用于測(cè)定食用油的甘油中穩(wěn)定氧同位素比值的預(yù)處理方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】：[0001]本發(fā)明涉及測(cè)定食用油的甘油中穩(wěn)定氧同位素比值(記作δ180)的預(yù)處理方法。具體而言，樣品通過(guò)酯交換反應(yīng)使食用油中的甘油游離出來(lái)，液液萃取除去脂肪酸甲酯，利用氣相色譜-裂解-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀(GC-P-IRMS)測(cè)定甘油的δ18〇,屬于穩(wěn)定同位素分析
技術(shù)領(lǐng)域：
?！?br>背景技術(shù)：
】：[0002]食用油是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖澄?，但食用油因種類(lèi)、來(lái)源不同而存在較大的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)格差異。我國(guó)是世界上最大的食用油生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，食用油的消費(fèi)量逐年攀升，隨著生活水平的提高，富含不飽和脂肪酸的植物油，尤其是高檔植物油越來(lái)越受到消費(fèi)者青睞。然而由于我國(guó)食用油行業(yè)準(zhǔn)入制度不完善，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)低，市場(chǎng)上食用油質(zhì)量良莠不齊，更有甚者，有些不法企業(yè)弄虛作假，以廉價(jià)食用油冒充高檔植物油的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，以動(dòng)物油脂、潲水油冒充純種植物油的情況更是當(dāng)前油品監(jiān)管的難題。[0003]穩(wěn)定同位素技術(shù)在食品種類(lèi)、來(lái)源辨別及摻偽鑒別方面具有重要應(yīng)用，國(guó)外從上世紀(jì)開(kāi)始研究不同來(lái)源油脂的穩(wěn)定同位素特征。作為油脂中的主要成分，甘油的穩(wěn)定碳氧同位素特征因油脂屬性(動(dòng)物脂肪、植物油)和種類(lèi)(橄欖油、菜籽油、亞麻油等)的不同而存在差異，該特征已成功的被用作高檔橄欖油的真實(shí)性鑒別依據(jù)。然而，食用油中甘油S180的測(cè)定是穩(wěn)定同位素分析領(lǐng)域的技術(shù)難題，這是因?yàn)槠湓谑秤糜椭惺且愿视腿サ男问酱嬖冢瑴y(cè)定時(shí)需提取甘油，排除其他含氧組分的干擾后方可進(jìn)行穩(wěn)定同位素分析:Weber等人(13C-paternofNaturalGlycerol:OriginandPracticalImportance)報(bào)道了利用高濃度氫氧化鈉溶液水解油脂，酸化處理并用乙醚/石油醚混合液除去脂肪酸后用乙醇溶解甘油，然后通過(guò)減壓蒸餾提取甘油并用高效蒸餾器純化甘油的方法；Camin等人(ApplicationofmultielementstableisotoperatioanalysistothecharacterizationofFrench,Italian,andSpanishcheeses和CorrelationbetweenmultielementstableisotoperatioandgeographicalorigininPeretacows'milkcheese)沿用Weber的方法處理了奶酪中的甘油，將甘油五氧化二磷干燥器中進(jìn)行充分干燥然后用高溫裂解元素分析儀-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀(TC/EA-IRMS，含手動(dòng)進(jìn)樣過(guò)程，對(duì)操作人員的技能要求高）測(cè)定甘油的3180;Fronza等人(513Cand518〇-valuesofglyceroloffoodfats)選擇甲醇溶解油脂樣品，在甲醇鈉存在的條件下進(jìn)行酯交換，減壓蒸餾除去大部分甲醇后將剩余物溶于正己烷和水的混合液中，酸化水相并除去脂肪酸，通過(guò)乙醇提取甘油并用減壓蒸餾對(duì)之純化，結(jié)合CHN-EA-IRMS測(cè)定了甘油δ18〇。由上述介紹可知，已有的這些測(cè)定油脂中甘油S180的方法，前處理過(guò)程復(fù)雜，分析時(shí)對(duì)樣品純度要求苛刻，對(duì)操作人員的技能要求高。為克服上述方法的弊端，Jung等人(Reductiveestercleavageofacylglycerides-GC-C/P-IRMSmeasurementsofglycerolandfatyalcohols)選擇了結(jié)合酯裂解和氣相色譜-燃燒/裂解-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀(GC-C/P-IRMS)測(cè)定甘油δ18〇的方法:樣品溶解在叔丁基甲醚中，加入氫化鋁鋰(LiAlH4)后70°C保溫lh，冷卻后再加入LiAlH4，再70°C保溫lh，冰浴冷卻后用碳酸鉀除去過(guò)量的LiAlH4,并加入乙醇/乙醚混合溶液，劇烈振蕩后取出水相并再加入乙醇，酸化該溶液并除去A1(0H)3，然后加入玻璃粉并用乙醇洗滌沉淀物最后才取樣測(cè)定?？梢钥闯觯@個(gè)方法的前處理過(guò)程極盡繁瑣，并且氫化鋁鋰是危險(xiǎn)品(遇水易爆炸），使用和保存過(guò)程中存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。[0004]本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種用于測(cè)定食用油的甘油中穩(wěn)定氧同位素比值的預(yù)處理方法，進(jìn)而根據(jù)GC-P-IRMS的分析實(shí)現(xiàn)了甘油δ18〇的測(cè)定，該方法安全、高效，成本低，對(duì)操作人員的技能要求低，可用于食用油中甘油S180的常規(guī)分析。【
發(fā)明內(nèi)容】：[0005](1)擬解決的問(wèn)題[0006]本發(fā)明的目的在于針對(duì)食用油中甘油δ18〇測(cè)定的技術(shù)難題，提供一種安全、低成本的檢測(cè)技術(shù)，為食用油的真實(shí)性鑒別提供有效分析手段。[0007](2)本發(fā)明的具體方案[0008]本發(fā)明采用酯交換原理，使食用油中的甘油游離出來(lái);酸化除去脂肪酸后將溶液中和使pH呈中性，用乙醇溶解沉淀后直接利用GC-P-IRMS測(cè)定甘油δ18〇。[0009]具體而言，本發(fā)明提供了用于測(cè)定食用油的甘油中穩(wěn)定氧同位素比值的預(yù)處理方法，優(yōu)選地，其中所述的食用油為動(dòng)物脂肪和植物油，其中植物油如葵花籽油、菜籽油、大豆油、花生油、橄欖油、棕櫚油、色拉油，也可以用于潲水油的分析。[0010]具體實(shí)施步驟如下：[0011]a)取食用油樣品溶于異辛烷中，充分震蕩；[0012]b)向上述溶液中加入氫氧化鉀甲醇溶液，充分震蕩后靜置，得到下層澄清溶液b;[0013]c)酸化b溶液，加入異辛烷，除去溶液中殘留的脂肪酸，得到混合溶液c;[0014]d)調(diào)整c中得到的溶液至pH為7左右，并加入無(wú)水甲醇溶液，得到甘油甲醇溶液d;以及，任選地，[0015]e)用GC-P-IRMS測(cè)定甘油的δ18〇值。[0016](3)有益效果：[0017]本發(fā)明建立了一種該方法無(wú)需復(fù)雜前處理，操作簡(jiǎn)單，安全性高的測(cè)定食用油中甘油s180的方法，有利于油脂中甘油氧同位素分布特征的研究及油脂分類(lèi)鑒別技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)?！靖綀D說(shuō)明】：[0018]附圖1GC-P-IRMS測(cè)定甘油δ18〇的離子流圖譜；[0019]附圖2測(cè)定甘油δ18〇的準(zhǔn)確性驗(yàn)證?！揪唧w實(shí)施方式】：[0020]下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。[0021]實(shí)施例一：[0022]1材料方法[0023]1.1儀器[0024]氣相色譜儀(TraceGC)，裂解轉(zhuǎn)化裝置（ISOLink)，穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀(DeltaVAdvantage)，上述儀器均購(gòu)自賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司；[0025]恒溫水浴鍋(北京神泰偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司）。電子分析天平(梅特勒-托利多國(guó)際股份有限公司）。[0026]1.2試劑[0027]植物油;過(guò)飽和氫氧化鉀甲醇溶液;濃鹽酸。[0028]1.3色譜條件[0029]CP-Wax毛細(xì)管色譜柱(25m*0.25mm*0.20μπι);載氣為氦氣;柱流速1.2mL/min;進(jìn)樣口溫度270°C;升溫程序?yàn)?起始溫度120°C，保持lmin，以20°C/min升溫至220°C，保持7min;進(jìn)樣體積lyL;分流比20:1。[0030]1.4裂解裝置工作條件[0031]裂解裝置中使用裂解管（陶瓷管，內(nèi)附鉑管），工作溫度為1280°C。[0032]1.5樣品預(yù)處理[0033]稱取0.12g植物油并溶于8mL異辛烷中；加入400yL過(guò)飽和氫氧化鉀甲醇溶液(使甘油三酯在氫氧化鉀催化下與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)），充分振蕩后靜置并除去上層溶液(主要是脂肪酸甲酯），向下層溶液中加入約70μΙ^5鹽酸中和氫氧化鉀并保持酸性，溶液分層再次除去上層溶液(主要是游離脂肪酸），向下層溶液中加入50yL過(guò)飽和氫氧化鉀甲醇溶液中和濃鹽酸，待鹽沉淀后加入lmL甲醇，并將含有甘油的甲醇上層溶液轉(zhuǎn)移至2mL試劑瓶中，待用。[0034]1.6樣品測(cè)定[0035]取1.5中處理的樣品lyL注入氣相色譜中，經(jīng)氣相色譜分離甘油與甲醇，將甘油轉(zhuǎn)移至裂解裝置中反應(yīng)生成一氧化碳(C0)，將該C0導(dǎo)入到穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀中分析(見(jiàn)附圖1)，得出甘油的δ18ο值。[0036]1.7測(cè)定結(jié)果[0037]附圖1表明，甘油經(jīng)上述處理后用氣相色譜-裂解-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀分析δ18〇，不會(huì)受到其他含氧化合物的干擾。[0038]處理后的甘油-甲醇溶液連續(xù)5次進(jìn)樣測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。[0039]表1甘油δ18〇重復(fù)測(cè)定結(jié)果[0040][0041]由上表可知，該法測(cè)定樣品中甘油氧同位素的標(biāo)準(zhǔn)偏差為〇.26%。（同類(lèi)儀器裂解測(cè)定有機(jī)物中s180的精度要求為〇.8%〇)。[0042]實(shí)施例二：[0043]使用實(shí)施例一中的樣品預(yù)處理方法和測(cè)定條件，選擇一玉米油作為研究對(duì)象，取5份油脂處理后并測(cè)定甘油s180，結(jié)果見(jiàn)表2。[0044]表2玉米油的甘油δ18〇重復(fù)測(cè)定結(jié)果「nnwi[0046]由表2可知，連續(xù)測(cè)定玉米油中甘油δ1%的標(biāo)準(zhǔn)偏差為〇.47%〇。[0047]實(shí)施例三：[0048]驗(yàn)證本發(fā)明測(cè)定甘油δ18〇的準(zhǔn)確性，向玉米油中按甘油含量摻入10%、25%、50%、75%的丙三醇(甘油試劑），混合均勻后使用實(shí)施例一中的樣品預(yù)處理方法和測(cè)定條件測(cè)定各模擬樣品的甘油S180值，結(jié)果見(jiàn)附圖2。[0049]附圖2中，模擬樣品中甘油δ18〇測(cè)定值隨丙三醇摻入而改變，且與丙三醇的摻入量呈線性正相關(guān)關(guān)系(R2=〇.95)，這表明該發(fā)明所涉及的預(yù)處理步驟和分析方法能夠準(zhǔn)確測(cè)定食用油的甘油S180值。[0050]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)?！局鳈?quán)項(xiàng)】1.用于測(cè)定食用油的甘油中穩(wěn)定氧同位素比值的預(yù)處理方法，其特征在于(a)取食用油樣品溶于異辛烷中，充分震蕩；(b)向上述溶液中加入氫氧化鉀甲醇溶液，充分震蕩后靜置后分層，去除上層溶液，得到下層澄清溶液b;(c)酸化b溶液，加入異辛烷，溶液分層后除去上層溶液，得到混合溶液c;以及(d)調(diào)整c中得到的溶液至pH為7左右，并加入無(wú)水甲醇溶液，得到甘油甲醇溶液d。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括如下步驟：(f)用氣相色譜-裂解-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀(GC-P-IRMS)測(cè)定甘油的δ18〇值。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(c)中的酸化是通過(guò)鹽酸進(jìn)行的。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(c)中的酸化是通過(guò)濃鹽酸進(jìn)行的。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟⑷中pH的調(diào)整是通過(guò)過(guò)飽和氫氧化鉀甲醇溶液進(jìn)行的。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中所述的食用油是植物油。7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述的植物油是葵花籽油、菜籽油、大豆油、花生油、橄欖油、棕櫚油、色拉油或潲水油。8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述的植物油為玉米油?！緦＠勘景l(fā)明涉及用于測(cè)定食用油的甘油中穩(wěn)定氧同位素比值的預(yù)處理方法。本發(fā)明首先通過(guò)酯交換反應(yīng)將食用油中的甘油三酯轉(zhuǎn)化成游離甘油，通過(guò)萃取技術(shù)除去脂肪酸甲酯和游離脂肪酸，這一預(yù)處理方法使得可以繼而用氣相色譜-裂解-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀測(cè)定甘油穩(wěn)定氧同位素組成。該法安全、高效，操作簡(jiǎn)單，適合食用油中甘油穩(wěn)定氧同位素比值的測(cè)定?！綢PC分類(lèi)】G01N30/06,G01N30/02【公開(kāi)號(hào)】CN105510453【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510822067【發(fā)明人】鐘其頂,王道兵【申請(qǐng)人】中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院【公開(kāi)日】2016年4月20日【申請(qǐng)日】2015年11月24日