王 芳 王艷華 侯俊財(cái)

(青島科創(chuàng)質(zhì)量檢測(cè)有限公司1，青島 266100)(齊齊哈爾市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心2，齊齊哈爾 161005)(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)3，哈爾濱 150030)

在食用油市場(chǎng)上，由于芝麻油銷量大、價(jià)格高、利潤(rùn)豐厚，許多商家大量偽造、制售假芝麻油，其中將一定比例的大豆油摻到芝麻油中是普遍摻假現(xiàn)象，有的是直接使用大豆油兌香油精制成的假芝麻油。目前，鑒別假芝麻油的方法有：揮發(fā)性成分色譜指紋圖譜法[1]，顯色檢測(cè)[2,3]，分光光度法[4]，近紅外光譜法[5]，但是這些方法的準(zhǔn)確性不高，特別是對(duì)芝麻油中摻大豆油制成的假芝麻油難以準(zhǔn)確檢測(cè)，不能準(zhǔn)確計(jì)算摻假芝麻油中大豆油含量。所以需要換個(gè)思路來(lái)研究新的檢測(cè)摻假方法，依據(jù)脂肪酸組成及含量對(duì)假芝麻油進(jìn)行定性分析。芝麻油中脂肪酸種類主要有棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1n9c)和亞油酸(C18∶2n6c)。大豆油中脂肪酸種類主要有C16∶0、C18∶0、C18∶1n9c、C18∶2n6c和亞麻酸(C18∶3n3c)。而且芝麻油中各脂肪酸的含量與大豆油不同，依據(jù)脂肪酸含量的不同可以鑒別芝麻油中是否摻加大豆油，也可以依據(jù)脂肪酸含量計(jì)算芝麻油中摻加大豆油的比例。

本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)量國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上多種芝麻油及大豆油脂肪酸組成及含量，分析芝麻油和大豆油中各種脂肪酸的數(shù)值差異及變化范圍，選出兩種脂肪酸作為特征指標(biāo)。用二元一次方程計(jì)算芝麻油中摻加大豆油的含量，并評(píng)價(jià)建立的方法計(jì)算所得的實(shí)測(cè)含量與含量客觀真實(shí)值之間的差異。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

本實(shí)驗(yàn)中使用的原料為市售9種芝麻油和8種大豆油，其中6種為非轉(zhuǎn)基因大豆油，2種為轉(zhuǎn)基因大豆油；氫氧化鈉、甲醇、三氟化硼(分析純)，正已烷(色譜純)；標(biāo)準(zhǔn)品：37種脂肪酸甲酯混標(biāo)(10 mg/mL)。

氣相色譜儀(Agilent 7890A)，色譜柱為脂肪酸甲酯分析專用柱(SUPELCO SPTM-2560)。

1.2 特征脂肪酸種類的確定及芝麻油中摻加大豆油含量計(jì)算的誤差分析

測(cè)量9種市售芝麻油和8種大豆油的脂肪酸組成，使用歸一化法計(jì)算各脂肪酸含量。按芝麻油和大豆油中脂肪酸含量差異，選出兩種特征脂肪酸。將5種芝麻油與5種大豆油按3個(gè)比例進(jìn)行混合，芝麻油∶大豆油的比例分別為9∶1、7∶3、1∶1。共75種混合方法。檢測(cè)混合油中這兩個(gè)特征脂肪酸含量，將其代入二元一次方程中計(jì)算芝麻油中摻加大豆油的含量，并計(jì)算實(shí)測(cè)含量與含量真實(shí)值之間的誤差。

1.3 芝麻油、大豆油及混合油脂肪酸組成分析方法

對(duì)樣品進(jìn)行甲酯化后用氣相色譜測(cè)定脂肪酸組成及含量[6]。樣品甲酯化過(guò)程：稱量30 mg脂肪于10 mL試管中，向試管中加入2 mL 0.5 mol/L甲醇-氫氧化鈉，40 ℃水浴加熱20 min，再加入2 mL三氟化硼-甲醇(1∶3)，40 ℃水浴加熱20 min，冷卻后加入2 mL正已烷振蕩萃取，吸出正已烷層，再加入1 mL正已烷振蕩萃取，將兩次萃取液混合至10 mL試管中，加入1 g無(wú)水硫酸鈉吸水后供氣相色譜儀分析。每個(gè)樣品做2個(gè)平行樣。

色譜柱為強(qiáng)極性毛細(xì)管柱SUPELCO SPTM-2560(100 m×0.25 mm ×0.2 μm)。氣相升溫程序中初始溫度為140 ℃，保持5 min，之后溫度以5 ℃/min的速率升高至240 ℃，保持25 min。載氣為氮?dú)猓俣葹?.4 mL/min。進(jìn)樣口溫度為250 ℃，氫火焰檢測(cè)器溫度為260 ℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 芝麻油中大豆油含量計(jì)算方法的理論模型

檢測(cè)樣品中脂肪酸組成及含量，用芝麻油和大豆油的比例以及兩種特征脂肪酸的實(shí)測(cè)值列二元一次方程，求得實(shí)測(cè)油中芝麻油與大豆油的含量百分比。

ax+by=m×100

cx+dy=n×100

式中：x為芝麻油含量、y為大豆油含量、a為芝麻油中第一種特征脂肪酸的含量平均值；b為大豆油中第一種特征脂肪酸的含量平均值；c為芝麻油中第二種特征脂肪酸的含量平均值；d為大豆油中第二種特征脂肪酸的含量平均值；m為實(shí)測(cè)樣品中第一種特征脂肪酸的實(shí)測(cè)值；n為實(shí)測(cè)樣品中第二種特征脂肪酸的實(shí)測(cè)值。a、b、c、d為常數(shù)，a、b、c、d、x、y、m、n單位均為g/100 g。

但是芝麻油和大豆油中每種脂肪酸的含量都不是一個(gè)定值，而是一個(gè)范圍，例如GB/T 8233—2008中給出的芝麻油中C18∶1n9c含量范圍為34.4～45.5 g/100 g、C18∶3n3c含量范圍為0.2～1.0 g/100 g。GB/T 1535—2017中給出的大豆油中C18∶1n9c，C18∶3n3c含量范圍分別為17.0～30.0，4.2～11.0 g/100 g。這兩個(gè)國(guó)標(biāo)中給出的數(shù)據(jù)均來(lái)源于國(guó)際食品法典委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)Codex-Stan 210《指定的植物油法典標(biāo)準(zhǔn)》[7]，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是1999年制定的，數(shù)據(jù)來(lái)源于全球各個(gè)大豆及芝麻產(chǎn)地，本實(shí)驗(yàn)以上述標(biāo)準(zhǔn)作為芝麻油是否摻假的主要判斷依據(jù)，建立國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的芝麻油是否摻假的檢測(cè)方法。

2.2 芝麻油和大豆油中特征脂肪酸的確定

2.3 芝麻油中摻加大豆油含量計(jì)算的誤差分析

本實(shí)驗(yàn)中5種芝麻油與5種大豆油分別按9∶1、7∶3、1∶1的比例混合，制成混合油。檢測(cè)混合油中的特征脂肪酸C18∶1n9c和C18∶3n3含量，用上述公式計(jì)算混合油中芝麻油的實(shí)測(cè)含量，并計(jì)算實(shí)測(cè)值與芝麻油含量真實(shí)值之間的誤差，分析誤差來(lái)源。

表2為比例為9∶1的混合油中芝麻油含量真實(shí)值、實(shí)測(cè)值和誤差分析。表2給出了制作混合油所用的芝麻油和大豆油中C18∶1n9c和C18∶3n3含量，用這4個(gè)數(shù)值以及芝麻油含量真實(shí)值算出樣品中芝麻油含量的理論計(jì)算值，來(lái)評(píng)估由于人員操作和儀器穩(wěn)定性帶來(lái)的人員誤差和系統(tǒng)誤差。理論計(jì)算值公式如下：

表1 芝麻油和大豆油中脂肪酸的含量

表2 比例為9∶1時(shí)混合油中芝麻油含量的誤差分析

式中：x為芝麻油含量的實(shí)測(cè)值，m為實(shí)測(cè)樣品中C18∶1n9c含量的實(shí)測(cè)值，n為實(shí)測(cè)樣品中C18∶1n9c含量的實(shí)測(cè)值。x1、x0、e、f、g、h、m、n的單位均為g/100 g。

式中：p0為理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間的誤差。

式中：p為實(shí)測(cè)值與真實(shí)值的誤差。

由表2可以看出，實(shí)測(cè)值與真實(shí)值的誤差較大，芝麻油與大豆油按9 ∶1混合時(shí)的誤差均小于10%，其最大誤差為8.16%，最小誤差為0.27%。所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)方法的誤差來(lái)源主要是將特征脂肪酸含量設(shè)為一個(gè)常數(shù)所帶來(lái)的計(jì)算誤差，芝麻油和大豆油中C18∶1n9c和C18∶3n3的含量是一個(gè)變化范圍，將其變化范圍的中位數(shù)設(shè)為常數(shù)會(huì)給計(jì)算帶來(lái)一定的誤差，由表2的數(shù)據(jù)可以看出計(jì)算誤差是這個(gè)實(shí)驗(yàn)方法的主要誤差來(lái)源。

表3為比例為7∶3的混合油中芝麻油含量真實(shí)值、實(shí)測(cè)值和誤差分析。由表3可以看出，芝麻油與大豆油混合比例為7∶3時(shí)，實(shí)測(cè)值與真實(shí)值間的誤差比混合比例9∶1時(shí)的大，但其誤差均小于20%。誤差最小值為1.09%，最大值為15.55%。

表3 比例為7∶3時(shí)混合油中芝麻油含量的誤差分析

表4為比例為1∶1的混合油中芝麻油含量真實(shí)值、實(shí)測(cè)值和誤差分析。由表4可以看出，芝麻油與大豆油混合比例為1∶1時(shí)，實(shí)測(cè)值與真實(shí)值間的誤差比混合比例7∶3時(shí)的大，誤差最小值為2.59%，最大值為30.35%。與混合比例為9∶1和7∶3的誤差數(shù)據(jù)對(duì)比可以得出，大豆油含量越大真實(shí)值與實(shí)測(cè)值間的誤差越大。是因?yàn)榇蠖褂椭蠧18∶3n3含量范圍為(6.110±0.007)～(10.356±0.017)g/100 g，其含量范圍是4個(gè)特征性脂肪酸中最大的，將其變化范圍的中位數(shù)8.233 g/100 g設(shè)為常數(shù)給計(jì)算帶來(lái)的誤差也最大。

表4 比例為1∶1時(shí)混合油中芝麻油含量的誤差分析

芝麻油中C18∶1n9c含量范圍為(37.234±0.005)～(41.286±0.054) g/100 g，C18∶3n3含量范圍為(0.262±0.001)～(0.372±0.001) g/100 g。當(dāng)樣品中C18∶1n9c含量小于37.234 g/100 g，而且C18∶3n3c含量大于0.372 g/100 g時(shí)就可以確定此樣品為摻了大豆油的假芝麻油。通過(guò)測(cè)量樣品中C18∶1n9c和C18∶3n3兩種特征脂肪酸含量，使用二元一次方程計(jì)算芝麻油中摻加大豆油的含量的方法是可行的。

(1)

式中：x為芝麻油含量的實(shí)測(cè)值；m為樣品中C18∶1n9c含量的實(shí)測(cè)值；n為為樣品中C18∶1n9c含量的實(shí)測(cè)值。x,m,n的單位均為g/100 g。

芝麻油含量大約為90%時(shí)，最大誤差為8.16%，其結(jié)果為(實(shí)測(cè)值±7.36) g/100 g；芝麻油含量大約為70%時(shí)，最大誤差為15.55%，其結(jié)果為(實(shí)測(cè)值±10.84) g/100 g；芝麻油含量大約為50%時(shí)，最大誤差為30.35%，其結(jié)果為(實(shí)測(cè)值±15.00) g/100 g。如果使用這個(gè)公式計(jì)算得出芝麻油含量小于35%，由于誤差太大，這個(gè)計(jì)算方法不再適用，只能得出大豆油含量大于50%的結(jié)論，不能給出準(zhǔn)確大豆油含量數(shù)值。

目前現(xiàn)有的其他鑒別假芝麻油的方法有：揮發(fā)性成分色譜指紋圖譜法，蔗糖鹽酸顯色法，糠醛顯色法，分光光度法，近紅外光譜法等。這些方法是依據(jù)芝麻油中的揮發(fā)性成分與其他種類油脂不同來(lái)進(jìn)行分析，這些揮發(fā)性成分不是芝麻油中的主要成分，而且由于樣品的工藝及原料品種不同，這些方法的靈敏度不高[2,3]。本實(shí)驗(yàn)是對(duì)芝麻油的脂肪酸進(jìn)行分析，脂肪是芝麻油中的主要成分，這種分析方法靈敏度較高，可以對(duì)摻假芝麻油進(jìn)行準(zhǔn)確定性和定量。

3 結(jié)論

分析芝麻油樣品中C18∶1n9c和C18∶3n3兩種特征脂肪酸含量，使用二元一次方程計(jì)算芝麻油中摻加大豆油的含量的方法是可行的。芝麻油含量越大計(jì)算誤差越小。當(dāng)大豆油含量小于50%時(shí)，通過(guò)二元一次方法可以準(zhǔn)確得出假芝麻油中大豆油的含量。