8種常見食用油中甘油三酯組成的分析

楊悠悠 劉佟 苗雨田 王浩 楊永壇

(中糧營養健康研究院;營養健康與食品安全北京市重點實驗室，北京 102209)

8種常見食用油中甘油三酯組成的分析

楊悠悠 劉佟 苗雨田 王浩 楊永壇

(中糧營養健康研究院;營養健康與食品安全北京市重點實驗室，北京 102209)

基于液相色譜-電霧式檢測器，建立了食用油中甘油三酯的分離分析方法。借助液相色譜—質譜聯用分析方法，鑒定出了大豆油中43種甘油三酯；并依據等碳數原則，確定了大豆油、花生油、菜籽油、玉米油等8種常見食用油中的甘油三酯組成。以乙腈和異丙醇為流動相，采用梯度洗脫的方式并結合電霧式檢測器進行甘油三酯的分離分析。以α-亞麻酸甘油三酯、γ-亞麻酸甘油三酯、亞油酸甘油三酯及油酸甘油三酯等4種甘油三酯為模型化合物，經研究發現，4種甘油三酯在該檢測器上具有類似的響應因子；另外，在信噪比(S/N=3)時,計算得到4種甘油三酯的檢測限均為0.1 μg/mL?；诟视腿サ拿娣e百分比定量研究，配備電霧式檢測器的液相色譜方法能夠更準確地分析甘油三酯的組成及其差異。

液相色譜-電霧式檢測器 甘油三酯 等價碳數法 食用油

食用油是人體重要的能量來源之一,其中95%以上的成分為甘油三酯。甘油三酯的骨架結構決定了甘油三酯的營養價值，隨甘油三酯骨架上脂肪酸種類的不同營養價值也各異[1-2]。目前，對于食用油的真偽鑒定，多采用脂肪酸組成及相關計量學方法[3]，而甘油三酯的結構鑒定及組成分析可為食用油的真偽鑒定提供更準確、更直接的證據。因此，越來越多的油脂工作者對甘油三酯的組成和結構定性給予了很高的關注度。甘油三酯的測定主要有氣相色譜法[4]和液相色譜法[5-6]等。使用氣相色譜進行甘油三酯的直接分離分析時，需要使用超高溫氣相色譜柱，最高使用溫度350 ℃，對于多不飽和脂肪酸來說，容易發生熱降解[7-8]。使用液相色譜進行甘油三酯分析時，常用的檢測器有蒸發光散射檢測器、示差折光檢測器、質譜儀、紫外檢測器等[1]。紫外檢測器的要求是被測物質具有紫外或可見吸收官能團。然而，由于食用油中甘油三酯組成復雜，不同甘油三酯所含雙鍵數目和雙鍵位置不同，因而具有不同的紫外吸收強度。因此，基于面積歸一化法，紫外檢測器不能進行甘油三酯的準確定量。示差折光檢測器要求不能進行梯度洗脫，大大限制了甘油三酯的分離。另外，示差折光檢測器對環境要求高，基線較難平衡，靈敏度也相對較差。蒸發光散射檢測器可實現梯度洗脫，檢出限較示差折光檢測器可降低2個數量級。蒸發光散射檢測器與示差折光檢測器一樣，為通用型檢測器，可檢測無紫外吸收或吸收較弱的化合物如甘油三酯、糖等。近年來，質譜檢測器憑借其強大的結構解析功能，越來越多地應用在酯類化合物的檢測中[9-10]。然而，不同化合物的質譜響應差別較大，因而也無法使用面積百分比法進行定量。電霧式檢測器 (CAD)是近些年發展起來的通用型檢測器，其檢測靈敏度較高，檢出限可小于1 μg/mL[11]，有利于目標分析物的真偽鑒定或指紋圖譜研究。

本試驗借助液相色譜-質譜聯用的結構定性功能，依據等碳數原則，進行食用油中甘油三酯種類的確定；基于液相色譜-電霧式檢測器聯用的檢測分析技術，研究食用油中甘油三酯組成的分析方法，并將其應用于不同食用油中甘油三酯組成差異的比較分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生油、大豆油、玉米油等8種常見食用油：市售；甲醇、異丙醇為色譜純：美國Thermo Fisher公司；α-亞麻酸甘油三酯、γ-亞麻酸甘油三酯、亞油酸甘油三酯和油酸甘油三酯(純度均大于99%)：美國Nu-Chek公司。

1.2 試驗儀器

U3000液相色譜儀(配備Corona Veo RS電霧式檢測器)：美國Thermo Fisher公司；XS105十萬分之一天平：美國梅特勒-托利多公司；30A液相色譜儀：日本島津公司；5500 QTrap質譜儀：美國AB Sciex公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預處理

稱取約10 mg的食用油，溶于10 mL異丙醇，渦旋混合均勻，待液相色譜和液相色譜-質譜儀檢測。

1.3.2 液相色譜-電霧式檢測器條件

使用waters Xselect HSS T3 (4.6 mm×250 mm, 5 μm) 液相色譜柱，以乙腈(A)/異丙醇(B)為流動相，進行梯度洗脫。流動相梯度洗脫條件為：0 min，0% B；5 min，0% B；25 min，20% B；70 min，40% B；75 min，80% B；75.1 min，0% B；85 min，0% B。電霧式檢測器條件：霧化溫度 35 ℃，采集頻率 10 Hz。

1.3.3 液相色譜-質譜條件

使用Waters Xselect HSS T3 (4.6 mm×250 mm, 5 μm) 液相色譜柱，以乙腈/10 mmol/L甲酸銨水溶液 (98∶2, A) 和異丙醇/10 mmol/L甲酸銨水溶液 (98∶2, B)流動相，進行梯度洗脫。流動相梯度洗脫條件為：0 min，0% B；5 min，0% B；25 min，20% B；70 min，40% B；75 min，80% B；75.1 min，0% B；85 min，0% B。質譜離子源條件：ESI(+)；氣簾氣 20 psi；氣體1 55 psi；氣體2 55 psi；噴霧電壓：5 500 V；去簇電壓：100 V。

1.3.4 數據處理

以大豆油為例，基于液相色譜-質譜的定性功能，對各色譜峰進行定性，依據等價碳數原則 (ECN)，即ECN=碳原子數-2倍雙鍵數目，計算各色譜峰所代表化合物的ECN。使用面積百分比法，依據液相色譜-電霧式檢測法所得峰面積計算各ECN值的甘油三酯的百分含量。

2 結果與討論

2.1 電霧式檢測器測定甘油三酯的性能評價

目前，甘油三酯組成的定量評價多數基于面積百分比法，為準確測定甘油三酯的百分含量，應盡量選擇響應因子一致的檢測器。在最優化分離分析條件下，如圖1所示，4種模型化合物α-亞麻酸甘油三酯、γ-亞麻酸甘油三酯、亞油酸甘油三酯及油酸甘油三酯的響應因子幾乎相同，見表1，相對標準偏差僅為2.10%。相對于基于傳統紫外檢測的面積百分比定量來說，電霧式檢測具有更高的準確度。

注：1為α-亞麻酸甘油三酯，2為γ-亞麻酸甘油三酯，3為亞油酸甘油三酯，4為油酸甘油三酯。圖1 不同甘油三酯LC/CAD譜圖

食用油的真偽鑒別或指紋圖譜分析中，低含量甘油三酯是主要關注點，是食用油的潛在標志物，因此，高靈敏度是油脂真偽鑒定分析所追求的目標。如表1所示，電霧式檢測器在甘油三酯分析中具有非常明顯的優勢，檢出限可達0.1 μg/mL，檢出限較紫外檢測器和蒸發光散射檢測器分別低1～2個數量級。另外，電霧式檢測器分析甘油三酯也具有極好的重復性，信號響應的相對標準偏差小于3.0%。因此，電霧式檢測器在食用油甘油三酯組成分析中更具有優勢。

表1 4種甘油三酯的響應因子、檢出限及峰面積RSD

2.2 液相色譜分離分析食用油甘油三酯組成

基于電霧式檢測器，本研究采用非水反相液相色譜法分析食用油中甘油三酯。通過優化流動相比例，以達到甘油三酯的最佳分離，盡量減少甘油三酯的共流出，如圖2所示。然而，由于食用油中甘油三酯種類眾多，可達到數百種，憑借一維液相色譜的單一分離機理和分離能力，無法實現所有甘油三酯的基線分離。等價碳原子數(ECN)規則的引入，可以有效降低甘油三酯定性的難度及增加甘油三酯定量的準確度，并能很好地應用于基層實驗室甘油三酯的常規測試中。因此，等價碳原子數的確定為關鍵點。以大豆油為模型，采用LC/MS對大豆油中的甘油三酯進行定性，并計算相應的ECN值，如表2所示。通過ECN規則，可將LC-MS鑒定出的43種甘油三酯分為ECN38、ECN40、ECN42、ECN44、ECN46、ECN48、ECN50、ECN52、ECN54，大類甘油三酯。另外，由表2所知，在非水反相液相色譜中，甘油三酯的出峰順序按照ECN從小到大順序洗脫。因此，根據甘油三酯響應對保留時間的色譜圖，可確認甘油三酯響應對ECN的色譜圖，如圖2所示，并可以將其拓寬至其他種類食用油甘油三酯組成分析中，而無需重新對甘油三酯進行LC-MS確認。

表2 由LC-MS鑒定出的大豆油中甘油三酯的類型

圖2 大豆油的LC-CAD色譜圖

2.3 不同食用油中甘油三酯的組成分析

在最優化條件下，基于ECN規則，測定大豆油、花生油、菜籽油等8種常見食用油中甘油三酯的組成，其中，ECN=38、40、42、44、46、48、50、52、54為最主要的甘油三酯，不同食用油中，各甘油三酯質量分數如表3所示。其中，葵花籽油和花生油不含有甘油三酯ECN38和ECN40，可作為區分葵花籽油、花生油與大豆油、菜籽油和葡萄油的關鍵指標；除此之外，花生油中ECN42甘油三酯含量較其他食用油中ECN42含量小，可作為花生油的另一差異性指標；另外，玉米油中甘油三酯ECN50與其他食用油存在顯著差異，其質量分數小于1.0%；橄欖油較特殊，所含甘油三酯ECN的范圍較窄，僅含有ECN=44、46、48、50、52，不含有ECN=38、40、42的甘油三酯，另外，ECN=44的甘油三酯較其他食用油含量小得多，僅為2.97%，因此，對于橄欖油的摻假則可以依據ECN=38、40、42、44等甘油三酯的含量。

表3 8種食用油中甘油三酯質量分數/%

3 結論

基于液相色譜-電霧式檢測器，建立了花生油、玉米油等8種常見食用油中甘油三酯組成的分析方法。與液相色譜紫外檢測法或液相色譜蒸發光散射檢測法相比，該方法具有更高的靈敏度，可更好地應用于低含量甘油三酯的檢測分析中。另外，本研究采用液相色譜-質譜法鑒定出大豆油中43種甘油三酯，通過引入等碳數規則，進行了不同食用油中甘油三酯的歸類并測定了其百分比組成。該方法由于高靈敏度及不同甘油三酯的響應一致性，可應用于花生油、玉米油、葵花籽油、橄欖油等不同食用油的差異化研究，以期應用于食用植物油的真偽鑒別中。

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Composition Analysis of Triacylglycerols in Eight Common Edible Oils

Yang Youyou Liu Tong Miao YuTian Wang Hao Yang Yongtan

(COFCO Nutrition & Health Research Institute；Beijing Key Laboratory of Nutrition Health and Food Safety, Beijing 102209)

Triacylglycerols in edible oils were separated and analyzed using liquid chromatography with charged aerosol detector. With liquid chromatography/mass spectrometry, 43 triacylglycerols were identified in soybean oil. According to their equivalent carbon number, the composition of triacyglycerols in common edible oils such as soybean oil, peanut oil, canola oil, maize oil and so on were determined. Using acetonitrile and isopropanol as the mobile phase, the triacylglycerols were separated with gradient elution. Glyceryl tri-α-linolenate, glyceryl tri-γ-linolenate, Glyceryl tri linoleate, glyceryl trioleate were used as the model triacylglycerols. It was showed that the response factors of those four triacylglycerols were similar. And under the optimized conditions, the detection limits of those four triacylglycerols were 0.1 μg/mL. Therefore, with the quantification methods of area normalization, the developed analyzing methods using liquid chromatography/charged aerosol detector could provide the accurate composition of triacylglycerols, which could facilitate the differential analysis.

liquid chromatography with charged aerosol detector, triacylglycerol, equivalent carbon number, edible oils

中糧集團項目(2013-C2-F007)

2015-10-20

楊悠悠，女，1984年出生，高級工程師，食品質量與安全檢測

楊永壇，男，1971年出生，研究員，食品質量與安全

TS225

A

1003-0174(2017)05-0122-05