地沟油检测技术研究进展*

2013-04-10崔晓举蒋世云张夏辉梁启文傅凤鸣

化学分析计量 2013年2期

崔晓举，蒋世云，张夏辉，梁启文，傅凤鸣

(广西工学院生物与化学工程系，广西柳州 545006)

地沟油是一个泛指的概念，一般分为以下几类：一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物等经过加工提炼出来的油；二是劣质肉类加工及提炼后产生的油；三是油炸食品的油使用次数超过规定要求后的油[1]。地沟油来源广泛，危害程度及有害成分各不相同，譬如煎炸老油在使用过程中产生一些对人体有害的物质，同时降低了食用油的营养价值，亚油酸、亚麻酸等必需脂肪酸含量大大降低，维生素A，D，E，K和类胡萝卜素在高温和高含量金属离子的复杂环境下遭到严重破坏[2]。废弃状态的油脂与其它废弃物接触，使其中的重金属含量严重超标，所处的复杂环境同时增加了油脂与寄生虫、细菌、病毒等病原体接触的机会，从而产生各种毒素，其中的黄曲霉毒素易溶于油脂，被世界卫生组织的癌症研究机构定为1类致癌物质。餐具清洗所用洗涤剂的主要成分是十二烷基苯磺酸钠，易与油脂结合，有研究表明直链烷基苯磺酸钠纯品对草鱼鱼苗有极毒性[3]。地沟油对人体产生较大危害，因此鉴别地沟油对维护人体健康具有重要意义。

1 地沟油检测方法研究现状

地沟油鉴别技术难度较大，国内外尚未建立科学可行的检测方法，国内没有统一的检测标准，技术部门往往需要结合多种测量手段进行综合分析才能作出鉴别结论，常规检测主要依据国标GB 2716－2005食用植物油卫生标准。若地沟油经过精炼，仅靠常规指标很难作出判断，徐中海等[4]对泔水油的水分、酸价、过氧化值、羰基价进行检测，根据4项指标的测定结果进行评价，得到只能判定受检样品为非合格植物油，而不能作为是否食用油判断依据的结论。

我国开展对地沟油鉴别检测研究的报道较多，主要集中在以下几个方面。

1.1 酸价检测

酸价是指中和l g油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量，国家合格食用油标准为酸价小于4 mg／g(KOH)。地沟油因接触复杂的环境加速了油脂的酸败，酸败程度较高，很多地沟油的酸价是国家标准的几倍甚至几十倍，因此很多研究者认为酸价可以作为鉴别地沟油的特征指标。潘剑宇等[5]测得泔水油酸价高达149 mg／g(KOH)，煎炸老油酸价为15.54 mg／g(KOH)，而7种合格油的酸价都低于1 mg／g(KOH)，得出酸价可以作为鉴别泔水油、煎炸老油和合格食用油的理化指标之一。但是油脂在精制过程中一般都会经过脱酸处理，潘剑遇等实验用的潲水油是自制的，仅经过了脱渣和脱色过程，因此酸价很高，而经过脱酸处理的地沟油酸价不一定比合格食用油高，如柳立国案件[6]中，浙江警方从查获的地沟油中随机抽取10个样本，按现行《食用植物油卫生指标》检测，结果在包括酸价在内的9项指标中，8个样本全部合格，有的甚至达到“优质”标准。所以利用酸价检测数据不一定能准确鉴别出经过精制加工的地沟油。

1.2 电导率检测

油脂为非导电物质，电导率相对较低，不易精确测量，而油脂在使用过程中与调味剂和金属容器接触，会使得金属离子含量超标，酸败产生的小分子极性物质、有机物电离产生的离子都会增加油脂的导电性。黄伟等[7]测得合格食用油水萃取液的电导率都在10 μS／cm以下，地沟油水萃取液的电导率均在33.5 μS／cm以上，丙酮-地沟油混合液电导率在0.79 μS／cm以上，丙酮-合格食用油混合液电导率小于0.13 μS／cm，从而得出电导率与样品的其它各种性质结合起来综合判断油脂的优劣是可行的，丙酮与油脂等体积混合直接测定电导率也可用于地沟油和合格食用油的鉴别。刘志金等[8]将潲水油进行精制，检测发现水分和酸价与合格食用油基本相同，但萃取液水相电导率都在12.23 μS／cm以上，而合格食用油的都在6.41 μS／cm以下，从而得出电导率可以作为鉴别潲水油和标准食用油的方法。刘薇等[9]研究得出直接测定油样电导率数值较小，潲水油与合格油电导率值相差不大，不能用来鉴别潲水油和合格油；去离子水的加入量与水相电导率存在较好的负相关性；不分离油水相直接测量对结果影响不大，因不方便清洗仪器，建议分开测量。吉礼【10】将泔水油掺入到一级菜子油中，探讨了泔水油含量与电导率之间的关系，研究发现加入石油醚使油脂的粘度变小，金属离子和杂质等导电物质能更快、更完全地被水浸提，可减小电导率测定误差。

利用测定电导率鉴别地沟油的方法基本类似，都是测定油脂萃取液水相或油脂与一些溶剂互溶后的电导率。其它研究如朱锐等[11-12]将地沟油掺入到菜子油中，得出掺假量与电导率呈线性关系，据此设计了一套电导率检测的简易装置。陈守江等[13]模拟劣质泔水油，在单甘脂乳化作用下将其与水混溶后进行电导率测定，得出电导率与污水的污染程度呈显著正相关。从以上研究不难发现，虽然所检测的样品各异，但所有样品与合格食用油相比都含有大量的金属离子，刘志金所研究的样品是唯一经过精炼的地沟油，精炼过程中使用5%的食盐水进行洗涤，必然增加地沟油中的离子含量，导致电导率增大。经过精炼的油脂可以除去大部分水溶性物质，这使得利用测定电导率鉴别地沟油的方法不一定准确、可行，但电导率法操作简单，所用仪器设备成本低，可以作为快速检测的初筛手段。

1.3 胆固醇检测

地沟油不可避免地混有动物油脂，动、植物油脂的最大区别是脂肪酸构成和甾醇类成分，动物油脂的脂肪酸成分复杂，难以找到一种合适的脂肪酸作为指标性成分区别动、植物油脂，然而甾醇在动、植物油脂中区别很明显，动物油中主要为胆固醇，植物油中为植物甾醇，并且胆固醇极性很低，地沟油在精制过程中很难去除，特征性强，因此有研究利用鉴别胆固醇来区分地沟油[14-15]。

陈初良等[16]用比色法对地沟油中的胆固醇进行测定，发现当油脂中胆固醇含量超过50 mg／g时，不皂化物与铁矾溶液呈紫红色，胆固醇含量小于50 mg／g时呈暗绿色，得出可以用油脂不皂化物与铁矾溶液的显色情况或胆固醇含量来鉴别食用植物油是否掺有动物油或地沟油。郭涛等[17]利用高效液相色谱法进行研究，得出胆固醇含量大于0.05 mg／g时可以作为植物油中掺混地沟油的依据。陈红等[15]利用超高效液相色谱三重四级杆质谱法对市场抽取的30个火锅油、潲水油及地沟油样本进行测定，此法有良好的灵敏度、准确度及专属性，可以利用检测油脂中的胆固醇含量来鉴别火锅油、潲水油和地沟油。张锐等[18]提出利用气相色谱测定胆固醇含量鉴别地沟油的方法，结论与陈初良、郭涛等一致，即当样品胆固醇含量大于0.05 mg／g时可以初步认为植物油中掺混了地沟油。

虽然胆固醇在精炼过程中难以去除，但所测的地沟油中若不含胆固醇或含量很少，鉴别胆固醇含量的方法就不适用了，如郭涛等对煎炸老油中胆固醇含量进行了检测，一般情况下煎炸老油与动物性食品接触相对较多，但检测结果却未含有胆固醇。比色法和气相色谱、液相色谱法的检测灵敏度不高，仅能对胆固醇含量大于0.05 mg／g的样品进行判定，而色谱法所用仪器昂贵，不利于普及，所以通过检测胆固醇含量来检测地沟油的方法有较大的局限性。

1.4 洗涤剂检测

常用洗涤剂主要成分是十二烷基苯磺酸钠，是既亲水又亲油的两性物质，易混入到废弃油脂中，精炼地沟油也很难完全去除，而天然食用油中不含有，因此可以利用检测油脂中十二烷基苯环酸钠的含量来鉴别地沟油。

刘薇等[19]用荧光法研究发现，潲水油水萃取物中十二烷基苯磺酸钠在290 nm处出现特征荧光峰(λex=230 nm)，可用以鉴别潲水油和合格食用植物油。张寒俊等[20]研究得出在同步扫描模式下固定Δλ=22 nm，利用同步荧光猝灭法可以直接测定地沟油中微量的十二烷基苯磺酸钠。李占彬等[21]用紫外分光光度计测定优质油中十二烷基苯磺酸钠的平均含量为 0.35 μg／kg，潲水油中为 19.9 μg／kg，含量差别较大，认为此法可用于潲水油的鉴别。

十二烷基苯磺酸钠的检测方法较多，但用于鉴别地沟油的研究还较少，未来的研究应把更多的检测方法应用到地沟油的检测中，找出最优方法。同样作为外源物质，若油脂中根本没有十二烷基苯磺酸钠，也难以利用此法鉴别出劣质食用油，如煎炸老油。另外，酒店餐具多由专门的消毒公司洗刷，大大减少了潲水油与洗涤剂的接触机会，这样回收的废弃油脂并不一定含有十二烷基苯磺酸钠，因此利用检测十二烷基苯磺酸钠鉴别地沟油也有局限性，只能用于油脂掺伪检测的初步筛选方法。

1.5 极性组分检测

油脂使用过程中一般经过高温加热，与氧、水等物质相互作用，发生氧化、聚合、裂解和水解等一系列复杂的反应，产生比正常植物油分子(甘油三酯)极性较大的一些饱和及不饱和醛、酮、内酯等物质，因此有人研究利用鉴别油脂的极性物质来鉴别地沟油和合格食用油。

目前对煎炸老油中极性成分的测定研究较多，El-Shami等[22]测得煎炸老油电导率和柱层析法测得极性组分含量之间相关系数为0.9847，认为可以利用测定电导率判断煎炸老油中的极性成分。赵超敏等[23]采用了Testo 265食用油脂品质检测仪和柱色谱法对煎炸油中的总极性成分进行了测定对比，得出极性组分含量随煎炸时间延长逐渐增大，并与煎炸时间呈线性关系，各油样薄层色谱的拖尾斑是煎炸油区别食用植物油的重要特征。尹平河等[24]利用薄层色谱法对潲水油和煎炸老油的极性成分分析，发现潲水油和煎炸老油含有醛、酮类物质，使得Rf=0.4，0.21之后有明显的拖尾斑成分，薄层色谱法可以作为鉴别食用植物油与潲水油、煎炸老油的简单、快捷和准确的方法之一。黄军等[25]的研究与尹平河类似，不同之处在于所用样品，尹平河重点分析的是潲水油和煎炸老油与合格食用油的区别。黄军还同时分析了不同精炼油之间的差别，说明精炼工艺对废弃油脂极性的影响较大，可以用薄层色谱法和柱色谱法来简便、快捷、准确分析鉴定油脂的极性化合物含量及判断精炼油脂品质优劣。

只区别煎炸老油、潲水油同合格食用植物油的极性组分相对比较容易，但是地沟油要冒充合格食用油必定经过精炼工艺，从黄军等的研究不难发现，精炼会除去大部分极性组分，这就增加了依据极性组分鉴别地沟油与合格食用油的难度，目前对油脂中极性组分的研究多是定性，而不易定量。所以检测极性组分不一定能准确鉴别出地沟油。

1.6 钠、氯离子检测

油脂使用过程中不可避免地与各种调味剂接触，而食盐、味精是食品烹调时的必需调味品，废弃油脂与合格食用油脂相比含有更多的钠离子、氯离子，因此有研究通过检测油脂中钠离子、氯离子含量来区别地沟油。

国标GB／T5009.91-2003规定了用火焰原子发射光谱法测定食品中的钠。黄道平等[26]用国标法对5种不同种类油脂的钠含量进行测定，结果表明除潲水油中钠含量为9.38 mg／kg外，其它食用油脂都未检出，认为钠离子含量的检测可以作为鉴别样品是否为使用过的油脂的重要指标。蒋江虹等【27】对样品进行干灰化法前处理后用原子发射光谱法测定，采集了武汉市的13个城区40件“二次用油”，5件正品食用油，检测结果显示正品油中钠含量为1.0～6.0 mg／kg，“二次用油”有6件钠含量在1.0～6.0 mg／kg之间，5件在6.0～10.0 mg／kg之间，29件在 10～33 mg／kg之间，从而认为钠离子含量可以作为鉴别样品是否为使用过的油脂的重要指标之一。王利等【28】用原子吸收光谱法对油脂水萃取液中的钠离子进行测定，结果合格食用油中基本检测不出钠离子，而炸麻花油和炸油条油中均能检出，从而认为采用加热萃取法结合原子吸收分光光度法检测油脂中的钠离子含量可以作为鉴别地沟油的方法之一。

氯离子测定有分光光度法、滴定法、离子色谱法、原子吸收法等。魏益华等[29]用氧化钙为熔剂，将样品在恒温马弗炉中于550 ℃加热4 h，冷却后用水超声浸提，过On Guard Na ⅡSPE 柱除去处理液中的金属离子，用离子色谱法测定氯离子含量，测定结果表明，地沟油中氯离子含量平均为14.77 mg／kg，而食用油中为2.7 mg／kg，该方法测出的氯离子含量可以用来鉴别地沟油与普通食用油。

国标法进行油脂中钠的测定样品预处理较为复杂，蒋江虹等虽然将样品的湿法预处理改进为干法消化，但操作过程还是相对复杂，不能实现快速检测。测定氯离子的方法较多，应用油脂中氯离子的测定研究却较少，魏益华等采用的离子色谱法虽然测速快而准确，但仪器昂贵且操作复杂，不宜推广应用。精炼工艺会去除大部分水溶性物质，且钠、氯离子不溶于油脂，经过精炼地沟油中的钠、氯离子几乎与合格油差别不大，很难借此辨别真伪，如蒋江虹等所测的“二次用油”样品中有5个样品所测的钠离子含量与合格食用油结果一致。所以测定钠离子、氯离子含量不一定能准确鉴别出经过精制加工的地沟油，只能用于油脂掺伪检测的筛选。

1.7 特定动物基因检测

食用油基因法检测的主要难点在于DNA的提取，Pauli等[30]研究了从粗制大豆油中提取DNA的方法，但不适用于精炼油。覃文等[31]用PCR法定性检测食用油脂中转基因成分，分别检测了食用油脂中玉米的内源基因IVR和大豆内源基因Lectin以及外源抗虫基因CryIA(b)基因、抗除草剂基因EPSPS基因，结果表明所检测食用油脂中含有转基因大豆和玉米。用基因法对地沟油的鉴别研究报道较少，朱旭平等[32]的专利介绍了通过参考文献获得候选基因、对候选基因经过blast与GenBank数据库筛选，选出常见食用油差异较大的特异基因，最后将多物种目的基因序列对比找出动物特有基因片段，用实时荧光定量PCR扩增动物特有基因片段后，根据Ct值来判断使用油中是否含有地沟油，或者根据标准品检测拟合的标准曲线来确定食用油中地沟油的含量。

虽然朱旭平等的研究检出限较高，但食用油脂经过精炼等加工之后，所残留的核酸被严重破坏成碎片状，且含量极低，对提取后目标DNA含量及纯度的测定技术要求较高，操作相对复杂，不适于快速检测。

1.8 多环芳烃检测

油质在高温烹调加工时发生热解或热聚反应产生大量的多环芳烃，由于多环芳烃具有脂溶特性，在使用过程中所经历的复杂环境也很容易使油脂受到多环芳烃的污染，GB 2716-2005 食用植物油卫生标准规定，苯并(a)芘含量不得超过10 μg／kg，因此可以测定油脂中多环芳烃的含量来鉴别地沟油。

我国针对油脂中多环芳烃的检测专门制定相关标准分析方法，如GB／T 23213-2008 植物油中多环芳烃的测定气相色谱-质谱法、GB／T 22509-2008动植物油脂苯并(a)芘的测定反相高效液相色谱法、GB／T 24893-2010动植物油脂多环芳烃的测定、GB／T5009.27-2003食品中苯并(a)芘的测定方法。黄军等[33]对潲水油进行精炼，按GB／T 5009.27-2003法测定，结果毛潲水油中的苯并(a)芘含量超过标准的60%，通过精炼该指标有所降低，但精炼油中苯并(a)芘依然超标10%。国标法相对复杂，设备要求高，有很多研究对样品的预处理方法进行改进，特别是对多环芳烃的萃取富集有不同程度的改进，可以参考已有的样品前处理方法研究结果结合国标法提高检测效率，未来研究可以把多环芳烃的其它检测方法用于鉴别地沟油。此外，多环芳烃也可以利用多种方法去除，若地沟油精炼时特别考虑了多环芳烃的去除工艺，精炼后的地沟油是否还可以用检测多环芳烃来鉴别尚有待研究。

1.9 其它指标的检测

鉴别地沟油的其它检测方法有水分含量、黄曲霉毒素残留、折光率、重金属含量、固体脂肪含量、脂肪酸图谱对比、脂肪酸相对不饱和度、甘油三酯聚合物含量、内源性微量成分测定等，如黄军等[33]研究发现即使经过充分提炼的地沟油，黄曲霉毒素、苯并(a)芘的含量仍然超标10%～20%。王乐等[34-35]测得 Fe，Pb，Cr，Zn，Mn 在地沟油中含量很高，不同来源的地沟油中固体脂肪含量为9.47%～43.25%不等，而食用植物油的固体脂肪含量很小甚至为0。尹平河等[36]测得废油脂中脂肪酸相对不饱和度明显小于同种类食用油。许斌等[37]采用气相色谱法对广州市不同食品量化分级的餐饮单位烹调用油脂肪酸图谱进行分析，结果显示，92.6%以上单位绝大部分油品都含有棕榈油、动物油或混合油种类。曹文明等[38]研究认为食用油中含量极少的TGP的含量可以反映地沟油含量，且其数值在精炼过程中呈递增趋势。吴惠勤等[39]采用固相微萃取／气相色谱－质谱方法测定地沟油中的微量杂质成分，把确定的地沟油的特征成分作为鉴别的指标。

精炼可去除地沟油中的大部分外源物质，使地沟油的感官特性有很大的改观，况且没有一种外源物质是所有地沟油都具有的，所以目前对外源物质和感官性质的检测仅可作为地沟油掺伪检测的初步筛选，不能准确鉴别出地沟油。利用油脂不饱和度进行鉴别时，若把不饱和度高的油脂与不饱和度低的油脂混合，这样饱和度就可能达到所需范围，也不能准确鉴别出地沟油。对内源性物TGP的含量和微量成分的研究还在初级研究阶段，虽然较为准确，但所用仪器相对昂贵，不适于快速检测。

2 展望

2011年，北京市食品安全监控中心牵头组织多家科研院所和高等学校的专家对地沟油鉴定技术开展了评估。检测人员先后对80余个指标进行了全方位的筛选，确定了多环芳烃、胆固醇、电导率、特定基因等4大类、20余项有重要鉴别意义的项目，初步建立了地沟油检测的指标系[40]。这是目前为止对地沟油进行的比较全面系统的鉴别研究。

目前还没有准确鉴别地沟油的国家标准，所有的研究和检测技术还在探索阶段，对地沟油检测技术的研究还有很多问题亟需解决。未来的研究应该在以下两个方面：一是找出具有普遍代表性的内源或外源物质；二是选出各检测方法中最优的技术，对实验条件与方法加以规范，制定统一的标准。由于地沟油的各种不确定性，开发复合检测技术对地沟油多项指标进行检测才能更加准确的作出判断。为了基层执法部门工作方便，地沟油检测技术最好兼有准确、快速、低成本的特点。

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