基於指紋圖譜技術的地溝油鑑別方法

2023-10-11 14:55:04 1

基於指紋圖譜技術的地溝油鑑別方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於指紋圖譜技術的地溝油鑑別方法，屬於農產品品質與安全檢測領域。針對傳統地溝油的鑑別方法基本上是以傳統的性狀鑑別和理化鑑別確定真偽、評價優劣，鑑定的人為因素較大，或只考慮眾多複雜成分中的個別成分，而忽略了地溝油的其他諸多成分。本發明分別採用紅外光譜(IR)、紫外-可見光譜和氣相色譜-質譜(GC-MS)聯用技術建立指紋圖譜資料庫，並對待鑑別油樣的脂肪酸成分進行分析，結合地溝油特異性組分肉豆蔻酸和脂肪酸相對不飽和度(U/R)結果對油品進行準確鑑別。解決目前地溝油僅使用幾個單一指標而無法全面準確進行鑑別的困難。同時指紋圖譜資料庫建立後易於維護，並且鑑別準確性和重複性好，實用價值高。
【專利說明】基於指紋圖譜技術的地溝油鑑別方法【技術領域】[0001]本發明涉及基於指紋圖譜技術的地溝油鑑別技術，屬於農產品品質與安全檢測領 域。【背景技術】[0002]地溝油是質量、衛生極差，過氧化值、酸價、水分、羰基價、內醛、等指標嚴重超標的 非食用油。潲水油、煎炸老油、劣質食用油、摻偽食用油等統稱為地溝油。[0003]目前我國地溝油的鑑別檢測基本上是以傳統的性狀鑑別和理化鑑別確定真偽，評 價優劣。鑑定的人為因素較大，或只考慮眾多複雜成分中的個別成分，而忽略了地溝油的其 他諸多成分。指紋圖譜技術是當今國際公認的控制中藥質量的質控模式和中藥材真偽鑑別 技術。指紋圖譜具有較高的直觀性，並能提供大量的有關化合物組成和結構的信息，有效減 少人為主觀判斷造成的錯誤。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是設計出一種基於指紋圖譜技術的地溝油鑑別技術，解決傳統的性 狀鑑別和理化鑑別人為可控性、複雜不準確性等問題。利用紅外光譜[0005](IR)、紫外-可見光譜(UV)、氣相色譜-質譜(GC-MS)聯用等技術，建立地溝油脂 肪酸成分的分析檢測方法和指紋圖譜資料庫，從而解決目前地溝油僅使用幾個單一指標而 無法全面準確進行鑑別的困難。[0006]本發明的步驟如下:[0007]I)將研磨好的KBr粉末乾燥壓片後，用吸管分別取合格的食用油(花生油、菜籽 油、調和油等)和地溝油(包括潲水油、煎炸老油、餐館用油等)，各滴取I滴至每份溴化鉀 壓片上，利用紅外光譜(IR)對樣品的光譜吸收進行掃描(掃描範圍4000CHT1?400CHT1)， 建立油品的紅外光譜吸收圖譜庫。[0008]2)分別吸取合格的食用油(花生油、菜籽油、調和油等)和地溝油(包括潲水油、 煎炸老油、餐館用油等)至石英比色皿中，以蒸餾水作為參比，進行紫外-可見吸收光譜掃 描(掃描範圍230nm?800nm)，建立油品的紫外-可見光譜吸收圖譜庫。每次檢測完油樣 需用異辛烷清洗比色皿，以免樣品交叉汙染。[0009]3)分別取合格的食用油(花生油、菜籽油、調和油等)和地溝油(包括潲水油、煎 炸老油、餐館用油等)至IOmL比色管中，在室溫下進行甲酯化處理。吸取甲酯化後的上層 溶液進氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)，對總離子流圖(TIC)中的揮發性有機物進行定性掃 描(掃描範圍10-500amu)和峰面積歸一化定量分析，各化合物用NIST譜庫進行檢索和對 照分析，建立相應油品的氣相色譜-質譜指紋圖譜資料庫。[0010]4)取待鑑別的油分別執行步驟1、步驟2和步驟3，分別得到紅外光譜吸收圖譜、紫 外-可見吸收光譜吸收圖譜和氣相色譜-質譜總離子流圖等指紋圖譜。通過譜圖和數據之 間差異，利用相似度評價法、相對強度對比法、指標成分的含量差異等，對各種指紋圖譜信息進行綜合判別分析，建立質控模式。[0011]本發明建立地溝油的多指標成分和多譜學指紋圖譜質控技術與綜合評價體系， 對地溝油的鑑別準確性大，紅外光譜(IR)、紫外-可見吸收光譜(UV)及氣相色譜-質譜 (GC-MS)三種指紋圖譜資料庫建立後，易於維護且方法穩定性好，能重複使用，實用價值高。【專利附圖】

【附圖說明】[0012]圖1是玉米油紅外光譜圖[0013]圖2是潲水油紅外光譜圖[0014]圖3是某調和油紫外-可見吸收光譜圖[0015]圖4是煎炸老油紫外-可見吸收光譜圖[0016]圖5是某調和油的氣-質聯用總離子流圖[0017]峰名:棕櫚酸(11.56min,13.35 % )，硬脂酸(14.81min，5.08 % )，順-油酸 (15.24min，25.94% )，順-亞油酸(15.95min，44.71% )，順-亞麻酸(16.96min，6.51% ), 正二十碳酸(17.98min, 0.49% )[0018]圖6是某餐館用油的氣-質聯用總離子流圖[0019]峰名:肉豆蘧酸(8.21min,1.08 % )，棕櫚酸(11.56min，40.79 % )，硬脂酸 (14.81min，6.30% )，順-油酸(15.24min，38.10% )，順-亞油酸(15.95min, 10.12% )，正 二十碳酸(17.98min，0.51% )【具體實施方式】[0020]實施實例:首先用吸管取待測油，滴取I滴至溴化鉀壓片上，利用紅外光譜(IR)測 出紅外光譜吸收圖譜，將圖譜與指紋圖譜庫內合格油及餐飲廢油圖譜進行比對，若與譜庫 中某圖譜輪廓比例基本相符，可初步判斷為該油品，然而，大部分合格食用油與地溝油紅外 光譜輪廓相似度高，僅憑譜圖輪廓難以分辨。為進一步考察油品紅外光譜區別，對特定紅外 吸收峰相對強度進行比較，選取各油脂中的共有吸收峰——1745cm-1吸收峰，即羰基(C = O)的伸縮振動峰吸收強度為基準，其它特定吸收峰強度與其比較得到相對強度，比較各油 品紅外吸收相對強度大小，並建立資料庫。圖1和圖2分別為某合格玉米油與潲水油的紅 外圖譜，由於3008CHT1為不飽和碳的C-H伸縮振動峰(反映油品中不飽和脂肪酸的含量)， 結果發現比值差異較大，如玉米油的A3tltl8emVA騰μ為0.7323，而潲水油的 為 0.5194。[0021]下一步進行紫外-可見光譜掃描。由於在230nm以下，樣品的基質幹擾較大導致 基線不穩定，所以光譜掃描的下限在230nm處。以蒸餾水作為參比液，將各種油脂置於石 英比色皿中，分別在230nm?SOOnm範圍內進行紫外-可見光吸收光譜掃描。由紫外可見 光譜圖可知，各種油脂的譜圖存在一定差異性。如花生油、調和油、玉米油和生物柴油均在 400nm以下開始出現吸收峰(如圖3某調和油紫外吸收圖)，而潲水油和煎炸老油出峰位置 均在400nm之後(圖4)。在668nm處潲水油和煎炸老油的吸光度分別為0.195和0.097， 均明顯大於合格食用油(0.002-0.012之間)，且煎炸老油在668nm處有明顯的特徵吸收峰 (圖4)，可以同其他油脂鑑別區分。[0022]對需鑑別的油進行氣相色譜-質譜(GC-MS)檢測。將油樣置於IOmL比色管中，力口AlmL I: I的乙醚-正己烷(體積比)，充分搖勻，然後加入ImL無水甲醇，充分搖勻，再 加入ImL 0.8mol/L KOH-甲醇溶液，充分搖動震蕩5min左右，加入去離子水至刻度，靜置分 層，取上層液進行GC-MS檢測脂肪酸。將掃描出來的圖譜用NIST圖庫進行檢索和對照分析， 用峰面積歸一化法測定脂肪酸的相對百分含量，得出來的數據與氣相色譜-質譜指紋圖譜 資料庫進行比對，觀察待鑑別油樣中是否含有地溝油特異組分——肉豆蘧酸，如某調和油 (圖5)和某餐館用油(圖6)的氣-質聯用總離子流圖所示，脂肪酸百分含量標於出峰時間 後。另外，地溝油的飽和脂肪酸含量明顯高於合格食用油，而其多不飽和脂肪酸含量顯著低 於植物食用油，根據實驗結果可知，合格食用油的相對不飽和度(U/R) —般大於2.5，故若 待鑑別油脂含有肉豆蘧酸，且U/R值小於2.5則可判定為地溝油。[0023]通過以上三個步驟的指紋圖譜技術聯用，能準確的綜合判定待測油是否為地溝油。
【權利要求】
1.採用紅外光譜(IR)測出待測油品的紅外光譜吸收圖譜，與合格油圖譜進行對比，若 與合格油圖譜完全相符，且特定吸收峰強度(如3008CHT1)與1745CHT1共有峰強度比值與合 格油相符，則可初步確定為合格油，若不相符或匹配度不高，需進行另外兩種光譜的測試。
2.對紅外光譜(IR)檢測疑似有問題的油品，需進行紫外-可見光譜再次判定，如待測 油品在400nm以上開始出現吸收峰，且在668nm處吸光度值較大(如大於0.03)，則可初步 判定為地溝油。
3.經紅外和紫外分析後的樣品，進一步進行氣相色譜-質譜(GC-MS)測試譜圖效果理 想，將油樣以有機溶劑或混合有機溶劑(任意體積比)及一定濃度的氫氧化鉀-甲醇溶液 充分甲酯化後，取上層液進行GC-MS檢測脂肪酸，進行總離子流圖圖譜對比分析，與合格油 圖譜一致性高，不含肉豆蘧酸，且脂肪酸相對不飽和度(U/R)大於2.5者為合格油品，否則 為地溝油。
4.結合權利要求書第I條至第3條鑑別結果，綜合判定待測油品是合格油品還是地溝油。
【文檔編號】G01N21/3577GK103528986SQ201210231653
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月4日 優先權日:2012年7月4日
【發明者】許春才, 李辰, 龔悅, 肖明威, 龔青, 曾顯華, 範海陸 申請人:佛山市技術標準研究院, 五邑大學