芝麻油品质检测方法的研究与分析

2018-01-26董悦阳席佳锋刘磊马丽军邵娟娟

中国调味品 2018年12期

董悦阳，席佳锋，刘磊，马丽军，邵娟娟

(河北农业大学渤海校区，河北沧州 061100)

芝麻油是一种将芝麻加工得到的食用植物油，气味香醇，可用作菜品和小吃的辅料。芝麻油富含油酸、亚油酸、木脂素等营养成分，其中芝麻酚、芝麻酚林等多种抗氧化剂的存在可使其长期保存。由于它具有优良的营养价值和市场价值，深受广大消费者喜爱，有些供应商为了牟取经济利益而加入大豆油、花生油等较为廉价的食用油，甚至用芝麻香精、香料调兑之后出售，这严重损害了消费者、合法经营者的正当权益。本文对下面几种检测芝麻油纯度的方法进行了分析，为今后芝麻油的研究提供了一定的参考。

1 显色法检测芝麻油

显色法主要包含以下3种，较为常用的有浓硫酸显色、波多因法和威勒迈志法。显色法是根据芝麻油中芝麻素、芝麻酚等芝麻木脂素类特征性成分在酸性条件下与显色剂发生特异反应，生成具有特征颜色化合物的一种方法，通过待测样品和标准样品比色进行定性定量检测[1]。

1.1 浓硫酸显色法

浓硫酸显色法是根据芝麻素能与经过氯仿处理的浓硫酸作用产生特殊颜色的物质，这种橘红色与芝麻油的剂量成正比。冉启才等对芝麻油进行碱练脱色、油脂净化、提取分离脂肪酸和不皂化物等处理，证明了芝麻素是引起橘红色化合物产生的原因，与芝麻酚、色素、脂肪酸、甾醇等无关。周祥德通过硫酸显色法证明了目视比色会产生5%～10%的误差，定量的准确性不高。孙伟、李凝等发现浓硫酸显色反应可以出现稳定的橘红色，在常温下能够维持2～3 h，显色物质能够稳定存在于硫酸层中，与油脂色泽无关，颜色较深时也不必进行脱色处理[2-4]。

1.2 波多因法

波多因法是根据芝麻酚和蔗糖成分在浓盐酸的存在下发生反应，生成产物的颜色正比于芝麻油含量的一种检测方法，通过样品和标准品的差异进行比较定量。刘馨[5]通过此方法对芝麻油进行纯度检测，利用分光光度计测出油样中的吸光度并与能够在520 nm处有最大吸收值的标准样品进行比较，纯度高于95%时可以认为是纯芝麻油，否则认为芝麻油纯度不够。吴宗成、薛婷允、韩宝丽、周祥德、白满英等[6-10]在波多因法的基础上进行了创新。薛婷允等将样品含量由0.25 g改为0.15～0.20 g，同时改变标准品的取样量，吸光度范围缩小到0.18～0.65，相对误差减小，准确度有所提高。周祥德、韩宝丽、白满英等将蔗糖水溶液代替了蔗糖盐酸溶液，之后添加浓盐酸，能够稳定反应条件，试验的准确度也有所提高。

1.3 威勒迈志法

威勒迈志法是根据芝麻油中的芝麻酚等多种木脂素在浓盐酸存在的条件下与糠醛发生反应，可根据产物颜色判断油样中是否含有芝麻油的一种方法。张社雄[11]利用威勒迈志法得出纯的芝麻油出现2个吸收峰的位置分别在415 nm和520 nm处。郑显义等[12]根据此方法和分光光度计法做对照得出0～40 mg的芝麻油与吸光度呈线性相关且r近似等于1,精密性较好，芝麻油的最低检出限是0.6 mg。检测多种小磨香油时，加标回收率为99.1%～104.6%。张国治等[13]采用一级菜籽油、菜籽毛油、一级大豆油、大豆毛油、芝麻油为实验对象，同时对414 nm和520 nm进行定量检测，芝麻油纯度在波长较长处数值较小，双波长测定提高了检测的准确度。

显色法虽然具有快速、准确、实用等优点，但易受时间、显色剂稳定性的影响，故显色剂不能提前制备，需现用现配。时间控制不当也会使检测的准确度降低。因此，我们需要在此基础上研究出更加简洁、方便的方法，进一步改善实验条件和过程。

2 电子鼻检测芝麻油

针对显色法的不足可以采用电子鼻对芝麻油进行检测。电子鼻也叫“指纹”数据，源于它可以对混合气味和挥发性成分进行分析、识别和检测，它由阵列传感器和可以实现自动化的模式识别系统构成。样品中挥发性成分的整体信息它都可以准确测出。Hai等[14,15]利用3种系统对芝麻油中的玉米油进行了全面的分析。潘磊庆等[16]对芝麻油中掺入的大豆油、玉米油、葵花籽油经由电子鼻体系PEN3进行含量辨别，用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和线性辨别式分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)能够较好区别，且LDA方法较PCA方法效果好。

鲁小利等[17]研发出基于生物嗅觉的模糊神经网络作为电子鼻的一套模式识别系统。该体系在芝麻油精度、收敛速率和运行时间上的检测效果较为显著，在芝麻油以及其他农产品的在线动态监测及保真方面应用较广。

电子鼻的传感技术也有一定的不足，在检测精度以及技术研发方面还有很大的探索和发展空间。

3 光谱法检测芝麻油

荧光光谱法是一种可以检测结构、官能团以及荧光成分不同的植物油的方法，这种方法不必制备大量的样品，有较高的灵敏度和选择性。方慧敏[18]辨别芝麻油、花生油和菜籽油主要通过同步荧光图和三维荧光等高线谱图结合的方法，但能够发荧光的物质较少，易受温度等其他条件影响。

刘燕德等[19]在芝麻油中掺入5%～20%不同比例的花生油、大豆油和玉米油配成样品在4420～12000 cm-1范围内分析，建立PLS定量分析模型和偏最小二乘法进行检测。刘建学等将大豆油、花生油、棉籽油和菜籽油与芝麻油分别依照体积分数为0.5%～100%的比例混合，通过PCA法和聚类分析法鉴别的模型表明掺假量在5%～100%，辨别率为100%，低于5%则无辨别能力。杨佳等[20]采用近红外光谱法和化学计量法进行掺伪和定量鉴别。吴广臣等对玉米油和棉花籽油的掺入利用此方法进行了相关检测和讨论。Vlachos N等[21]鉴别芝麻油中的橄榄油采用傅里叶红外光谱法，在3009 cm-1处能够检测出掺有9%的玉米油或者6%的葵花籽油等。

4 其他检测芝麻油的方法

紫外分光光度法是根据芝麻油中的木脂素等物质的特征吸收峰不同从而进行定性定量分析的一种方法。朱杏冬等[22]采用紫外分光光度法检测芝麻油纯度，操作简单，试剂用量少且精密度较高，其含量与波多因改进法相似。倪澜荪等[23]以正己烷为溶剂测定284 nm处的吸光值，以棉籽油、花生油等做标准加入回收实验且回收率为97.1%，检测精度可以达到0.2 mg/kg。

位丽娜等[24]应用聚类分析法对单一和两种掺伪的芝麻油进行检测，结合化学计量软件和数据分析建立模型，结果表明在检测单一掺伪芝麻油时宜选择矢量归一、二阶导数等预处理方法进行预测，预测的准确率为100%；在检测两种掺伪芝麻油时宜选择二阶导数预处理方法建立的模型，可以实现聚类分析，但有时理论和模型不相符。它不能检测出掺假油的种类和性质，同时操作和计算过程也较为复杂，因此有待于进一步改进。

王贝贝等[25]利用荧光定量PCR技术依照GenBank中芝麻种属特异性基因序列和软件最终合成的特异性引物对芝麻的DNA进行检测。PCR反应基本原理是以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成。PCR技术的关键是1对引物、1个Taq酶、3个温度(变性温度、退火温度、延伸温度)。荧光定量PCR技术较PCR技术具有更高的精密度、灵敏度。荧光定量PCR技术是根据荧光信号的变化来显示DNA模板的含量，此过程要求的条件较为苛刻。通过对多对芝麻油引物的特异性检测可以得出，芝麻特异性引物S199对芝麻DNA的定量检测结果最佳，掺入其他食用油的最低检出限为1%[26]。

于舸等[27]对比分析了纯芝麻油和掺伪芝麻油的一维中红外光谱特性、同步-异步二维中红外光谱特性和后者的数学模型。他们通过同步-异步二维中红外相关谱检测法结合多维偏最小二乘法对掺假芝麻油进行定性定量分析，最终得出同步-异步二维中红外相关谱较同步和异步二维中红外相关谱有更完整的掺假油特征信息并且能够过滤掉不必要的信息，使判别结果更直接有效。

邵小龙等[28]通过低场核磁技术检测掺有大豆油的冷榨、热炸、精炼的芝麻油，3种掺伪油的最低检出限分别为10%，5%，5%，在一定程度上能够较好地区分芝麻油和大豆油样品，但是低场核磁检测仪不能满足广大消费者的需求。

芝麻油纯度快速检测试剂盒目前在国内外基本属于空白阶段，我国市场上仅有一家企业生产销售芝麻油纯度检测试剂盒，但检测效果不甚理想。普通消费者只能凭借感官、物理方法进行鉴别，效果不佳。显色法、光谱法、色谱法、电子鼻法等需要技术人员在实验室进行鉴别，相关仪器比较昂贵，不能实现简单快速检测。因此，芝麻油纯度快速检测试剂盒的研发可以实现快速高效、准确检测，操作过程简单，较低的检测成本能够满足普通消费者和基层执法人员进行鉴别的需求，试剂盒能在检测掺伪过程中发挥重要的作用[29,30]。