董莹莹，胡重怡，朱启盛，朱作为，郭 平，张文中，王 栋*

(1.江西农业大学，江西 南昌 330045；2.江西省食品检验检测研究院，江西 南昌 330001；3.江西齐云山油茶科技有限公司，江西 赣州 341000)

食用植物油是人们日常生活的必需品，不同植物油营养成分和成本不同导致售价不同，以低价植物油冒充或掺假高价植物油而造成食用油市场鱼龙混杂。随着人们生活水平的提高，人们对食用植物油的品质越来越重视，通过明确不同食用油之间营养成分的差异将对有效遏制掺假提供了新思路[1-4]。

目前，指纹图谱分析技术凭借高灵敏度，高稳定性和低样品损耗的优势广泛应用于食品和医药检测、人类疾病诊断等领域[5-6]，常见指纹图谱技术主要有高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、质谱法(MS)等。国内外已有众多学者利用指纹图谱技术分析植物油中多种营养成分[8]。吴卫国等[9]利用气相色谱法-质谱联用(GC-MS)技术，构建了5类植物油标准脂肪酸指纹图谱，为食用油的产品质量控制和掺假检测提供理论依据。Purcaro等[10]利用全二维气相色谱-火焰离子化检测/质谱检测技术方法(GC×GC-FID/MS)，分析了植物油中甾醇、游离脂肪酸和蜡等次要特征成分，并利用指纹图谱技术准确判断出特级初榨橄榄油中掺杂少量葵花籽油和棕榈油的特征标志物。Roberta等研究橄榄油中掺杂不同比例的大豆油，利用ESI-MS得到大豆油中特有脂质标记物，从而迅速准确地判断出橄榄油中掺假大豆油的比例[11]。三萜类化合物是食用植物油的重要脂肪伴随物，又可细分为甾醇和三萜，本研究主要以特色高价食用植物油山茶油为材料，探究了几种常见植物油并构建三萜类物质指纹图谱，从而明确不同植物油之间三萜类化合物含量的差异，为今后山茶油真实性鉴别提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

玉米油、花生油、葵花籽油、菜籽油、稻米油、大豆油、亚麻籽油、山茶油各3种，购买于超市或由企业提供。

角鲨烯、胆甾烷醇、菜籽甾醇、菜油甾醇、胆固醇、豆甾醇、β-谷甾醇、β-香树脂醇、羽扇豆醇、环阿屯醇、无水吡啶由美国Sigma公司生产；羊毛甾醇由美国Avanti公司生产；中性氧化铝由中国国药集团生产，层析用，FCP200-300目、氢氧化钾、无水乙醇由中国国药集团生产，分析纯；丙酮、正己烷由美国Honeywell公司生产，色谱纯；0.22 μm有机滤膜由日本SHIMADZU公司生产；99∶1双三甲基硅基三氟乙酰胺∶三甲基氯硅烷(99∶1，BSTFA-TMCS)由美国TCI公司生产。

1.2 仪器与设备

气相色谱-三重四级杆串接质谱联用仪(7890B+7000D)(由美国安捷伦公司生产)；QUINTIX124-1CN电子分析天平(由德国赛多利斯公司生产，精度：≤0.1 mg)；HH-6电热恒温水浴锅(由上海博讯实业有限公司生产)；Vortex Wizard涡旋仪(由意大利VELP公司生产)；N-EVAP氮吹仪(由美国Organomation公司生产)；R-100旋转蒸发器(由瑞士Buchi公司生产)；层析柱、冷凝回流管、圆底烧瓶、玻璃试管(四川蜀玻有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理 中性氧化铝柱制备：根据GB/T 25223─2010/ISO 12228:1999《动植物油脂甾醇组成和甾醇总量的测定气相色谱法》[12]改进，在20 mL乙醇中加入10 g中性氧化铝混合，并将混合液倒入层析柱中，使氧化铝沉降并敲打至无缝隙，使用前打开活塞使乙醇液面到达氧化铝顶层时关闭，备用。

植物油前处理：准确称取0.5 g(±0.01 g)油样，加入100 μL内标(1 mg/mL胆甾烷醇)和2%的氢氧化钾-乙醇溶液10 mL，混匀，75 ℃下水浴回流1 h后冷却至室温，取5 mL皂化液过中性氧化铝柱，先用5 mL乙醇活化后用30 mL正己烷洗脱不皂化物，收集洗脱液。洗脱液在65 ℃旋转蒸发器蒸干后复溶于5 mL正己烷，转移到15 mL玻璃离心小管中，氮吹干后加入100 μL硅烷化(99∶1 BSTFA-TMCS和等体积无水嘧啶)衍生试剂，室温放置15 min，加入1500 μL正己烷稀释后过0.22 μm有机滤膜，准备进样。每个样品3次重复。

标准品配置：用丙酮分别配置角鲨烯、菜籽甾醇、菜油甾醇、胆甾烷醇、胆固醇、豆甾醇、β-谷甾醇、β-香树脂醇、环阿屯醇、羽扇豆醇、羊毛甾醇1 mg/mL母液。其中胆甾烷醇为内标物，对其他10种目标化合物分别考察线性范围。

根据不同植物油中目标化合物含量范围，本试验中标准曲线配置：用丙酮将母液稀释，分别配置角鲨烯、菜籽甾醇、菜油甾醇、胆甾烷醇、胆固醇、豆甾醇、β-谷甾醇、β-香树脂醇、环阿屯醇、羽扇豆醇、羊毛甾醇1 mg/mL母液。根据不同植物油种类目标化合物实际含量，定量标准曲线配置：用母液分别配置成含有菜油甾醇(2.5、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/mL)，菜籽甾醇、β-香树脂醇、环阿屯醇(1.25、2.50、5.00、10.00、25.00、50.00 μg/mL)，角鲨烯、豆甾醇、β-谷甾醇(0.625、1.250、2.500、5.000、12.500、25.000 μg/mL)、胆固醇、羽扇豆醇、羊毛甾醇(0.25、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00 μg/mL)共6个梯度的混标，各梯度混标中加入100 μL内标(1 mg/mL胆甾烷醇)。氮吹后硅烷化衍生并用正己烷稀释，备用。对目标化合物较高的样品采取稀释10倍后上机。

1.3.2 仪器分析条件

1.3.2.1 色谱条件 色谱柱：HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气：氦气，流速0.95 mL/min，进样口温度：320 ℃，进样量为1 μL，不分流；柱温升温程序：初始温度180 ℃，保持1 min，然后以4 ℃/min升到300 ℃，并保持25 min；溶剂延迟时间：20 min。

1.3.2.2 质谱条件 电子轰击离子源；电子能量70 eV；传输线温度300 ℃；离子源温度250 ℃；质量扫描范围m/z 50～650。

2 结果与分析

2.1 优化目标化合物分离条件

根据GB/T 25223─2010/ISO 12228:1999《动植物油脂甾醇组成和甾醇总量的测定气相色谱法》[12]方法改进，优化前处理和GC-MS条件，11个化合物标准品都能有效分离，结果见图1。

2.2 GC-MS法检测各食用油中三萜类化合物含量

角鲨烯是一种酚类活性成分，具有抗疲劳，提高机体免疫力和血红蛋白携氧能力，促进胃肠道吸收等功能，广泛应用于保健品、药品和化妆品等领域[13-16]；甾醇是以环戊烷多氢菲为骨架的一类甾体类化合物，它具有降低饮食中人体肠道对胆固醇的吸收，预防动脉粥样硬化以及抗炎等功效[17-20]；三萜大多是由2,3-氧化鲨烯CCC构象环化而来，是植物油中的次要组成成分，具有预防心脏病、抗癌、抗氧化等功效，也可作为评估植物油质量和真实性的重要指标[21-22]。角鲨烯、甾醇、三萜都属于萜类化合物，来自于植物甲羟戊酸代谢通路。

2.2.1 定性分析 在GC-MS全扫模式下对标准品进行扫描，并对各标准品线性范围进行考察，各标准品线性范围见表1，在线性范围内线性关系良好。

2.2.2 定量分析 笔者根据前期对不同植物油的考察，再根据标准品线性范围确定定量标准曲线，定量分析是采用内标法，根据标准物质峰面积等获得被测组分含量，得到不同品牌的山茶油、稻米油、花生油、大豆油等8种食用植物油的三萜类化合物物质成分含量如表2所示，可以看出在几种植物油中，花生油中角鲨烯含量最高，约为273.10 mg/kg，此结论与朱云[23]报道的花生油中角鲨烯含量218.33 mg/kg相当；菜籽甾醇在本试验中只在菜籽油和稻米油中被检测到，其中菜籽油含量高达1426.20 mg/kg；菜油甾醇在稻米油和菜籽油中的含量较高，远远高于其他植物油种类；豆甾醇在稻米油中含量最高，约为3274.61 mg/kg；羊毛甾醇和β-香树脂醇只在山茶油中被检测出来；β-谷甾醇在玉米油和菜籽油中含量较高；羽扇豆醇在稻米油中含量较高，约为663.94 mg/kg；环阿屯醇在亚麻籽油和山茶油中较高。从三萜化合物总量来看，稻米油、玉米油、菜籽油和山茶油均超过2000 mg/kg，富含三萜类化合物。

表2 各植物油中三萜类物质成分含量 mg/kg

2.3 主成分分析

利用PCA主成分分析对不同食用植物油的三萜化合物建模分析，发现不同植物油均可以按照植物油种类聚类在一起(图2)。在所有聚类中，山茶油和稻米油与其他植物油种类可以明显被分开，通过载荷图可以看出，山茶油是由于香树脂醇、环阿屯醇和羊毛甾醇较高而与其他植物油区分开来，在8种植物油中，其中羊毛甾醇和香树脂醇只在山茶油中被检出；稻米油则是由于较高的胆固醇、豆甾醇、菜油甾醇和羽扇豆醇与其他植物油区分开来；菜籽甾醇主要存在于菜籽油中，其他植物油中只稻米油检测出少量。结合表2和图2可以看出，在不同植物油中三萜类化合物指纹图谱具有不同的特征，如稻米油中以β-谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇为主；花生油、大豆油、葵花籽油和玉米油以谷甾醇为主；而菜籽油中以菜籽甾醇、菜油甾醇和谷甾醇为主。

图2 不同植物油三萜化合物PCA散点图和载荷图

从主成分分析结果可以看出，山茶油中β-香树脂醇、环阿屯醇和羊毛甾醇属于其特征三萜类化合物，可以作为对山茶油真伪的定性依据，而低价植物油中菜油甾醇含量均比山茶油高，因此今后可以作为山茶油中其他低价植物油掺假识别指标进行应用。

3 结论

山茶油营养丰富，富含角鲨烯、维生素E、植物甾醇，并且烟点较高，符合国人高温烹饪饮食习惯，是我国有名的木本植物油。由于山茶油售价较高，不法商贩常以低价油冒充山茶油掺假售卖，一直影响山茶油行业发展。对山茶油真伪鉴别中，国标方法利用山茶油高油酸含量的特点，通过脂肪酸含量判断山茶油是否掺假，而目前市场上已经出现了新型高油酸花生油、高油酸葵花籽油、高油酸菜籽油，仅测定脂肪酸组成而往往不能满足山茶油真伪鉴别的需求。本文通过对山茶油和常见食用植物油的三萜类物质进行检测，并利用PCA主成分分析进行判别，我们发现三萜类化合物作为食用油中的一类重要的脂肪伴随物，在不同植物油中种类和含量均有所差异；通过主成分分析，发现不同品种植物油均可依据三萜化合物含量和种类进行聚类，本方法可以为后续利用三萜化合物指纹图谱对不同品种植物油鉴别起到借鉴作用。

综上所述，本文利用GC-MS法测定8种植物油中的三萜类物质，建立了不同植物油品种三萜类化合物指纹图谱同时应用PCA主成分分析，发现不同植物油中三萜化合物种类和含量有差异，山茶油中富含环阿屯醇、β-香树脂醇和羊毛甾醇，其中β-香树脂醇和羊毛甾醇是山茶油中特有的三萜化合物，可作为山茶油定性三萜化合物指标进行开发。此外针对几种常见低价植物油，菜油甾醇含量均远高于山茶油，后续可作为其他低价植物油掺假识别指标进行应用。