基于甘油三酯组成分析的植物油真实性表征技术研究

作     者：袁翔宇 

作者单位：南京财经大学 

学位级别：硕士

导师姓名：袁建

授予年度：2017年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：脂肪酸 碳原子当量数 甘油三酯 脂肪酸比值 掺伪鉴别 

摘      要：食用植物油是现代食品行业的基础原料和最基本的生活原料。食用植物油中的脂肪酸与甘油结合酰化成甘油三酯稳定存在,含量高达95%以上,不同品种植物油中的大部分甘油三酯和脂肪酸组成相似,主要包括棕榈酸、硬脂酸、花生酸等饱和脂肪酸以及油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸。本文主要通过三种仪器检测(GC、HPLC-ELSD、Triple-TOF-MS/MS)研究脂肪酸及甘油三酯的组成与含量,并通过化学计量学进行特征分析,并在此基础上对植物油进行真实性表征,为当前存在的植物油脂掺伪提供鉴别方法。首先采用气相色谱法分别对芝麻油、菜籽油、大豆油、花生油、葵花籽油和玉米油的脂肪酸组成特征进行定性分析并通过面积归一化法进行定量分析,发现不同植物油的脂肪酸组成和含量有一定的差异。芝麻油中的油酸与亚油酸含量范围相近,分别为35.88%-42.83%和38.70%-44.32%;菜籽油的饱和脂肪酸含量是这6类植物中最低的,范围在6.34%-8.05%;大豆油亚油酸含量高于油酸含量,约是油酸含量的2-3倍;花生油中二十碳以上的脂肪酸含量高于其他植物油—花生酸、山嵛酸、木焦油酸含量范围分别为1.25%-2.06%、2.22%-3.55%、1.23%-1.56%。葵花籽油和玉米油的脂肪酸组成与含量同芝麻油类似,其亚油酸含量略高于油酸含量。基于脂肪酸组成与含量对这6种植物油进行的主成分分析(PCA),其中基于主要脂肪酸比值的主成分分析法提取的3个主成分的累计贡献率达到97.53%,结果优于基于脂肪酸组成与含量的PCA结果(84.89%),表明不同植物油的脂肪酸在组成与含量上具有特征性图谱,并且可以通过脂肪酸比值来表征植物油脂的真实性。其次,通过高效液相色谱法-蒸发光散射检测法和高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱法测定了植物油中具有不同碳原子当量数(ECN)的甘油三酯。通过HPLC-ELSD对植物油中甘油三酯进行的分离,确定基本的ECN轮廓。6种植物油中主要含有ECN42、ECN44、ECN46和ECN48的甘油三酯;高芥酸菜籽油ECN组成比与低芥酸菜籽油的ECN组成复杂,高芥酸菜籽油中含有ECN为54和56的甘油三酯;花生油ECN为50的甘油三酯含量较高,这是因为花生油中含碳量在二十以上的饱和脂肪酸如花生酸、山嵛酸、木焦油酸的含量都远高于其他植物油。因此,根据植物油的不同ECN甘油三酯的特征也可以用来表征植物油脂的真实性。同时通过Triple-TOF-MS/MS对具有相同ECN甘油三酯进行准确定性,解析其质谱数据,确定甘油三酯的种类,可为植物油真实性表征及掺伪鉴别提供理论依据。最后,研究纯芝麻油掺入不同比例的菜籽油、大豆油、葵花籽油、玉米油后脂肪酸组成和含量,并建立不同的脂肪酸比值模型。以棕榈酸/硬脂酸(P/S)和油酸/亚麻酸(O/Ln)建立芝麻油掺伪菜籽油、大豆油的二维模型,该模型能识别出5%的菜籽油或大豆油掺伪。由于葵花籽油和玉米油脂肪酸组成与含量同芝麻油的相似性,以油酸/棕榈酸(O/P)、亚油酸/硬脂酸(L/S)以及油酸/棕榈酸+亚油酸/硬脂酸(O/P+L/S)建立芝麻油掺伪葵花籽油或玉米油三维鉴别模型,掺伪检出限达15%。