食用植物油的品质检测和掺伪鉴别研究
2018-02-18潘东升
◎ 潘东升
(中储粮油脂工业东莞有限公司,广东 东莞 523000)
随着人们生活水平和健康意识的不断提高,植物食用油已逐渐取代动物类油脂,成为人们生活中不可缺少的食品。我国是植物食用油消费大国,植物食用油可以为人体提供丰富的维生素、脂肪酸等营养成分[1]。然而受经济利益的驱动,不少违法分子在植物食用油中掺加一些假的劣质的油品,以次充好,获取非法利益。同时,由于在加工、运输、存储等环节均有可能发生氧化而产生有害物质。由于假食用油中可能含有丙烯醛和黄曲霉素等有害物质,长期食用劣质的植物食用油,会严重影响身体健康,甚至诱发癌症[2]。因此,为了保证食品安全,保证消费者的基本权益,对植物食用油进行品质和掺伪检测具有重要的意义。
1 我国植物食用油的检测现状
目前,国内外用于检测植物食用油的方法有很多,包括常规理化指标检测法、感官检测法、核磁共振法、色谱法、光谱法等。
以上这几种方法中,感官检测方法最为简单,但却大大依靠检测人员的实践经验和判断能力,不同检测员的检测结论可能存在着较大的差异,此方法通常被作为检测前的初步判断。显色法受显色剂本身稳定性、操作时间的影响比较大,而且显色剂通常需要现配现用,需要消耗大量的时间,产生的误差较大。电子鼻是一种新型的检测方法,然而电子鼻具有精度不高、传感器漂移、一致性差等缺点,在实际的应用中结果并不理想[3]。色谱法是国际行业内较为推荐的方法,具有快速、高效、灵敏、抗干扰等优点,然而色谱法在实际检测中会由于种子、油品类型以及加工方法的不同,在使用时具有一定有局限性,而且色谱仪操作流程比较复杂,需要检测员具备一定的操作功底。气相色谱-质谱联用法是目前较为流行的一种检测方法,在检测前需要对食用油先定性、定量处理,与单一的色谱法相比,具有一定的优势,但此方法依然存在着操作繁琐、解谱困难、设备维护昂贵等缺点[4]。气相色谱-离子迁移谱是近年来广泛使用的新型检测技术,该检测技术兼具气相色谱方法和离子迁移谱方法的优点,非常适合于植物食用油的品质检测和掺伪鉴别。
2 气相色谱-离子迁移谱分析技术
离子迁移谱(ion mobility spectrometry,IMS)分析技术最早诞生于19世纪,是研究人员在对气体中的离子进行研究时发现的。1897年,Rntgen在对X射线辐射的离子进行研究,并研究了空气的迁移表征。1903年,Langevin研究了离子迁移率的理论和实际操作,得出了离子迁移率的碰撞属性与分子离子间的吸引力的作用,并对离子迁移率的性质进行了初步的描述。Lovelock等人共同研制了一种简易的离子检测仪器,该仪器可以检测大气中的污染物,具有较高的灵敏度,是现代IMS的雏形[5]。至20世纪,关于IMS的研究成果较少,人们逐步认识到IMS的关键问题不在于物理或者化学性质本身,而在于制作工艺和技术。
GC-IMS是联合了GC和IMS两者技术的仪器,它融合了气相色谱的高分离能力和离子迁移谱的高灵敏度、高分辨等特点,并且安装有静态顶空进校装置,具有快速无损、操作方便、一致性好以及无需前处理等优点。其主要特点如下:①由于具备独特的设计方式,如漂移管、漂移气、电场稳定、电离方式,GC-IMS的灵敏度非常高。②该仪器在漂移管进行了二次分离,大大增强了分离能力。③GC-IMS无需真空环境,在常温常压下就可以正常工作,降低了设备操作的难度和对使用环境的要求。④GC-IMS体积小,便于携带,可以方便在野外应用。
3 GC-IMS在植物食用油品质检测和掺伪鉴别的应用
受品种、品牌、产地、加工方式等因素的影响,不同的植物食用油所含的营养成分以及价值存在着一定的差异。在生产食用油过程中,一些不法商家利用这些差异,没有严格遵守相关生产要求,或者在高价植物食用油中掺杂劣质食用油。在这种情况下,快速有效、简单方便的检测技术和设备正成为食品安全研究的热点之一[6]。基于GC-IMS技术以更准、更快、在线、原位等优势成为新型的检测方法。
目前,基于GC-IMS的植物食用油检测和掺伪的研究报道,多见于国外的研究。Valcarael M等人利用GC-IMS来检测大豆油以判断其品质,将大豆油样品分为初级大豆油、中级大豆油和精炼大豆油,研究表明,利用GC-IMS可以由原来86%的准确率提高到93%,同时可以很好地鉴别其中所包含的多种挥发性成分[7]。Birkenmeier M等人使用GC-IMS来区分来自不同国家的橄榄油,其准确率高达92%以上[8]。Garrido-Delgado等人研究了橄榄油的蛋白质表达谱,研究显示,使用电泳技术和离子迁移技术来鉴定蛋白质是非常实用有效的方法,可以用来判断橄榄油的品质[9]。
受到技术因素的制约,我国对GC-IMS的研究略晚于国外。目前,我国的研究人员主要集中于对单一的IMS技术进行研究。Wang等人利用离子迁移谱技术来判断芝麻油的品质以及判断是否掺伪,研究发现,其准确度依然可以达到95%。张光明等人利用IMS技术判断某保健品中的5型磷酸二酯酶抑制剂,研究结果显示,这种方法可以快速地判断出二乙胺他达拉非、那莫西地那非、伪伐地那非、氨基他达拉非、他达拉非、那红地那非、西地那非7种5型磷酸二酯酶抑制剂[10]。
4 展望
近年来,由于具有绿色环保、快速方便、便于携带等特点,基于GC-IMS分析植物食用油将成为一种热门的检测技术。利用GC-IMS分析不同食用油中的挥发性物质的不同,结合传统的计量工具,可以方便地判断植物食用油的品质以及该油品中是否有掺伪。我国在这方面的研究进展较慢,可以说还是一片空白。但可以欣喜地看到,我国的“十三五规划”中,已经将GC-IMS检测仪器列为未来食品安全检测的重要发展方面。基于GC-IMS技术的指纹图谱对于植物食用油的品质鉴别和掺伪判断具有重要的意义,此外对于整个食品安全问题的研究也将产生一定的影响。相信随着GC-IMS技术的不断发展,以及食品安全分析中更加准确的方法出现,气相色谱-离子迁移谱在植物食用油以及其他食品检测鉴定中得到更加广泛的推广应用。
参考文献:
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[2]彭 斌,卓成飞,李 静,等.混合油脂肪酸组成数学方程式在食用油模拟掺混检测中的验证[J].中国油脂,2017,42(5):60-64.
[3]石亚新,葛武鹏,张晓旭,等.基于动物基因信息分析的食用油鉴别检测方法研究[J].现代食品科技,2016(5):302-308.
[4]李 娟,梁漱玉.近红外快速无损检测食用油品质的研究进展[J].食品与机械,2016,32(11):225-228.
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[6]Khalisanni K,Khalizani K,Rohani M S,et al. Analysis of waste cooking oil as raw material for biofuel production[J].Global Journal of Environmental Research,2008,2(2):81-83.
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[8]Garridodelgado R, Arce L, Valcarael M. Multi-capillary column-ion mobility spectrometry: a potential screening system to differentiate virgin olive oils [J]. Anal Bioanal Chem, 2011, 402(1): 489-498.
[9]Esteve C,Damato A,Marina ML,et al.Identification of olive (Oleaeuropaea)seed and pulp proteins by nLC-MS/MS via combinatorial peptide ligand libraries [J]. J Proteomics,2012,75(8):2396-2403.
[10]Zhang L,Shuai Q,Li P,et al. Ion mobility spectrometry fingerprints: A rapid detection technology for adulteration of sesame oil[J].Food Chem, 2016,192:60-66.