mL正己烷溶解，再加入0.5mLKOH-甲醇溶液，涡旋1min，加入2mL饱和NaHCO3溶液，涡旋1min，静置，取上层清液，供气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定。所述的KOH-甲醇溶液中KOH的摩尔浓度为2mol/L。
进一步优选，步骤(1)气相色谱-质谱联用仪的具体条件为：
采用的气相色谱条件为：色谱柱：DB-1701毛细管柱30m×0.25mm×1.0μm；进样口温度：230℃；载气：氦气(纯度≥99.999％)；进样方式：不分流进样；进样量：2s；进样口升温程序：起始流速：0.3mL/min保持0.2min，以0.3mL/min速率升至1.2mL/min，保持6min，然后以2.0mL/min的速率降至1.0mL/min，保持至最后；柱温箱升温程序：起始柱温40℃，保持4min，以8℃/min的速率升至100℃，保持1min，以3℃/min的速率升至180℃，然后以10℃/min的速率升至230℃，保持5min；
质谱条件：色谱与质谱接口温度：260℃；电离方式：电子轰击源(EI)；离子源温度：230℃；四级杆温度：230℃；电离能量：70eV；溶剂延迟：0.3min；监测方式：全扫描模式(Scan)；质谱质量扫描范围33-205amu。
进一步优选，步骤(3)气相色谱-质谱联用仪的具体条件为：
采用的气相色谱条件为：DB-WAX毛细管色谱柱30m×0.25mm×0.25μm；以He为载气，恒流流速0.8mL/min，进样口温度270℃，FID检测器；升温程序：初始温度为100℃，保持1min，以15℃/min升至200℃，保持2min，然后以3℃/min升至236℃保持22min，分流比为20∶1，进样体积1.0μL；
质谱条件：色谱与质谱接口温度：270℃；电离方式：电子轰击源(EI)；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；电离能量：70eV；溶剂延迟：2min；监测方式：全扫描模式(Scan)；质谱质量扫描范围35-400amu。
本发明的有益效果是：
1、采用气-液-液-液多相萃取法对样品进行前处理，在不丢失样品信息的情况下对油品复杂基质进行分割净化。
2、采用的气液多相萃取技术可根据其各相萃取选择性分别萃取沸点不同、极性不同的化学组分，达到一次操作，多元、高通量萃取。
3、本发明运用气质联用技术获得各相成分信息，通过多级筛查提高花生油品质鉴定的可靠性。
4、现有技术公开的一次前处理仅仅测定花生油的风味物质或者花生油的脂肪酸组成，本发明通过一次前处理的过程可以得到多组化学成分信息，从相界面角度将其从气相风味物质到液相脂肪酸；同时针对液相多相体系来说，又根据花生油的极性不同，将花生油油脂部分进行细分，从上到下将花生油再分为上相脂肪酸、中相脂肪酸和下相脂肪酸，按照其分布进一步对对其组成进行分析，有助于从气化学组成上实现不同厂家油脂的区分，从而实现花生油掺假及其等级区分，本发明应用范围广，可应用于市面上花生油掺假及品质优劣的筛查。
附图说明
图1为本发明测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法的流程图；
图2为本发明花生油脂肪酸气质联用测定总离子流图；
图3为本发明花生油液相体系中脂肪酸的对比图。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。除特别说明，本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。
实施例1
如图1所示，气-液-液-液多相萃取GC/MS测定花生油挥发性风味物质。
1.仪器、材料及仪器工作条件：
(1)仪器及材料：
气相-质谱联用仪(7890B/5977A型，美国Aglient公司)；固相微萃取手动SPME进样手柄、50/30μmDVB/CAR/PDMS固相微萃取头(灰色)、75μmCAR/PDMS固相微萃取头(黑色)、65PDMS/DVB固相微萃取头(粉色)；DB-1701毛细管柱(30m×0.25mm×1.0μm)、DB-WAX(30m×0.25mm×1.0μm)，DB-5MS(30m×0.25mm×1.0μm)；HH-4型数显恒温水浴锅(常州普天仪器制造有限公司)；万分之一电子天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)；顶空透明顶空瓶(美国Aglient公司)；市售花生油。
(3)色谱条件：色谱柱：DB-1701毛细管柱(30m×0.25mm×1.0μm)；进样口温度：230℃；载气：氦气(纯度≥99.999％)；进样方式：不分流进样；进样量：2s。进样口升温程序：起始流速：0.3mL/min保持0.2min，以0.3mL/min速率升至1.2mL/min，保持6min，然后以2.0mL/min的速率降至1.0mL/min，保持至最后。柱温箱升温程序：起始柱温40℃，保持4min，以8℃/min的速率升至100℃，保持1min，以3℃/min的速率升至180℃，然后以10℃/min的速率升至230℃，保持5min。
质谱条件：色谱与质谱接口温度：260℃；电离方式：电子轰击源(EI)；离子源温度：230℃；四级杆温度：230℃；电离能量：70eV；溶剂延迟：0.3min；监测方式：全扫描模式(Scan)；质谱质量扫描范围33-205amu。
2.花生油挥发性物质成分鉴定
精密称量取待测花生油3.00g于20mL顶空瓶中，压盖密封，于75℃恒温水浴装置上恒温45min，同时用SPME进行富集，富集后SPME于230℃气相色谱-质谱联用仪上进行解吸附，照上述1(2)中条件进行GC-MS分析。采用安捷伦自带谱库(NIST14)进行化合物成分鉴定，选择50/30μmDVB/CAR/PDMS萃取头，总共鉴别出花生油中56挥发性成分，主要有酯类3种、烯类3种、酮类3种、酸类4种、醇类6种、烃类8种，醛类12种和杂环类14种成分，结果见表1。
表1花生油SPME挥发性成分
Figure BDA0002562707950000061
Figure BDA0002562707950000071
实施例2
如图1所示，气-液-液-液多相萃取GC/MS测定花生油脂肪酸组成。
1.仪器、材料及仪器工作条件：
(1)仪器及材料：
气相-质谱联用仪(7890B/5977A型，美国Aglient公司)；XW-80A旋涡混合器(上海琪特分析仪器有限公司)；脂肪酸甲酯混标(Nu-chekprep，Inc.)；KOH-甲醇(1mol/L)；乙腈、正己烷、二氯甲烷、碳酸氢钠等均为分析纯，购买于广州试剂厂。
(2)色谱条件：DB-WAX毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；以He为载气，恒流流速0.8mL/min，进样口温度270℃，FID检测器；升温程序：初始温度为100℃，保持1min，以15℃/min升至200℃，保持2min，然后以3℃/min升至236℃保持22min。分流比为20∶1，进样体积1.0μL。
质谱条件：色谱与质谱接口温度：270℃；电离方式：电子轰击源(EI)；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；电离能量：70eV；溶剂延迟：2min；监测方式：全扫描模式(Scan)；质谱质量扫描范围35-400amu。
2.花生油脂肪酸组成
精密称取待测花生油3.00g于20mL顶空瓶中，待SPME-GC-MS分析完后，按比例分别移取一定体积的水、乙腈、正己烷及二氯甲烷至上述的顶空瓶中(形成三相体积比为1:1:1)，涡旋混匀，静置分层；分别移取上相0.1mL、中间相1mL、下相1mL于比色管中，上相和中间相分别氮吹干后加2mL正己烷溶解(下相先用1mL乙酸乙酯反萃取后吹干)，再加入0.5mLKOH-甲醇溶液，涡旋1min，加入饱和NaHCO32mL，涡旋1min，静置，取上层清液，照上述1(2)中条件供气质联用仪测定。在最佳色谱分离条件下，共鉴定出花生油中脂肪酸20种。结果见表2。
表2花生油多相萃取脂肪酸组成分析结果
Figure BDA0002562707950000081
Figure BDA0002562707950000091
注：“-”表示未检出。
如图2和图3所示，本发明其主要优点在于其通过一次前处理，将获得多种化学信息，如风味物质和脂肪酸，通过多项体系的分离，可有效的将各成分进行分散，达到最大的分离净化，得到干扰最小的准确化学信息，针对此化学信息，可有效的应用于花生油的掺假鉴别以及后续质量研究。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)顶空萃取：称取待测花生油样品2.00～5.00g于20mL顶空瓶中，压盖密封，于75℃恒温水浴中恒温45min，同时用SPME进行富集，富集后于230℃气相色谱-质谱联用仪上进行解吸附，供气相色谱-质谱联用仪分析；
(2)构建萃取体系：按比例分别移取水、乙腈、正己烷及二氯甲烷至步骤(1)的顶空瓶中形成上相、中间相、下相体积比为0.1～1:0.1～1:0.1～1，混合均匀静置分层；
(3)脂肪酸衍生：分别移取上相0.1～1.0mL、中间相0.1～1mL和下相0.1～1mL于三个比色管中，上相或中间相吹干后加2mL正己烷溶解，再加入0.5mL KOH-甲醇溶液，涡旋1min，加入2mL饱和NaHCO3溶液，涡旋1min，静置，分别取上层清液，供气质联用仪测定，下相经1mL乙酸乙酯反萃取后再吹干，然后加2mL正己烷溶解，再加入0.5mL KOH-甲醇溶液，涡旋1min，加入2mL饱和NaHCO3溶液，涡旋1min，静置，取上层清液，供气相色谱-质谱联用仪测定。
2.根据权利要求1所述的测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法，其特征在于，步骤(1)气相色谱-质谱联用仪的具体条件为：
采用的气相色谱条件为：色谱柱：DB-1701毛细管柱30m×0.25mm×1.0μm；进样口温度：230℃；载气：氦气，纯度≥99.999％；进样方式：不分流进样；进样时间：2s；进样口流速程序：起始流速：0.3mL/min保持0.2min，以0.3mL/min速率升至1.2mL/min，保持6min，然后以2.0mL/min的速率降至1.0mL/min，保持至最后；柱温箱升温程序：起始柱温40℃，保持4min，以8℃/min的速率升至100℃，保持1min，以3℃/min的速率升至180℃，然后以10℃/min的速率升至230℃，保持5min；
质谱条件：色谱与质谱接口温度：260℃；电离方式：电子轰击源；离子源温度：230℃；四级杆温度：230℃；电离能量：70eV；溶剂延迟：0.3min；监测方式：全扫描模式；质谱质量扫描范围33-205amu。
3.根据权利要求1所述的测定花生油全化学组成的气-液-液多相萃取-气质联用分析方法，其特征在于，步骤(3)气相色谱-质谱联用仪的具体条件为：
采用的气相色谱条件为：DB-WAX毛细管色谱柱30m×0.25mm×0.25μm；以He为载气，恒流流速0.8mL/min，进样口温度270℃，FID检测器；升温程序：初始温度为100℃，保持1min，以15℃/min升至200℃，保持2min，然后以3℃/min升至236℃保持22min，分流比为20∶1，进样体积1.0μL；
质谱条件：色谱与质谱接口温度：270℃；电离方式：电子轰击源；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；电离能量：70eV；溶剂延迟：2min；监测方式：全扫描模式；质谱质量扫描范围35-400amu。
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