便攜式激光拉曼光譜儀快速鑒別靈芝孢子油摻偽

黃秀麗,詹云麗,李 菁,張長斌,王曉琴,唐麗娜

(惠州市食品藥品檢驗所,廣東惠州 516000)

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便攜式激光拉曼光譜儀快速鑒別靈芝孢子油摻偽

黃秀麗,詹云麗,李 菁,張長斌,王曉琴,唐麗娜

(惠州市食品藥品檢驗所,廣東惠州 516000)

目的:采用便攜式激光拉曼光譜儀,將靈芝孢子油與菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油和花生油區(qū)別開來。方法:采用激光拉曼光譜儀對靈芝孢子油和5種食用植物油進行光譜掃描和基線校正,獲得拉曼光譜圖。結(jié)果:利用1115 cm-1峰強度大于350和1300 cm-1/1262 cm-1峰強度比值及峰面積比值均大于2,可以將靈芝孢子油與菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油和花生油區(qū)別開來。利于激光拉曼光譜儀對市售10個品牌靈芝孢子油進行鑒別,發(fā)現(xiàn)一“可疑”樣品,脂肪酸組分分析及麥角甾醇含量測定進一步確認該樣品為摻偽品。結(jié)論:拉曼光譜具有快速、無損等特點,可以作為靈芝孢子油初步鑒別的篩查工具,對于發(fā)現(xiàn)的可疑樣品可通過脂肪酸組分分析及麥角甾醇含量測定進行進一步確證。

激光拉曼光譜,靈芝孢子油,快速鑒別

靈芝孢子油是從靈芝孢子中萃取出的油脂質(zhì)物質(zhì),約占其質(zhì)量的20%～30%[1-2]。靈芝孢子油包含了靈芝孢子中諸多有效成分,如三萜類靈芝酸、不飽和脂肪酸、甾醇、維生素等,具有抑制腫瘤細胞生長、抗癌、免疫、保肝、降血糖、抗氧化等作用[1-4]。

靈芝孢子油因其特殊的生理功效,價格非常昂貴。目前市場上銷售的靈芝孢子油及其相關(guān)產(chǎn)品品種繁多,質(zhì)量參差不齊。由于產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準、檢測方法的缺失,一些不法商人為謀取暴利,在靈芝孢子油中摻入低價食用植物油,這種摻假行為不僅擾亂了市場秩序,而且嚴重損害了消費者利益。

脂肪酸是組成靈芝孢子油的主要成分之一,尤其是不飽和脂肪酸含量高達60%以上[1-2]。脂肪酸組成差異是目前食用植物油種類真?zhèn)舞b別的主要方法,采用色譜法或色譜質(zhì)譜法如氣相色譜質(zhì)譜法[2-3,5]進行靈芝孢子油中脂肪酸組成測定,不僅耗時、操作繁瑣,而且儀器昂貴,不適合現(xiàn)場檢測。

近年來,隨著光譜技術(shù)的發(fā)展,可用于油品中脂肪酸組成分析的拉曼光譜技術(shù)因其具有前處理操作簡便、分析速度快等優(yōu)點,在食用植物油種類及真?zhèn)舞b別的快速檢測中應(yīng)用越來越廣泛[6-11]。張朝輝等[8]采用便攜式激光拉曼光譜法快速鑒別橄欖油摻假,鄧平建等[9]利用拉曼光譜聚類分析法鑒別摻偽花生油。目前,采用拉曼光譜對靈芝孢子油進行種類及真?zhèn)舞b別的文獻還未見報到。本研究探討了便攜式激光拉曼光譜儀鑒別靈芝孢子油與菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油、花生油的可行性,以期找到可對靈芝孢子油真?zhèn)芜M行初步篩查的快速檢測方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

超臨界CO2萃取制備的靈芝孢子油原油 由廣東某醫(yī)藥公司提供;靈芝孢子油(100%)軟膠囊 10種品牌,購買于藥店或?qū)Ｙu店;某品牌的菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油和花生油 購買于當(dāng)?shù)卮笮唾徫锍?37種脂肪酸甲酯標(biāo)準品 美國Nu-Chek,用于脂肪酸含量定量分析;麥角甾醇標(biāo)準品 中國食品藥品檢定研究院,HPLC級,純度≥98%;正庚烷、甲醇 為色譜純,德國Merck;其余試劑為分析純。

RamTracer-200激光拉曼光譜儀 歐普圖斯光學(xué)納米科技有限公司,Opto Trace分析軟件;SHIMADZU GC2010plus氣相色譜儀(島津公司);LC-20A液相色譜儀(島津公司),配FID檢測器。

1.2 樣品測定

1.2.1 拉曼光譜掃描

1.2.1.1 掃描 空樣品瓶放入檢測池中,作為空白對照,扣除背景。吸取1 mL樣品于樣品瓶中,置于激光拉曼光譜儀的樣品室進行檢測。檢測條件:激光波長785 nm,激光功率:200 mW,掃描范圍:250～2300 cm-1,積分時間:10 s。

1.2.1.2 數(shù)據(jù)處理 采用Opto Trace分析軟件對獲得拉曼光譜圖進行基線校正,信號峰面積S=Δ拉曼位移值×I峰強度/2。

1.2.2 脂肪酸組分分析

1.2.2.1 樣品處理 精密稱取試樣0.2 g,加2% NaOH-甲醇溶液10 mL,加熱回流甲酯化10 min,再加入5 mL正庚烷萃取,取上清液2 mL過濾上機。

1.2.2.2 工作條件 色譜柱:supelco 2560,100 m×0.25 mm×0.20μm;載氣為高純氦,流速為2.0 mL/min;進樣方式為分流進樣,分流比為10∶1;進樣口溫度為225 ℃,升溫程序:140 ℃保持0.5 min,5 ℃/min升至200 ℃,保持5 min,1 ℃/min升至235 ℃;進樣量1 μL;

1.2.3 麥角甾醇含量測定

1.2.3.1 色譜條件 色譜柱:ODS-2 HYPERSIL(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:甲醇;流速:1 mL/min;檢測波長:282 nm;柱溫:37 ℃;進樣量:10 μL;外標(biāo)法定量。

1.2.3.2 標(biāo)準曲線繪制 精確稱取麥角甾醇標(biāo)準品10 mg,置于10 mL容量瓶中,加無水乙醇溶解并定容至刻度,搖勻,即得(濃度為1 mg/mL)。以對照品溶液為原液,依次配制成濃度為10、20、40、80、120、160 μg/mL的系列對照品溶液。以峰面積為縱坐標(biāo),麥角甾醇濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準曲線,線性回歸方程為:Y=10593.4X-23337.4,R2=0.9994,麥角甾醇在10～160 μg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。

1.2.3.3 供試品溶液的制備 精確稱取靈芝孢子油0.5 g,置于10 mL容量瓶中,加入三氯甲烷∶甲醇(1∶1,v/v)溶液溶解并定容至刻度,旋渦振蕩1 min,搖勻。反相液相色譜-紫外檢測器測定,外標(biāo)法定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 靈芝孢子油原油拉曼光譜圖分析

對靈芝孢子油原油進行光譜掃描及基線校正,譜圖見圖1。信號強度大于300的峰有11個,信號強度大于500的峰有7個(位移值分別為969、1080、1115、1262、1300、1438、1656 cm-1),其中位移值分別為1262、1300、1438、1656 cm-1的拉曼峰信號強度比較強。位移值為867 cm-1和1080 cm-1拉曼峰代表C-C伸縮振動,位移值為969、1262和1656 cm-1拉曼峰分別代表C=C彎曲振動、=C-H鍵面內(nèi)彎曲振動和C=C鍵伸縮振動,是不飽和脂肪酸的特征峰,位移值為1300 cm-1和1438 cm-1拉曼峰代表-CH2基團、分別為烴基變形振動和碳氫鍵CH剪式振動,位移值為1741 cm-1拉曼峰代表羰基伸縮振動[6-8,12]。

圖1 靈芝孢子油原油的激光拉曼光譜圖Fig.1 Laser Raman spectra of crude spore oil from Ganoderma lucidum

2.2 靈芝孢子油原油與菜籽油等5種食用植物油拉曼光譜圖的比較

靈芝孢子油原油與菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油及花生油共5種食用植物油的拉曼光譜圖見圖2。靈芝孢子油及5種食用植物油信號強度大于500的峰見表1。靈芝孢子油、菜籽油、葵花籽油顯示7個拉曼峰,大豆油、玉米油和花生油顯示8個拉曼峰。6種油共同的拉曼峰有6個,分別為969、1080、1262、1300、1438、1656 cm-1拉曼峰,其中靈芝孢子油中1300 cm-1/1262 cm-1拉曼峰峰強度比值與峰面積比值均大于2(見表2)。在6種油中有差異的拉曼峰位移值分別為867、883、1061和1115 cm-1,其中1115 cm-1拉曼峰為靈芝孢子油的特征峰。根據(jù)特征峰1115 cm-1及1300 cm-1/1262 cm-1拉曼峰峰強度比值與峰面積比值均大于2,可以將靈芝孢子油與菜籽油等5種食用植物油區(qū)別開來。

表1 靈芝孢子油原油與5種食用植物油信號峰的比較

注:“-”代表峰強度小于500。

表 2 靈芝孢子油原油與10個購買樣品特征峰的比較

圖2 靈芝孢子油原油與5種食用植物油油激光拉曼光譜原始譜圖的比較Fig.2 Comparison of original Laser Raman spectra of crude spore oil from Ganoderma lucidum with five different edible vegetable oils注:由上至下依次為花生油、葵花籽油、菜籽油、大豆油、玉米油、靈芝孢子油。

注:*代表可疑樣品,表3、表4同。

2.3 實際樣品測試

利用拉曼光譜對市售10個品牌靈芝孢子油樣品進行了檢測,結(jié)果見圖3和表2,發(fā)現(xiàn)樣品編號為1～7及9、10號的拉曼光譜圖與靈芝孢子油原油極其相似,而編號為8的樣品與之差別較大。除樣品8外,包括靈芝孢子油原油在內(nèi)的10個樣品,特征峰1115 cm-1的信號強度最大值為622.06,最小值為373.21,平均值為507.23,1300 cm-1/1262 cm-1峰強度比值2.10～3.33,1300 cm-1/1262 cm-1峰面積比值2.21～4.03。對于樣品8,1115 cm-1處拉曼峰突出不明顯,1300 cm-1/1262 cm-1峰強度比值及峰面積比值均小于2,初步判斷8號樣品為可疑樣品。

表3 靈芝孢子油樣品主要脂肪酸組成

圖3 靈芝孢子油原油(a)與樣品8(b)激光拉曼光譜圖的比較Fig.3 Comparison of laser Raman spectra of crude spore oil from Ganoderma lucidum(a)with sample No.8(b)

2.4 可疑樣品的進一步確證

2.4.1 脂肪酸組分分析 參照GB/T 17377-2008[13]和陳體強等[14]靈芝孢子油中脂肪酸酸含量定量測定的氣相色譜法,對包括靈芝孢子油原油在內(nèi)11個樣品的脂肪酸組成進行了分析,結(jié)果見表3。11個樣品中分離到的主要脂肪酸為棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、油酸和亞油酸,含量占95%以上。除可疑樣品8外,其余樣品均為油酸含量最高,達60%以上,亞油酸含量也較高,達12%以上,油酸是亞油酸含量的3.5倍以上。而樣品8,油酸含量為25.843%,亞油酸含量為52.481%,油酸含量是亞油酸含量的0.49倍,遠遠低于靈芝孢子油的平均水平,由此進一步確認,8號樣品為可疑樣品。

2.4.2 麥角甾醇含量分析 據(jù)報道,麥角甾醇是真菌類的特征甾醇[15-17],且是靈芝孢子油的主要功效成分之一[18-20],為此建立了靈芝孢子油中麥角甾醇含量測定高效液色譜法(HPLC)。利用該方法對包括靈芝孢子油原料油在內(nèi)11個樣品的麥角甾醇含量進行了測定,結(jié)果見表4。除樣品8外,靈芝孢子油麥角甾醇含量為0.65～2.79 mg/g。而樣品8麥角甾醇含量為0.08 mg/g,遠低于其它靈芝孢子油,由此進一步確認,樣品8為可疑樣品。

表4 靈芝孢子油樣品中麥角甾醇的含量

3 討論與結(jié)論

本研究通過對靈芝孢子油與菜籽油等5種食用植物油拉曼光譜圖的比較,發(fā)現(xiàn)靈芝孢子油中拉曼位移值為1115 cm-1峰強度大于350,且位移值1300 cm-1拉曼峰與1262 cm-1拉曼峰信號強度比值及峰面積比值均大于2。通過上述3個拉曼峰的比較,可以將靈芝孢子油與菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油和花生油區(qū)別開來。

利用拉曼光譜技術(shù)對市場上購買的10種品牌靈芝孢子油(100%)軟膠囊進行初步篩查,發(fā)現(xiàn)1個可疑樣品,后續(xù)可用脂肪酸組成分析及特征甾醇(麥角甾醇)含量測定等其他手段進行確證。由此可見,拉曼光譜技術(shù)可以用于靈芝孢子油真?zhèn)蔚某醪胶Y查。但是該方法也有一定的局限性,比如靈芝孢子油與橄欖油拉曼光譜圖高度相似,利用該方法無法將它們區(qū)別開來[8],為此,多種鑒別手段例如光譜技術(shù)與色譜、質(zhì)譜技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用將是后續(xù)方法探討的主要發(fā)展方向。

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Rapid detection of spore oil fromGanodermalucidumby portable laser Raman spectroscopy

HUANG Xiu-li,ZHAN Yun-li,LI Jing,ZHANG Chang-bin,WANG Xiao-qin,TANG Li-na

(Huizhou Institute for Food and Drug Control,Huizhou 516000,China)

Objective:A method for rapidly discriminating spore oil ofGanodermalucidumfrom five normal edible vegetable oils including rapeseed oil,soybean oil,corn oil,sunflower oil and peanut oil by portable laser Raman spectrometry was established. Methods:The Raman spectrum of spore oil fromGanodermalucidumand five normal edible vegetable oils were obtained after baseline subtracting. Results:Based on the intensity of the peak at 1115 cm-1more than that of 350 cm-1,and the ratio of intensity and area of the peak at 1300 cm-1to 1262 cm-1both greater than two,it could be discriminated spore oil ofGanodermalucidumfrom the five other edible vegetable oils. According to the result of Raman spectrum,one suspicious sample was found among 10 different brands of spore oil fromGanodermalucidum,which was further confirmed to be a adulteration by fatty acids analysis and ergostrol determination. Conclusion:The Raman spectrometry is portable,rapid,and nondestructive,which can be used as a potential detection tool for spore oil fromGanodermalucidumadulteration. Suspicious samples could be further confirmed through the analysis of the fatty acid composition and determination of ergosterol content.

portable laser Raman spectrometry;spore oil fromGanodermalucidum;rapid discriminatio

2016-04-11

黃秀麗(1978-)，博士，高級工程師，研究方向：食品、藥品、化妝品檢測方法開發(fā)與研究，E-mail：xlhuang05@126.com。

廣東省省級科技計劃項目(2015A030401012)。

TS

A

1002-0306(2016)20-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.20.000