食用油脂中礦物油的定性檢測方法研究

楊會芳 林敏剛 畢艷蘭 楊國龍 劉 鵬

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食學(xué)院，鄭州 450052)

食用油脂中礦物油的定性檢測方法研究

楊會芳 林敏剛 畢艷蘭 楊國龍 劉 鵬

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食學(xué)院，鄭州 450052)

研究了皂化法、薄層色譜法及棒狀薄層色譜－氫火焰離子化檢測器(TLC－FID)法檢測食用油脂中的礦物油。結(jié)果表明:皂化法簡便、快捷，最低檢測限可達(dá)0．5%，但不適用于本身含蠟質(zhì)的食用油脂(如米糠油、玉米油及葵花油等);薄層色譜法(TLC)同樣可對食用油脂中的礦物油進(jìn)行定性檢測，最低檢測限可達(dá)到0．2%左右，但仍不適用于本身含蠟質(zhì)的食用油脂;TLC－FID法克服了以上兩種方法的缺陷，不僅適用于本身不含蠟質(zhì)的食用油脂，還可對本身含蠟質(zhì)的食用油脂進(jìn)行礦物油的定性檢測，不會出現(xiàn)誤檢，相比之下更具有優(yōu)越性。

食用油脂 礦物油 定性檢測 皂化法 薄層色譜法 薄層色譜－氫火焰離子化檢測器

近幾年來，食品安全已逐漸成為人們關(guān)注的熱門話題。其中，食用油脂中是否摻有礦物油早已成為大家比較關(guān)注的熱點(diǎn)之一。一般情況下，食用油脂被礦物油污染主要由以下兩方面引起:一是在加工、運(yùn)輸?shù)冗^程中因礦物油管道泄漏導(dǎo)致食用油脂被污染;二是由于不法商販為謀取暴利人為摻入礦物油等導(dǎo)致油脂被污染［1］。礦物油為石油分餾產(chǎn)品的總稱，包含有石油氣、煤油、汽油、石蠟等，屬于非食用油脂，常溫下無色、無味、無臭、透明，含有重金屬、苯并芘等多種有害物質(zhì)［2－3］，食用后可導(dǎo)致急性中毒、嚴(yán)重腹瀉、昏迷等癥狀，嚴(yán)重的甚至還會影響生長發(fā)育［4－5］。因此，為了維護(hù)消費(fèi)者的利益，研究食用油脂中礦物油的檢測是十分必要的。為此，我們研究了皂化法、薄層色譜法、TLC－FID法檢測食用油脂中的礦物油。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)原料、設(shè)備及試劑

1．1．1 試驗(yàn)原料

四級豆油:黑龍江惠康油脂有限公司;一級豆油:鄭州市鑫苑油脂有限公司;二級米糠油:河南省光山縣國盛植物油有限公司;四級菜籽油:安徽中谷雙鳳油脂公司;四級玉米油:河南省新鄉(xiāng)市亨通油脂責(zé)任有限公司;四級葵花籽油:河南愛廚植物油有限公司新鄭分公司。以上油脂的含皂量、不皂化物、水分及揮發(fā)物、透明度、氣味、滋味的鑒定、色澤等指標(biāo)的測定均采用國標(biāo)方法，測定結(jié)果均符合國家一級、二級、四級油標(biāo)準(zhǔn)。

液體石蠟(化學(xué)純):安徽宿州化學(xué)試劑廠;尾氣回收石蠟:鄭州市陽光油脂有限公司;導(dǎo)熱油:鄭州市陽光油脂有限公司。

1．1．2 試驗(yàn)器材

BS201S型微量電子天平:北京賽多利斯天平有限公司;6890N氣相色譜儀:美國Agilent公司;MK－6S棒狀薄層色譜儀:日本三菱公司;ZF－I三用紫外分析儀:上海顧村電光儀器廠;101－ZEBS型電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海樹立儀器儀表有限公司;HH－S恒溫水浴鍋:江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠。

1．1．3 試驗(yàn)試劑

正己烷(色譜純)、甲酸(分析純)、苯(分析純)、無水硫酸鈉(分析純)、羧甲基纖維素鈉(分析純)、氫氧化鉀(分析純):天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;無水乙醚(分析純)、95%乙醇(分析純)、無水乙醇(分析純):天津市天力化學(xué)試劑有限公司;石油醚(分析純)、冰乙酸(分析純):開封市芳晶化學(xué)試劑有限公司;2，7－二氯熒光素(顯色劑，分析純):上海試劑三廠;薄層層析硅膠(分析純):青島海洋化工有限公司。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 油樣配制

將一級、四級豆油、二級米糠油、四級菜籽油、四級葵花油及四級玉米油分別配成含液體石蠟、尾氣回收石蠟及導(dǎo)熱油各占 0．0%、0．2%、0．5%、1．0%、1．5%、2．0%、3．0%、4．0%、5．0%、6．0%、7．0%、8．0%、9．0%、10．0%、20．0%、30．0%、40．0%、50．0%、60．0%、70．0%、80．0%、90．0%、100．0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的油樣。

1．2．2 皂化法

取1 mL油樣于250 mL碘量瓶中，加1 mL氫氧化鉀溶液(氫氧化鉀∶水 =3∶2，質(zhì)量比)，再加入25 mL無水乙醇及2、3粒沸石并安裝好回流裝置后，煮沸回流5 min直至皂化完全，最后加入25 mL煮沸蒸餾水并觀察其透明度，若混濁則說明有礦物油存在［6］。

1．2．3 薄層色譜法

分別準(zhǔn)確稱取含不同濃度礦物油的待檢油樣1 g于試管中，加入4 mL正己烷溶解，混勻。在離硅膠G薄層板下端1～2 cm處，分別滴加0．3 mL樣品溶液，將點(diǎn)好樣品的薄層板放入展開槽中(展開劑為正己烷∶乙醚∶冰乙酸 =80∶20∶2，體積比)，展開至距薄層板邊緣1 cm左右時(shí)(約30～40 min)取出，顯色，晾干，于紫外燈下觀察，計(jì)算比移值并進(jìn)行分析。

1．2．4 TLC －FID 法

將1．2．1 中含礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0．0%～1．0%的油樣配制成20 mg/mL的正己烷溶液，含礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．5%～100．0%的油樣配制成10 mg/mL的正己烷溶液。用點(diǎn)樣針吸取1 μL正己烷溶液在色譜柱上點(diǎn)樣并展開(展開劑為:正己烷/乙醚/甲酸=50∶20∶0．3，體積比)，置于 90 ℃ 干燥箱中干燥4 min，放于TLC－FID儀器上掃描(掃描條件:氫氣流速為110 mL/min，空氣流速為1．5 L/min)。

2 結(jié)果與討論

2．1 皂化法

國標(biāo)規(guī)定的食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法中，判定食用油脂中是否摻有礦物油所采用的方法為皂化法［7］。皂化法鑒別礦物油的機(jī)理是基于油脂可與強(qiáng)堿發(fā)生皂化反應(yīng)，反應(yīng)生成的皂可溶于熱水;而礦物油為烴類混合物，不能被皂化，不溶于水，最終使溶液變混濁而達(dá)到鑒別礦物油的目的［8］。

將1．2．1中配好的油樣皂化，與不含礦物油的原油樣的皂化液比較分析(見表1)。從表1中可看出，當(dāng)?shù)V物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低時(shí)，一級豆油與四級菜籽油的皂化液澄清透亮;礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1%時(shí)，一級豆油中礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0．73%時(shí)其皂化液出現(xiàn)微混現(xiàn)象，四級菜籽油則在礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．45%時(shí)出現(xiàn)微混現(xiàn)象;當(dāng)?shù)V物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．0% ～20．0%時(shí)，兩種油樣的皂化液都呈混濁狀態(tài);隨著礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，皂化液中開始有少量油析出，當(dāng)?shù)V物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過85．0%時(shí)，皂化液呈混濁、乳白狀，且有大量油析出。而米糠油、玉米油及葵花籽油由于本身含有蠟質(zhì)成分［9］，在不含礦物油的情況下，皂化液也呈混濁狀。因此，無法準(zhǔn)確判定其本身是否摻有礦物油。

表1 皂化法對一級豆油、四級菜籽油及二級米糠油定性檢測礦物油的結(jié)果

2．2 薄層色譜法

薄層色譜法是根據(jù)吸附劑對待分離組分吸附能力的不同，以及食用油脂與礦物油極性的不同，在流動(dòng)相浸濕薄層板的過程中，樣品隨著流動(dòng)相展開，不同的組分隨流動(dòng)相以不同的速度向前移動(dòng)，最終保留在薄層板的不同位置，從而達(dá)到分離的目的［10］。汪海峰等［11］曾研究了采用薄層色譜法對大米中的礦物油進(jìn)行定性分析，該方法簡便快速、專屬性強(qiáng)。本研究采用1．2．1配制的油樣分別在薄層板上進(jìn)行展開分離(見圖1至圖6)，并計(jì)算油樣中各組分的比移值(見表2)。由表2可知，礦物油的比移值為0．8，甘三酯為0．5，因而可實(shí)現(xiàn)礦物油與甘三酯的分離。不含礦物油的四級豆油展開后均無礦物油帶(見圖3);當(dāng)油脂中摻入的礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0．2%、0．5%時(shí)，其礦物油色譜帶與甘三酯色譜帶分離開，但礦物油譜帶不明顯;當(dāng)摻入的礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．7%或0．7%以上時(shí)，可明顯鑒別出礦物油譜帶。由于葵花油、米糠油及玉米油等本身含有一定量的蠟質(zhì)，其比移值也為0．8，與礦物油的比移值相同(見圖4至圖6)。因此，在礦物油質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的情況下，無法對本身含有蠟質(zhì)成分的食用油中是否含有礦物油進(jìn)行準(zhǔn)確判定。

表2 油脂與礦物油各成分及對應(yīng)比移值

所以，采用薄層色譜法定性檢測油脂中是否含有礦物油同樣存在局限性。

2．3 TLC －FID 法

棒狀薄層色譜－氫火焰離子化檢測器的原理大部分與薄層色譜法相同，將各組分在棒狀色譜柱上展開，再通過氫火焰離子化檢測器對各組分進(jìn)行檢測［12］。檢測后得出油樣的TLC－FID色譜圖，根據(jù)色譜圖中各組分的保留時(shí)間等信息對各組分進(jìn)行定性分析。表3為TLC－FID中各組分保留時(shí)間。

表3 TLC－FID中各組分對應(yīng)保留時(shí)間

圖7為純石蠟的TLC－FID色譜圖，其峰形較對稱，頂端較圓。圖8中甘三酯峰較高且寬，呈刀型，不對稱;脂肪酸峰較小，峰較寬。圖9及圖10中含0．95%、7．58%礦物油的一級豆油中，礦物油峰可明顯辨別出，對應(yīng)保留時(shí)間為0．096 min;由圖11、圖14、圖17可知，葵花油、米糠油及玉米油本身含有一定量的蠟質(zhì)成分，對應(yīng)的保留時(shí)間約為0．121 min。礦物油與油脂本身含有的蠟質(zhì)成分的保留時(shí)間存在差異，再由圖12、圖15、圖16、圖18可知，油脂中的蠟質(zhì)成分與礦物油已分離開。因此TLC－FID法可將兩者明顯鑒別開。

經(jīng)TLC－FID 分析后，含0．95%、7．58%礦物油的一級豆油(圖9及圖10)對應(yīng)礦物油的峰面積為355、2931，含 0．50%、5．00% 礦物油的葵花油(圖 12及圖13)對應(yīng)峰面積為 186、1 755，含 0．48%、19．92%礦物油的米糠油(圖15及圖16)對應(yīng)峰面積為139、6103，可知礦物油的峰面積與其質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正比。因此，TLC－FID法對食用油脂中摻有的礦物油進(jìn)行定量檢測具有可行性。

通過研究可知，TLC－FID法可將礦物油與油脂中本身含有的蠟質(zhì)成分較好的分開，從而彌補(bǔ)了皂化法及薄層色譜法對本身含有蠟質(zhì)的食用油脂進(jìn)行礦物油鑒別時(shí)，易受蠟質(zhì)影響并導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的缺陷。但在使用TLC－FID法的檢測過程中，若被檢測物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低或分子量小，則其響應(yīng)值相應(yīng)較小，在檢測過程中容易受信號干擾，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)。因此，TLC－FID法的最低檢測極限較高。

3 結(jié)論

通過以上食用油脂中礦物油的定性檢測方法的研究，可得出如下結(jié)論:(1)皂化法簡便、快速，對一般不含蠟質(zhì)的油脂，最低檢測限約為0．5%，但該方法用于本身含有蠟質(zhì)等不皂化物的食用油脂時(shí)會出現(xiàn)誤判;(2)薄層色譜法對一般不含蠟質(zhì)的油脂進(jìn)行礦物油檢測的最低檢測限約為0．2%，該方法用于本身含有蠟質(zhì)的食用油脂同樣會出現(xiàn)誤判;(3)TLCFID法可對食用油脂中礦物油進(jìn)行檢測，其最低檢測限為0．2% ～0．5%。

此外，對以上3種方法進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，不同種類、不同蠟質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的油脂可直接選用不同的礦物油檢測方法:(1)對于本身不含蠟質(zhì)成分的油脂可直接采用皂化法或薄層色譜法進(jìn)行定性分析;(2)對于本身含有蠟質(zhì)成分的油脂可采用TLC－FID法進(jìn)行定性分析;(3)若需要對油脂中含有的礦物油進(jìn)行粗略的定量檢測，可直接采用TLC－FID法進(jìn)行分析。因此，TLC－FID法相比較皂化法及薄層色譜法，可直接應(yīng)用于含蠟質(zhì)成分的食用油脂中礦物油的定性檢測或定量檢測，不會出現(xiàn)誤檢，該方法可一次性分析10個(gè)樣品，操作簡便、測定快速，具有廣泛的應(yīng)用前景。

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［6］GB5539—2008，糧油檢驗(yàn) 油脂定性檢驗(yàn)［S］

［7］GB/T 5009．37—2003，食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法［S］

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Qualitative Analysis Methods of Mineral Oil in Edible Oils and Fats

Yang Huifang Lin Mingang Bi Yanlan Yang Guolong Liu Peng

(Henan University of Technology，Zhengzhou 450052)

Determinations of mineral oil in edible oils and fats by using the saponification method，thin layer chromatography(TLC)，and thin layer chromatography－flame ionization detector(TLC －FID)were compared．Results:The saponification method is simple，fast，and its detection limit is 0．5%;thin － layer chromatography(TLC)can also determine qualitatively the existence of mineral oil in edible oils and fats with a detection limit of 0．2%，but neither the saponification method nor TLC is practical for edible oils and fats，which contain wax．Thin layer chromatography－flame ionization detector(TLC －FID)overcomes the disadvantage of above two methods．Whether contain wax or not，the existence of mineral oil in oils and fats can be detected with the TLC － FID method，and wrong judgment can be avoided．

edible oils and fats，mineral oil，qualitative determination，saponification，thin － layer chromatography，thin layer chromatography－ flame ionization detector

TS227

A

1003－0174(2011)03－0100－06

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金 (nycytx－20－1－08)

2010－04－14

楊會芳，女，1985年出生，碩士，油脂檢測及油脂化學(xué)

畢艷蘭，女，1969年出生，教授，碩士生導(dǎo)師，油脂檢測及油脂化學(xué)