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历邹
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1 第 4 卷第 2 期食品安全质量检测学报 Vol. 4 No 年 4 月 Journal of Food Safety and Quality Apr., 2013 刘庆菊 1, 蔡波太 1, 袁龙飞 1, 周影 1, 黄金成 1, 何裕建 (1. 中国科学院大学化学与化学工程学院, 北京 ; 2. 北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室, 北京 ) 1,2* 摘要 : 目的建立基于高压液相色谱法的地沟油聚类分析方法, 对地沟油进行行之有效的测定方法假设目标油样的主要成分分为甘油三酯和其他杂质两大类, 通过对其 MALDI-TOF 质谱峰的分析及高压液相色谱峰 (HPLC) 的聚类判别, 实现地沟油的分析检测首先利用 MALDI-TOF 质谱对油样进行初步分析 ; 然后根据出峰时间选取了 14 个特征高压液相色谱峰, 得到其面积百分比, 并对其进行标准化处理 ; 采用聚类分析技术将 41 个已知油样聚成六大类, 建立样品数据库 ; 对未知样品数据进行判别分析, 可以对其进行检测结果该方法可以检测到食用油中掺入 10% 的地沟油含量将该方法用于 26 个盲样, 结果显示, 准确率为 92.3% 结论该方法可以对地沟油进行有效地测定关键词 : 地沟油 ; 高压液相色谱法 ; MALDI-TOF 质谱 ; 聚类分析 ; 判别分析 The clustering analysis of the illegal cooked oil based on high pressure liquid chromatography LIU Qing-Ju 1, CAI Bo-Tai 1, YUAN Long-Fei 1, ZHOU Ying 1, HUANG Jin-Cheng 1, HE Yu-Jian 1,2* (1. College of Chemistry and Chemical Engineering of University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing , China; 2. State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Peking University, Beijing , China) ABSTRACT: Objective This paper provides an effective testing method of the illegal cooked oil. Methods The triglyceride and other impurities in oil were as targets to be analyzed using MALDI-TOF mass spectrum and high pressure liquid chromatography (HPLC). First, MALDI-TOF MS was employed for preliminary analysis of oil samples; then 14 feature HPLC peaks according to the peak time and area percentage were used to carry on the standardized processing. By using the cluster analysis technology, the 41 known oil samples were gathered into 6 categories and the sample databases were established, and the discriminate analysis of the unknown samples enabled us to inspect these oils. Results Qualified edible oil mixed with 10% of the illegal cooked oil could be detected. Using this method for a blind test of 26 samples, the results showed that the total 基金项目 : 国家自然科学基金 ( , ) 北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室开放基金(K ) 中国科学院计算地球动力学重点实验室开放基金课题 (006) 中国科学院研究生院课题基金(O8JT011J01) 国家十二五计划支撑项目(2012BAI37B03) Fund: Supported by the National Natural Science Foundation of China ( , ), State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Open Foundation of Peking University(K ), the key Laboratory Computational Geodynamics Open Foundation topic of the Chinese Academy of Sciences(006), Graduate University of Chinese Academy of Sciences Project Found(O8JT011J01) and National Twelfth Five-Year Plan for Sciences &Technology Support Project(2012BAI37B03) * 通讯作者 : 何裕建, 博士, 教授, 主要研究方向为化学生物学 heyujian@ucas.ac.cn *Corresponding author: HE Yu-Jian, Doctor, Professor, College of Chemistry and Chemical Engineering of University of Chinese Academy of Sciences, Teaching building room 818,N0.19A, Yuquan Road, Shijingshan District, Beijing , China. heyujian@ucas.ac.cn

2 402 食品安全质量检测学报第 4 卷 accuracy rate was 92.3%. Conclusion This method is an effective reference method for illegal cooked oil detection. KEY WORDS: illegal cooked oil; HPLC; MALDI-TOF mass spectrum; cluster analysis; discriminate analysis 1 引言地沟油泛指各种生活中存在的各种劣质食用油, 一般包括潲水油煎炸废油食品及相关企业产生的废弃油脂等地沟油是质量极差, 极不卫生, 过氧化值酸价水分严重超标的非食用油, 可引起消化不良, 腹痛等疾病, 长期食用甚至可成为癌变诱因由于存在不小的经济诱惑, 不少不法商贩铤而走险, 将地沟油经过碱炼水洗脱色脱臭四大制作流程, 然后作为食用油销售, 给社会带来了极大的危害目前仍然欠缺对地沟油检测充当把关作用的检测方法, 这使得地沟油可以在市场上畅行无阻 [1] 根据曹文明等的报道, 地沟油检测方法有很多, 如酸值电导率检测等理化检测技术, 气相色谱, 离子色谱, 原子吸收光谱拉曼光谱检测法, 核磁, 质谱等, 但是现有的这些方法存在特征指标专一性不强, 准确性不高, 检测灵敏度低等不足, 仅适用于特定类型的餐厨废油脂的检测, 无法准确鉴别地沟油为此, 国家卫生部曾数次在全国范围内征集地沟油的检测方法自向公众征集意见以来, 共收到 762 份关于检验方法或检验指标的建议, 初步确定了 4 个仪器法和 3 个可现场使用的快速法, 目前正在进一步验证和完善中因而, 地沟油的检验测定任重而道远 HPLC 是一种准确性高分离范围广的分离方法, 是物理化学生物等领域中重要的分离和分析方法 [2-7] 郭涛等利用高压液相色谱测定地沟油中胆固醇生物胺多环芳烃的含量来实现对地沟油的检测 [8-10] Helen 等采用 GC-MC 技术检测水苏物种中油脂的主要成分 Van Ruth [11] 等利用气相色谱检测油脂中甘油三酯脂肪酸可挥发性成分的含量和种类对油 [12] 脂进行区分. Abbas 等使用拉曼光谱来鉴别动物性 [13] 油脂 Liu 等通过使用稳定碳同位素和分析脂肪酸丰度来鉴别地沟油目前报道的这些检测方法主要是针对地沟油中某种杂质成分如多环芳烃胆固醇氯离子特定基因组成和酸价 ( 脂肪中游离脂肪酸含量的标志 ) 等进行检测, 仅仅针对某种特定成分进行检测, 具有一定的借鉴意义, 但不能作为鉴别地沟油的关键指标本课题组已经开发出一系列卓有成效的地沟油测定方法我们首先用紫外红外灯光谱学方法和气相色谱等方法对地沟油进行初步判断, 然后采用了以铜离子和聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的阳离子纳米金为探针的可视化检测方法进行快速筛选 ( 准确率达 95.7%) [14], 最后结合基于 1 H-NMR 指纹图谱结合多变量分析的地沟油检测方法 ( 准确率 90% 以上 ) [15], 做出最后的判断这几种方法相互补充, 纵横交错, 虽不能包治百病, 却可以极大的提高地沟油检测的可靠性和准确率这些方法结合起来具有快速识别简便, 准确率高等优点, 但是也存在一些缺憾, 即不能对样品中的成分进行有效的纯化分离, 继续进行后续的成分鉴定工作地沟油与正常油脂的主要区别是前者含有微量杂质, 油脂成分无太大差异作为二次食用油, 地沟油在加工存储过程中不可避免的都要经历炒烤炸煎等高温过程, 有氧, 光照, 接触空气及抗氧化剂的加入等过程, 甘油三酯极易遭到不同程度的氧化据有关文献报道, 甘油三酯容易被氧化成氧化甘油三酯, 化学性质活泼的氧化甘油三酯在上述过程中会进一步发生氧化裂解和聚合反应, 形成甘油三酯聚合物, 同时在这个过程中会形成一些小分子羰基化合物和低碳数脂肪酸等低聚物 [1,16-17] 在地沟油的精炼提纯过程中会受到餐具调味品储存容器包装材料精炼加工环节等因素的影响, 导致不同程度的污染, 这些外源性杂质的含量组成性质千差万别, 又无规律可循, 因而本文不仅仅针对地沟油中某种具体杂质进行分析检测我们把所有油中成分归为两类, 即正常的甘油三酯成分和除甘油三酯之外的其它成分 [18-21] 聚类分析方法被用作描述数据, 衡量不同数据源间的相似性, 把数据源分类不同的簇中, 在不同的领域具有广泛应用, 但是将聚类分析方法引入高压液相色谱的数据描述分析尚未见报道本文首先采用 MALDI-TOF 质谱证实了地沟油中甘油三酯聚

3 第 2 期刘庆菊, 等 : 基于高压液相色谱法的地沟油聚类分析方法研究 403 合物小分子低聚物等杂质的含量明显多于正常食用油, 然后采用高压液相色谱 (HPLC) 方法选取了 14 个特征的色谱峰, 鉴别的依据是出每个色谱峰的面积百分比, 结合 SPSS 统计分析软件, 用于样品的检测分析最后再用于盲测, 评价该方法的准确性和可重复性 2 材料与方法 2.1 仪器试剂高分辨质谱使用 MALDI-TOF 质谱仪配置脉冲氮激光 (337 nm) 作为离子解吸电离源 (APEX IV FT-M(7.0 T), 德国 Bruker 公司 ], 实验使用的是配有液相色谱系统二元泵 2 台 (LC-20AT, 岛津制作所 ), 高压梯度 UV 检测器系统 (SPD-20A, 岛津制作所 ) 和液相色谱系统柱温箱 (CTO-20A 岛津制作所 ) 的岛津高压液相色谱仪 (LC-20AT, 岛津制作所 ) 乙腈 ( 天津市浮晨化学试剂厂 ); 异丙醇 ( 北京化工厂 ); 三氯甲烷 ( 北京化工厂 ); 甲醇 ( 北京化工厂 ), 以上试剂均为分析纯出峰时间和峰面积是由高压液相色谱系统自动积分仪积分所得, 将典型样品的色谱峰重叠, 选取出现频率最高的 14 个色谱峰, 然后计算出每个色谱峰的面积占 14 个色谱峰面积总和的百分比得到峰面积百分比 2.2 样品来源及分类实验用的食用油都是从北京市场购买, 选取的市场上各种典型的有代表性的数种品牌食用油, 地沟油则来自公安部查封的各种地沟油, 主要由中国检验检疫科学研究院综合分析中心提供盲测所用的油品来自卫生部第四次盲测各种油的编号和油的名称见表 1 Table 1 表 1 样品编号及油的名称 The number of samples and the name of oils 编号样品名称编号样品名称 1 福临门黄金产地玉米油 22 金龙鱼大豆油 2 福临门天然谷物调和油 23 一级大豆油 3 长寿花金胚玉米油 24 花生花醇香花生油 4 福临门压榨一级花生油 25 福临门花生调和油 5 老知青山茶籽油 26 科瑞欧特特级初榨橄榄油 6 第一坊原生花生油 27 金龙鱼葵花籽油 7 古币小磨香油 28 民用手工制香油 8 犀牛特级初榨橄榄油 29 玉米胚芽油 9 鲁花 5S 压榨一级花生油 30 山东格林成品油罐精炼地沟油 ( 济南公安局 ) 10 合适佳高品级芥花油 31 贵州纯地沟油 11 福临门非转基因压榨葵花籽油 32 江西 1# 地沟油 ( 江西公安厅 ) 12 金龙鱼第二代食用调和油 33 江西 2# 地沟油 ( 江西公安厅 ) 13 福临门一级大豆油 34 江西 3# 地沟油 ( 江西公安厅 ) 14 多力葵花籽油 35 重庆康舜地沟油 ( 重庆公安局 ) 15 火鸟香芝麻炒菜油 36 重庆裕丰地沟油 ( 重庆公安局 ) 16 金龙鱼玉米油 37 三河泔水油 ( 三河市公安局燕郊派出所 ) 17 金龙鱼深海鱼油调和油 38 山东千门 3# 地沟油 18 欣奇典有机亚麻籽油 39 吉林精炼地沟油 ( 吉林公安厅 ) 19 古法小榨花生油 40 广东东莞 82 号市售精炼地沟油 ( 麻涌公安分局 ) 20 福临门一级小榨香油 41 广东东莞 83 号市售精炼地沟油 ( 麻涌公安分局 ) 21 绿宝大豆油

4 404 食品安全质量检测学报第 4 卷 2.3 样品处理及实验操作质谱测定过程 : 吸取 1 μl 基质溶液和 1 μl 样品溶液, 充分混匀, 吸取 0.5 μl 混合液滴在不锈钢样品靶上, 待溶剂自然挥发样品结晶后, 送入质谱仪, 进行质谱分析高压液相色谱法 : 采用手动进样, 样品处理过程如下 : 吸取等体积的甲醇与氯仿溶液配成实验所需的稀释剂, 所有的样品都可以溶解在稀释剂中 ; 将 100 μl 油品溶于 900 μl 上述稀释剂, 震荡 60 s, 制成溶液, 用一次性注射器抽取溶液过 0.22 μm 滤膜进行过滤, 取上述溶液 10 μl 进样, 进入 HPLC 分析仪进行分析 [22] 液相色谱条件 :Venusil ASB C 18 色谱柱 :4.6 mm 200 mm, 5 μm; 紫外检测波长为 205 nm; 流动相 A 为乙腈, B 为异丙醇 ; 梯度洗脱程序 :0~100 min, 0~80%B; 100~110 min, 80~0% B; ~115 min, 0% B; 流速 :1.2 ml/min; 运行时间 :115 min; 进样量 :10 μl; 柱温 :40 质谱条件 :N 2 为激光源 ; 电子能量 60 ev; 离子源温度 250 ; 扫描范围 500~1800 amu; 电子倍增电压 1.5 kv 3 结果与讨论 3.1 MALDI TOF 质谱对油样品的检测用 MALDI TOF 测定了各种油样品, 取得信噪比好, 分辨率高的谱图我们选取了二种典型的油样品的图谱进行分析, 其中图 1 是格林地沟油的图谱, 图 2 是绿宝大豆油的图谱图 2 绿宝大豆油质谱图 Fig. 2 The mass spectrum of Lvbao soybean oil 通过比较两幅图可以发现, 绿宝大豆油中物质的分子量集中在 800~1000 之间, 分子量低于 800 或者超过 1000 的物质的含量较少, 而格林地沟油中分子量低于 800 和超过 1000 的物质的含量比较多将进行检测油分子量在各个区间内所有离子峰面积和除以整个质谱图中所有离子峰面积总和得到该区间分子量的含量百分比表 2 给出了 MALDI TOF 质谱检测各种油在各个分子量区间的含量百分比比较表 2 中的各组数据, 北京绿宝大豆油等正常食用油中物质的分子量主要集中在 800~1000 之间, 这些物质的含量百分比都在 75% 以上, 分子量低于 800 或者高于 1000 的物质丰度百分比含量较少民用手工制芝麻油中分子量在 800~1000 之间物质的丰度百分比仅为 47.11%, 我们分析这是由于手工制芝麻油在制造过程中掺入的杂质较多, 分离提纯的工艺不完善, 得到油的纯度低, 因而甘油三酯含量较低而各种地沟油中分子量在 800~1000 之间物质含量百分比均低于 75%, 分子量低于 800 的一些低聚物和大于 1000 的高聚物的含量百分比明显增加由此可以得出结论, 地沟油中小分子低聚物和高聚物杂质的含量明显增多, 这些杂质成分含量增加, 从而使得甘油三酯所占的百分比相应的降低 Fig. 1 图 1 格林地沟油质谱图 The mass spectrum of Gelin illegal cooked oil 3.2 高压液相色谱法对油品的检测液相色谱峰出峰时间的比较我们采用高压液相色谱法对样品进行测定, 得到了分离度高, 效果好的色谱图图 3 是贵州纯地沟油分离之后的高压液相色谱图, 图 4 是山东济南格林地沟油分离之后的高压液相色谱图, 图 5 是鲁花 5S

5 第 2 期刘庆菊, 等 : 基于高压液相色谱法的地沟油聚类分析方法研究 405 名称 Table 2 表 2 各种油样品不同分子量区间的含量百分比例表 The content percentage of oil samples with different molecular weight 含量 (%) < ~ ~ ~1400 >1400 山东济南格林地沟油北京绿宝大豆油鲁花 5S 压榨一级花生油犀牛橄榄油金龙鱼调和油多力葵花籽油古币小磨香油民用芝麻油未知来源 A4 地沟油未知来源 A6 地沟油未知来源 B1 地沟油未知来源 B6 地沟油一级压榨花生油分离之后的高压液相色谱图, 图 6 是绿宝大豆油分离之后的高压液相色谱图 Fig. 3 图 3 贵州纯地沟油 HPLC 图 The HPLC of Guizhou pure illegal cooked oil 图 5 鲁花 5S 一级压榨花生油 HPLC 图 Fig. 5 The HPLC of the first class pressed peanut oil of Luhua 5S Fig. 4 图 4 格林地沟油 HPLC 图 The HPLC of Gelin illegal cooked oi 图 6 绿宝大豆油 HPLC 图 Fig. 6 The HPLC of LVbao soybean oil

6 406 食品安全质量检测学报第 4 卷通过比较图 3-6 这四个图, 可以发现 : 地沟油 20 min 之前的色谱峰的数量大于正常食用油, 20 min 之后色谱峰高度低于正常食用油中的我们已经分析, 正常食用油含有微量的内源性杂质, 而地沟油在接触餐具调味品储存容器包装材料精炼加工环节会受到污染或者在高温接触氧气条件下发生断裂氧化聚合, 使其中含有较多低聚物高聚物及掺入或污染的外源性极性杂质物质, 这些极性的杂质物质, 与非极性固定相结合吸附能力弱, 在色谱柱中滞留时间短, 出峰时间早, 因而地沟油前 20 min 之内杂质峰的数量明显多于的正常食用油 ; 而大分子高聚物与非极性固定相结合能力强, 在色谱柱中滞留时间较长, 出峰时间也较长, 因而部分地沟油的 50 min 之后色谱峰面积百分比较正常食用油大正常食用油的主要成分为甘油三酯, 主峰出峰时间集中在 20~ 50 min 之间据此可以推断 : 地沟油中杂质含量的比例多于正常食用油, 甘油三酯含量百分比则低于正常食用油地沟油的质量越差, 杂质峰所占的比例越大, 油的质量越好甘油三酯色谱峰所占的比例越大特征色谱峰的选取及数据的预处理与标准化处理选取了 8 种特征性的油, 以每个色谱峰的出峰时间为横坐标, 峰面积比例为纵坐标作图, 根据此图选取最具代表性的 14 个特征色谱峰, 计算出每个色谱峰的面积占 14 个色谱峰面积的总和百分比色谱峰的出峰时间和峰面积由系统自动积分仪积分所得根据图 7, 可以发现地沟油中前 20 min 之内杂质峰的数量明显多于正常食用油, 各种油品中主峰 ( 甘油三酯 ) 的色谱峰出峰时间相差不多, 主要是峰的高度和面积存在差异, 据此我们选取了 14 个特征色谱峰作为指纹图谱, 并且计算出每个色谱峰的面积百分比由于本工作选取测量的成分包含一些杂质成分和甘油三酯, 若直接进行模式识别分析, 甘油三酯成分带来的影响将会比杂质成分的大, 因此, 选用 Z 得分方法进行数据标准化处理, 经过标准化处理的变量 ( 每一列元素 ) 权重相同, 均值都为 0, 方差或标准偏差都为聚类分析, 建立样品数据库应用 PASW Statistics 18 统计分析软件包中的因子分析程序对原始数据做标准化处理后进行聚类分注 : 1 为福临门花生调和油, 2 为花生花醇香花生油, 3 为科瑞欧特级初榨橄榄油, 4 为玉米胚芽油, 5 为贵州纯地沟油, 6 为广州东莞 82 号市售精炼地沟油, 7 为广州东莞 83 号市售精炼地沟油, 8 为重庆裕丰地沟油图 7 出峰时间与峰面积比例表 Fig 7 The peek time and the percentage of peak area 析和判别分析本文采用样本聚类分析, 聚类距离采用 Squared Euclidean distance, 聚类方法采用 Ward s method 法, 最后得到 41 个油样品的聚类树状图, 见图 8 经过处理后, 41 个样品聚为 6 组, 其中 1 和 5 两组为地沟油, 剩余几组均为正常食用油 ( 图 8) 按照样品列表信息, 这 6 种分类完全正确 18 号欣奇典有机亚麻籽油是正常食用油, 却被归为地沟油 5 组欣奇典有机亚麻籽油在出峰时间为 15 min 处峰面积百分比为 , 而其他 4 种地沟油在该处的峰面积百分比平均值为 , 进行单一样本 t 检验, P=0.038, 存在显著性差异. 我们分析是由于亚麻籽油中含有大量的不饱和脂肪酸, 分子量较正常的脂肪酸要小, 主峰的出峰时间提前, 使同一时间和其它食用油相对应的色谱峰的含量百分比有所降低, 并且油中含有的一些小分子有益物质出峰时间早, 与杂质发生混淆, 因而被归为地沟油一类另外, 值得一提的是, 可视化核磁的方法不能有效的广州东莞号市售精炼地沟油这两种地沟油, 而通过该方法可以发现这两者的 14 个特征色谱图的峰面积与正常食用油存在差异, 通过聚类分析将这两者归为地沟油一类, 有效的将这两者与食用油区分开来但是总的来讲, 采用此法可以将正常食用油和地沟油区分开, 总符合率达 97.6%, 可以根据这种方法进行地沟油的鉴别

7 第 2 期刘庆菊, 等 : 基于高压液相色谱法的地沟油聚类分析方法研究 407 表 3 26 个未知样品的判别分析结果 Table 3 The analysis results of 26 unknown samples 编号判断盲样结果 1 地沟油, 正确深圳宝安混合地沟油 6 2 地沟油, 正确深圳博罗混合地沟油 7 3 地沟油, 正确广州混合地沟油 8 4 地沟油, 正确吉林长春大豆地沟油 9 5 地沟油, 正确重庆混合地沟油 5 6 地沟油, 正确辽宁食用地沟油 10 7 地沟油, 正确新疆地沟油 11 8 地沟油, 正确深圳宝安混合地沟油 6( 第一次 ) 9 地沟油, 正确深圳博罗混合地沟油 7( 第一次 ) 10 地沟油, 失误混油 : 调和 + 花生 + 大豆 11 地沟油, 正确广州地沟油 2+ 混油 (50%) 12 地沟油, 正确广州地沟油 2+ 混油 (20%) 13 食用油, 错误广州地沟油 2+ 混油 (10%) 图 8 聚类分析树状图 Fig. 8 Phylogenetic tree 3.4 判别分析, 实现对未知样品的鉴别为了评价该方法的有效性和可行性, 我们用此方法对 26 个未知样品进行了鉴别聚类分析得到各种油的数据库, 我们将未知样品的数据与已知的样品数据放在一起进行聚类, 便可判断该样品属于已知类型中的哪一类利用已经明确知道类别的训练样本来确定判别准则, 按照这个判别准则, 建立一个或多个判别函数, 用研究对象的大量资料确定判别函数中的待定系数, 并计算判别指标, 据此即可确定某一样本属于何类本文选取了判别函数, 对 26 个未知样品进行判别分析图 9 是判别分析的散点图, 某点离哪个类的中心距离最近, 就属于哪一类, 如果某种未知样品的点散落在两类之间, 则认为该样品是两类油的勾兑油未知样品的判别分析结果见表 3 14 地沟油, 正确金龙鱼大豆油 (80%) 15 地沟油, 正确金龙鱼大豆油 (60%) 16 地沟油, 正确金龙鱼大豆油 (40%) 17 地沟油, 正确金龙鱼大豆油 (20%) 18 地沟油, 正确金龙鱼大豆油 (10%) 19 食用油, 失误金龙鱼大豆油 (5%) 20 食用油, 正确民用手工制花生油 21 地沟油, 正确未知来源 A4 地沟油 22 食用油, 正确民用工制芝麻油 23 地沟油, 正确未知来源 B6 地沟油 24 地沟油, 正确未知来源 B4 地沟油 25 地沟油, 正确未知来源 A6 地沟油 26 地沟油, 正确未知来源 B1 地沟油由表 3 可见, 26 个样品, 样品 10, 号 19 号判断失误, 准确率为 92.3%, 也说明该方法是检测地沟油一种行之有效的方法我们分析, 样品 10 号误判原因在于, 对于混合油来讲, 调和油, 花生油, 大豆油混合, 会使多因素判断的各种变量指标混淆, 特异性降低, 从而产生误判样品 19 号误判是由于本方法只关注于各种油中杂质的含量, 正常食用油会含有少量的内源性杂质, 当正常食用油中掺入地沟油的含

8 408 食品安全质量检测学报第 4 卷方法, 这些方法相互配合, 相互补充, 可以实现对地沟油进行精确的定性分析和定量检测由于地沟油和正常食用油的样品数量有限, 加之我们实验所采用的仪器的精确度和灵敏度的限制, 上述数据库还不能完全反应所有地沟油的聚类情况不同来源的地沟油的聚类结果有待收集更多样品进行进一步深入的研究参考文献 [1] 曹文明, 薛斌, 杨波涛, 等. 地沟油检测技术的发展与研究 [J]. 粮食科技与经济, 2011, 36(1): 图 9 散点图 Fig 9 Scatterplot 量低于某一个数值时, 所掺入地沟油所引起的杂质量的变化并不明显, 所以会将该样品判断为正常食用油, 产生假阴性结果, 由于本方法在这些方面的不足, 使得准确率无法达到 100% 需要说明一点, 如果添加过多的样品数据可能会破坏原来样品库的聚类结构, 故该方法不适合用于进行大量未知样品的分析 4 结论本文建立各类油的特征色谱峰的峰面积百分比数据库, 采用多变量分析技术对地沟油进行检测, 用于未知样品的判别, 实验结果显示, 本方法可以对 41 中正常食用油和地沟油进行有效的区分鉴别, 可以检测到正常食用油中掺入 10% 的地沟油含量上述方法应用于 26 个样品进行盲测, 结果显示, 准确率为 92.3%, 可以更好的避免仅仅针对某种杂志成分进行检测所出现的假阴性, 并且结果与可视化核磁质谱的检测结果一致在快速简便准确性和灵敏度方面, 本方法难以与可视化检测和核磁等方法相媲美, 但是本方法将目标油样的主要成分分为甘油三酯和其他杂质两大类, 首次将聚类多变量因素分析引入高压液相色谱技术的数据分析, 还可以继续进行下一步的成分分离与纯化工作, 并且准确度和灵敏度可以通过扩充数据库的容量得到提高混合物经色谱分离后, 将各组分直接由接口导入其它仪器中进行分离纯化, 对样品中组分进行可信度高的定性分析本方法可以 [14] [15] 作为可视化检测方法和核磁指纹图谱法的补充 Cao WM, Xue B, Yang BT, et al. Development and Research of the Hogwash Oil Detection Technique[J]. Grain Sci Technol Economy, 2011, 36(1): [2] 郭涛, 杜蕾蕾, 万辉, 等. 高效液相色谱法测胆固醇含量鉴别地沟油 [J]. 食品科学, 2009, 30(22): Guo T, Du LL, Wan H, et al. Identification of Hogwash Oil-adulterated Rapeseed Oil through HPLC Detection of Cholesterol Content [J]. Food Sci, 2009, 30(22): [3] 杨晓燕, 应洪波, 张伟. 高效液相色谱法检测油类样品中的胆固醇含量 [J]. 分析仪器, 2012, (3): Yang XY, Ying HB, Zhang W. Determination of cholesterol contents in oil samples by HPLC [J]. Anal Instrum, 2012,(3): [4] 陈红, 杨梅, 朱蓉, 等. 超高液相色谱三重四极杆质谱法测定火锅油潲水油及地沟油中胆固醇含量 [J]. 中国食品卫生杂志, 2011, 23(5): Chen H, Yang M, Zhu R, et al. Ultra performance liquid chromatography with electrospray tandem mass spectrometry in the determination of cholesterol in hotpot oil, hogwash oil and waste oil [J]. Chin J Food Hyg, 2011, 23(5): [5] 张蕊, 祖亚丽, 樊铁, 等. 测定胆固醇含量鉴别地沟油的研究 [J]. 中国油脂, 2006, 31(5): Zhang R, Zu LY, Fan T, et al. Distinguishing hogwash oil in edible vegetable oil by determination of cholesterol content [J]. China Oils Fats, 2006, 31(5): [6] 靳智, 李明, 张煌涛, 等. 高效液相色谱法测定地沟油中 5 种生物胺 [J]. 福建分析测试, 2010, 19(3): Jin Z, Li M, Zhang HT, et al. Determination of Five Biogenic Amines in Trashy Oil by High Performance Liquid Chromatography [J]. Fujian Anal Test, 2010,19(3): [7] 林灵超, 林直宏. HPLC 测定地沟油中的 16 种多环芳烃 [C] 中国食品与农产品质量安全检测技术应用国际论坛, Lin LC, Lin ZH. Detection of 16 species of PAHs in waste oil by HPLC [C] China food and agricultural products quality

9 第 2 期刘庆菊, 等 : 基于高压液相色谱法的地沟油聚类分析方法研究 409 and safety testing technology application international BBS and proceedings of the exhibition, [8] Skaltsa HD, Demetzos C, Lazari D, et al. Essential oil analysis and antimicrobial activity of eight Stachys species from Greece [J]. Phytochemistry, 2003, 64(3): [9] Daferera DJ, Ziogas BN, Polissiou MG, et al. GC-MS analysis of essential oils from some Greek aromatic plants and their fungitoxicity on Penicillium digitatum [J]. J Agr Food Chem, 2000, 48(6): [10] Goren AC, Piozzi F, Akcicek E, et al. Essential oil composition of twenty-two Stachys species(mountain tea) and their biological activities [J]. Phytochem Lett, 2011, (4): [11] Van Ruth SM, Rozijn M, Koot A, et al. Authentication of feeding fats: Classification of animal fats, fish oils and recycled cooking oils [J]. Anim Feed Sci Technol, 2010, (155): [12] Abbas O, Pierna JAF, Codony R, et al. Assessment of the discrimination of animal fat by FT-Raman apectroscopy [J]. J Mol Struct, 2009, ( ): [13] Liu WG, Yang H, Wang Z, et al. Tracing the Source of Cooking Oils with an Integrated Approach of Using Stable Carton Isotope and Fatty Acid Abundance [J]. J Agr Food Chem, 2012, (60): [14] 袁龙飞, 周影, 何芃等. 基于相转移技术的劣质食用油快速可视化检测方法 [J]. 中国科学化学, 2013, doi: / Yuan LF, Zhou Y, He P, et al. Rapid colorimetric detection of illegal cooking oils based on phase transfer technology [J]. Sci China-Chem,2013, doi: / [15] 蔡波太, 袁龙飞, 周影等. 基于 1 H-NMR 指纹图谱结合多变量分析的地沟油检测方法 [J]. 中国科学化学, 2013, doi: / Cai BT, Yuan LF, Zhou Y, et al. Identification of illegal cooking oils by using 1H-NMR fingerprints combined with multivariate analysis [J]. Sci China-Chem,2013, doi: / [16] Marquez-Ruiz G, Martin-Polvillo M, Velasco J, et al. Formation of oxidation compounds in sunflower and olive oils under oxidative stability index conditions [J]. Eur J Liquid Sci Technol, 2008,110(5): [17] Martin-Polvillo M, Marquez-Ruiz G, Dobarganes MC. Oxidative Stability of sunflower Oils Differing in Unsaturation Degree During Long-Term Storage at Room Temperature [J]. JAOCS, 2004, 81(6): [18] Zhang CN, Zhao MY, Luo HB. Relation Chain Based Clustering Analysis [C]. Pro of SIPE, 2010, (8196) : 8196G G-9. [19] Alon U, Barkai N, Notterman DA, et al. Broad patterns of gene expression revealed by clustering analysis of tumor and normal colon tissues probed by oligonucleotide arrays [J]. Cell Biol, 1999, (96): [20] Eisen MB, Spellman PT, Brown, PO, et al. Cluster analysis and display of genome-wide expression patterns [J]. Genetics, 1998(95): [21] Biernacki C, Govaert, G. Choosing models in model-based clustering and discriminant analysis [J]. J Statist Comput Simul, 1999, 64(1): [22] 刘肖, 刘立洋. 反相高效液相色谱法与 Corona CAD 连用分析脂质 : 甘油三酯 [C]. 第 13 届离子色谱学术报告会论文集, Liu X, Liu LY. Reversed phase high performance liquid chromatography (HPLC) method with Corona CAD construe analysis lipid: triglyceride [C]. The 13 th ion chromatography on academic report, ( 责任编辑 : 张宏梁 ) 作者简介刘庆菊, 硕士研究生, 主要研究方向为生物分析化学 huainianxiyu@126.com 何裕建, 博士, 教授, 主要研究方向为化学生物学 heyujian@ucas.ac.cn

DOI /j.issn Food Research And Development UPLC-MS/MS 5 0.

DOI /j.issn Food Research And Development UPLC-MS/MS 5 0. 118 217 5 38 1 DOI 1.3969/j.issn.5-6521.217.1.28 Food Research And Development 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1. 731 2. 731 - UPLC-MS/MS 5. 1 mol/l ProElut PXC 5 % - Thermo Hypersil Gold mm 2.1 mm 1.9 μm ESI