彭思敏 林 谦 吴卫国

(食品科学与生物技术湖南省重点试验室；湖南农业大学食品科技学院1，长沙 410128) (中国农业科学院麻类研究所2，长沙 410205)

茶油因其脂肪酸组成符合人体营养需求，同时富含多种活性物质，食用价值高，也因此在价格上较普通食用油更高，又因近几年气候影响导致茶籽减产，其价格更一度超过进口橄榄油。所以一些不良商家将某些低价油脂(如菜籽油、大豆油等)混入茶油中掺假售卖。

目前，用于油脂掺伪检测的方法有理化特性分析法[1-2]、色谱、光谱分析法、化学计量法[3]、气质联用法[4-7]等。理化特性分析法仅适用于特定油脂的掺伪检测，不具有普遍适用性，且操作复杂，对人员操作技能具有一定要求。化学计量法是通过分析油脂量化的特征反应进行鉴定的，此法专一性较强，但局限于鉴别某一种特定油脂类型的掺假，且需要通过油脂样品的大数据库进行验证，该法仅适用于初步定性分析油脂的掺伪现象；气质联用技术则通过获取油脂脂肪酸种类及含量组成，并结合特征脂肪酸进行定性定量分析。不过就实际而言，特征脂肪酸的选择具有一定局限性，以菜籽油为例，随着油料品种的改良，低芥酸菜籽油已逐步占据市场，这使得芥酸不能作为菜籽油的特征脂肪酸用于菜籽油的鉴别分析中。

不同种类的油脂所含脂肪酸种类及含量具有相似性也具有差异性，不同油脂之间的掺伪行为会导致其脂肪酸组成发生相应的变化。本研究借此原理，分析各脂肪酸与油脂含量之间的相关性，相关性系数值越大，则表明该脂肪酸越重要，在茶油掺伪现象鉴别中具有极强影响力。同时，通过不同掺伪油脂含量对各脂肪酸含量的差异性分析，可辨别出在茶油掺伪现象中变化明显的脂肪酸，差异性越强，越具有代表性[8-10]，从而综合筛选出对茶油掺伪检测具有较大影响的脂肪酸种类。在此基础上，深究不同茶油掺伪模型中各脂肪酸含量变化间的差异性，建立了茶油掺伪油脂含量和具有代表性的脂肪酸之间的数学回归模型[11-15]，在检测茶油掺伪现象时，通过检测得出相应标志性脂肪酸的含量，依次代入方程组即可获得相应掺伪油脂含量的相关值，在一定程度上实现了茶油掺伪检测技术的科学化，为茶油掺伪鉴别的标准建立提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶油：市售；大豆、花生、菜籽样品：湖南农业大学实验基地；正己烷、甲醇：色谱纯；无水硫酸钠、H2SO4、KOH：分析纯。

1.2 设备与仪器

SHZ-82水浴恒温振荡器；HH-8数显恒温水浴锅；GCMS-2010气质联用仪(SHIMADZU)。

1.3 方法

1.3.1 样品提取

采用索氏抽提法进行纯油样品提取，具体操作流程参照参考文献[16]进行。

1.3.2 茶油掺伪模型设计

根据二因子四水平的正交实验设计原理，取任意2种纯油样品(菜籽油、大豆油、花生油)按5%、15%、25%、50%的梯度加入到茶油油脂中，模拟茶油油脂掺假(见表1)。

表1 植物油脂掺伪模型设计

1.3.3 脂肪酸甲酯化处理

运用酸碱结合法进行处理，具体操作流程参照参考文献[16]进行。

1.3.4 气质联用分析

GC-MS分析条件为：HB-88毛细管柱(100.0 m×0.32 mm×0.25 μm)；载气为He(纯度99.999%)；进样口温度：250 ℃；柱温：初始温度120 ℃，保持1 min、10 ℃/min升温至175 ℃，保持10 min、5 ℃/min升温至210 ℃，保持5 min、5 ℃/min升温至230 ℃，保持15 min；柱流速：1.04 mL/min，分流比：10:0；离子源温度：200 ℃；接口温度：220 ℃；质核比扫描范围：50～700 m/z；进样量：1 μL。

1.3.5 脂肪酸含量分析

通过面积归一化法测得样品油脂中各脂肪酸的相对含量。

1.3.6 相关性及显著性分析

以样品中棕榈酸、肉豆蔻酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、亚麻酸、花生酸、花生烯酸和芥酸[17]的脂肪酸甲酯的相对含量以及掺伪模型中茶油含量为变量，采用SPSS 17.0数据统计软件进行双变量相关分析，根据相关性大小判断出随着茶油含量变化而具有较高程度关联的脂肪酸种类。同时结合单因素方差分析(ANOVA)，若组间差异显著，则采用Duncan氏法进行多重比较，显著水平为0.05，极显著水平为0.01。实验结果以平均值±标准差表示。

1.3.7 回归模型建立

以筛选出的具有显著相关性及差异性的脂肪酸的含量为Y值，茶油掺伪模型中掺入的油脂含量为X值，经SAS逐步回归分析建立回归方程组。

2 结果与分析

2.1 茶油掺伪菜籽油和大豆油模型的回归方程建立

2.1.1 掺伪模型中不同茶油含量与脂肪酸含量的相关性分析

表2为茶油掺伪模型中不同的茶油含量水平与其中9种脂肪酸含量间的相关性分析结果，从表2可知，各茶油掺伪模型中不同的茶油含量水平除与其中顺式油酸的含量变化呈极显著正相关(R=0.872，P<0.01)外，其他多呈极显著负相关。而其中又与亚麻酸的含量变化呈现的负相关关系最强(R=-0.978，P<0.01)，其次是花生酸(R=-0.943，P<0.01)和顺式亚油酸(R=-0.845，P<0.01)。说明在各茶油掺伪模型中茶油的含量越高，则顺式油酸含量越高，而亚麻酸、花生酸和顺式亚油酸含量则越低。

2.1.2 茶油掺伪模型中各脂肪酸含量的显著性分析

从表3可知，各个掺伪阶段，各实验组间顺式亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯含量差异均极显著(P<0.01)。当掺伪大豆油含量固定时，其含量均以实验Ⅳ组最高，其次为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ组。当掺伪菜籽油含量固定时，顺式亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯含量均随大豆油含量的增加呈递增规律；茶油在掺伪15%以下的大豆油时，顺式油酸甲酯、花生酸甲酯浓度随着掺伪菜籽油浓度的增加在各实验组间分别呈递减、递增变化，但各组间两两比较，差异均极显著(P<0.01)；芥酸甲酯含量极低，在茶油掺伪25%以下的大豆油时，其含量随着掺伪菜籽油浓度的增加而增加，且各实验组间差异均极显著(P<0.01)。

表2 茶油掺伪模型中各脂肪酸含量与茶油含量间的相关系数分析

注：*表示显著相关(P<0.05)，**表示极显著相关(P<0.01)，下同。

表3 掺假菜籽油和大豆油的茶油中各脂肪酸含量分析

注：同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，反之则不显著，下同。

2.1.3 标志性脂肪酸的确定及回归方程的建立

在茶油掺伪大豆油和菜籽油掺伪模型中，同时具有显著相关性及差异性的脂肪酸中，芥酸甲酯在茶油掺伪5%大豆油和菜籽油的情况下存在不易被检出的可能性；顺式油酸甲酯、花生酸甲酯仅在茶油掺伪15%以下大豆油时具有检测性。从而优化选出顺式亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯2种脂肪酸作为标志性脂肪酸。同时以此2种脂肪酸的含量为Y值，以茶油掺伪模型中掺入的菜籽油含量为X值，经过SAS分析法建立了回归方程组：

Y(顺式亚油酸甲酯)=8.811 2+0.092 5X1+0.399 8X2(R2=0.991 6，P<0.01)；

Y(亚麻酸甲酯)=0.152 4+0.061 1X1+0.090 8X2(R2=0.992 6，P<0.01)。

2.2 茶油掺伪大豆油和花生油模型的回归方程建立

2.2.1 掺伪模型中不同茶油含量与脂肪酸含量的相关性分析

表4为茶油掺伪模型中不同的茶油含量水平与其中9种脂肪酸含量间的相关性分析结果，从表4可知，各茶油掺伪模型中不同的茶油含量水平除与其中顺式油酸的含量变化呈极显著正相关(R=0.985，P<0.01)外，其他多呈极显著负相关。而其中又与顺式亚油酸的含量变化呈现的负相关关系最强(R=-0.991，P<0.01)，其次是棕榈酸(R=-0.944，P<0.01)和硬脂酸(R=-0.897，P<0.01)。说明在各茶油掺伪模型中茶油的含量越高，则顺式油酸含量越高，而顺式亚油酸、棕榈酸和硬脂酸含量则越低。

2.2.2 茶油掺伪模型中各脂肪酸含量的显著性分析

从表5可知，各个掺伪阶段，各实验组间顺式油酸甲酯、顺式亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯含量差异均明显(P<0.01)，除顺式油酸甲酯，其余各脂肪酸甲酯含量均以实验Ⅳ组最高，其次为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ组，顺式油酸甲酯变化则相反；在茶油掺假5%花生油基础上掺假5%、15%、25%、50%的大豆油时，硬脂酸甲酯含量在实验Ⅰ、Ⅱ组差异性不明显(P>0.05)，且均明显低于实验Ⅲ、Ⅳ组(P<0.05)，茶油掺伪15%以上花生油时，硬脂酸甲酯浓度随着掺伪大豆油浓度的增加在各实验组间递增，且各组间均差异极显著(P<0.01)；棕榈酸甲酯、花生酸甲酯虽其含量均按实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的顺序递增，可各组间相互比较，不具有显著差异性(P>0.05)。

表4 茶油掺伪模型中各脂肪酸含量与茶油含量间的相关系数分析

表5 掺假大豆油和花生油的茶油中各脂肪酸含量分析

2.2.3 标志性脂肪酸的确定及回归方程的建立

在茶油掺伪花生油和大豆油掺伪模型中，亚麻酸甲酯虽具有极显著差异性，但因其相关性系数为-0.712，数值较低，相关性不强，不作为选择项。硬脂酸甲酯在茶油中掺伪小含量的花生油和大豆油情况下不易分辨掺伪变化的差异性，但在绝大多数情况下均具有极显著差异性。从而优化选出顺式油酸甲酯、顺式亚油酸甲酯、硬脂酸甲酯3种脂肪酸作为标志性脂肪酸。同时以此3种脂肪酸的含量为Y值，以茶油掺伪模型中掺入的菜籽油含量为X值，经过SAS分析法建立了回归方程组：

Y(顺式油酸甲酯)=77.994 1-0.423 7X1-0.571 3X2(R2=0.996 5，P<0.01)；

Y(顺式亚油酸)=9.038 4+0.303 5X1+0.389 6X2(R2=0.991 4，P<0.01)；

Y(硬脂酸)=2.087 3+0.011 4X1+0.032 0X2(R2=0.985 5，P<0.01)。

2.3 茶油掺伪菜籽油和花生油模型的回归方程建立

2.3.1 掺伪模型中不同茶油含量与脂肪酸含量的相关性分析

表6为茶油掺伪模型中不同的茶油含量水平与其中9种脂肪酸含量间的相关性分析结果，从表6可知，各茶油掺伪模型中不同的茶油含量水平除与其中顺式油酸的含量变化呈极显著正相关(R=0.902，P<0.01)外，其他多呈极显著负相关。而其中又与花生酸的含量变化呈现的负相关关系最强(R=-0.935，P<0.01)，其次是花生烯酸(R=-0.929，P<0.01)和顺式亚油酸(R=-0.871，P<0.01)。说明在各茶油掺伪模型中茶油的含量越高，则顺式油酸含量越高，而花生酸、花生烯酸和顺式亚油酸含量则越低。

2.3.2 茶油掺伪模型中各脂肪酸含量的显著性分析

从表7可知，各个掺伪阶段，各实验组间顺式亚油酸甲酯、花生酸甲酯含量差异均明显(P<0.01)，均以实验Ⅳ组最高，其次为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ组；在茶油掺假15%以下花生油基础上掺假5%、15%、25%、50%的菜籽油时，芥酸甲酯含量在实验各组两两相比较，差异均极显著(P<0.01)；顺式油酸甲酯其含量随实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的顺序增加，但各实验组间相互比较，不具有显著差异性(P>0.05)。花生烯酸甲酯、亚麻酸甲酯其含量变化无规律性，各组间也无明显差异性。

表6 茶油掺伪模型中各脂肪酸含量与茶油含量间的相关系数分析

表7 掺假菜籽油和花生油的茶油中各脂肪酸含量分析

表7(续)

2.3.3 标志性脂肪酸的确定及回归方程的建立

综上，在茶油掺伪花生油和菜籽油掺伪模型中，同时具有显著相关性及差异性的脂肪酸中，芥酸甲酯在茶油掺伪15%以下大豆油情况下掺伪菜籽油时，具有检测性。顺式油酸甲酯、花生烯酸甲酯、亚麻酸甲酯因其不具有显著差异性而不列为脂肪酸选择项。从而优化选出顺式亚油酸甲酯、花生酸甲酯2种脂肪酸作为标志性脂肪酸。同时以此2种脂肪酸的含量为Y值，以茶油掺伪模型中掺入的菜籽油含量为X值，经过SAS分析法建立回归方程组：

Y(顺式亚油酸)=8.918 4+0.088 4X1+0.306 5X2(R2=0.990 4，P<0.01)；

Y(花生酸)=0.073 8+0.007 5X1+0.015 9X2(R2=0.987 5，P<0.01)。

3 结论

3.1 本研究通过筛选出具有显著相关性和差异性的脂肪酸作为标志性脂肪酸，并以脂肪酸的含量为Y值，以茶油掺伪模型中掺入的植物油含量为X值，经过SAS分析法建立的回归方程组，相关系数R2值均较高，说明回归方程组关系真实且可靠。

3.2 在茶油掺伪大豆油和菜籽油掺伪模型中，优化选出顺式亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯2种标志性脂肪酸，建立了回归方程组：

Y(顺式亚油酸甲酯)=8.811 2+0.092 5X1+0.399 8X2(R2=0.991 6，P<0.01)；

Y(亚麻酸甲酯)=0.152 4+0.061 1X1+0.090 8X2(R2=0.992 6，P<0.01)。

在茶油掺伪花生油和大豆油掺伪模型中，优化选出顺式油酸甲酯、顺式亚油酸甲酯、硬脂酸甲酯3种标志性脂肪酸，建立了回归方程组：

Y(顺式油酸甲酯)=77.994 1-0.423 7X1-0.571 3X2(R2=0.996 5，P<0.01)；

Y(顺式亚油酸)=9.038 4+0.303 5X1+0.389 6X2(R2=0.991 4，P<0.01)；

Y(硬脂酸)=2.087 3+0.011 4X1+0.032 0X2(R2=0.985 5，P<0.01)。

在茶油掺伪花生油和菜籽油掺伪模型中，优化选出顺式亚油酸甲酯、花生酸甲酯2种标志性脂肪酸，建立了回归方程组：

Y(顺式亚油酸)=8.918 4+0.088 4X1+0.306 5X2(R2=0.990 4，P<0.01)：

Y(花生酸)=0.073 8+0.007 5X1+0.015 9X2(R2=0.987 5，P<0.01)。

本实验所得回归方程可以把茶油掺伪油脂含量与脂肪酸含量之间的关系量化，在检测茶油掺伪现象时，检测得出相应脂肪酸的含量，代入方程即可获得相应掺伪油脂的相关信息，在一定程度上实现了茶油掺伪检测技术的科学化。

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