专利名称：顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用检测潲水油的方法
技术领域：
本发明涉及一种鉴别食用植物油中掺入潲水油的检验方法。背景资料潲水油，又叫泔水油、地沟油，是废弃食用油脂的一种，是指以餐厅、居民生活、下 水道以及其他人们日常生活中的食物油脂残渣为原料，经过过滤、煎煮及其他工序等加工 提炼而成的非食用混合油脂。2002年国家卫生部、工商总局、环保总局和建设部联合发布 的《食品生产经营单位废弃食用油脂管理的规定》中明确指出任何单位和个人不得将废弃 油脂加工后再作为食用油脂使用和销售。然而，因为潲水油制备简单，成本低廉，一些不法 分子为了谋取暴利，暗中将其直接作为食用油或者将其添加到其他食用植物油中销售和使 用，给广大人民的生命健康带来巨大的安全隐患。特别是精炼潲水油，精炼潲水油无论从色 泽上还是从气味上都跟正常的食用油没有明显的差别，容易被不法分子直接作为食用油或 者将其添加到其他食用植物油中销售和使用。由于近几年频繁出现潲水油、地沟油经简单加工掺伪于食用油事件，严重威胁到 人们的身体健康，国内陆续有人对其掺伪检验方法进行了研究。目前，对潲水油的鉴别检验 研究方法主要有以下几方面(1)常规理化指标检测。如水分、酸价、过氧化值、羰基价、浊度、色值、谷氨酸钠等 的测定。通过对正常食用植物油和潲水油中上述指标的检测，找出二者之间的差异，对潲水 油进行初步鉴定。但因为目前潲水油精炼技术的提高，对其仅进行理化指标的检测已经无 法将其和普通食用植物油分开，因此，该方法应用受到一定的限制。(2)目前文献报道较多而且被认为比较可行的方法是测定电导率。利用热水对油 进行振荡提�。椭胁写娴囊跹衾胱拥鹊嫉缋胱颖闳芙庥谒啵俨舛ㄋ嗟绲悸省；� 于此原理，潲水油因为是餐馆和地沟等地回收再利用的油脂，其中肯定不可避免地含一些 金属离子等导电物质，因此，其电导率会远大于普通食用植物油。但考虑到电导率指标在测 定时与样品所接触的周围环境及提取用水有较大相关性，电导率的测定也只可以作为初步 的一个鉴别指标，提示样品的可疑。测定潲水油中各种金属元素面临的也是一样的问题，与 样品所接触的周围环境有关，没有通用性。(3)生活污水中提炼出来的潲水油，不可避免地会带上一些洗涤剂的主要成分表 面活性剂十二烷基苯磺酸钠，还有一些微生物产生的毒素如黄曲霉毒素等。有报道利用荧 光法测定潲水油中的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，薄层色谱法进行定性测定等方法，这 些方法对潲水油的鉴别检验也只能提供一定程度上的依据。如薄层色谱法等对技术和条件 要求严格，鉴别有一定困难，荧光法因为荧光易淬灭，实际分析时不易得到准确数据而不便 推广。黄曲霉毒素指标检测费用昂贵，步骤繁琐，需要有一定的专业操作基�。虼艘话慵� 测也不推荐使用。(4)气相色谱法测定脂肪酸组成和胆固醇。该方法利用色谱分离原理对普通食用 植物油和潲水油进行测定，利用其中的一些脂肪酸组成的不同来进行鉴别。同时，因为潲水 油是食用过的油脂，其中不可避免地会引入动物油脂成分，而留醇中的胆固醇是动物油脂特有的组分，因此也有研究通过测定胆固醇的方法也可以对普通食用植物油和潲水油进行 鉴别检验，但胆固醇分子量较大，沸点高，不易气化，因此在用气相色谱方法进行检测时存 在一些不足，而且胆固醇测定的前处理过程较为复杂。(5)另外，还有研究者用静态顶空方法对潲水油挥发性成分进行了 GC-MS分析，只 能用来检测粗炼潲水油中比较大量的油脂变质挥发性产物，比如己醛等。潲水油检测方法众多，但到到目前为止，还没有一种有效的方法能鉴别精炼潲水 油或者食用植物油掺潲水油。
发明内容
潲水油来源广泛，成分复杂，即使经过反复的处理，很多微量挥发性成分也不 能有效去除。目前，未发现有对潲水油中微量成分的分析。所以，本发明提出了一种 顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用检测潲水油的方法，采用顶空固相微萃取(Head Space-solidphase micro extraction, HS-SPME)-气质联用测定潲水油中微量挥发性成 分，为精炼潲水油的鉴别提供更加可靠的方法。本发明方法如下顶空固相微萃取_气相色谱质谱联用检测潲水油的方法，所述方法步骤如下(1)于顶空瓶中加入被检测油样，盖上瓶盖，轻轻摇勻，待用；(2)开启固相微萃取仪，将装有样品的顶空瓶放入顶空瓶托盘上，调节萃取温度为 70°C -80°C，稳定后待用；(3)将萃取纤维头装入萃取手柄中，组成手动SPME进样器，推出进样器的针管，插 入温度为250°C的气化室，推手柄杆伸出纤维头，老化30min钟后缩回纤维头再拔出进样 器；(4)萃取将SPME进样器的针管穿透样品瓶隔垫，插入瓶中，每次固定插入深度 为2. 5cm,推手柄杆使纤维头伸出针管，纤维头1. 5cm,即每次固定推出4cm萃取头，针管 2. 5cm，纤维头1. 5cm，不与液面接触，萃取30_50min ；(5)检测萃取完后缩回纤维头，将针管退出样品瓶，然后插入到GC-MS气质联用 仪的进样口，推手柄杆，伸出纤维头，解析2-4min (解析时间至少大于2min，使纤维头上萃 取物完全解析，时间越长，解析越完全)。，热脱附样品进色谱柱；同时启动仪器采集数据， 得出色谱后，根据谱库检索对其定性，采用标准品比对确定样品成分，峰面积归一化法对其 成分定量；解析完毕缩回纤维头，拔出进样器；(4)检测结果分析根据确定的样品成分，若样品成分含有草蒿脑、二氢大茴香 脑、茴香脑、丁香酚或/和姜黄烯香辛料成分，这判别被检测样品为潲水油。一般在顶空固相微萃取模式中通过增加基体溶液的离子强度，可以降低挥发性成 分在水溶液中的溶解度，从而更容易挥发至顶空相中，提高分析的灵敏度。因此本发明进一 步在向顶空瓶中加入被检测样品前，还可以先加入1-1. 5g NaCl，采取添加NaCl的方式改 变基体溶液的离子强度。检测中，所述仪器的色谱条件为DM-5MS毛细管色谱柱50mX0. 25mmX0. 25iim ；进样口温度250°C，柱温起始温 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 ；载气为氦气，流量lmL/min，不分流模 式；质谱条件为 接口传输线温度280°C，离子源温度250°C，离子化方式EI源，扫描模式全扫 描模式，质量范围34aU-450aU，溶剂延迟Omin，程序升温结束时检测结束。本发明的检测原理顶空固相微萃取_气相色谱质谱联用技术分析潲水油中微量 挥发性成分，顶空固相微萃取富集潲水油挥发性成分，经GC分离，MS检测，寻找正常食用植 物油的差别成分，鉴别潲水油与正常食用植物油。在检测中找到潲水油的特征成分草蒿 脑、二氢大茴香脑、茴香脑、丁香酚和姜黄烯，这是潲水油中特有的残留香辛料成分。本发明的优点如下1、本发明采用固相微萃取气质联用，固相微萃取萃取头有富集挥发性成分的作 用，能萃取出更多微量成分，而常用的静态顶空这种非浓集型的气体分析方法并不能检出 一些含量较低的成分，这是固相微萃取用于潲水油挥发性成分的测定的优点所在。2、该法能找出潲水油与正常食用植物油中的差别成分草蒿脑、二氢大茴香脑、茴 香脑和丁香酚和姜黄烯等，这是一些残留于潲水油中的香辛料成分。通过茴香脑和丁香酚 等香辛料测定能达到鉴别潲水油与正常食用植物油的效果。3、本方法不仅能鉴别潲水油，还能鉴别精炼潲水油、食用植物油中掺入潲水油。4、样品前处理简单快速，只要半个小时加热萃�。扌枞芗粒繁０踩已酚昧可�。5该方法重复性好，最低检测浓度达1 μ g/kg，线性范围可达4个数量级。
图1是潲水油的色谱图；图2是正常植物油色谱图；图3是草蒿脑质谱图；图4是二氢大茴香脑质谱图；图5是茴香脑质谱图；图6是丁香酚质谱图；图7是姜黄烯质谱图。
具体实施例方式仪器与试剂Trace DSQ II GC/MS 气质联用仪(Thermo，USA)；固相微萃取仪(SUPELCO，USA)；手动SPME 进样器(SUPELCO，USA)；20ml带聚四氟乙烯瓶盖的顶空样品瓶(SUPELCO，USA)；65 4 11^01^/1^8(聚二甲基硅氧烷/二乙烯苯)萃取纤维头一支(SUPELCO，USA) NaCl1、样品来源
潲水油样品潲水油回收精炼厂购买；各餐饮单位的潲水油、回收老油、地沟油等油样，实验室参考废弃油脂加工、提炼过程制取对照样品为大型超市购买的大豆油、花生 油、菜籽油等普通食用植物油样品。2、方法样品制备于15mL顶空瓶中加入约1. 5g NaCl，再加入4mL油样(量不能太多，以 不污染萃取头为准，太少挥发性物质浓度太低不易检出)，盖上瓶盖，轻轻摇勻，待用。萃取开启固相微萃取仪，将装有样品的顶空瓶放入顶空瓶托盘上，调节萃取温度 为70°C，稳定后待用；将萃取纤维头装入萃取手柄中，组成手动SPME进样器，推出进样器的针管，插入 温度为250°C的气化室，推手柄杆伸出纤维头，老化30min钟后缩回纤维头再拔出进样器；将SPME进样器的针管穿透样品瓶隔垫，插入瓶中，每次固定插入深度为2. 5cm，推 手柄杆使纤维头伸出针管，纤维头1. 5cm,即每次固定推出4cm萃取头，针管2. 5cm,纤维头 1. 5cm，不与液面接触，萃取30min ；(5)检测萃取完后缩回纤维头，将针管退出样品瓶，然后插入到GC-MS气质联用 仪的进样口，推手柄杆，伸出纤维头，解析4min，热脱附样品进色谱柱；同时启动仪器采集 数据，得出色谱后，根据谱库(NITS MS Search 2. 0)检索对其定性，采用标准品比对确定样 品成分，峰面积归一化法对其成分定量；解析完毕缩回纤维头，拔出进样器；实验条件色谱条件 DM-5MS毛细管色谱柱50mX0. 25mmX0. 25 μ m。进样口温度250°C， 柱温起始温度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。载气为氦气，流量ImL/ min，不分流模式。质谱条件接口传输线温度280°C，离子源温度250°C，离子化方式EI源，扫描 模式全扫描模式，质量范围34aU-450aU，溶剂延迟Omin，程序升温结束时检测结束。3、优化实验在萃取时间为30min，氯化钠加入量为1. 5g时，通过改变萃取温度(40°C、5(TC、 60°c、7(rc、8(rc、9(rc )来考查其对萃取效果的影响。通过实验对比发现，随着萃取温 度的升高，几种香辛料成分的量有所增加，但80°C过后，含量又有下降趋势。萃取温度在 700C -80°c时萃取效果比较理想，本实验选择70°C为最佳萃取温度。在萃取温度为70°C，氯化钠加入量为1. 5g时，通过改变萃取时间(10min、20min、 30min,40min,50min,60min)来考查其对萃取效果的影响。在实际的萃取吸附过程中，三相 之间的含量达到完全平衡需要较长的时间，通过实验对比，萃取时间30-50min，萃取效果较 理想，50min达最理想状态，为节约检测时间考虑，实验选择30min萃取时间。盐度对SPME萃取影响很大。通常向溶液中加入一定量的氯化钠，可使某些被测组 分在水中的溶解度降低，更易被萃取。在萃取时间为30min，萃取温度为70°C时，考查不同 氯化钠的加入量(0g、0. 5g、lg、l. 5g、2g、2. 5g、)对萃取效果的影响。试验结果表明，此试验 中萃取体系中氯化钠添加量为Og与lg-1. 5g添加量时萃取效果相当，此时萃取体系为油溶 性，添加盐不溶解而达到盐析效应效果不明显。4、各香辛料成分的CAS号及该色谱条件下保留时间表 (五种香辛料成分的质谱图见图3——图7))5、检测结果分析提取各香辛料的特征离子寻找到该成分，根据谱库(NITS MS Search 2. 0)检索对 其定性，然后采用标准品比对确定其成分，峰面积归一化法对其定量。比较潲水油与正常食 用植物油的挥发性成分，本发明找到了潲水油中所特有的香辛料残留成分草蒿脑、二氢大 茴香脑、茴香脑、丁香酚、姜黄烯等。其中茴香脑含量较多，所有所检潲水油样均含有，只是 其相对百分含量有所不一，而丁香酚次之，31组潲水油样品仅有一组未检测出，其相对百分 含量见表1。草蒿脑、二氢大茴香脑和姜黄烯等也在多数潲水油中存在，正常食用植物油中 则未检出。结果判断样品检出茴香脑或丁香酚等香辛料中任何一种，则为潲水油。6、正常食用植物中掺潲水油的检测实验将精炼程度较高的5号潲水油样回添到正常食用植物油23号中，添加量为 1 %、5 %、10 %、20 %、50 %，检测茴香脑和丁香酚，发现添加量低至5 %时仍能检出少量茴香 脑存在，而添加量达10%时，二者均可检出。
“ + ”表示检出，“_”表示未检出7、灵敏性，线性范围向正常食用植物油添加茴香脑标品，配制梯度浓度分别为lyg/kg、10yg/kg、 100 μ g/kg、1000 μ g/kg、10000 μ g/kg含茴香脑的油样，同样方法萃取进样分析。实验 发现该方法最低检测浓度达lyg/kg。以茴香脑质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标， 10-10000 μ g/kg 范围内线性良好，y = 218056x-698924, R2 = 0. 9997。
权利要求
顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用检测潲水油的方法，所述方法步骤如下(1)于20mL或15mL顶空瓶中加入4mL被检测油样，盖上瓶盖，轻轻摇匀，待用；(2)开启固相微萃取仪，将装有样品的顶空瓶放入顶空瓶托盘上，调节萃取温度为70℃-80℃，稳定后待用；(3)将萃取纤维头装入萃取手柄中，组成手动SPME进样器，推出进样器的针管，插入温度为250℃的气化室，推手柄杆伸出纤维头，老化30min钟后缩回纤维头再拔出进样器；(4)萃取将SPME进样器的针管穿透样品瓶隔垫，插入瓶中，推手柄杆使纤维头伸出针管，纤维头不与液面接触，萃取30-50min；(5)检测萃取完后缩回纤维头，将针管退出样品瓶，然后插入到GC-MS气质联用仪的进样口，推手柄杆，伸出纤维头，解析2-4min，热脱附样品进色谱柱；同时启动仪器采集数据，得出色谱后，根据谱库检索对其定性，采用标准品比对确定样品成分，峰面积归一化法对其成分定量；解析完毕缩回纤维头，拔出进样器；(6)检测结果分析根据确定的样品成分进行分析，若样品成分含有草蒿脑、二氢大茴香脑、茴香脑、丁香酚或/和姜黄烯香辛料成分，则判别被检测样品为潲水油。
2.根据权利要求1所述的顶空固相微萃取_气相色谱质谱联用检测潲水油的方法，其 特征在于在向顶空瓶中加入被检测样品前，还可以先加入1-1. 5g NaCl。
全文摘要
本发明提出了一种顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用检测潲水油的方法，采用顶空固相微萃取-气质联用测定潲水油中微量挥发性成分，固相微萃取萃取头有富集挥发性成分的作用，能萃取出更多微量成分，能找出潲水油与正常食用植物油中的差别成分草蒿脑、二氢大茴香脑、茴香脑和丁香酚和姜黄烯等。本方法不仅能鉴别潲水油，还能鉴别精炼潲水油、食用植物油中掺入潲水油。本方法的样品前处理简单快速，只要半个小时加热萃取，无需溶剂，环保安全，且样品用量少；而且该方法重复性好，最低检测浓度达1μg/kg，线性范围可达4个数量级。
文档编号G01N30/08GK101852783SQ20101017924
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者屠大伟, 李根容, 李沿飞, 李红 申请人:重庆市计量质量检测研究院
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