朱曉陽 龍奇志 鐘海雁 周 波(中南林業(yè)科技大學食品學院，長沙 40004)(糧油深加工與品質控制湖南省重點實驗室，長沙 40004)(經(jīng)濟林培育與保護教育部重點實驗室，長沙 40004)

茶油是一種營養(yǎng)價值已經(jīng)得到國際公認的健康植物油，由于其價格相對于其他常見植物油較高，常被摻入價格較低的大豆油、玉米油、菜籽油等以獲得不法盈利。為維護食用油消費者和合法生產經(jīng)營者的權益，需要建立有效的茶油摻偽檢測方法。

目前，茶油摻偽檢測主要分為定性和定量檢測。定性檢測依據(jù)GB/T 5539—2008《糧油檢驗 油脂定性試驗》。定量檢測的方法主要有紅外光譜法、色譜法、電子鼻技術等。Wang等[1]采用中紅外衰減全反射光譜(MIR-ATR)和光纖漫反射近紅外光譜(FODR-NIR)檢測油茶籽油中摻偽大豆油，能夠區(qū)分純茶油和摻偽5%～25%大豆油的茶油，并通過偏最小二乘法(PLS)對摻偽大豆油定量。Weng等[2]采用近紅外傅立葉變換拉曼光譜檢測茶油摻偽，結果表明拉曼強度比v1656/v1439與混合物中茶油的百分比呈線性關系(R2=0.993 8)。Li等[3]采用NIR(近紅外光譜)結合模式識別技術辨別純茶油和摻偽茶油，能夠達到98.3%的正確分類率，但不能確定摻偽油的種類和摻偽百分比。原姣姣等[4]采用近紅外透射光譜法分析摻入0%～50%大豆油的茶油，能夠對摻偽大豆油定量。Jia等[5]采用氣相色譜法(GC)和質譜法(MS)聯(lián)用檢測摻偽茶油的幾種脂肪酸(FA)，根據(jù)FA相關參數(shù)鑒別茶油中摻偽的大豆油，檢測限低至5%，但用于研究的茶油樣品種類較少。Li等[6]采用GC和DSC(差示掃描量熱法)結合指紋圖譜和多元統(tǒng)計分析檢測茶油摻偽，結果表明DSC的摻偽檢測能力較高，檢測限低至5%，但用于研究的茶油樣品種類較少。Hai等[7]采用電子鼻結合多元統(tǒng)計分析檢測茶油中摻偽玉米油，對茶油的預測準確度為83.6%。

在其他植物油摻偽檢測的研究中，也有一些采用GC和高效液相色譜法(HPLC)分析FA和甘三酯(TAG)來鑒別摻偽，應用于橄欖油摻偽檢測[8]、橄欖油分級[9]、芝麻油摻偽檢測[10]等方面。另外，國際橄欖油理事會(IOOC)發(fā)布的關于橄欖油摻偽檢測的標準方法[11]也是基于FA和TAG的分析結果，將TAG的實驗值與脂肪酸甲酯(FAME)分析獲得的理論值進行比較。因此色譜法是一種較為可靠的摻偽定量檢測方法。

本研究選擇了大豆油、葵花籽油、玉米油和芥花籽油(低芥酸菜籽油)作為摻偽油樣，這些植物油均價格較低，在食用油市場中有將它們摻入茶油牟取暴利的現(xiàn)象[12]。通過GC和HPLC方法對79種茶油樣品和4種其他植物油混合的摻偽油樣進行FA和TAG的較全面分析，并建立茶油FA和TAG的標準指紋圖譜，計算圖譜向量夾角余弦相似度和由FA和TAG數(shù)據(jù)得到的一些相關參數(shù)。由于茶油與橄欖油在FA組成等方面有相似之處，因此參考橄欖油的一些官方規(guī)定參數(shù)，如亞麻酸相對含量、LLL相對含量、ΔECN42等[13]，以及橄欖油摻偽檢測的一些相關研究中所用到的參數(shù)，如(LLL/ECN42)×100等[14]，選擇了這些參數(shù)嘗試進行摻偽茶油的鑒別研究，為茶油摻偽檢測工作提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

市場購買的植物油樣品包括1種邵陽茶油，1種海南茶油，1種大豆油，1種葵花籽油，1種玉米油，1種芥花籽油。油茶籽樣品共有77種，樣品信息如表1所示，含目前我國常見物種和湖南省主栽良種。油茶籽分別在實驗室壓榨制油。

表1 油茶籽樣品信息表

本研究使用的摻偽油分別為大豆油(SBO)、葵花籽油(SFO)、玉米油(CO)和芥花籽油(CNO)，由于摻偽油比例占40%以上時檢測難度較低，所以本實驗分析了摻偽油占5%～40%的情況，制備的混合油中摻偽油和茶油(CMO)的比例分別為5:95、10:90、15:85、20:80、40:60，共20種混合油樣品?；旌蠒r進行超聲均化使之混合均勻。所有樣品在4 ℃下保存待用。

1.2 儀器與試劑

SHIMADZU LC-20AD高效液相色譜儀(配備CMB-20A控制器、LC-20AD二元泵、SIL-20A自動進樣器和CTO-10AS柱溫箱)：日本島津公司；2000ES蒸發(fā)光散射檢測器：美國奧泰科技(中國)有限公司；ZORBAX SB-C18分析型液相色譜柱(4.6 mm×250 mm；5 μm)：美國Agilent公司；SHIMADZU GC-2014氣相色譜儀：日本島津公司；氫火焰離子(FID)檢測器：日本島津公司；SP2340石英毛細管氣相色譜柱(60 m×0.25 mm×0.2 μm)：美國Supelco公司；DV215CD電子天平：美國OHAUS公司。

HPLC級乙腈、異丙醇：Tedia(Fairfield,USA)；FAME標準品：Sigma-Aldrich；甘油三酯標準品：上海甄準生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 GC分析

脂肪酸甲酯化依據(jù)GB 5009.168—2016的方法進行[15]。脂肪酸檢測方法采用本實驗室已建立的方法[16]。

1.3.2 HPLC分析

甘三酯檢測方法采用本實驗室已建立的方法[17]。

1.3.3 TAG參數(shù)的計算

所有測定進行2次重復，結果是所獲得值的平均值。理論ECN42值的計算參考張冰等[18]的方法。

2 結果與討論

2.1應用FA和TAG指紋圖譜向量夾角余弦相似度檢測摻偽

2種市售茶油和77種自榨茶油均進行了GC和HPLC分析。茶油中主要FA和TAG按照峰面積歸一化法進行定量，并使用中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(2012版)建立了茶油FA和TAG標準指紋圖譜，如圖1～圖2所示。在穩(wěn)定的實驗條件下，同種植物油的GC和HPLC的指紋圖譜基本穩(wěn)定，當摻入其他植物油時指紋圖譜將發(fā)生變化，因此可以嘗試用于鑒別摻偽。將所有圖譜與標準圖譜進行相似度對比，其中FA的氣相色譜指紋相似度都高于0.992，TAG的液相色譜指紋相似度都高于0.982。

將分別摻入不同濃度梯度大豆油、葵花籽油、玉米油和芥花籽油的茶油的FA和TAG指紋圖譜與茶油標準指紋圖譜進行相似度對比。把圖譜中各色譜峰峰面積作為向量，采用向量夾角余弦相似度方法計算，即式(1)。

圖1 79種茶油脂肪酸氣相色譜標準指紋圖譜

圖2 79種茶油甘三酯液相色譜標準指紋圖譜

(1)

結果見表2。由表2中數(shù)據(jù)可以得到不同曲線與計算所得可檢測摻偽油比例,詳見表3。

結果表明，對大豆油、葵花籽油和玉米油來說，F(xiàn)A圖譜相似度用于摻偽檢測比TAG圖譜更有效，而對芥花籽油來說，兩種相似度的摻偽鑒別能力都較差，可能是因為芥花籽油的FA和TAG組成和茶油比較接近。因此單獨采用指紋圖譜向量夾角余弦相似度無法鑒別摻偽濃度較低的其他植物油。

2.2 應用FA和TAG計算的參數(shù)檢測摻偽

2.2.1 茶油與4種其他植物油的FA和TAG

表4～表7中列出了茶油、4種其他植物油及混合物的一些FA和TAG分析結果和相關參數(shù)的值。

茶油和其他植物油FA組成的測定結果均在國際食品法典委員會標準[19]和中國國家標準[20-24]規(guī)定的范圍之內。茶油和其他植物油中的亞麻酸相對含量的差異如圖3所示。大豆油和芥花籽油的亞麻酸含量遠高于茶油，而葵花籽油和玉米油與茶油很接近。

其他植物油的LLL(三亞油酸甘油酯)相對含量均高于茶油，差異如圖4所示。大豆油、葵花籽油、玉米油的LLL含量遠高于茶油，芥花籽油也高于茶油。

其他植物油中理論ECN42和實際ECN42值的差(ΔECN42)均高于茶油，差異如圖5所示。大豆油、葵花籽油、玉米油的ΔECN42值遠高于茶油，芥花籽油稍高于茶油。

表2 摻偽油圖譜與茶油標準指紋圖譜的向量夾角余弦相似度

表3 脂肪酸和甘三酯相似度隨4種摻偽油摻偽量變化的曲線

表4 茶油、大豆油和混合物的脂肪酸、甘三酯及其相關參數(shù)

表5 茶油、葵花籽油和混合物的脂肪酸、甘三酯及其相關參數(shù)

表6 茶油、玉米油和混合物的脂肪酸、甘三酯及其相關參數(shù)

表7 茶油、芥花籽油和混合物的脂肪酸、甘三酯及其相關參數(shù)

圖3 5種植物油中亞麻酸相對含量的比較

圖4 5種植物油中三亞油酸甘油酯相對含量的比較

圖5 5種植物油ΔECN42值的比較

2.2.2 應用FA和TAG相關參數(shù)檢測摻偽

在本研究中，對摻偽比例在5%～40%的茶油也進行了FA和TAG分析，茶油與其他植物油混合物的分析結果和某些計算的參數(shù)如表4～表7所示。由于采用指紋圖譜向量夾角余弦相似度檢測摻偽的精確度較低，因此研究了應用FA和TAG計算的某些參數(shù)進行摻偽檢測的方法，并推測了可以通過這些參數(shù)檢測到的摻偽植物油的百分比。

2.2.2.1 應用亞麻酸相對含量檢測摻偽

國家標準沒有規(guī)定茶油亞麻酸的相對含量范圍[20]，根據(jù)前人研究結果和本研究中收集到的79種茶油測定的亞麻酸相對含量的結果[25]，可以初步把茶油中亞麻酸的相對含量范圍設定為0～1.2%。

根據(jù)表4～表7中數(shù)據(jù)得到曲線方程，計算所得可檢測摻偽油比例見表8。由于葵花籽油和玉米油中的亞麻酸相對含量與茶油很接近，摻偽葵花籽油和玉米油無法利用此參數(shù)鑒別。

2.2.2.2 應用LLL相對含量檢測摻偽

目前沒有標準規(guī)定茶油中LLL相對含量的限定范圍，根據(jù)馮納[26]的研究結果和本研究中收集到的茶油測定的LLL相對含量結果，可以初步把茶油中LLL相對含量的范圍設定為0～0.26%。

根據(jù)表4～表7中數(shù)據(jù)得到曲線方程，計算所得可檢測摻偽油比例見表8?？梢奓LL相對含量作為摻偽檢測參數(shù)比亞麻酸更有效。

2.2.2.3 應用ΔECN42值檢測摻偽

目前沒有標準規(guī)定茶油中TAG的ΔECN42值的限定范圍，根據(jù)本研究中收集到的茶油測定的ΔECN42值，并參考IOOC和歐盟委員會(EC)規(guī)定的橄欖油中ΔECN42值的限定范圍，可以初步把茶油中ΔECN42值的范圍設定為0～0.3。

表8 各相關參數(shù)隨4種摻偽油摻偽量變化的曲線

根據(jù)表4～表7中數(shù)據(jù)得到曲線方程，計算所得可檢測摻偽油比例見表8?？梢姦CN42值也是比亞麻酸更有效的摻偽檢測參數(shù)，但精確度不如LLL相對含量。

2.2.2.4 應用其他參數(shù)檢測摻偽

在表4～表7中也列出了以下3種由TAG計算的其他參數(shù)。

1)(LLL/ECN42)×100

本研究收集到的茶油測定的(LLL/ECN42)×100值范圍為55.45～97.37(平均值為81.01)。因此，根據(jù)(LLL/ECN42)×100值可以檢測出摻偽15%的玉米油，但40%以下的其他摻偽植物油無法辨別。這說明(LLL/ECN42)×100值不是有效的摻偽檢測參數(shù)。

2)ECN46/LLL

該參數(shù)基于茶油與其他植物油相比較LLL相對含量較低，而ECN46值與其他植物油相似。本研究中收集到的茶油測定的ECN46/LLL值范圍為29.13～184.90(平均值為103.26)。將茶油中此參數(shù)的平均值和最小值與5%和40%其他植物油混合物中相同參數(shù)的值進行比較，見圖6。

圖6 茶油、其他植物油和混合物的ECN46/LLL值的比較

從表4～表7中數(shù)據(jù)可以分別得到曲線Eq.20-23，曲線方程與計算所得可檢測摻偽油比例見表8。

3)(ECN44+ECN46)/LLL

該參數(shù)基于茶油與其他植物油相比較LLL相對含量較低，而ECN44+ECN46值與其他植物油相似。本研究中收集到的茶油測定的(ECN44+ECN46)/LLL值范圍為31.83～197.71(平均值為113.72)。將茶油中此參數(shù)的平均值和最小值與5%和40%其他植物油混合物中相同參數(shù)的值進行比較，見圖7。

圖7 茶油、其他植物油和混合物的(ECN44+ECN46)/LLL值的比較

從表4～表7中數(shù)據(jù)可以分別得到曲線方程與計算所得可檢測摻偽油比例，詳見表8。

結果表明，使用ECN46/LLL和(ECN44+ECN46)/LLL值在摻偽茶油檢測方面有相似的結論。

2.2.2.5 應用某些參數(shù)作圖檢測摻偽

用茶油和摻偽5%其他植物油的ECN46值相對于ECN44+ECN46值進行作圖，如圖8所示。5%的大豆油和芥花籽油在圖中離茶油較遠，可以認為ECN46=f(ECN44+ECN46)對區(qū)分茶油中摻偽5%的大豆油和芥花籽油是有效的。

用于檢測茶油中摻偽其他植物油的最有效參數(shù)以及可檢測摻偽植物油的質量分數(shù)詳見表9。

圖8 茶油、摻偽5%其他植物油的ECN46值與ECN44+ECN46值相對圖

表9 檢測茶油中摻偽其他4種植物油的最有效參數(shù)

3 結論

利用79種茶油的GC和HPLC分析結果建立了FA和TAG標準指紋圖譜，但單獨采用FA和TAG指紋圖譜相似度無法鑒別摻偽濃度較低的其他植物油。亞麻酸相對含量可以作為摻偽大豆油和芥花籽油的檢測參數(shù)，而對葵花籽油和玉米油無效。LLL相對含量和ΔECN42值對大豆油、葵花籽油和玉米油來說比亞麻酸更有效，前者精確度更高。研究了基于茶油和其他植物油之間FA和TAG組成差異的3個參數(shù)(LLL/ECN42)×100，ECN46/LLL和(ECN44+ECN46)/LLL。(LLL/ECN42)×100值在作為摻偽檢測參數(shù)時不夠有效，而ECN46/LLL和(ECN44+ECN46)/LLL值可以得到相似的結論，效果都較好。用茶油和摻偽5%其他植物油的ECN46值相對于ECN44+ECN46值進行作圖，能夠區(qū)分茶油中摻偽5%的大豆油和芥花籽油。

本研究結果表明，(ECN44+ECN46)/LLL值是茶油中摻偽大豆油、葵花籽油和玉米油的最有效檢測參數(shù)，分別可以檢測摻偽茶油中3.35%的大豆油、1.73%的葵花籽油和3.01%的玉米油；由于芥花籽油的FA和TAG組成和茶油比較接近，所以沒有參數(shù)能夠檢測茶油中摻偽5%以下的芥花籽油，最有效的參數(shù)是亞麻酸相對含量，可以檢測摻偽茶油中7.55%的芥花籽油。

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