基于特征脂肪酸的掺伪芝麻油快速鉴别模型建立
来源:    发布时间: 2018-09-27 17:17   1029 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  芝麻油含有很高的多不饱和油脂(油酸和亚油酸)、芝麻林素、芝麻酚和芝麻素,并富含维生素、不含胆固醇,具有很好的保健功能。其香味浓郁,是消费者所喜爱的调味品之一。

  在国内市场中,油类的掺假现象屡见不鲜。芝麻油的售价高于其他种
  芝麻油含有很高的多不饱和油脂(油酸和亚油酸)、芝麻林素、芝麻酚和芝麻素,并富含维生素、不含胆固醇,具有很好的保健功能。其香味浓郁,是消费者所喜爱的调味品之一。
  在国内市场中,油类的掺假现象屡见不鲜。芝麻油的售价高于其他种类的食用油,一些不法商贩就在芝麻油中掺入其他植物油或从废弃油渣中提取残油,以次充好出售,谋取高润利益。国内销售的食用油主要以植物油为主,如大豆油、花生油、葵花籽油、菜籽油、玉米油、棉籽油等。不同的植物油的营养价值不同,主要是所含的脂肪酸种类和比例不同,市场售价也相差甚远。
  植物油的成分相似,但所含的脂肪酸比例不同,近红外鉴别植物油种类已有大量报道[1-10],在脂肪酸检测方面主要是对植物油中脂肪酸含量和组分的测定[11-17],而对掺假油中对近红外有特异吸收的脂肪酸的研究很少。于燕波等[18]应用近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIR)技术快速测定植物油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸含量,并建立模型,模型的预测精度误差均小于10%。张辉等[19]基于NIR技术检测食用油中α-亚麻酸和亚油酸含量的快速测定方法。通常脂肪酸的测定方法有气相色谱(gas chromatography,GC)和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC),这2 种方法都需要对样品进行前处理,耗时且需要消耗大量的有机试剂,难以实现大批量地快速定量检测。本研究基于近红外在脂肪酸含量方面的测定,对不同种类、不同梯度的掺假芝麻油采集NIR,结合化学计量法,检测不同种类掺假芝麻油中对近红外光有特异吸收的脂肪酸,继而可快速鉴别掺假油的品种。其检测费用低、耗时短,可为质检部门提供一种快速检测掺假油的方法。transformation,SNV)、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、一阶导数(1stD)、二阶导数(2ndD)、交互验证均方根误差(root mean squares error of cross validation,RMSECV)、一阶导数+标准正态变量变换(1stD+SNV)、一阶导数+多元散射校正(1stD+MSC)等光谱预处理方法进行预处理,选出最优波段和最佳预处理方法,利用偏最小二乘(partial least squares,PLS)法建立校正集样品NIR和不同脂肪酸含量的数学模型[20],所建模型用相关系数(R2)和RMSECV值来评价,模型的预测能力可通过验证集样品R2和相对预测均方根误差(relative prediction mean square error,RMSEP)评价。
  1 材料与方法
  1.1 材料与试剂
  芝麻油样品8 个、大豆油样品4 个、花生油样品4 个、棉籽油样品4个(纯度均为99.9%),由河南省农业科学院农产品加工研究所提供。将大豆油、花生油、棉籽油分别按不同的配比掺入芝麻油中,3 种掺入油的含量范围为5%~100%,复配间隔为5%,每个样品油调配量为5 mL。3 种掺假芝麻油样各为160 个样品,分别以油样配比比例顺序按1、2、4、5、7、8……选择作为校正集(共122个样品)用于建立模型,其余样品作为验证集(共38 个样品)用于检验。
  脂肪酸甲酯11 组分混标 美国AOCS公司;氢氧化钠(分析纯)、甲醇、正己烷(均为色谱纯)等均为国产试剂。
  1.2 仪器与设备
  VECTOR33傅里叶变换近红外光谱仪 德国Bruker公司;7890A气相色谱仪(附氢火焰离子化检测器)、HP-5毛细管柱(30 m×0.320 mm,0.25 μm) 美国Aglient公司。
  1.3 方法
  1.3.1 脂肪酸GC分析
  优化GC分析工作条件,用脂肪酸甲酯所对应的保留时间做定性分析,用标准曲线法对脂肪酸的含量作定量分析。样品的甲酯化方法采用GB/T 17376—2008《动植物油脂:脂肪酸甲酯制备》。
  1.3.2 油样NIR建模
  NIR数据采集:将调配好的油样移至1 mm的石英比色皿中,使用OPUS 6.5光谱采集及分析软件进行光谱采集,整个实验室内温度恒定在25 ℃。光谱扫描范围为10 000~3 200 cm-1,仪器分辨率为4 cm-1,扫描次数为32次,每个样品重新装样采集3 次,并求平均光谱作为最终光谱数据进行分析。
  对NIR采集到的光谱数据,采用基于OPUS 6.5分析软件中的标准正态变量变换(standard normal variate
  2 结果与分析
  2.1 脂肪酸GC分析
  脂肪酸GC分析条件:进样口温度250 ℃;检测器温度260 ℃;升温程序:100 ℃保持2 min,17 ℃/min升至200 ℃保持4.7 min,40 ℃/min升至240 ℃保持15 min;载气为氮气;流量3 mL/min;H2流量30 mL/min;空气流量400 mL/min;进样量1 μL;Chem Station工作站。
  按照1.3.1节GC工作条件和分析方法进行测定,脂肪酸甲酯标品(100 mg)全部转入100 mL容量瓶中,正己烷定容至刻度,得到脂肪酸甲酯含量为10 mg/mL的混合标准储备液。分别取400、500、750、1 000、1 500、3 000 μL的储备液置于5 mL的容量瓶,加正己烷定容,制成一系列质量浓度的标准溶液,以峰面积对质量浓度绘制标准曲线。由图1可知,9 种脂肪酸实现了完全分离,各个脂肪酸的标准曲线R2均大于0.989。由于仪器所带HP-5色谱柱是非极性的,硬脂酸和油酸没有得到很好的分离,采用硬脂酸和油酸混合峰的标准方程和脂肪酸甲酯混标中所占的比例得到这2 种脂肪酸的含量。http://www.cqftyz.com