不同等级橄榄油中挥发性特征成分的研究_顾强

［3］
、 核磁共振波谱
和气相色谱 来自百度文库 质谱联用法
［5］
等。 这些方法都
在一定程度上发挥了积极作用， 但是仍然存在对不 同等级橄榄油的鉴别准确率不高等问题。 因此， 有 必要开发一种针对不同等级橄榄油的鉴定方法 ， 用 以打击橄榄油以次充好和掺假等不良现象 。 本研究通过对橄榄油样品进行顶空 － 固相微萃 取 － 气相色谱 － 质谱联用（ HS － SPME － GC / MS ） 检 测， 对不同等级橄榄油中的挥发性成分进行对比 ， 筛 查出具有等级识别性的特征成分 ， 为开发简易、 有效 的橄榄油鉴定方法奠定理论基础 。 1 材料与方法 本实验所用的橄榄油为张家港口岸的检验检疫 查验样品。顶空萃取瓶采用 5 mL 玻璃瓶， 配有带聚
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谱峰 进 行 了 积 分 并 作 成 柱 状 图， 如 图 5 所 示。 与 19． 98 min 处的谱峰相似， 15． 71 min 处的谱峰信号 强度表现出极大的橄榄油等级特异性 。由图 5 可看 15． 71 min处谱峰对应的挥发性成分在特级初榨 出， 橄榄油中含量较多， 而在混合橄榄油中的含量却微 15． 71 min 在实验条件下， 乎其微。以上数据表明， 和 19． 98 min 两处谱峰对应的挥发性成分可以作为 识别橄榄油等级的特征性成分。尽管本研究受到谱 图数据库的限制， 没能对这两种特征成分进行结构 定性， 但是依然可以通过其保留时间对这两种特征 成分进行跟踪， 从而达到鉴定橄榄油等级的目的 。
检测周期长、 检测繁琐、 结果重复性差等问题。由于 橄榄油鉴定难度大， 相关检测和贸易标准也远远不 能满足实际需求。 因此， 国内外关于橄榄油掺假检 测和品质鉴定的科学研究也异常活跃 。已有报道的 橄榄油鉴定方法包括近红外光谱法 谱 － 质谱联用法 法
［4］ ［2］ ［1］
、 高效液相色
、 蜡含量法
Volatile characteristic components in olive oils of different grades GU Qiang ， WANG Yue ，CHEN Junyi，YI Xiaojuan，LIU Yijun
（ Zhangjiagang Entry － Exit Inspection and Quarantine Bureau，Zhangjiagang 215600 ， Jiangsu，China） Abstract ： The volatile components of olive oils were systematically studied by the method of headspace － solid phase microextraction － GC / MS （ HS － SPME － GC / MS ） ． Two characteristic components were detected in the chromatogram with retention time of 15． 71 min and 19． 98 min by lots of detections and intercomparisons and the contents of the components were closely related to the grades of the olive oils． The two volatile characteristic components could indicate the grades of olive oils，and a new method of grade identification of olive oil was developed． Key words： olive oil； grade； characteristic component； HS － SPME
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CHINA OILS AND FATS
2012 Vol. 37 No. 12
四氟乙烯密封垫的塑料瓶盖， 购自上海安谱科学仪 器有限公司。顶空 － 固相微萃取实验采用的 75 μm CAR / PDMS 固相萃取纤维购自美国 Supelco 公司， 温控磁力搅拌器购自德国 IKA 公司， 气相色谱 － 质 谱实验在 Thermo Trace DSQ GC / MS 上进行。 测定过程中， 先在顶空萃取瓶中放入搅拌磁子 ， 然后精确移取 1． 0 mL 预先混匀的待测橄榄油样品 到该瓶中， 盖上瓶盖密封。 将顶空萃取瓶放在温控 磁力搅拌器上， 在设定的采样温度下调节搅拌器速 度为 700 r / min， 搅拌， 注意不要将油脂溅到瓶壁上。 插入固相萃取纤维， 在液面上方萃取 30 min 后取 出， 插入 GC / MS 进 样 口 测 定， 解 吸 时 间 为 3 min。 GC 采 用 HP － 5MS 毛 细 管 柱 （ 60 m × 0． 25 mm × 0． 25 μm） ， 进样口温度 290 ℃ ， 载气流量 1． 0 mL / min， 分流比 12 ∶ 1 ， 传输线温度 230 ℃ ， 升温程序为初始 温度 40 ℃ ， 保持 1 min， 以 3 ℃ / min 升温至 60 ℃ 不 停留， 以 8 ℃ / min 升温至 150 ℃ 并保持 1 min， 最后 以 5 ℃ / min 升温至 250 ℃ 并保持 3 min。MS 采用电 子轰击（ EI ） 离子源， 电子能量 70 eV， 离子源温度 250 ℃ ； 采用 全 扫 描 检 测 模 式， 扫 描 范 围 （ m /z） 为 50 ～ 650 u。 2 结果与讨论 在之前的研究中， 本团队建立了植物油中 35 种 常见挥发性有机物的 HS － SPME － GC / MS 检测方 法， 并对萃取纤维的选择、 萃取温度和时间、 样品体 积、 解吸温 度 和 时 间 等 实 验 条 件 和 参 数 进 行 了 优 ［6］ 我们沿用其中部分实验条件和 化 。在本研究中， 参数（ 见实验部分） ， 将其应用到不同等级橄榄油中 挥发性特征成分的检测中。 2． 1 采样温度的优化 75 μm CAR / PDMS 固相 在萃取纤维的选择上， 萃取纤维已被证明是研究油脂中挥发性有机物的较 ［6 ］ 好选择 。本研究直接采用 75 μm CAR / PDMS 固 相萃取纤维， 萃取时间设定为 30 min， 样品体积为 1． 0 mL， 解吸温度为 250 ℃ ， 解吸时间为 3 min。 由 于待测目标化合物、 橄榄油样品等均与之前研究有 ［7 ］ 所不同 ， 所以重新对采样温度进行了优化， 以期 为后续分析工作打下 得到信号更强的 GC / MS 谱图， 80 、 90 、 100 ℃ 和 110 ℃ 等多个 良好的基础。 在 70 、 温度下进行固相微萃取采样， 得到对应采样温度的 GC / MS 谱图。为了便于比较， 选取了谱图中一个信 号强度较大的谱峰 （ 保留时间15． 71 min ） （ 见图 1 ） ， 并对该谱峰的信号强度进行了比较。从图 1 可以看 出， 当采样温度为 70 ℃ 时， 对应的信号强度较弱。随 着采样温度的升高， 相应的信号强度明显增强。当采
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检测分析
不同等级橄榄油中挥发性特征成分的研究
顾 强， 王 玥， 陈君义， 乙小娟， 刘一军
( 张家港出入境检验检疫局， 江苏 张家港 215600 )
摘要： 利用顶空 － 固相微萃取 － 气相色谱 － 质谱联用( HS － SPME － GC / MS) 法， 对 不 同等 级 橄榄 油 中的挥发性成分进行了系统研究。通过大量检测和 比对， 从 色 谱图 上 分 辨 出两种保 留 时间分别 为 15． 71 min 和 19． 98 min 的特征成分， 其含量与橄榄油等级密切相关。该研究 工 作 首次 确 定 了 两种 能反映橄榄油等级的挥发性特征成分， 为开发全新的橄榄油等级鉴别方法奠定了理论基础。 关键词： 橄榄油; 等级; 特征成分; 顶空 － 固相微萃取 中图分类号： TS225． 1 ； TQ646 文献标志码： A 文章编号： 1003 － 7969 （ 2012 ） 12 － 0085 － 03
收稿日期： 2012 － 06 － 28 ； 修回日期： 2012 － 10 － 04 基金项目： 江苏出入境检验检疫局资助项目（ 2010KJ40 ） 强（ 1983 ） ， 男， 博士研究生， 主要从事食品检 mail） respro@ 163． com。 测方法的研究工作（ E作者简介： 顾 通信作者： 王 mail） ciqyue@ sina． com。 玥（ E-
1 章中方法对不同等级橄榄油样品中的挥发性有机 物进行 HS － SPME － GC / MS 分析。 图 2 为一典型 的特级 初 榨 橄 榄 油 样 品 的 HS － SPME － GC / MS 谱图。
图2
特级初榨橄榄油（ E3 ） 的 HS － SPME － GC / MS 谱图
HS － SPME － GC / MS 法可以 从图 2 可以看出， 检测到橄榄油中 30 多种挥发性有机物， 这为后续的 特征成分的筛查工作奠定了良好的基础 。 本研究的目的是对不同等级橄榄油中挥发性成 分进行系统对比研究， 最终筛查出具有等级识别性 的特征成分。因此， 对一系列不同等级橄榄油中的 挥发性成分进行了含量比对。研究发现在所有特级 在保留 初榨橄榄油的 HS － SPME － GC / MS 谱图中， 时间 19． 98 min 处都有一很强的特征峰， 如图 3 所 E1 ～ E6 代表 6 种特级初榨橄榄油样品， 示， 而 B1 ～ B4 代表 4 种混合橄榄油样品。 而在混合橄榄油的 谱图中， 该处谱峰的强度相对较弱， 这与特级初榨橄 榄油形成了极为鲜明的对比。 为了进行定量比较， 将该处谱峰进行积分， 并将各种橄榄油对应的积分 如 图4 所 示 。 由 图4 可 看 出 ， 面积 作 成 柱 状 图 ， 19． 98 min 处谱峰对应的挥发性成分在特级初榨橄 榄油中的含量比混合橄榄油中高得多 。通过同样的 方法， 寻找到另外一个特征性谱峰， 其保留时间在 15． 71 min 左右（ 见图 1 ） 。为了方便比较， 还是将该
油， 初榨橄榄油的含量非常少。 精炼橄榄油是以品 质较差的油橄榄灯油为原料， 通过精炼工艺制备而 得。因此， 混合橄榄油中的许多挥发性成分在精炼 或因分解、 变性而大量损失。本实 过程中或被脱除， 验正是基于这一原理， 对不同等级橄榄油中的挥发 并最终确定了两种能反映 性成分进行系统性研究， 橄榄油等级的挥发性特征成分。 3 结 论 本研究利用 HS － SPME － GC / MS 法对不同等 级橄榄油中挥发性成分进行了系统研究， 通过谱图 数据比对， 首次确定了两种能反映橄榄油等级的挥 发性特征成分。在本实验条件下， 这两种特征成分 的保留时间分别为 15． 71 min 和 19． 98 min。 研究 发现这两种挥发性成分在不同等级橄榄油中表现出 相似的规律： 其含量在特级初榨橄榄油中要比在混 合橄榄油中高得多。这一发现为开发全新的橄榄油 等级鉴定方法奠定了理论基础。 参考文献：
我国进口的橄榄油主要是初榨橄榄油， 另外还 包括混合橄榄油、 油橄榄果渣油等。 初榨橄榄油又 分为特级初榨橄榄油和中级初榨橄榄油 ， 其中， 特级 初榨橄榄油品质好、 价格高， 许多不法分子常常在其 通过以次充好的手段谋取 中掺入低等级的橄榄油， 暴利。因此， 对橄榄油等级和掺假情况进行鉴定 ， 对 维护国际橄榄油贸易的正常秩序， 保证进口橄榄油 品质， 保障人们身体健康具有十分重要的意义 。 目前国际上最常用的一种鉴定橄榄油掺假情况 的标准方法是甾醇分析法， 该方法利用气相色谱法 对油脂中甾醇总量以及各种甾醇 （ 如菜籽甾醇、 菜 油甾醇、 豆甾醇、 β － 谷甾醇等 ） 的相对比例进行测 定， 以此来判定橄榄油中是否掺入了外来油种 。 然 而， 该方法存在样品前处理过程复杂、 干扰因素多、
相应信号强度达到最高点， 而 样温度升高到 90 ℃ 时， 当采样温度继续升高， 相应信号强度并没有升高， 反 而有略微下降的趋势。因此， 最终选择 90 ℃ 作为最 佳采样温度。
图1
顶空 － 固相微萃取采样温度与相应的 GC / MS 谱图
2． 2
特征峰强度与橄榄油等级的关系 在 90 ℃ 下进行顶空 － 固相微萃取采样， 采用第