頂空固相微萃取-氣相色譜質譜聯用檢測潲水油的方法

專利名稱：頂空固相微萃取-氣相色譜質譜聯用檢測潲水油的方法
技術領域：
本發明涉及一種鑒別食用植物油中摻入潲水油的檢驗方法。背景資料潲水油，又叫泔水油、地溝油，是廢棄食用油脂的一種，是指以餐廳、居民生活、下 水道以及其他人們日常生活中的食物油脂殘渣為原料，經過過濾、煎煮及其他工序等加工 提煉而成的非食用混合油脂。2002年國家衛生部、工商總局、環保總局和建設部聯合發布 的《食品生產經營單位廢棄食用油脂管理的規定》中明確指出任何單位和個人不得將廢棄 油脂加工后再作為食用油脂使用和銷售。然而，因為潲水油制備簡單，成本低廉，一些不法 分子為了謀取暴利，暗中將其直接作為食用油或者將其添加到其他食用植物油中銷售和使 用，給廣大人民的生命健康帶來巨大的安全隱患。特別是精煉潲水油，精煉潲水油無論從色 澤上還是從氣味上都跟正常的食用油沒有明顯的差別，容易被不法分子直接作為食用油或 者將其添加到其他食用植物油中銷售和使用。由于近幾年頻繁出現潲水油、地溝油經簡單加工摻偽于食用油事件，嚴重威脅到 人們的身體健康，國內陸續有人對其摻偽檢驗方法進行了研究。目前，對潲水油的鑒別檢驗 研究方法主要有以下幾方面(1)常規理化指標檢測。如水分、酸價、過氧化值、羰基價、濁度、色值、谷氨酸鈉等 的測定。通過對正常食用植物油和潲水油中上述指標的檢測，找出二者之間的差異，對潲水 油進行初步鑒定。但因為目前潲水油精煉技術的提高，對其僅進行理化指標的檢測已經無 法將其和普通食用植物油分開，因此，該方法應用受到一定的限制。(2)目前文獻報道較多而且被認為比較可行的方法是測定電導率。利用熱水對油 進行振蕩提取，潲水油中殘存的陰陽離子等導電離子便溶解于水相，再測定水相電導率。基 于此原理，潲水油因為是餐館和地溝等地回收再利用的油脂，其中肯定不可避免地含一些 金屬離子等導電物質，因此，其電導率會遠大于普通食用植物油。但考慮到電導率指標在測 定時與樣品所接觸的周圍環境及提取用水有較大相關性，電導率的測定也只可以作為初步 的一個鑒別指標，提示樣品的可疑。測定潲水油中各種金屬元素面臨的也是一樣的問題，與 樣品所接觸的周圍環境有關，沒有通用性。(3)生活污水中提煉出來的潲水油，不可避免地會帶上一些洗滌劑的主要成分表 面活性劑十二烷基苯磺酸鈉，還有一些微生物產生的毒素如黃曲霉毒素等。有報道利用熒 光法測定潲水油中的表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉，薄層色譜法進行定性測定等方法，這 些方法對潲水油的鑒別檢驗也只能提供一定程度上的依據。如薄層色譜法等對技術和條件 要求嚴格，鑒別有一定困難，熒光法因為熒光易淬滅，實際分析時不易得到準確數據而不便 推廣。黃曲霉毒素指標檢測費用昂貴，步驟繁瑣，需要有一定的專業操作基礎，因此一般檢 測也不推薦使用。(4)氣相色譜法測定脂肪酸組成和膽固醇。該方法利用色譜分離原理對普通食用 植物油和潲水油進行測定，利用其中的一些脂肪酸組成的不同來進行鑒別。同時，因為潲水 油是食用過的油脂，其中不可避免地會引入動物油脂成分，而留醇中的膽固醇是動物油脂特有的組分，因此也有研究通過測定膽固醇的方法也可以對普通食用植物油和潲水油進行 鑒別檢驗，但膽固醇分子量較大，沸點高，不易氣化，因此在用氣相色譜方法進行檢測時存 在一些不足，而且膽固醇測定的前處理過程較為復雜。(5)另外，還有研究者用靜態頂空方法對潲水油揮發性成分進行了 GC-MS分析，只 能用來檢測粗煉潲水油中比較大量的油脂變質揮發性產物，比如己醛等。潲水油檢測方法眾多，但到到目前為止，還沒有一種有效的方法能鑒別精煉潲水 油或者食用植物油摻潲水油。

發明內容
潲水油來源廣泛，成分復雜，即使經過反復的處理，很多微量揮發性成分也不 能有效去除。目前，未發現有對潲水油中微量成分的分析。所以，本發明提出了一種 頂空固相微萃取-氣相色譜質譜聯用檢測潲水油的方法，采用頂空固相微萃取(Head Space-solidphase micro extraction, HS-SPME)-氣質聯用測定潲水油中微量揮發性成 分，為精煉潲水油的鑒別提供更加可靠的方法。本發明方法如下頂空固相微萃取_氣相色譜質譜聯用檢測潲水油的方法，所述方法步驟如下(1)于頂空瓶中加入被檢測油樣，蓋上瓶蓋，輕輕搖勻，待用；(2)開啟固相微萃取儀，將裝有樣品的頂空瓶放入頂空瓶托盤上，調節萃取溫度為 70°C -80°C，穩定后待用；(3)將萃取纖維頭裝入萃取手柄中，組成手動SPME進樣器，推出進樣器的針管，插 入溫度為250°C的氣化室，推手柄桿伸出纖維頭，老化30min鐘后縮回纖維頭再拔出進樣 器；(4)萃取將SPME進樣器的針管穿透樣品瓶隔墊，插入瓶中，每次固定插入深度 為2. 5cm,推手柄桿使纖維頭伸出針管，纖維頭1. 5cm,即每次固定推出4cm萃取頭，針管 2. 5cm，纖維頭1. 5cm，不與液面接觸，萃取30_50min ；(5)檢測萃取完后縮回纖維頭，將針管退出樣品瓶，然后插入到GC-MS氣質聯用 儀的進樣口，推手柄桿，伸出纖維頭，解析2-4min (解析時間至少大于2min，使纖維頭上萃 取物完全解析，時間越長，解析越完全)。，熱脫附樣品進色譜柱；同時啟動儀器采集數據， 得出色譜后，根據譜庫檢索對其定性，采用標準品比對確定樣品成分，峰面積歸一化法對其 成分定量；解析完畢縮回纖維頭，拔出進樣器；(4)檢測結果分析根據確定的樣品成分，若樣品成分含有草蒿腦、二氫大茴香 腦、茴香腦、丁香酚或/和姜黃烯香辛料成分，這判別被檢測樣品為潲水油。一般在頂空固相微萃取模式中通過增加基體溶液的離子強度，可以降低揮發性成 分在水溶液中的溶解度，從而更容易揮發至頂空相中，提高分析的靈敏度。因此本發明進一 步在向頂空瓶中加入被檢測樣品前，還可以先加入1-1. 5g NaCl，采取添加NaCl的方式改 變基體溶液的離子強度。檢測中，所述儀器的色譜條件為DM-5MS毛細管色譜柱50mX0. 25mmX0. 25iim ；進樣口溫度250°C，柱溫起始溫 度50°C，保持3min，以5°C /min的速率升至170°C，保持Omin，10°C /min的速率升至230°C保持3min，10°C /min的速率升至250°C，保持2min ；載氣為氦氣，流量lmL/min，不分流模 式；質譜條件為 接口傳輸線溫度280°C，離子源溫度250°C，離子化方式EI源，掃描模式全掃 描模式，質量范圍34aU-450aU，溶劑延遲Omin，程序升溫結束時檢測結束。本發明的檢測原理頂空固相微萃取_氣相色譜質譜聯用技術分析潲水油中微量 揮發性成分，頂空固相微萃取富集潲水油揮發性成分，經GC分離，MS檢測，尋找正常食用植 物油的差別成分，鑒別潲水油與正常食用植物油。在檢測中找到潲水油的特征成分草蒿 腦、二氫大茴香腦、茴香腦、丁香酚和姜黃烯，這是潲水油中特有的殘留香辛料成分。本發明的優點如下1、本發明采用固相微萃取氣質聯用，固相微萃取萃取頭有富集揮發性成分的作 用，能萃取出更多微量成分，而常用的靜態頂空這種非濃集型的氣體分析方法并不能檢出 一些含量較低的成分，這是固相微萃取用于潲水油揮發性成分的測定的優點所在。2、該法能找出潲水油與正常食用植物油中的差別成分草蒿腦、二氫大茴香腦、茴 香腦和丁香酚和姜黃烯等，這是一些殘留于潲水油中的香辛料成分。通過茴香腦和丁香酚 等香辛料測定能達到鑒別潲水油與正常食用植物油的效果。3、本方法不僅能鑒別潲水油，還能鑒別精煉潲水油、食用植物油中摻入潲水油。4、樣品前處理簡單快速，只要半個小時加熱萃取，無需溶劑，環保安全，且樣品用量少。5該方法重復性好，最低檢測濃度達1 μ g/kg，線性范圍可達4個數量級。


圖1是潲水油的色譜圖；圖2是正常植物油色譜圖；圖3是草蒿腦質譜圖；圖4是二氫大茴香腦質譜圖；圖5是茴香腦質譜圖；圖6是丁香酚質譜圖；圖7是姜黃烯質譜圖。
具體實施例方式儀器與試劑Trace DSQ II GC/MS 氣質聯用儀(Thermo，USA)；固相微萃取儀(SUPELCO，USA)；手動SPME 進樣器(SUPELCO，USA)；20ml帶聚四氟乙烯瓶蓋的頂空樣品瓶(SUPELCO，USA)；65 4 11^01^/1^8(聚二甲基硅氧烷/二乙烯苯)萃取纖維頭一支(SUPELCO，USA) NaCl1、樣品來源
潲水油樣品潲水油回收精煉廠購買；各餐飲單位的潲水油、回收老油、地溝油等油樣，實驗室參考廢棄油脂加工、提煉過程制取對照樣品為大型超市購買的大豆油、花生 油、菜籽油等普通食用植物油樣品。2、方法樣品制備于15mL頂空瓶中加入約1. 5g NaCl，再加入4mL油樣(量不能太多，以 不污染萃取頭為準，太少揮發性物質濃度太低不易檢出)，蓋上瓶蓋，輕輕搖勻，待用。萃取開啟固相微萃取儀，將裝有樣品的頂空瓶放入頂空瓶托盤上，調節萃取溫度 為70°C，穩定后待用；將萃取纖維頭裝入萃取手柄中，組成手動SPME進樣器，推出進樣器的針管，插入 溫度為250°C的氣化室，推手柄桿伸出纖維頭，老化30min鐘后縮回纖維頭再拔出進樣器；將SPME進樣器的針管穿透樣品瓶隔墊，插入瓶中，每次固定插入深度為2. 5cm，推 手柄桿使纖維頭伸出針管，纖維頭1. 5cm,即每次固定推出4cm萃取頭，針管2. 5cm,纖維頭 1. 5cm，不與液面接觸，萃取30min ；(5)檢測萃取完后縮回纖維頭，將針管退出樣品瓶，然后插入到GC-MS氣質聯用 儀的進樣口，推手柄桿，伸出纖維頭，解析4min，熱脫附樣品進色譜柱；同時啟動儀器采集 數據，得出色譜后，根據譜庫(NITS MS Search 2. 0)檢索對其定性，采用標準品比對確定樣 品成分，峰面積歸一化法對其成分定量；解析完畢縮回纖維頭，拔出進樣器；實驗條件色譜條件 DM-5MS毛細管色譜柱50mX0. 25mmX0. 25 μ m。進樣口溫度250°C， 柱溫起始溫度50°C，保持3min，以5°C /min的速率升至170°C，保持Omin，10°C /min的速 率升至230°C，保持3min，10°C /min的速率升至250°C，保持2min。載氣為氦氣，流量ImL/ min，不分流模式。質譜條件接口傳輸線溫度280°C，離子源溫度250°C，離子化方式EI源，掃描 模式全掃描模式，質量范圍34aU-450aU，溶劑延遲Omin，程序升溫結束時檢測結束。3、優化實驗在萃取時間為30min，氯化鈉加入量為1. 5g時，通過改變萃取溫度(40°C、5(TC、 60°c、7(rc、8(rc、9(rc )來考查其對萃取效果的影響。通過實驗對比發現，隨著萃取溫 度的升高，幾種香辛料成分的量有所增加，但80°C過后，含量又有下降趨勢。萃取溫度在 700C -80°c時萃取效果比較理想，本實驗選擇70°C為最佳萃取溫度。在萃取溫度為70°C，氯化鈉加入量為1. 5g時，通過改變萃取時間(10min、20min、 30min,40min,50min,60min)來考查其對萃取效果的影響。在實際的萃取吸附過程中，三相 之間的含量達到完全平衡需要較長的時間，通過實驗對比，萃取時間30-50min，萃取效果較 理想，50min達最理想狀態，為節約檢測時間考慮，實驗選擇30min萃取時間。鹽度對SPME萃取影響很大。通常向溶液中加入一定量的氯化鈉，可使某些被測組 分在水中的溶解度降低，更易被萃取。在萃取時間為30min，萃取溫度為70°C時，考查不同 氯化鈉的加入量(0g、0. 5g、lg、l. 5g、2g、2. 5g、)對萃取效果的影響。試驗結果表明，此試驗 中萃取體系中氯化鈉添加量為Og與lg-1. 5g添加量時萃取效果相當，此時萃取體系為油溶 性，添加鹽不溶解而達到鹽析效應效果不明顯。4、各香辛料成分的CAS號及該色譜條件下保留時間表 (五種香辛料成分的質譜圖見圖3——圖7))5、檢測結果分析提取各香辛料的特征離子尋找到該成分，根據譜庫(NITS MS Search 2. 0)檢索對 其定性，然后采用標準品比對確定其成分，峰面積歸一化法對其定量。比較潲水油與正常食 用植物油的揮發性成分，本發明找到了潲水油中所特有的香辛料殘留成分草蒿腦、二氫大 茴香腦、茴香腦、丁香酚、姜黃烯等。其中茴香腦含量較多，所有所檢潲水油樣均含有，只是 其相對百分含量有所不一，而丁香酚次之，31組潲水油樣品僅有一組未檢測出，其相對百分 含量見表1。草蒿腦、二氫大茴香腦和姜黃烯等也在多數潲水油中存在，正常食用植物油中 則未檢出。結果判斷樣品檢出茴香腦或丁香酚等香辛料中任何一種，則為潲水油。6、正常食用植物中摻潲水油的檢測實驗將精煉程度較高的5號潲水油樣回添到正常食用植物油23號中，添加量為 1 %、5 %、10 %、20 %、50 %，檢測茴香腦和丁香酚，發現添加量低至5 %時仍能檢出少量茴香 腦存在，而添加量達10%時，二者均可檢出。
“ + ”表示檢出，“_”表示未檢出7、靈敏性，線性范圍向正常食用植物油添加茴香腦標品，配制梯度濃度分別為lyg/kg、10yg/kg、 100 μ g/kg、1000 μ g/kg、10000 μ g/kg含茴香腦的油樣，同樣方法萃取進樣分析。實驗 發現該方法最低檢測濃度達lyg/kg。以茴香腦質量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標， 10-10000 μ g/kg 范圍內線性良好，y = 218056x-698924, R2 = 0. 9997。
權利要求
頂空固相微萃取-氣相色譜質譜聯用檢測潲水油的方法，所述方法步驟如下(1)于20mL或15mL頂空瓶中加入4mL被檢測油樣，蓋上瓶蓋，輕輕搖勻，待用；(2)開啟固相微萃取儀，將裝有樣品的頂空瓶放入頂空瓶托盤上，調節萃取溫度為70℃-80℃，穩定后待用；(3)將萃取纖維頭裝入萃取手柄中，組成手動SPME進樣器，推出進樣器的針管，插入溫度為250℃的氣化室，推手柄桿伸出纖維頭，老化30min鐘后縮回纖維頭再拔出進樣器；(4)萃取將SPME進樣器的針管穿透樣品瓶隔墊，插入瓶中，推手柄桿使纖維頭伸出針管，纖維頭不與液面接觸，萃取30-50min；(5)檢測萃取完后縮回纖維頭，將針管退出樣品瓶，然后插入到GC-MS氣質聯用儀的進樣口，推手柄桿，伸出纖維頭，解析2-4min，熱脫附樣品進色譜柱；同時啟動儀器采集數據，得出色譜后，根據譜庫檢索對其定性，采用標準品比對確定樣品成分，峰面積歸一化法對其成分定量；解析完畢縮回纖維頭，拔出進樣器；(6)檢測結果分析根據確定的樣品成分進行分析，若樣品成分含有草蒿腦、二氫大茴香腦、茴香腦、丁香酚或/和姜黃烯香辛料成分，則判別被檢測樣品為潲水油。
2.根據權利要求1所述的頂空固相微萃取_氣相色譜質譜聯用檢測潲水油的方法，其 特征在于在向頂空瓶中加入被檢測樣品前，還可以先加入1-1. 5g NaCl。
全文摘要
本發明提出了一種頂空固相微萃取-氣相色譜質譜聯用檢測潲水油的方法，采用頂空固相微萃取-氣質聯用測定潲水油中微量揮發性成分，固相微萃取萃取頭有富集揮發性成分的作用，能萃取出更多微量成分，能找出潲水油與正常食用植物油中的差別成分草蒿腦、二氫大茴香腦、茴香腦和丁香酚和姜黃烯等。本方法不僅能鑒別潲水油，還能鑒別精煉潲水油、食用植物油中摻入潲水油。本方法的樣品前處理簡單快速，只要半個小時加熱萃取，無需溶劑，環保安全，且樣品用量少；而且該方法重復性好，最低檢測濃度達1μg/kg，線性范圍可達4個數量級。
文檔編號G01N30/08GK101852783SQ20101017924
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者屠大偉, 李根容, 李沿飛, 李紅 申請人:重慶市計量質量檢測研究院