地沟油的色谱鉴别技术
2021-12-17范宁伟秦慧芳王颖彭俏
*范宁伟 秦慧芳 王颖 彭俏
(吉林化工学院资源与环境工程学院 吉林 132022)
“地沟油”事件的发生,让油脂检测,尤其是食用油与地沟油鉴别技术的建立和实际应用研究,成为了最近几年的热点[1]。然而地沟油成分繁杂,且主要成分与食用油差别不大,将二者进行准确甄别难度较大[2]。若地沟油掺入食用油的方式存在,鉴别难度会大大增加。因此,建立食用油与地沟油的检测方法,找到准确有效的鉴别技术,是确保食品安全的重要保障。本文对地沟油的色谱鉴别技术进行了总结,详细阐述了各类鉴别方法的应用情况,并对各种检测手段的不足之处进行了剖析,可为地沟油鉴别技术的后续研究提供参考。
1.薄层色谱法
薄层色谱(thin-layer chromatography,TLC)技术常用于混合样中复杂成分的分离、检测。因地沟油中常含有醛、酮类物质,在硅胶板上会呈现出鲜明的拖尾表象,因此在地沟油甄别中也有应用[3-7],如图1[3]。依据这一原理,陈丽华[4]等对多种餐余油与市售食用植物油的薄层色谱特征进行了对比分析,发现地沟油中所含的醛酮等物质的确产生明显的拖尾现象。尹平河[5]等以乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂为展开剂,采用薄层层析对食用油、潲水油、煎炸老油等进行了分离和鉴别,研究结果显示潲水油和煎炸老油拖尾现象明显,而食用油不存在这一现象,食用油与地沟油的色谱峰区别十分明显。黄军[6]等研究也表明地沟油的薄层色谱峰,的确存在拖尾,与食用油的色谱峰区别明显。陈蕾等[7]也认为依据这一现象和研究结果,可建立伪劣油脂和合格油脂的快速鉴别方法。
图1 薄层层析及其在油脂鉴定中的应用
薄层色谱法针对含醛、酮等极性成分的地沟油,具有一定的甄别能力。但若这些极性物质因精炼被去除后,拖尾现象无法表现,在准确鉴别油脂方面仍值得商榷。
2.气相色谱法
食用油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,是高级脂肪酸与甘油形成的酯,食用油中常见的37种脂肪酸见表1。国标GB 5009.168-2016中就是采用气相色谱法来检测油脂中的脂肪酸、挥发性物质、杂质等成分[8]。国内外大部分文献均采用气相色谱法[9-11]检测油脂中的脂肪酸组成及含量。如汪雪芳等采用气相色谱-氢火焰离子化检测器,对28种功能性食用油脂中常见的37种脂肪酸酯进行了定性、定量分析,获得了每种油脂的脂肪酸组成特征,具体的气相色谱峰见图2。
表1 食用油中常见的37种脂肪酸
图2 气相色谱仪及脂肪酸甲酯色谱图
鉴于不同食用油脂中脂肪酸酯的差异性[12],采用脂肪酸成分作为油脂鉴定的技术指标具有一定的实践意义。如陈国电[13]鉴于气相色谱法对脂肪酸的高敏感性,对多种油脂样品中脂肪酸含量进行了检测,结果显示食用油与地沟油的12、14、15烷酸含量存在明显差异,可依此进行地沟油的快速粗选。另外,不少学者从油脂的挥发性成分出发,研究了采用气相色谱法实施油脂鉴别的可行性[14-15]。如干莉娜[14]通过气相色谱-质谱联用仪在地沟油和潲水油中检测出的烷烃、烯烃等杂质成分,明显不存在于正常食用油中。而李小凤等[15]研究团队加入了固相微萃取技术,也发现了地沟油与食用油中的烷烃类、烯烃类、醛类等挥发性成分存在很大差异,可采用油脂中存在的酸类物质、柠檬烯以及大蒜素作为地沟油的判定成分。
胆固醇也是鉴别地沟油常用的指标之一[16-18],因为胆固醇只存在于动物油脂中,植物油中一般不含或含量很少[16],可经过检测胆固醇含量来甄别地沟油和食用油。如许秀丽等[17]采用氘代同位素稀释气相色谱-质谱法能够检测并区别出勾兑5%地沟油的花生油与市售花生油。周永生等[18]可精确检测到地沟油中含胆固醇61.03mg/kg,而食用油未检出胆固醇,据此可判断正常食用油中是否掺有地沟油。
气相色谱法是食用油检测的常用国标方法之一,也是油脂质量的一个有效保障。结合不同的前处理技术和检测技术,在地沟油鉴别领域,气相色谱法可以说是最有前景的鉴别技术之一。但由于地沟油来源的广泛性和成分的复杂性,该方法的普适性还需进一步提高。
3.液相色谱法
液相色谱法主要应用于检测地沟油中醛类物质、辣椒碱化合物、胆固醇等成分。合格的食用油中一般不存在醛类化合物,而油脂经过长期储存、深度使用或反复使用后,会产生诸如醛类、酮类、环氧化物等影响油脂质量的杂质[19]。董树清、王婉等[20-21]通过洗脱、衍生前处理后,均在地沟油及精炼地沟油中检测出大量醛类物质,与食用油区别明显,为地沟油的鉴别提供了一种新方法。
餐余油中常含有大量的调味料,可能会有辣椒碱类物质的存在[22],很多学者开始考虑使用辣椒碱类物质作为区分地沟油和食用油的指标。赵琴等[23]利用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,建立了一种测定不同油脂样品中辣椒碱类物质含量的方法。在实际应用中,所建方法检测发现部分地沟油中辣椒素的含量远高于正常食用油。但是,对于不接触调味料的煎炸油等,鉴别效果不理想。
很多学者也采用液相色谱技术检测油脂样品中的胆固醇。陈红等[24]采用超高效液相色谱-串联三重四极杆质谱(UPLC-MS/MS)方法,建立了一种可快速检测油脂中胆固醇含量的技术(图3)。此技术较好地解决了地沟油复杂基质在检测胆固醇时的干扰问题,在鉴别火锅油、潲水油及地沟油方面,具有较高的准确度。
图3 超高效液相色谱仪及胆固醇的UPLC-MRM色谱图
4.离子色谱法
离子色谱法常通过检测水、食品中的重金属、阴离子等来分析其品质的好坏。餐余油往往会掺杂食盐、醋等调味品,很大程度上存在Cl-、CH3COO-含量超高的现象。赵昌平等[25]运用离子色谱法检测了不同油脂样品中Cl-的含量,发现地沟油的掺入量与氯离子的含量呈正相关,在掺入量大于1%,鉴别准确度较高。黄儒添等[26]则选择离子色谱法测定了油脂样品中的CH3COO-,检测发现合格食用油中基本不存在CH3COO-,而泔水油中存在大批量的CH3COO-。即使油样中仅掺入5%的地沟油,样品IC色谱峰中,也会出现明显的CH3COO-峰(图4),完全能达到鉴别的效果。
图4 离子色谱及油样IC色谱图
尽管离子色谱法快捷、灵敏度高,能简单判别出食用油中有无掺入地沟油,但目前大多也只应用于测定油脂中的离子,在鉴别地沟油方面,其检测准确性无法保证,推广使用有一定难度。
5.结束语
地沟油的鉴别技术是食品安全的有效保障,也是近几年的研究热点。但现有的检测方法均为针对某一具体成分建立的,且多数检测方法存在准确度低、普适性不强等缺点,且随着精炼地沟油技术的提高,检测准确性将会面临更加严峻的挑战。所以,快速、便捷、高准确度的检测技术,或多种检测技术综合使用,应是今后地沟油鉴别领域发展的方向。