侯 靖,王 澍,盧躍鵬,劉夢婷,周瑋婧
(武漢食品化妝品檢驗所,武漢 430012)
橄欖油是從橄欖果實中榨取的油脂,具有獨特的營養(yǎng)價值和保健功效,市場潛力巨大。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23347—2009對橄欖油進(jìn)行了嚴(yán)格的等級劃分。低質(zhì)量的橄欖油,甚至油橄欖果渣油通過適當(dāng)?shù)奶幚砜梢越档退醿r以及除去不良風(fēng)味,從而冒充或摻入特級初榨橄欖油進(jìn)行銷售。相較于摻入其他油脂,這種摻假方式更加不容易被發(fā)現(xiàn)。
脂肪酸烷基酯是游離脂肪酸與橄欖果發(fā)酵產(chǎn)生的低級醇類反應(yīng)產(chǎn)生的,主要有脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯,使用的橄欖果保存不當(dāng)可導(dǎo)致脂肪酸烷基酯含量過高[1]。Pérez-Camino等[2]發(fā)現(xiàn)原產(chǎn)地西班牙的特級初榨橄欖油中脂肪酸烷基酯含量均低于40 mg/kg,脂肪酸乙酯與脂肪酸甲酯含量的平均比值為1.0,而橄欖燈油中脂肪酸烷基酯含量高于70 mg/kg,脂肪酸乙酯與脂肪酸甲酯含量的平均比值大于5.0。脂肪酸烷基酯含量與感官缺陷具有相關(guān)性,有發(fā)酵缺陷的橄欖油中脂肪酸烷基酯的含量較高[3-4]。低溫精煉無法降低橄欖油中脂肪酸烷基酯含量,因此可以用其作為經(jīng)過低溫精煉的低品質(zhì)橄欖油冒充或摻入特級初榨橄欖油的鑒別指標(biāo)。國際橄欖油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)COI/T.15/NC No 3/Rev. 14-2019規(guī)定特級初榨橄欖油中脂肪酸乙酯含量不得超過35 mg/kg。相對于低溫精煉技術(shù),高溫精煉可以降低油脂的酸價[5]以及脂肪酸烷基酯含量[6]。但是高溫精煉會使油脂中的β-谷甾醇脫水產(chǎn)生豆甾二烯,用該指標(biāo)可以敏感地發(fā)現(xiàn)初榨橄欖油中摻入精煉油脂[7-10],國際橄欖油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定特級初榨橄欖油中豆甾二烯含量不得超過0.05 mg/kg。
橄欖油中脂肪酸烷基酯含量的檢測方法主要有氣相色譜法[11]和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[12],相對于氣相色譜法,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法有更低的定量限和更好的抗干擾能力,從而可以簡化前處理步驟,提高檢測通量。豆甾二烯含量常見的檢測方法有液相色譜法[13-14]、氣相色譜法[15]和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[16],相比之下,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法除了可以提供更好的靈敏度外,也有更好的定性能力。
對于脂肪酸烷基酯與豆甾二烯,目前文獻(xiàn)報道的檢測方法普遍采用自行填裝的硅膠層析柱,檢測較為費時。本文報道一種采用商品化硅膠柱,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)快速檢測橄欖油中豆甾二烯含量的方法,結(jié)合實驗室前期建立的橄欖油中脂肪酸烷基酯含量的檢測方法[17],對34份市售橄欖油進(jìn)行檢測。通過對橄欖油中上述兩個指標(biāo)的綜合分析,對市售不同等級橄欖油品質(zhì)進(jìn)行研究,為日后風(fēng)險監(jiān)測與標(biāo)準(zhǔn)制修訂提供技術(shù)支持與數(shù)據(jù)支撐。
1.1.1 原料與試劑
特級初榨橄欖油、混合橄欖油及混合油橄欖果渣油,購于京東、淘寶及武漢市場。正己烷,色譜純,德國Merck公司;無水乙醚、無水硫酸鈉,分析純,國藥試劑;棕櫚酸甲酯(純度>99%)、十七烷酸甲酯(純度>99%)、硬脂酸甲酯(純度>99%)、棕櫚酸乙酯(純度>99%)、硬脂酸乙酯(純度>99%)、油酸乙酯(純度>99%)、亞油酸乙酯(純度>99%),ANPEL;油酸甲酯(純度>99 %)、亞油酸甲酯(純度>99%)、豆甾-3,5-二烯(純度>95%),加拿大TRC公司;膽甾-3,5-二烯(純度>93%),美國Sigma公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
7890B-5977A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Agilent公司),Vortex-Genie 2 渦旋混勻器(美國Scientific Industries公司),N-EVAP111氮氣濃縮儀(美國Organomation Associates Jnc. 公司),DB-5MS 色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm,美國Agilent公司),硅膠固相萃取柱(1 000 mg,美國Waters公司)。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
1.2.1.1 脂肪酸烷基酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
精確稱取棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、棕櫚酸乙酯、硬脂酸乙酯、油酸乙酯和亞油酸乙酯各100 mg于100 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的脂肪酸烷基酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液。移取1 mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液于100 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為10.0 μg/mL的脂肪酸烷基酯標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.1.2 十七烷酸甲酯內(nèi)標(biāo)溶液的配制
精確稱取十七烷酸甲酯100 mg于100 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的十七烷酸甲酯內(nèi)標(biāo)儲備液。移取1 mL內(nèi)標(biāo)儲備液于100 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為10.0 μg/mL的十七烷酸甲酯內(nèi)標(biāo)溶液。
1.2.1.3 豆甾二烯標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
精確稱取豆甾-3,5-二烯2.50 mg于10 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為250 μg/mL的豆甾二烯標(biāo)準(zhǔn)儲備液。移取1 mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液于100 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為2.50 μg/mL的豆甾二烯標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.1.4 膽甾二烯內(nèi)標(biāo)溶液的配制
精確稱取膽甾-3,5-二烯5.00 mg于10 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為500 μg/mL的膽甾二烯內(nèi)標(biāo)儲備液。移取1 mL內(nèi)標(biāo)儲備液于100 mL容量瓶中,加入正己烷定容,得質(zhì)量濃度為5.00 μg/mL的膽甾二烯內(nèi)標(biāo)溶液。
1.2.2 脂肪酸烷基酯含量的測定[17]
1.2.2.1 樣品前處理
精密稱取0.1 g油脂樣品于10 mL離心管中,加入100 μL十七烷酸甲酯內(nèi)標(biāo)溶液,再加入0.8 mL正己烷溶解樣品。硅膠固相萃取柱使用6 mL正己烷活化,當(dāng)正己烷液面與硅膠層頂端相切時,將樣品溶液加入固相萃取柱中;樣品溶液液面與硅膠層頂端相切時再加入10 mL正己烷-乙醚(體積比99∶1)進(jìn)行洗脫。收集流出液,氮氣下緩慢吹干,加入1 mL正己烷復(fù)溶,供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測。
1.2.2.2 氣相色譜-質(zhì)譜分析條件
氣相色譜條件:DB-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量1 μL;進(jìn)樣口溫度300℃;載氣為高純氦氣(純度>99.999%),流速1.0 mL/min;升溫程序為100℃保持1 min,以20℃/min升至200℃,保持1 min,再以5℃/min升至240℃,最后以20℃/min升至300℃,保持2 min;傳輸線溫度300℃。
質(zhì)譜條件:電離方式為電子轟擊源(EI),電離能量70 eV,離子源溫度270℃,溶劑延遲時間8 min,監(jiān)測方式為選擇離子監(jiān)測(SIM)。
8種脂肪酸烷基酯及內(nèi)標(biāo)物的保留時間和質(zhì)譜參數(shù)見表1。
表1 8種脂肪酸烷基酯及內(nèi)標(biāo)物的保留時間和質(zhì)譜參數(shù)
1.2.3 豆甾二烯含量的測定
1.2.3.1 樣品前處理
精確稱取0.1 g油脂樣品于10 mL離心管中,加入20 μL膽甾二烯內(nèi)標(biāo)溶液,再加入0.9 mL正己烷溶解樣品。硅膠固相萃取柱上加入1 cm高無水硫酸鈉,加入6 mL正己烷活化;當(dāng)正己烷液面與無水硫酸鈉層頂端相切時,將樣品溶液加入固相萃取柱中;樣品溶液液面與無水硫酸鈉層頂端相切時再加入10 mL正己烷進(jìn)行洗脫。收集流出液,氮氣下緩慢吹干,加入0.2 mL正己烷復(fù)溶,供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測。
1.2.3.2 氣相色譜-質(zhì)譜分析條件
氣相色譜條件:DB-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量1 μL;進(jìn)樣口溫度300℃;載氣為高純氦氣(純度>99.999%),流速1.0 mL/min;升溫程序為100℃保持1 min,以30℃/min升至280℃,再以5℃/min升至300℃,保持5 min;傳輸線溫度300℃。
質(zhì)譜條件:電離方式為電子轟擊源(EI),電離能量70 eV,離子源溫度230℃,溶劑延遲時間8 min,監(jiān)測方式為選擇離子監(jiān)測(SIM)。
豆甾二烯及內(nèi)標(biāo)物保留時間和質(zhì)譜參數(shù)見表2。
表2 豆甾二烯及內(nèi)標(biāo)物的保留時間和質(zhì)譜參數(shù)
采用DB-5MS色譜柱,在1.2.3.2氣相色譜-質(zhì)譜條件下,豆甾二烯及內(nèi)標(biāo)物膽甾二烯的總離子流圖如圖1所示。
圖1 豆甾二烯及膽甾二烯的總離子流圖
由圖1可知,豆甾二烯及膽甾二烯峰型良好,二者可完全分離。
向空白樣品中(未檢出豆甾二烯的特級初榨橄欖油)加入豆甾二烯標(biāo)準(zhǔn)溶液制備加標(biāo)樣品,按1.2.3.1 所述前處理步驟操作,選擇正己烷以及正己烷-乙醚(體積比99∶1)進(jìn)行洗脫試驗。結(jié)果表明,10 mL正己烷即可將豆甾二烯及內(nèi)標(biāo)膽甾二烯完全洗脫,而用正己烷-乙醚(體積比99∶1)進(jìn)行洗脫,在檢測時有干擾存在,故選擇10 mL正己烷作為洗脫液進(jìn)行洗脫。
2.3.1 檢出限、定量限與線性范圍
稱取0.1 g未檢出豆甾二烯的特級初榨橄欖油樣品,加入40 μL經(jīng)10倍稀釋后的豆甾二烯標(biāo)準(zhǔn)溶液,制備0.1 mg/kg的加標(biāo)樣品,經(jīng)處理后按1.2.3.2條件進(jìn)行檢測,以3倍信噪比計算檢出限,10倍信噪比計算定量限。在豆甾二烯0.05 ~2.0 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi),以豆甾二烯與內(nèi)標(biāo)膽甾二烯的相對質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),相對峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制曲線并進(jìn)行回歸擬合,得到回歸方程。豆甾二烯的檢出限、定量限、回歸方程與線性范圍見表3。
表3 豆甾二烯的檢出限、定量限、回歸方程與線性范圍
由表3可知,豆甾二烯的檢出限為0.05 mg/kg,定量限為0.10 mg/kg,在0.05 ~2.0 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。
2.3.2 回收率與精密度
稱取0.1 g未檢出豆甾二烯的特級初榨橄欖油樣品,分別加入40、120 μL經(jīng)10倍稀釋后的豆甾二烯標(biāo)準(zhǔn)溶液,以及40 μL豆甾二烯標(biāo)準(zhǔn)溶液,制備成0.10、0.30、1.0 mg/kg的加標(biāo)樣品。3個加標(biāo)樣品各5份,經(jīng)處理后采用1.2.3.2條件進(jìn)行檢測,計算豆甾二烯的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表4。
表4 豆甾二烯的回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)
由表4可知,豆甾二烯的回收率為98.05%~100.19%,RSD小于等于3.04%。
實際樣品中脂肪酸烷基酯與豆甾二烯含量見表5。
表5 實際樣品中脂肪酸烷基酯與豆甾二烯含量
由表5可知,26份標(biāo)稱為特級初榨橄欖油的樣品中,有3份樣品檢出豆甾二烯含量大于0.05 mg/kg,不符合國際橄欖油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn),提示有經(jīng)高溫精煉或摻入精煉油脂的可能。6份混合橄欖油中豆甾二烯的含量在10.68~70.69 mg/kg之間,混合油橄欖果渣油中豆甾二烯的含量更高達(dá)186.14~200.18 mg/kg,說明不同等級橄欖油與油橄欖果渣油中豆甾二烯含量差異明顯。26份標(biāo)稱為特級初榨橄欖油的樣品中,有5份樣品中脂肪酸乙酯含量超過國際橄欖油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)中特級初榨橄欖油35 mg/kg的限量,且含量最高的26號樣品與6號樣品中脂肪酸乙酯與脂肪酸甲酯的比值分別為2.86和2.41,遠(yuǎn)大于文獻(xiàn)[3]報道的1.0的平均值,可能是橄欖品質(zhì)較差,或摻入了低等級的初榨橄欖油。值得注意的是,5份標(biāo)稱產(chǎn)地為中國的特級初榨橄欖油,有4份樣品的脂肪酸乙酯含量遠(yuǎn)低于國際橄欖油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)的限量,其中3份樣品的脂肪酸乙酯含量更是低于方法的檢出限。6份混合橄欖油中,有3份脂肪酸乙酯含量低于15 mg/kg,最低的僅為5.82 mg/kg,證明一定條件的高溫精煉可以降低橄欖油中的脂肪酸烷基酯含量,說明該指標(biāo)需與高溫精煉的標(biāo)記物豆甾二烯聯(lián)合檢測才能有效用于特級初榨橄欖油品質(zhì)鑒別與摻偽鑒別。
采用商品化硅膠固相萃取柱凈化,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測,建立了橄欖油中豆甾二烯含量的測定方法。該方法簡便快速,靈敏度、準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性均較好。結(jié)合橄欖油中脂肪酸烷基酯含量的測定,用于34批次標(biāo)稱不同等級的橄欖油與油橄欖果渣油樣品的分析。以國際橄欖油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)COI/T.15/NC No 3/Rev. 14-2019作為判定依據(jù),26份標(biāo)稱特級初榨橄欖油的樣品中有3份樣品豆甾二烯含量不符合要求;5份樣品脂肪酸乙酯含量不符合要求。分析表明:豆甾二烯可有效用于初榨橄欖油、混合橄欖油與混合油橄欖果渣油的鑒別,豆甾二烯與脂肪酸烷基酯聯(lián)合檢測可以用于特級初榨橄欖油品質(zhì)與摻偽的鑒別。