气相色谱法测定脂肪酸含量判定山茶油纯度的要点分析
李建国 郑邦凤 汪祖丕 戴希昶
阳新县公共检验检测中心 湖北省阳新县 435200
1 样品处理与检测基础
1.1 材料选取规范
山茶油、大豆油、菜籽油、玉米油和葵花籽油均从市场采购一级品,确保油品本身质量稳定。一级品在加工工艺、杂质含量等方面符合严格标准,能减少因油品自身质量问题对检测结果产生的干扰 [1]。37 种脂肪酸甲酯标准品纯度不低于 99% ,购自专业试剂供应商,为脂肪酸定性提供可靠参照。高纯度的标准品可保证色谱峰的准确性,避免杂质峰对目标峰的干扰。异辛烷、氢氧化钾、甲醇、硫酸氢钠等化学试剂均为分析纯,符合实验对试剂纯度的基础要求。分析纯试剂中杂质含量较低,能降低实验过程中的背景干扰,确保化学反应充分且稳定。
检测仪器选用 Agilent 7890B 气相色谱仪搭配 FID 检测器,该仪器能实现脂肪酸的高效分离与精准检测。气相色谱仪的分离效能和检测器的灵敏度直接影响脂肪酸分析的准确性,稳定的仪器性能可保证实验数据的重复性。电子天平用于试样的精确称量,保证样品量的准确性[2]。试样称量的精度会影响后续脂肪酸甲酯化反应的完全性,进而影响检测结果的可靠性。材料和仪器的规范选取,为后续检测工作的有序开展提供了基础条件。
1.2 油样制备流程
按比例将山茶油与大豆油、菜籽油、玉米油、葵花籽油分别混合,配制掺伪油含量从 0% 到 100% 的系列油样,每个比例间隔 5% ,比例设置可全面覆盖不同掺伪程度,能清晰反映脂肪酸组成随掺伪量变化的连续趋势。制备时先量取定量山茶油,再按比例加入对应掺伪油,充分搅拌使两者混合均匀。均匀的混合能保证油样中各部分的脂肪酸组成一致,避免因混合不均导致的检测偏差。混合后的油样密封保存,避免与空气长时间接触导致氧化变质。油脂中的不饱和脂肪酸易被氧化,氧化后的脂肪酸组成会发生改变,影响检测结果的真实性。制备过程中严格控制操作环境的温度和湿度,减少外界因素对油样的影响。温度过高可能加速油脂氧化,湿度过大可能导致油样吸水,这些都会干扰脂肪酸的测定。规范的油样制备流程,为后续脂肪酸组成分析提供了具有代表性的样本。
1.3 检测条件设置
脂肪酸测定参考 GB5009.168-2016 方法,称取 60.0mg 试样至具塞试管,加入 4ml 异辛烷溶解,再加入 200μL2mol/L 氢氧化钾甲醇溶液,旋涡混合10 秒后静置至澄清。异辛烷作为溶剂可有效溶解油脂,氢氧化钾甲醇溶液能促进脂肪酸甲酯化反应,旋涡混合可加快反应速度,静置澄清则便于后续步骤的进行 [3]。加入硫酸氢钠中和氢氧化钾,旋涡混合 10 秒,待盐沉淀后取上清液 1.0mL 用于检测。中和反应可终止甲酯化反应,盐沉淀能去除多余的试剂杂质,上清液的分离保证了进样样品的纯净度。
气相色谱采用 DB-WAX 石英毛细管柱,程序升温设置为初始温度 100∘C ,保持 0.2 分钟,以 10∘C / 分钟升至 242∘C ,保持 10 分钟。该色谱柱对脂肪酸甲酯具有良好的分离能力,程序升温可使不同碳链长度和饱和度的脂肪酸按顺序流出,确保各组分峰得到有效分离。载气为氮气,流量 2.5ml/min ;空气流量 300ml/min ;氢气流量 30ml/min。载气流量稳定可保证色谱峰形对称,燃气和助燃气的比例适宜能提高 FID 检测器的响应灵敏度。进样口温度240∘C ,检测器温度 260∘C ,分流比 50:1,进样量 1.0μL。合适的温度设置可避免样品分解,分流比和进样量的控制能防止色谱柱过载,保证检测线性范围。合理的检测条件设置,保障了脂肪酸检测的准确性和重复性。
2 脂肪酸组成特征分析
2.1 山茶油脂肪酸特点
山茶油作为我国特有的高品质木本植物油,脂肪酸组成以不饱和脂肪酸为主(占比超 90% ),具有显著标志性特征。其中油酸(C18:1)是最主要成分,平均含量 78%~83% ,部分优质样品达 85% 以上,这是其区别于其他常见植物油的核心指标。次要脂肪酸为亚油酸(C18:2, 7%~11% )和棕榈酸(C16:0,7%~10% ),硬脂酸(C18:0)含量较低(1. 5%~3.0% )。纯山茶油未检出亚麻酸(C18:3),可作为排除高亚麻酸掺伪油的重要依据。不同产地和加工工艺的山茶油脂肪酸组成整体模式高度一致,仅存在细微波动,为掺伪鉴别提供了
可靠“指纹图谱”基础。
2.2 掺伪大豆油脂肪酸变化
大豆油作为市场上常见的低价植物油,是山茶油掺伪的主要种类之一。其脂肪酸组成与山茶油存在显著差异:大豆油中油酸含量约 20%~30% ,亚油酸约 50%~60% ,且含有 7%~10% 的亚麻酸,这与山茶油的高油酸、低亚油酸、无亚麻酸特征形成鲜明对比。
当山茶油中掺入大豆油后,混合油样的脂肪酸组成呈现规律性渐变:
(1)油酸含量随大豆油掺伪比例( 0%~100% )增加呈线性下降,从 80% 左右降至 25% ,拟合曲线的相关系数(R²)可达 0.998,表明两者存在极强的负相关性。
(2)亚油酸含量则从 10% 左右升至 55% ,呈现显著正相关( (R2=0,997) ),且在掺伪量超过 10% 时,亚油酸增幅开始加速。
(3)纯山茶油中亚麻酸未检出( ⟨0.1%) ),而当大豆油掺伪量达到 4% 时,亚麻酸含量可升至 0.5% 以上,且随掺伪量增加持续上升,在 100% 大豆油中可达 8% ,该指标可作为大豆油掺伪的“警示信号”。
(4)棕榈酸和硬脂酸含量变化相对平缓,仅分别在 7%~12% 和 2%~5% 范围内小幅波动,对鉴别大豆油掺伪的贡献度较低。
2.3 掺伪其他油脂肪酸变化
除大豆油外,菜籽油、玉米油和葵花籽油掺伪后,脂肪酸变化各具特征,可通过多指标判别。菜籽油含 60% 油酸、 20% 亚油酸、 10% 亚麻酸,掺伪后油酸从 80% 降至 60% ( R2=0.995 ),亚油酸从 10% 升至 20% ,亚麻酸 5% 掺伪量时达 0.3% ,棕榈酸从8% 降至4%( R2=0.95⟩ )。
玉米油含 50%~60% 亚油酸、 25%~30% 油酸、 10%~15% 棕榈酸,无亚麻酸。掺伪后油酸降至 28% ( R2=0.996 ),亚油酸升至 55% ( R2=0.998 ),棕榈酸升至14% ( R2=0.992 ), 20% 掺伪量时棕榈酸超 10% 。
葵花籽油含 60%~70% 亚油酸、 20%~30% 油酸、 5%~8% 棕榈酸,无亚麻酸。掺伪后油酸降至 25% ( ⋅R2=0.997) ),亚油酸升至 65% ( R2=0.999 ),棕榈酸降至6% (R2=0.989 )。
综上,掺伪油脂肪酸变化有共性也有独特标志,可精准识别掺伪种类。
结论
本研究通过气相色谱法对山茶油及掺伪油的脂肪酸组成进行分析,明确了山茶油脂肪酸的特征及掺伪不同油脂后脂肪酸的变化规律。结果表明,不同掺伪油会使山茶油中脂肪酸呈现特定变化,既有共性也有独特标志,依据这些特征可精准识别掺伪种类。该方法为山茶油纯度的有效判定提供了科学依据和实用手段,但仅适用于鉴别特定种类的掺伪油,对未知掺伪油的鉴别仍需进一步研究。
参考文献:
[1] 陆慧媛 , 王利娟 , 张炯恺 , 等 . 固相萃取 - 气相色谱法测定橄榄油中 4 种脂肪酸乙酯 [J]. 色谱 , 2023, 41(4):7.
[2] 聂荣荣. 气相色谱质谱法测定植物油中脂肪酸组成方法研究[J]. 粮食流通技术 , 2021, 027(010):175-176,181.
[3] 常玉玺 , 郑德勇 , 叶乃兴 , 等 . 福建茶树种质资源的茶籽油脂肪酸组成分析 [J]. 茶叶科学 ,2012,32(01):22-28.