氣相色譜分析脂肪酸組成鑒別地溝油的方法研究

許秀麗 李 娜 任荷玲 張鳳霞 馬小寧 仲維科

(中國檢驗檢疫科學研究院 北京 100123)

1 前言

天然植物油脂具有獨特的甘油三酯類型，脂肪酸是構成植物油脂的甘油三酯的主要成分。不同種類的植物油脂所含脂肪酸組成和含量不一樣，植物油脂與動物油脂所含脂肪酸組成和含量也不一樣［1］。植物油脂所含脂肪酸種類比動物油脂少，大多數植物油脂含5－10種脂肪酸，很少含有奇數、支鏈或低于16個碳原子的不飽和脂肪酸，而動物脂可能含有10－40種脂肪酸［2］。地溝油是常見的混合油脂，大多是動植物油脂的混合［3］。文獻報道有對不同種類植物油的脂肪酸組成進行分析［4］，以及利用脂肪酸組成進行花生油摻偽研究［5］，但目前為止，尚未有應用脂肪酸組成分析鑒別地溝油的方法報道。

本研究應用氣相色譜內標法對典型動、植物油脂與地溝油的脂肪酸組成和含量進行比較和分析，從特征脂肪酸的種類和含量入手，達到對三者的鑒別。并首次將脂肪酸組成分析用于地溝油的判別方法，為成功鑒別地溝油與合格動、植物油脂提供了依據。

2 材料與方法

2.1 材料

植物油均為在北京各大超市購買，包括花生油、大豆油、玉米油、橄欖油、食用調和油、葵花籽油等;動物油為從農貿市場購買動物油脂;地溝油均為公安部門查封的地溝油廠家生產或已經勾兌好準備銷售的精煉地溝油，由衛生部提供。

2.1.1 試劑

十一碳酸甘油三酯(純度98%)、37種脂肪酸甲酯標準溶液(濃度10mg/mL)：sigma公司;其他試劑：國產分析純。

2.1.2 十一碳酸甘油三酯內標溶液(1.00mg/mL)

準確稱取0.1g十一碳酸甘油三酯，加入80mL甲醇混合直至溶解，移入100mL容量瓶中甲醇溶液定容，在冰箱中可冷藏保存一個月。

2.1.3 脂肪酸甲酯標準溶液(37種)

將脂肪酸甲酯混合標準溶液從安培瓶中完全轉移到10mL容量瓶中，用二氯甲烷定容，在冰箱中冷藏可保存一周。

2.1.4 儀器

Agilent6890N氣相色譜儀：配有FID氫火焰離子化檢測器，安捷倫公司;色譜柱：毛細管色譜柱(DB －23，60m*0.25mm*0.25μm，Agilent);恒溫水?。?40℃ －100℃)+1℃，東方電工;分析天平：感量0.1mg，梅特勒－托利多。

2.2 方法

2.2.1 樣品前處理

稱取樣品0.1g于燒瓶中，加入2%氫氧化鈉甲醇溶液8 mL，連接回流冷凝器在80℃水浴上回流，直至油滴消失;從回流冷凝器上端加入15%三氟化硼甲醇溶液7mL，繼續回流2min;用去離子水沖洗回流冷凝器，繼續加熱1min;從水浴上取下燒瓶，迅速冷卻至室溫，準確加入10mL正庚烷，振搖2min，吸取上層正庚烷溶液，過無水硫酸鈉，過膜，上機待測。

2.2.2 GC/FID 測定條件

色譜柱：毛細管色譜柱;進樣口溫度：225℃;檢測器溫度：280℃;柱溫：100℃ (4.0 min)3℃/min 240℃(15 min);載氣：氮氣，恒壓模式，柱頭壓10psi;分流比：50：1;進樣體積：1.0 μL。

3 結果與討論

3.1 常見植物油脂的脂肪酸組成指紋譜圖特征

表1總結了常見油脂的脂肪酸組成，包括十四碳以下脂肪酸、豆蔻酸(C14：0)、棕櫚酸(C16：0)、硬脂酸(C18：0)等常見脂肪酸。表1顯示，不同的油脂有其特征的脂肪酸組成，據此可以制作特定油脂的脂肪酸指紋圖譜，根據未知油脂的脂肪酸組成及其比例的不同，用以判定該油脂更接近于哪類油脂。其次，常見油脂中飽和脂肪酸：單不飽和脂肪酸：多不飽和脂肪酸(S∶M∶P)的比例，也可以作為脂肪酸指紋圖譜的一個特征。

表1 常見油脂的脂肪酸組成(%)

本研究選取12種花生油、7種大豆油、4種玉米油和4種棕櫚油，對其37種脂肪酸進行了逐一測定，結果見表2－表5，可以作為具體油脂的指紋譜圖，構建常見油脂脂肪酸指紋譜庫。同時，本研究仍在搜集更多更廣泛的油脂種類，對其37種脂肪酸組成進行分析，加入脂肪酸指紋譜庫中。對于未知樣品，根據其37種脂肪酸組成特征，判定屬于哪一類或更接近于哪一類特定油脂，結合其他判定指標，對未知油脂進行最終判定。

據此，可得到常見油脂脂肪酸組成的指紋譜圖特征。如花生油單不飽和脂肪酸(M)含量高，約50%以上;大豆油亞油酸含量大于50%，而單不飽和脂肪酸含量相對較低;葵花籽油亞油酸含量70%以上;菜籽油單不飽和脂肪酸含量較高，約60%以上;棕櫚油的特征是飽和脂肪酸含量高，約50%左右等，均可以作為常見油脂脂肪酸組成的指紋譜圖特征。

表2 花生油的37種脂肪酸含量(%)

3.71 －5.85

表3 大豆油的37種脂肪酸含量(%)

?

表4 玉米油的37種脂肪酸含量(%)

?

表5 棕櫚油的37種脂肪酸含量(%)

11 C15：1N5 ND ND ND ND 12 C16：0 33.52 17.86 39.24 43.21 C16：0 范圍在 17.86 －43.2113 C16：1N7 0.14 0.15 0.18 0.15 C16：1N7 范圍在 0.14 －0.1814 C17：0 0.09 0.10 0.10 0.10 C17：0 范圍在0.09 －0.1015 C17：1N7 0.02 0.05 0.02 0.03 C17：1N7 范圍在 0.02 －0.0516 C18：0 3.42 4.07 4.24 4.26 C18：0 范圍在3.42 －4.2617 C18：1N9T 0.02 0.06 0.03 0.07 C18：1N9T 范圍在 0.02 －0.0718 C18：1N9C 油酸 33.08 31.33 39.84 36.21 油酸范圍在33.08－39.8419 C18：2N6T ND ND ND ND 20 C18：2N6C 亞油酸 8.48 40.63 10.95 9.11 亞油酸范圍在8.48－40.6321 C18：3N6 γ－亞麻酸 0.04 ND 0.02 0.04 γ－亞麻酸范圍在ND－0.0422 C18：3N3 α －亞麻酸 0.15 4.36 0.23 0.15 α －亞麻酸范圍在0.15－4.3623 C20：0花生酸 0.29 0.36 0.35 0.35 花生酸范圍在0.29－0.3624 C20：1 0.11 0.24 0.13 0.13 C20：1 范圍在 0.11 －0.2425 C21：0 ND ND ND ND 26 C20：2 0.02 0.00 0.02 C20：2 范圍在 ND －0.0227 C20：3N6 ND ND ND ND 28 C20：4N6 ARA ND ND ND ND 基本不含ARA 29 C20：3N3 ND 0.02 0.01 0.02 C20：3N3 范圍在 ND －0.0230 C22：0 0.02 0.29 0.06 0.06 C22：0 范圍在 0.02 －0.2931 C20：5N3 EPA ND ND ND ND 不含 EPA 32 C22：1N9 芥酸 0.02 0.01 0.02 0.01 芥酸范圍在0.01－0.0233 C22：2N6 ND ND ND ND 34 C23：0 ND ND ND ND 基本不含奇數碳C23：035 C24：0 0.06 0.11 0.07 0.07 C24：0 范圍在 0.06 －0.1136 C24：1N9 ND 0.03 0.00 ND 37 C22：6N3 DHA ND ND 0.00 ND 不含 DHA總脂肪酸 82.21 101.65 98.35 96.88飽和脂肪酸 38.50 23.31 45.23 49.29 飽和脂肪酸范圍在23.31－49.29單不飽和脂肪酸 33.38 31.81 40.18 36.53 單不飽和脂肪酸范圍在31.81－40.18多不飽和脂肪酸 8.67 45.03 11.21 9.34 多不飽和脂肪酸范圍在8.67－45.03 n －9 33.11 31.37 39.85 36.22 n －9 范圍在31.37 －39.85 n －6 8.52 40.63 10.97 9.15 n －6 范圍在8.52 －40.63 n －3 0.15 4.38 0.24 0.17 n －3 范圍在0.15 －4.38不飽和脂肪酸 42.05 76.84 51.40 45.87 不飽和脂肪酸范圍在42.05－76.84反式脂肪酸 0.02 0.06 0.03 0.07 反式脂肪酸范圍在0.03－0.07不/飽 1.09 3.30 1.14 0.93 不飽和與飽和脂肪酸比例在0.93 －3.30

3.2 地溝油與植物油差異性脂肪酸分析

部分地溝油及動物油的37種脂肪酸含量見表6。

表6 地溝油及動物油的37種脂肪酸含量(%)

0.47 －3.81

對常見植物油脂、動物油脂以及地溝油的37種脂肪酸進行結果對比分析發現，除了特征油脂的脂肪酸指紋譜圖特征之外，還有3種差異性比較明顯的脂肪酸，分別為月桂酸(C12：0)、肉豆蔻酸(C14：0)和十七烷酸(C17：0)。3種脂肪酸均為飽和脂肪酸，且含碳酸較少，這樣的脂肪酸在植物油脂(除含飽和脂肪酸較高的棕櫚油外)中含量較少，而在動物油脂中含量則明顯較高。3種脂肪酸在每類特征油脂中的具體含量見表7。

表7 植物油、動物油和地溝油中的3種差異性脂肪酸(C12：0，C14：0和C17：0)

3 古法小榨花生油 0.003 0.04 0.07 其余均小于0.003%;C14：0肉豆蔻酸含量4 壓榨一級花生油 0.000 0.03 0.07 0.03－0.05%;C17：0十七烷酸含量0.06－0.08%。5 S 壓榨一級花生油 0.000 0.04 0.076 壓榨一級花生油 0.000 0.04 0.087 古法小榨花生油 0.033 0.04 0.078特香型花生油 0.000 0.03 0.079 壓榨一級花生油 0.000 0.05 0.0810 壓榨濃香花生油 0.000 0.05 0.0811 花生油 0.000 0.04 0.0712 醇香花生油 0.000 0.04 0.0813 精煉一級大豆油 0.006 0.08 0.07 大豆油14 一級大豆油 0.008 0.08 0.09 C12：0月桂酸含量均小于0.008%;C14：0肉豆蔻酸15 一級大豆油 0.007 0.08 0.10 含量0.07－0.08%;C17：0十七烷酸含量0.0716 一級大豆油 0.005 0.08 0.10 －0.10%。17 大豆油 0.008 0.08 0.0818 一級大豆油 0.007 0.07 0.0919 大豆油 0.000 0.07 0.0920 玉米油 0.004 0.03 0.06 玉米油21 玉米油 0.004 0.04 0.07 C12：0月桂酸含量均小于0.007%;C14：0肉22 玉米油 0.007 0.04 0.06 豆蔻酸含量0.03－0.04%;C17：0十七烷酸含量23 黃金產地玉米油 0.005 0.04 0.07 0.06－0.07%。24 黃金產地玉米油 0.006 0.04 0.0725 棕櫚油 0.164 0.86 0.09 棕櫚油26 棕櫚油 0.087 0.39 0.10 C12：0月桂酸含量均大于0.08%;C14：027 棕櫚油 0.160 0.95 0.10 肉豆蔻酸含量0.39－1.01%;C17：0十七烷酸含28 棕櫚油 0.170 1.01 0.10 量0.09－0.10%。29 花生調和油 0.007 0.07 0.09 調和油30 花生調和油 0.000 0.07 0.09 C12：0月桂酸含量均小于0.01%;31 花生調和油 0.006 0.07 0.09 C14：0肉豆蔻酸除深海魚油為0.16%，32 食用調和油 0.010 0.06 0.07 其余含量0.06－0.07%;C17：0十七烷酸含量33 食用植物調和油 0.009 0.06 0.06 0.07－0.09%。34 天然谷物調和油 0.007 0.07 0.0835 深海魚油調和油 0.008 0.16 0.0836 核桃油 0.000 0.03 0.05 其他油37 油茶籽油 0.007 0.04 0.04 C12：0月桂酸含量均小于0.013%;38 松籽食用油 0.008 0.03 0.06 C14：0肉豆蔻酸除米糠油/壓榨純菜籽油和39 第一油 0.000 0.00 0.09 稻米油高于0.1%，其余均低于0.05%;40 米糠油 0.008 0.21 0.00 C17：0十七烷酸含量均低于0.09%。41 胡麻油 0.010 0.05 0.0542 壓榨純菜籽油 0.010 0.14 0.0643 菜籽油 0.011 0.04 0.0544 稻米油 0.010 0.20 0.0445 稻米油 0.013 0.05 0.0546 高油酸 芥花籽油 0.013 0.04 0.0547 牛油1 0.096 1.89 0.42 動物油48 牛油 2 0.080 1.90 0.41 C12：0 月桂酸含量均高于0.08%;C14：049 羊油1 0.092 2.32 1.40 肉豆蔻酸均高于0.47%，甚至高達2.32%;50 羊油2 0.085 2.26 1.36 C17：0十七烷酸含量除雞油和鴨油含量低于0.1%，

51 雞油1 0.200 0.47 0.08 其余均高于0.40%，甚至高達1.40%。52 雞油2 0.200 0.48 0.0853 鴨油1 0.116 0.51 0.0854 鴨油2 0.109 0.50 0.0655 地溝油1 0.045 0.55 0.17 地溝油56 地溝油 2 0.037 0.55 0.15 C12：0 月桂酸含量除個別低于 0.01%，57 地溝油3 0.006 0.08 0.11 其余均高于0.01%，其中絕大多數高于0.03%;58 地溝油 4 0.013 0.09 0.12 C14：0 肉豆蔻酸個別低于0.1%，其余均高于0.1% ，59 地溝油5 0.005 0.07 0.09 甚至高達3.44%;C17：0十七烷酸含量個別低于60 地溝油 6 0.009 0.08 0.09 0.1% ，其余均高于 0.10%。61 地溝油 7 0.014 0.64 0.0962 地溝油 8 0.017 0.14 0.0863 地溝油 9 0.142 0.94 0.1164 地溝油 10 0.163 0.95 0.1065 地溝油 11 0.042 0.69 0.1266 地溝油 12 0.212 3.44 0.2267 地溝油

表7顯示，在研究的所有植物油中，月桂酸(C12：0)百分含量 ＜0.03%，且絕大多數 ＜0.01%;肉豆蔻酸(C14：0)除深海魚油調和油、米糠油、壓榨純菜籽油和稻米油外，其余均＜0.1%;十七烷酸(C17：0)均＜0.1%。而在動物油脂和地溝油中3種脂肪酸含量則明顯較高。因此，該3種脂肪酸可以作為地溝油與植物油區別的特征指標。

3.3 根據脂肪酸組成鑒別地溝油的過程及判定依據

首先排除未知油脂是否為棕櫚油或含有棕櫚油(可以根據脂肪酸指紋圖譜)，然后根據以下條件判定：月桂酸(C12：0)含量 ＞0.03%，判定為地溝油;月桂酸(C12：0)＞0.01%，樣品可疑;肉豆蔻酸(C14：0)＞0.1%，除非為特征的深海魚油調和油、米糠油、壓榨純菜籽油和稻米油，可以判定為地溝油;十七烷酸(C17：0)＞0.1%，也可以判定為地溝油。詳見表8。

4 結論

通過對50多種市售植物油的37種脂肪酸組成進行分析，總結出了特定油脂的脂肪酸組成特征，建立了特定油脂的脂肪酸指紋譜庫，可以進行油脂類別歸屬的判斷。同時對20多種地溝油的脂肪酸組成進行分析，發現了地溝油與植物油的差異性脂肪酸組成，可以用于地溝油的判別分析。應用該鑒別地溝油方法參加兩次衛生部組織的盲樣考核，陰性準確率分別為89%和60%，陽性準確率分別為93%和91%。

陰性誤判中有2次為棕櫚油，其原因于在前期的研究中未接觸過棕櫚油樣品?，F在通過脂肪酸分析方法，可得知棕櫚油的棕櫚酸以及飽和脂肪酸含量較高，且具有特征明顯的脂肪酸指紋譜圖和脂肪酸組成，因此可以解決對于棕櫚油的陰性誤判;此外，對于菜籽油誤判，由于已知其脂肪酸組成中芥酸含量較高，且具有特征的脂肪酸組成指紋圖譜，因此目前也可以據此避免陰性誤判。

通過兩次參加盲樣考核的結果來看，應用脂肪酸分析方法作為地溝油的判別依據是有效且切實可行的，通過指標的優化和樣本數據庫的擴大，可以真正解決地溝油檢測這個難題。

［1］S M van Ruth，M Rozijn，A Koot，et al.Authentication of feeding fats：Classification of animal fats，fish oils and recycled cooking oils［J］.Animal Feed Science and Technology，2010，155：65 －73.

［2］朱桃花，范璐，錢向明，等。HPLC分析植物油脂甘油三酯結構組成的研究［J］.中國油脂，2011，36(5)：59 －63.

［3］曹文明，薛斌，楊波濤，等。地溝油檢測技術的發展與研究［J］.糧食科技與經濟，2011，36(1)：41 －44.

［4］李丹華，朱勝陶.氣相色譜法測定常見植物油中脂肪酸［J］.糧食與油脂，2006，8：46 －48.

［5］何艷華.應用氣相色譜方法測定花生油摻偽的探討［J］.檢測與分析，2008，93(9)：71 －72.