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食用油掺假检测方法研究进展
http://www.100md.com 2012年10月1日 《食品安全导刊》 201210
     从科学的角度出发,“零风险”的食品是不存在的,风险总伴随着食品摄入而存在。关键在于其风险是否危害到消费者的身体健康,即其风险因子的含量是否已超过安全限量。因此,虽然食品安全涉及的方面很广,食品中有毒有害风险因子的识别及含量检测是保证食品安全的一个重要方面。目前危害严重的地沟油,在绝大部分情况下也是作为一种添加物混入食用油中,因此国际上食用油掺假的检测研究对我们有较大的借鉴作用。本文将介绍近年来国际上应用的食用油掺假检测方法的研究及最新进展。

    国际食用油掺假检测方法简介

    目前食用油掺假主要检测方法有光谱方法、比色法、色谱方法、同位素比质谱方法、核磁共振方法、超声衰减方法、蒸发光散射方法和电子鼻检测方法。其中光谱法包含傅立叶红外转换、拉曼散射和同步荧光光谱方法。色谱方法包含高温气相色谱、气相色谱-质谱连用、高压液相色谱和高效薄层色谱方法。通常这些检测方法还需要结合化学统计法、层序聚类分析、主成分分析、偏最小二乘法判别分析、线性判别分析和Tikhonov正则变换等方法,共同对掺杂油进行定量判定。
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    1.比色法 (Colorimetry)

    比色法是目前比较简单的方法,对于合成芥末油、蓟罂粟油、物理精炼米糠油、麻油(野菊)、亚麻油、棉籽油、蓖麻油和棕榈油的敏感水平分别是0.1%、0.1%、2.5%、0.2%、1.0%、0.5%、1.0%、2.0%,各类掺杂油检测比色法介绍如下。

    合成芥末油:通过叠氮化钠检测可以区分合成还是天然芥末油。合成芥末油过程通常是其他食用油中加入奶油黄,然后加入一定量的合成异硫氰酸烯丙酯。检测过程中在合成芥末油加入叠氮化钠,再在水层中加入中性或弱酸性硝酸铋溶液,合成的芥末油会立刻产生深黄色沉淀,但天然产品则呈阴性。

    蓟罂粟油:蓟罂粟油的主要成分是血根碱。在干燥试管中加入5滴油,然后加入0.5mL2%的水杨酸甲醇溶液,充分混合,加入浓硝酸2mL,再加入2~4滴浓硫酸,摇晃。若20~30秒内出现深红色或深橘红色,则掺杂有蓟罂粟油成分。
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    物理精炼米糠油:精炼米糠油中含有三萜醇和植物甾醇的4-羟基-3-甲氧基肉桂酸酯。将米糠油或混在其他油中的米糠油中加入NaOH溶液(a)。另一干燥试管中加入苯胺,溶于稀释的盐酸中,加入硝酸钠溶液,形成氢化苯重氮溶液(b)。溶液a和溶液b混合后,若10~20秒内出现橘红色表明掺有米糠油。但此法不适用于检测掺杂在含有阿魏酸的玉米油中的米糠油。

    麻油(野菊):不同的麻油有不同的皂化分数,有脂麻素(Xa)和麻油酚(Xb),精炼加热或氢化后形成脂麻酚(Xc)和脂麻素酚(Xd)。脂麻酚在除臭过程中变质,但脂麻素酚在精炼过程中不受影响,二者都是抗氧化剂。采用改进的博杜安实验检测,在麻油或熔化的脂中加入HCl和糠醛溶液。酸层出现粉红色后,再加入水进行摇晃,如果粉红色仍存在意味有麻油,如果消失则没有麻油。

    亚麻油:样品中依次加入氯仿及Br2、精馏酒精、乙醇,至沉淀溶解,再加入乙醚,出现红色沉淀意味亚麻油存在。
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    棉籽油:天然棉籽油含两类不饱和酸,锦葵酸和苹婆酸,都属于环丙烯酸类,高浓度时都具有毒性。样品中加入等量二硫化碳溶解的硫溶液,然后加入戊醇,出现红色则说明棉籽油存在。

    蓖麻油:样品溶于石油醚,加入钼酸盐试剂(1.25g钼酸铵溶于100mL浓硫酸中),若瞬间出现白色浑浊,表明蓖麻油存在。

    棕榈油:在压榨或溶剂提取过程中,棕榈油中产生番茄红素、番茄紫素和licopinal。其他油中番茄红素在精炼、漂白和除臭过程中被破坏严重,但棕榈油中番茄红素还存在。样品正己烷溶解,通过无水硫酸钠,加入DMF,弃去DMF低层,得到样品。在紫外光下观察,若掺杂棕榈油则出现黄绿色荧光。

    2.傅里叶转换红外光谱法(FTIR)

    FTIR是一种快速、无损、样品消耗量最小的测量方法。当暴露于空气或氧气中、加热、光照下、接触到催化剂等时,油品会被氧化。红外光谱方法检测的原理是,食用油的最大特征吸收出现在中红外区。在3009cm-1处顺势双键的C-H伸缩振动峰可以作为橄榄油掺假判定依据之一;纯橄榄油在3006cm-1处存在吸收,但依次加入芝麻油、玉米油、豆油和葵花油后,此吸收逐步向频方向移动。以葵花油为例,随掺入量增加,频数移动增加。
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    以玉米油为例,加热温度越高,3050-2800cm-1和1745cm-1的光谱发生改变越显著。加热时间越长,3009cm-1光谱发生改变越显著;紫外光辐照后此吸收也发生改变,但随辐照时间增加变动较小。本研究中如果是橄榄油中玉米或芝麻油掺假,检测限9%(v/v),葵花油和豆油掺假的检测限6%(v/ v)。但如果在加热或紫外辐照前加入抗氧化剂,光谱变化就不明显。随着科技技术的发展,FTIR检测精度提高,目前极少数情况下,限值可达0.5%(浓度)。

    3.色谱法

    色谱法通常与其他技术连用。GC分析结合主成分分析,通过确定总FA的摩尔浓度、1和3位Regiospecific分布,在95%的置信区间内可以检测到橄榄油中5%的菜籽油。采用高温气相色谱,通过检测不同油中甘油三酯含量,掺假检测效果不好,豆油检测限为5%。芝麻油中随着玉米油掺杂的增加,棕榈酸、亚油酸(L)和亚麻酸含量增加,但硬脂酸(S)和油酸(O)含量降低。随着添加量的增加,S和纯的与添加的(LxL)/O比值显著不同。GC-FID结合C同位素比质谱方法,检测芝麻油中玉米油掺假的检测限可到10%。
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    4.电子鼻法(EN)

    利用电子鼻检测山茶油和芝麻油中是否掺杂玉米油。在上述两类油掺假中,线性判别分析比主成分分析更有效;正则线性判别分析山茶油精确性达到83.6%,芝麻油达94.5%。

    5.傅里叶转换红外光谱方法(FTIR)、气相色谱(GC-MS)结合高效薄层色谱法(HPTLC)

    蓟罂粟油的特征物质是血根碱和二氢血根碱。仅仅采用FTIR检测,精度不够。HPTLC中血根碱Rf=0.18,二氢血根碱Rf=0.33,很易检测较少量(痕量)掺假。FTIR、GC-MS、HPTLC法相互佐证,3种方法联用,食用油中蓟罂粟油掺假的检测限高达0.5%(v/v)。

    6.超声衰减法(UA)

    Pasca等人尝试采用超声衰减这项新方法应用在食用油老化及掺假检测中。随存放时间的增长,食用油中油酸慢慢氧化成饱和成分,成分的改变就使得其衰减常数发生改变。比较而言,葵花油中氧化导致更明显的组分改变,故本文检测其老化过程的常数衰减情况。结果表明绝大部分样品老化4小时以上,衰减常数值有20%~40%衰减。但此方法无法高精度检测。
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    7.核磁共振法(NMR)

    利用NMR方法并结合多变量统计方法开展橄榄油中其他食用油掺假的检测研究。理论依据是新鲜橄榄油中1,2-二甘油酯含量(总二甘油酯)较高,掺入其他食用油时其含量发生改变,通过NMR方法可以探测到这种变化,而且强极性的油掺杂也可以通过31P NMR检测。例如,橄榄油-榛子油、橄榄油-玉米油、橄榄油-葵花油、橄榄油-豆油中掺假的检测限比较理想,可达5%(w/w)。8.拉曼散射法(RS)

    采用红外光谱分析时,多种脂肪酸的干扰较大,应用RS方法开展食用油掺假的检测研究。利用CH2在1441cm-1吸收带归一化后,在拉曼光谱中强度之比变化明显,利用这一特性识别橄榄油掺假。结果表明,橄榄油中豆油、菜籽油、葵花油或玉米油等掺假检测限可达5%(v/v),并且这种检测方式不需预处理,适于现场检测。

    9.同步荧光光谱法(SFS)

    在没有纯样品做参比时,可借助同步荧光光谱方法,利用三次Tikhonov正则变换,直接从SFS谱中计算掺假量,可以探测5%~95%(w/w)橄榄油中葵花油掺假。但目前这项方法还需改进,检测限有待提高。

    结语

    食用油掺假检测,首要问题必须考虑到不同食用油具有不同成分及组成比例,即使同一种食用油,产地不同,成分及组成比例也会出现变化。同时,气候等其他条件也可能对油品的这些特性产生一定影响。所以,开展食用油掺假的识别与检测,首先应深入了解各种食用油的特征组分,以及各种检测方法的使用特性,这样才能选用最适合的检测方法。此外,地沟油检测也需要考虑以上因素。, 百拇医药(宋玉峰 王微山 杨学军 张继斌 徐超 田亮光)