地沟油研究方案1

地沟油检测方法研究实验方案

目录

1.地沟油的获取 ··············································································

2.地沟油中脂肪酸不饱和度的测定 ················································

3.地沟油中胆固醇的测定 ·······························································

4.地沟油电导率的测定···································································

5.地沟油中Ca2+离子含量的测定 ···················································

6.地沟油中Cl-离子含量的测定······················································

7.地沟油中碘值的测定···································································

8.地沟油中洗涤剂含量的测定························································

9.地沟油中多环芳烃含量的测定····················································

10.地沟油中微生物（霉菌？）培养分析

第一部分：地沟油的获取

研究用的地沟油样品需要具有代表性。地沟油样品组分多变，无论何种类别、来源、精炼加工程度，都具备其特征性的样品才具有代表性，据此研究的数据才具价值。制约地沟油检测技术研究的因素之一是取样难。地沟油的加工和交易多具隐蔽性和潜规则，研究机构都难以取到真实交易中的精炼地沟油，更不用说满足大样本量的要求。通常研究人员都是模拟地沟油工厂的加工精炼方法，利用实验室的条件，对采集的餐厨废油脂原油进行纸过滤、白土（或活性炭/双氧水）脱色、水洗、真空脱臭，自制各级实验用的地沟油样品。

所以由于地沟油取样困难，本次创新实验的地沟油样品可以考虑以下两个渠道：

一：通过导师的渠道获取。

二：对采集的餐厨废油脂原油进行纸过滤、白土（或活性炭/双氧水）脱色、水洗、真空脱臭，自制各级实验用的地沟油样品。

自制地沟油过程：

第一步：采集餐厨废油脂（需要讨论取样量，力争第一次取样的量满足日后的所有的实验）

第二歩：粗炼，将采集的原油倒入一个大烧杯中加热沸腾二十分钟（因为量第一次的量很大，可以根据具体情况分批次进行），冷却，油水和杂质分层，将粗炼地沟油捞出来。

第三歩：精炼，加入适量的碳酸钙（讨论NaoH的可行性）（具体应该可以根据调节PH来确定用量），为使油和皂脚分离，加入10%的盐水，放置几个小时（不清楚），分理出地沟油。

第四步：脱色，在地沟油中按比例加入活性白土，充分搅拌，在110℃-120℃静置20分钟，过滤出白土。

附：

活性白土是用粘土（主要是膨润土）为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮，放置过久会降低吸附性能。但是，加热至300摄氏度以上便开始失去结晶水，是结构发生变化，影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中，几乎完全溶于热烧碱和盐酸中，相对密度2．3～2．5，在水及油中膨润极小。

动植物油精炼，用于脱色净化，脱去油中的有害色素、磷脂、皂素、棉酸等，使之成为高档次的食用油。

在石油工业中用于石油、油脂石蜡、蜡油、煤油等矿物的精炼脱色和净化以及石油裂化。

在食品工业上，用作葡萄酒和糖果汁的澄清剂，啤酒的稳定化处理，糖化处理，糖汁净化等。

在化工上，用作催化剂、填充剂、干燥剂、吸附剂、废水处理絮凝剂。

国防、医学卫生上，可制成防化吸毒剂、解毒剂，随着社会及科学的发展，活性白土的应用越来越广泛。

第五步：除臭，可省.（由于自制的取样油因为会比较新鲜）

地沟油的碱炼、水洗、脱色、脱臭，和食用油精加工完全一样的，只是实验室里，脱臭环节做不到完美。

第二部分：对地沟油各类指标的检测。

简单的鉴别：可以尝试着做下，观察观察现象。

附：

实验仪器和试剂：

自制地沟油，食用油，酱油，烧杯。

实验过程：

1.在装有品牌油和“地沟油”的塑料杯里，分别加入一勺等量的酱油，进行充分搅拌混合后进行观察。

实验理论现象：

1. 5分钟后，“地沟油”+酱油的混合物基本仍混在一起。品牌油+酱油的混合物出现了分层情况，上半部开始出现清亮的油层，下半部分仍是黑色。

2.20分钟后，“地沟油”+酱油混合物也开始分层，不过上半部分还是比较浑浊，品牌油+酱油混合物的分层已较明显。

3.30分钟后，品牌油+酱油混合物的分层已明显快于“地沟油”样本。

实验结论：用酱油混合分层法辨别“地沟油”有点靠谱。

第一节：地沟油中脂肪酸不饱和度的测定

脂肪酸，食用油中的游离脂肪酸含量比较少，但食用油在加热后会引起甘油三脂的水解，不皂化物【油脂等样品中不能与氢氧化钠或氢氧化钾起皂化反应的物质】的含量会下降，并生成非挥发性和挥发性的降解产物，挥发性降解的产物中就含有了游离脂肪。油脂酸败程度的加深，游离脂肪酸的含量随着增加。地沟油在捞取的过程中含有大量的水分，精炼时加入了硫酸（地沟油里是否应该含有硫酸根离子？？？），使得油脂发生水解反应，生成大量的游离脂肪酸。

其中的硫酸在油脂水解反应中起的是催化剂的作用，在精炼地沟油中起的是

附：

甘油三脂（甘油三酯），又称脂肪，是由食物脂肪与肝脏合成的，它是血液中血脂最重要的一种！它们不溶于水，与蛋白质结合成脂蛋白，在血液中循环运转。甘油二酯与第三个脂酰CoA分子作用生成甘油三酯，起催化作用的酶为甘油二酯转酰基酶，是衡量健康的一个重要指标！

实验方法一：运用硅胶板来检测游离的脂肪酸

原理：食用油中的游离脂肪酸含量比较少，但食用油在加热后会引起甘三脂的水解，不皂化物的含量会下降，并生成非挥发性和挥发性的降解产物，挥发性降解的产物中就含有了游离脂肪酸。油脂酸败程度的加深，游离脂肪酸的含量随着增加。地沟油在捞取的过程中含有大量的水分，精炼时加入了硫酸，使得油脂发生水解反应，生成大量的游离脂肪酸。游离脂肪酸的多少可反映油脂的新鲜度和品质的优劣，快速检测出油中游离脂肪酸含量对食用油中是否掺有地沟油有重要研究意义。游离的脂肪酸能使掺入硅胶中的澳甲酚绿指示剂改变颜色，利用此原理制成含嗅甲酚绿指示剂的硅胶板，将油样滴于硅胶板上，观察颜色变化，以此来检验食用油掺地沟油的情况。此法简单易操作，硅胶板便于携带，可满足现场检

测方法的要求。

实验仪器和材料

地沟油，“金龙鱼”牌大豆油(学校附近超市购买)

实验仪器和试剂⑧:

10—40pm硅胶;

FAIOO4型电子分析天秤;

澳甲酚指示剂；

甲醇；

0.1 mol/L 氢氧化钠；

实验步骤

硅胶板的制备:

1.将甲醇一水按1:1比例混合，装入l00mL的烧杯，加入0.19澳甲酚绿指示剂和硅胶G粉末，搅拌成悬胶液。

2.滴入0.lmol/LNaoH使pH值为7.3，此时的悬胶液呈蓝色。用悬胶液铺板，风干20min，在100℃条件下烘lh，制成的硅胶板。

检测方法：用玻璃棒蘸取1滴油样，滴于蓝色硅胶板上，155内观察颜色变化情况，如颜色不变，保持蓝色则为新鲜用油。如果变质，按游离脂肪酸含量，从浅绿到黄色变化。

试验方法二：气相色谱- 质谱联用

方法一 ：

脂肪抽提是脂肪酸分析过程中最关键的步骤。常用的脂肪抽提技术包括索氏抽提加压液体萃取、水蒸气蒸馏等。（经过讨论看是否有必要）

1. 1 加压液体萃取技术（PLE）

1. PLE 萃取是将固体样品装入一个提取容器中。

2. 然后原料在高压(

3.5～20MPa) 下用有机溶剂（讨论用什么有机溶剂，要求无毒，经济，萃取率大）（甲醇，85℃；石油醚，150℃）提取，加热温度超过沸点。提取时间都为10分钟。

比较：和传统的分析方法比较，PLE 具有提取时间短、提取率高、自动化、减少人体接触溶剂和较少溶剂的使用量等优点，是一种在常规分析食品等基质中油脂/脂肪酸最有效的方法。应用PLE 提取海洋浮游植物中的脂肪酸，并与超声波辅助和经典索氏抽提进行比较。在PLE 中提取压力为10MPa，应用的溶剂为甲醇和石油醚，两种溶剂提取的最佳温度分别为85℃和150℃，萃取时间都为

10min。

结果表明：PLE 大大降低了总抽提时间、溶剂的量和对样品和溶剂的操作。1. 2 气相色谱检测

毛细管GC是最常用的分析脂肪酸的技术。GC 是一种分析油、脂肪和加工油和脂肪中甲基酯化的脂肪酸的较好的技术。Guil －Guerrero 等分析19 种种子油中γ－亚油酸和十八碳四烯酸。

采用两种类型的毛细管柱: 一种是较高极性的SP－2330 柱联合FID检测器，另一种是甲基硅酮HP－1 柱联合MS 检测器来检测双键。

测得γ－亚油酸含量为1.77%～5.02%，十八碳四烯酸含量为3.03%～12.94%。Cherif 等应用极性DB－W AX 柱测定地中海海岸的螃蟹中的脂肪酸组成，结果得螃蟹肉和肝脏中饱和脂肪酸含量分别为22.58%～13.49%和25.25%～26.24%，主要的饱和脂肪酸为棕榈酸( 16∶0) 和硬脂酸( 18∶0) ，油酸( 18∶1) 为主要的

不饱和脂肪酸，花生四烯酸为主要的PUFA。Fernández－García 等研究了不同的西班牙半熟化和熟化的乳酪脂类分解程度和类型，应用极性FFAP( CP－Wax 58) 柱( 30m ×0.32mm ×0.25μm) ，结果发现除中链脂肪酸( C10∶0～C14∶0) 外，乳酪中的FFAs 的浓度有很大的不同，结果也证明随着熟化时间增加，FFAs 的浓度也增加。Poveda＆Cabezas 研究西班牙不同地区的山羊乳酪的FFAs 的组成，发现含量最多的FFAs 是油酸、棕榈酸、硬脂酸和肉豆蔻酸，占总FFAs 的85%。

方法二②：借鉴细叶鸢尾根脂溶性成分的GC-MS 分析

借鉴原因：（纯属我个人观点）由于此次实验次测定的是细叶鸢根中脂溶性物质，又由于细叶鸢根是植物，里面不含有动物脂肪酸，所以根据此次的GC-MC的分析，可以判断是否含有动物脂肪酸。（又因为GC-MC可以分析出饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸）。

1. 1仪器与材料

1)气相色谱-质谱用GC2000TRACE tm MS ；

2)气质联用仪测定：柱色谱硅胶ZCX-3( 200~ 300 m2? g ˉ 1 ) 购自青岛海洋厂；

3)薄层色谱硅胶：GF254 购自Merck 公司；

4)实验所用试剂均为分析纯. 实验所用植物材料于2008 年5月采自内蒙古自

区锡林郭勒盟, 经北京师范大学生命科学学院刘全儒教授鉴定为鸢尾科鸢尾属

植物细叶鸢尾的全株；

5)标本现保存于北京师范大学生命科学学院植物标本馆；

1. 2实验条件

①气相色谱条件: HP-5 MS 石英弹性毛细管柱( 30. 0 m *250 um * 0. 25 um) 。

②载气: 高纯氦气( 99.999%) , 体积流量: 1.0 mL ?minˉ 1。

③进样口温度: 250℃。

④色谱柱初始温度: 50℃( 保持3 min) , 以8℃? minˉ 1升温至180℃( 保持2 min ) , 最后以5℃? minˉ 1升温至250℃( 保持10 min)。

⑤进样量: 1 uL.

质谱条件:

①电离源为EI：电离能量70 eV；

②离子源温度为：250℃；

③传输线温度为：280℃；

④四级杆温度为：150 ℃；

⑤电子倍增器电压：1 653V ；

⑥质量扫描范围为：30~440 u；

⑦分流进样：分流比为20：1。

第二节：地沟油中胆固醇的测定

原理：胆固醇。食用植物油中一般不含胆固醇或含量极低。技术人员根据地沟油中可能含有动物源性成分，推断如果检出胆固醇并超过一定范围，可怀疑该油脂为“地沟油”。动物油脂的特征性甾醇是胆固醇，而植物油中一般不含或含有极少量的胆固醇。

检测方法：利用气相色谱法，利用比色法测定了地沟油和合格植物油中胆固醇的含量，可以判定植物油中是否含有动物油脂。通过高效液相色谱方法进行准确的定量检测。

简介③：

目前，已报道的血胆固醇检测方法较多，常见的有气液色谱—质谱联用法、温度测定法、分子发光法、比色法、电化学方法等。下面对各种方法的检测原理做简单介绍。

1、气液色谱—质谱联用法

气液色谱法用于脂类分析已经很久了，但用于胆固醇测定是60 年代开始的。该法利用混合物中各组分物理化学性质的差别（如吸附力、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力、分配系数等），使各组分在支持物上集中分配在不同部位，达到分离的目的。然后，进入质谱仪进行测定。

2、温度测定法

胆固醇及其酯在酶的催化反应中伴随着热量的产生，利用热敏电阻器感受反应中热量的变化来决定被测样品中胆固醇含量的方法称为温度测定法。由于反应产生的大部分热量都散发到周围环境中，所以该法的灵敏度不高。

3、分子发光法

分子发光分为荧光、磷光和化学发光三种。基于分子发光强度和被测物含量之间关系建立的分析方法叫分子发光分析。已报道的用于胆固醇检测的有：化学发光法和荧光法。化学发光法的反应原理如式下式所示：

胆固醇酯+O H 2 ChE 游离胆固醇+脂肪酸

游离胆固醇+2O x hO C 胆甾? 4 ?烯? 3?酮+ 22O H (1)

化学发光剂+22O H POD 氧化还原物+hv

胆固醇酯在胆固醇酯酶（Cholesterol Esterase ，ChE ）的作用下水解，生成游离胆固醇，游离胆固醇在胆固醇氧化酶(Cholesterol Oxidase ，ChOx)的作用下与氧气发生氧化还原反应生成22O H ，22O H 在过氧化物酶（Peroxidase ，POD ）的作用

下同发光剂反应，产生化学发光。反应中22O H 生成量同游离胆固醇是成比例的，

因而只要测出反应体系中可见光强度的变化，便可测出样品中胆固醇的含量。常用的发光效率较高的发光剂有：鲁米诺、光泽精和草酸酯类等。某些荧光物质（如

十环烯、+23)(R dppy u 、+

23)(R phen u 等）遇到2O 会发生荧光猝灭，也就是说，荧光猝灭的程度可以反应2O 的浓度变化。由反应式中可知，溶液中2O 的消耗

量同胆固醇的浓度呈一定的对应关系。因而，可以通过测量荧光强度的变化决定胆固醇的浓度。这便是荧光法测胆固醇的原理。该法与化学发光法的最大不同是，需要另设光源。

4、比色法

比色法反应原理如下式所示：

胆固醇酯+O H 2 ChE 游离胆固醇+脂肪酸

游离胆固醇+2O x hO C 胆甾? 4 ?烯? 3?酮+ 22O H (2)

22O H + 4?氨基安替比林+酚 POD 醌亚胺染料+4O H 2 与分子发光法不同的是，在第二步生成的22O H 与4-氨基安替比林和酚在POD

的催化作用下生成红色醌亚胺。它的最大吸收波长为520 nm ，测得的吸光值与样品胆固醇浓度之间呈一定的线性关系。这是中华医学会检验学会推荐的胆固醇检测方法。

5、电化学方法

将ChE 、x hO C 和其它必需试剂固定在电极上，制成检测胆固醇的酶电极。当被

测样品与电极接触时，会发生氧化还原反应如式(3)，在此过程中出现了电子转移，在阴极和阳极之间加上一恒定的电压，电子转移就转换为两极间的电流。该电流的大小与被测样品中胆固醇浓度成一定的比例关系，由此得到胆固醇的浓度。

胆固醇酯+ O H 2 ChE 游离胆固醇+脂肪酸

游离胆固醇+2O x hO C 胆甾? 4 ?烯? 3?酮+ 22O H (3)

第三节： 地沟油电导率的测定

原理：电导率。正常油脂几乎是不导电的，但油脂酸败后产生的各种极性物质可使油脂产生导电性。“地沟油”由于掺杂了大量金属离子而产生导电性，电导率较高。

检测方法：电导率法操作简单，不需要特别高档的仪器和设备，因而可作为快速检测的初筛手段。

实验步骤一：借鉴纯水电导率的测定方法。

1. 调整恒温槽温度为25℃±0.3℃.

2. 用洗净、烘干的叉形管1支，加入10mL 的0.1000mol/L 醋酸溶液，恒温后，测定其电导率。

3. 用另一支移液管取10mL 电导水注入电导池，混合均匀，等温度恒定后，测其电导率，如此操作，共稀释4次。

4. 倒去醋酸，洗净电导池，最后用电导水淋洗，注入10mL 电导水，测其电导率。

5. 实验结束后，切断电源，倒去电导池中溶液，洗净电导池，注入蒸馏水，并将铂黑电极浸没在蒸馏水中。

实验步骤二⑤：

1 材料与方法

1. 1 仪器与试剂

① DDS - 11A T 型电导率仪(上海精密仪器有限公司)；

② 去离子水(电导率0. 45μs/ cm)；

③ 250 ml 分液漏斗；

④ 100ml 量筒。

1. 2 样品来源

① 自制地沟油

② 食用油

1. 3 合格油脂的选择

本实验主要选择粗菜子油、精练菜子油、大豆色拉油和猪油为合格油脂对照品。

1. 4 方法

1.取样品100 ml 于250 ml 分液漏斗中,加去离子水100 ml ,振摇5 min ,静置分层。

2.取水相测定电导率。对于非液态样品的处理,可先将其加热直至融化,同时将去离子水加热至适当温度,再按上述方法趁热提取并分离水相,水相冷至室温,再测定电导率。

实验方法三⑥

1 材料与方法

3.1.1 仪器与试剂

（1）DDS―307 型电导率仪：上海雷磁仪器有限公司；

（2）去离子水（电导率0.45 μs/ cm）；

（3）FA1004 型电子分析天平；

（4）上海精科天平厂；

（5）250 ml 分液漏斗；

（6）100 ml 量筒；

（7）50 ml 烧杯；

（8）250 ml 烧杯。

1.2 样品来源

●自制地沟油

●食用油

1.3 方法

1.3.1 地沟油与三种合格食用油电导率测定

1.用分析天平分别称取50 g 菜籽油、大豆色拉油、芝麻油、地沟油于50 ml 烧杯中。

2.然后在250 ml 烧杯中加入去离子水100 ml 与所取油样混合搅拌，最后在250 ml 分液漏斗静置分层，取水相测定电导率。

3.对地沟油先将其加热融化，同时将去离子水加热至合适温度，提取后水相冷却至室温测定电导率。

4.1.3.2 地沟油以不同质量分数掺入菜籽油中电导率测定用分析天平分别称取

5 g，10 g，15 g，20 g，25 g，30 g，35 g，40 g，45 g 地沟油，然后分别加入桶装菜籽油至50 g。按照1.3.1 测定提取水相的电导率。

第四节：地沟油中+2

Ca含量的测定

原理：Ca离子，精加工地沟油过程中要用到碳酸氢钙来调节酸度，因而Ca离子的含量会明显超过食用油里面的含量。

附：由于油里面可能的+2

Ca富集的步骤。

Ca浓度很低，可能会有+2

Ca的检测方法）

检测方法：EDTA法。（借鉴油田中+2

1.将油田水在容量瓶中用蒸馏水稀释20 倍。

2.取15 mL 稀释后的油田水,加2 mol/ L的氢氧化钠溶液调节p H 值大于12. 5 ,再加一定量的钙指示剂,用0. 02 mol/ L 的标准EDTA 溶液进行滴定,至溶液由红色

突变为浅蓝色,即为反应终点。

3. 记录EDTA 溶液的消耗量，计算出钙离子的含量。

第五节：地沟油中-

cl含量的测定

原理：氯离子，氯化钠、谷氨酸钠是食品烹调时最常用调味成分，可随食物残渣残留于煎炸废油、潲水油等废弃油脂内，使普通油与废弃油中氯化钠和谷氨酸钠

含量有显著差异。

检测方法：离子色谱法测定地沟油和食用油中氯离子含量。

实验步骤④：

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

地沟油、食用油委托样品；

氯化钠(基准试剂) 上海精细化工研究所；On Guard

Na ⅡSPE 柱美国戴安公司；

CaO(分析纯) 江苏临江试剂化工厂；

水为电阻率大于18 .2MΩ/cm 的超纯水。

1.2 仪器与设备

（1）DIONEX ICS-1500型离子色谱仪[配有AG19(4mm×50mm)阴离子保护柱、IonPac AS19 型分析柱(4mm ×250mm)、ASRS 300(4mm)阴离子抑制器、RFC-30 淋洗

（2）液自动发生器] 美国戴安公司；

（3）SK52000LHC超声仪上海科导超声仪器有限公司；

（4）四联电炉北京市永光明医疗仪器厂；马弗炉南京电炉厂；

（5）ZG-303A 超纯水仪成都唐氏康宁科技发展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

1.分别精确称取地沟油和食用油1.0000g 于瓷坩埚中，加入1.0g CaO 粉末，混匀，置于电炉上炭化，待不冒烟后，移入马弗炉中升温至5 50℃，加热4h；

2.取出冷却后用超纯水将其转入100mL 容量瓶中，超声振荡5min后定容。溶液过on-Guard Na ⅡSPE 柱(除去溶液中的重金属离子)，流速控制在3～4mL/min 滤液过0.45μm 滤膜过滤；

3.用离子色谱仪进行测定。按上述相同步骤不加样品，做一空白实验。

1.3.2 标准溶液的配制

准确移取基准试剂氯化钠1.6479g(使用前将氯化钠于120℃烘4h)；

超纯水定容至1000mL 容量瓶中，作为氯离子标准储备溶液；

移取氯离子储备液，用超纯水稀释配制成质量浓度分别为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8mg/L氯离子标准溶液系列。

第六节：地沟油中碘值的测定

原理：碘值，碘值是在规定条件下1 kg 油脂发生加成反应所需碘的质量，反映油脂的不饱和程度。煎炸老油在煎炸过程中不饱和脂肪酸分解和氧化，不饱和脂肪酸含量大大减少，碘值明显降低。张璇等研究证实测定碘值可鉴别煎炸老油，但不能鉴别地沟油。

检测方法：溴水氧化法。

实验试剂和仪器：

?地沟油

?食用油

?1mol/L盐酸

?饱和溴水

?20%HCOONa

?10%KI

?0.05mol/L硫代硫酸钠

?1%淀粉指示剂

实验步骤：

1.取5 mL 油田水于150 mL 锥形瓶中,加水稀释至50 mL 。

2.向锥形瓶中加2 mL1 mol/ L的盐酸和2 mL 饱和溴水,静置5 min ,滴加5 mL

20 % HCOONa 溶液。

3.静置5 min , 加5mL10 %KI。静置10 min 。

4.用0. 05 mol/ L 硫代硫酸钠溶液滴定至呈淡黄色,加2 mL 1 %淀粉指示剂,用0. 05 mol/ L 硫代硫酸钠滴定至颜色消失为止,即为滴定终点。

5.记录消耗的硫代硫酸钠的体积量计算出碘离子含量。

第七节：地沟油中洗涤剂含量的测定

原理：洗涤剂，地沟油中存在的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠可以作为鉴别地沟油的特征成分，该成分是化学合成的表面活性剂，在天然的食用油脂中不可能存在。

检测方法：荧光分光光度法。

借鉴荧光光度法在生活饮用水中阴离子洗涤剂分析中的应用⑦

1.1试剂与仪器

?阴离子合成洗涤剂贮备液为1.00mg/ml，用时按需要稀释；

?RF-540 荧光分光光度计（上海分析仪器厂）；

?玻璃器皿。

1.2仪器测定条件

激发波长λex=226.0nm，

发射波长λem=291.0nm

纵坐标扩展*32

灵敏度High

1.3实验方法

以水样洗涤荧杯3 次，加入2ml 水样，插入样品架在226nm 光激发

下，在302nm 测其荧光强度。

第八节：地沟油中单、多环芳烃含量的测定

原理：多环芳烃（PAHs）。多环芳烃是食用油加热如炒、烤、炸、煎等后产生的含多个苯环的芳香族化合物，属于持久性有机污染物。

检测方法：气相色谱-质谱-GC/MS检测法。

借鉴双波长法测定白油中单环及多环芳烃含量⑨

实验一:对单环芳烃的测定：

1. 1仪器及试剂

美国PE 公司- 17 紫外可见分光光度计；

测试参数狭缝: 2nm；

响应时间: 0. 5s；

扫描速度: 120nm 1-

min；

扫描区间: 200 ~ 400nm ；

石英比色皿厚度1cm ；

异辛烷(A. R. 在250~ 310nm 之间吸光度应小于0. 02A, 否则应过硅胶柱, 去

除杂质)；

KN4010 工业级白油(中石油克拉玛依石化分公司)。

1. 2 实验方法

（1）通过层析柱得到白油样品中的芳烃标样；

（2）再经气- 质分析得到单环和多环芳烃的准确含量；

（3）总单环芳烃和总多环芳烃分别占其总质量的质量百分数为: w (总单环芳烃) = 53. 0%、w (总多环芳烃)= 24. 8% ；

（4）单环芳烃在285nm 处无吸收， 而双环芳烃在285nm 处有一定的吸收, 因此, 可通过A285 = 285CL 先求出多环芳烃的含量。在同一浓度下, 多环芳烃在264. 5nm 处的吸光度和283. 5nm 处的吸光度是一样的, 所以可由5.264A - 5.283A = （单）5.264A , 求出单环芳烃的含量。

方法适用性测定：

为进一步检验本法的适用范围, 配制了3 种不同浓度的混合液, 按实验方法测定吸光度, 采用2. 2中建立的标准曲线来计算样品中单环及总多环芳烃浓度, 将数据输入计算机计算后, 得到表3的样品分析结果。结果表明, 双波长法的平均绝对相对偏差约为2. 82%, 可用于样品的分析。

实验方法二 GC /MS 法测定润滑油基础油中多环芳烃⑩

1.1 仪器和试剂

主要仪器:

（1）GC/MS 联用仪(Agilent 6890N/5975型)；

（2）配Compal 三合一自动进样器；

（3）色谱柱为DB-5 MS 石英毛细管柱(30.00 m ×0.25 mm ×0.10μm)；

（4）固相萃取装置(美国Supelco 公司)；

（5）所用溶剂均为色谱纯,其中二甲亚砜经环己烷饱和；

（6）所用药品均为分析纯,其中无水硫酸钠经650℃干燥4 h 后置于干燥器中备用；

（7）氮气纯度大于99.99%(体积分数)；

（8）PAHs 标准溶液和内标物苝-d12(不属于16种PAHs,且通常不存在于矿物油)均购自美国Supelco 公司。

（9）硅胶固相萃取柱(6mL,2 g)使用前用5 mL 正己烷洗涤,使之保持润湿；

（10）所用的润滑油基础油样品来自某润滑油公司。

1.2 GC/MS 条件

（1）升温程序:50℃保持1 mim 后，以25℃/min 的速率升温到200℃,再以 8℃/min 的速率升温到315℃，保持5 min;

（2）进样口温度:280℃;

（3）GC/MS 接口温度:280℃;

（4）离子源温度:150℃;

（5）载气:氦气,纯度≥99.999%,1.5 mL/min;

（6）电离方式:电轰击电离(EI);电离能量:70 eV;

（7）质量扫描范围:50~450amu;

（8）测定方式:离子检测;进样方式:脉冲无分流进样,1 min后开阀;

（9）进样量:1μL;

（10）溶剂延迟:3 min。

1.3样品处理

1.3.1提取

（1）称取润滑油基础油样品2.000 g于25 mL烧杯中；

（2）加入3 mL环己烷溶解,移入分液漏斗中,约2mL环己烷洗涤烧杯后,也转移至该分液漏斗中；

（3）向该分液漏斗加入8 mL环己烷饱和的二甲基亚砜,剧烈摇动约1 min后,静置分层。将二甲基亚砜层转移到另一分液漏斗中；

（4）残液再用8 mL环己烷饱和的二甲基亚砜重复提取1次,合并提取液,弃去环己烷层；

（5）向该溶液中加入5 mL环己烷和80 mL 4%(质量分数,下同)氯化钠溶液,剧烈摇动2 min后,静置分层；

（6）将下层水相放入另一分液漏斗中,用5 mL环己烷重复提取1次,合并提取液,弃去水层；

（7）将提取液连续用经水浴装置加热至70℃的4%氯化钠溶液5 mL洗涤2次,弃去水层,经无水硫酸钠干燥后转移至具塞定量试管中,用氮气吹至近干,加入1 mL正己烷,振荡溶解,待净化处理。

1.3.2净化

将上述处理后的样品溶液过硅胶固相萃取柱,控制流速为每2秒1滴。具塞定量试管用2 mL正己烷洗涤后过硅胶固相萃取柱,弃去过柱液,用5mL的二氯甲烷∶正己烷为2∶3(体积比,下同)的混合溶剂对硅胶固相萃取柱淋洗,收集该淋洗液,用氮气吹至近干,加入与待测物浓度相近的内标物,定容至1 mL,GC/MS测定。

实验三：借鉴原油空气氧化前后多环芳烃组分的气相色谱2质谱分析（11）

1. 1 试剂与仪器

（1）6890/ 5973N GC2MS Agilent Technologies 气相色谱/ 质谱仪；

（2）层析硅胶、氧化铝、正己烷、二氯甲烷、无水乙醇和氯仿均购自北京蓝弋化工产品有限责任公司；

（3）使用前硅胶和氧化铝都经400℃活化4 h。

1. 2 实验过程

1. 2. 1 低温氧化实验

（1）将粉碎油藏岩心填满高压反应管，压实，加热至油藏温度并恒定；

（2）将原油注入，充入高压空气至油藏压力为21 MPa ,升温至油藏温度,进行低温氧化反应.；

（3）根据多次低温氧化模拟实验温度变化的结果,在175℃和225℃放热升温幅度较大,因此实验取样温度分别为175℃和225℃.；

（4）反应结束后,冷却至室温,分离油砂。

1. 2. 2 原油族组分分离

（1）油样加入正己烷，静置12 h，使沥青质充分沉淀，过滤，浓缩滤液；

（2）层析柱(10 ×50 mm) 中依次加入3 g层析硅胶和2 g 中性氧化铝.；

（3）正己烷润湿硅胶氧化铝柱后加入洗脱液，以正己烷30 mL 洗出饱和烃；

（4）再用二氯甲烷和正己烷(2 ∶1) 混合液20 mL 洗出芳烃；

（5）最后用无水乙醇和氯仿(1 ∶1) 混合液20 mL 洗脱得到胶质.；

（6）分离后的芳烃组分经挥发浓缩后取1μL ,进行GC2MS 分析。

1. 2. 3 芳烃GC2MS 条件

（1）60 m ×0. 25 mm 的HP25 毛细管色谱柱；

（2）载气：氦气，流量1 mL/ min ；

（3）进样方式：不分流进样；

（4）进样口温度：300℃；

（5）检测器温度：300℃，升温程序：起始温度100℃，以3℃/ min 升到

320℃。

薄层色谱技术对餐厨废油脂的二级氧化产物醛、酮类等进行分离检测。主要技术缺陷：餐厨废油脂的极性成分醛、酮类物质在油脂的深度精炼（如脱臭）过程中可以大部分去除，而且薄层色谱技术检测灵敏度极低，不适于掺伪检测。

餐厨废油脂会混入大量的水溶性物质，如食盐等调味品和洗涤剂等，这类物质会大幅度升高水的电导率，而正常的食用油脂中水溶性物质含量极低。主要技术缺陷：通过深度精炼，可以将餐厨废油脂中绝大部分的水溶性物质去除，精炼工艺也会引起电导率的较大波动，不适用于深度精炼餐厨废油脂。

天然的食用植物油含有高含量的不饱和脂肪酸，因此有着比较高的脂肪酸相对不饱和度（U/S 值），一般在4～6.2 之间。然而相对于饱和脂肪酸而言，不饱和脂肪酸的热稳定性比较差，在高温下其氧化分解的速度远快于饱和脂肪酸，植物油的U/S 值会不断降低。主要技术缺陷：不同来源的餐厨废油脂的U/S 值变化比较大，不同种类的植物油本身U/S 值变化也比较大，若在一个U/S 比较大的食用植物油（如葵花籽油，U/S 为6 左右）中掺入一个U/S 值为3 左右的餐厨废油，这样即使掺入量达50%，最终混合油的U/S 值也可达4.5 左右，而这个U/S 值和正常的食用花生油和食用调和油的U/S 基本一致，就很难判断了。主要技术缺陷：并不是所有的餐厨废油脂中都有真菌毒素的，被真菌毒素污染的餐厨废油脂只是其中一部分。而且，通过深度精炼，可以将油脂中绝大部分的真菌毒素去除。主要技术缺陷：并不是所有的餐厨废油脂中都有表面活性剂残留，而且通过深度精炼，可以将油脂中大部分的表面活性剂残留去除。

取样困难、组分多变困扰检测技术研究的突破理论上，要研究建立一个完善的地沟油鉴别方法，有2 个关键。第一，地沟油的特征组分或专一性指标的确立，该指标充分体现地沟油的特性，并与合格食用植物油有显著性差异。第二，研究用的地沟油样品具有代表性。地沟油样品组分多变，无论何种类别、来源、精炼加工程度，都具备其特征性的样品才具有代表性，据此研究的数据才具价值。制约地沟油检测技术研究的因素之一是取样难。地沟油的加工和交易多具隐蔽性

和潜规则，研究机构难以取到真实交易中的精炼地沟油，更不用说满足大样本量的要求。通常研究人员都是模拟地沟油工厂的加工精炼方法，利用实验室的条件，对采集的餐厨废油脂原油进行纸过滤、白土（或活性炭/双氧水）脱色、水洗、真空脱臭，自制各级实验用的地沟油样品。即便是自制地沟油样品，也罕见大样本量的研究结果的统计报道。另一困扰地沟油检测技术研究的因素是其组分多变。深入地对大样本的各种来源与精炼程度的地沟油的组分系统分析与统计，提炼出二次油的共性特征及其量值的研究工作，始终未见突破。研究中所用的地沟油样品都被假定具有代表性。因此，目前已有的地沟油检测方法仅在一定范围内有效，缺乏广泛的适用性，应用时或多或少暴露出误判、漏判的问题。合格食用油在成为二次油的过程中，因餐具、调味料、水池、地沟、储运容器、精炼加工环节的影响，造成地沟油受到不同性质、不同程度的外源性污染。包括6 种主要的重金属（Pb、Cu、Fe、Zn、Mn、Cr）、十二烷基磺酸钠、胆固醇、真菌毒素等，以及因氧化导致的酸价、过氧化值、色泽、气味等理化指标的变化。由于外源性污染具有污染源的变异性和污染程度的差异性，所有外源性指标都难以成为地沟油理想的特异性指标。而且，经过精炼易改善的理化指标也不适作为地沟油的特征指标研究认为，地沟油的共性是都经历了高度氧化的历程。因此，应当高度关注食用植物油的主要成分———三酰甘油（国标一级食用油中含量约99%以上）在氧化过程中化学结构的变化。这种变化具有以下特点：第一，内源性，不受外界污染源影响。第二，普遍性，与泔水油、地沟油、煎炸老油的类别无关，只要是食用植物油。探究内源性的三酰甘油在氧化过程中兼具特异性和稳定性（难以精炼去

除）的产物，有望获得地沟油理想的特征指标。

参考文献：

①脂肪酸分析方法研究进展；V ol.32,No.08,2011

②细叶鸢尾根脂溶性成分的GC MS 分析；2010 08 46( 4)

③胆固醇检测技术研究现状；Q503；1006-883X(2010)01-0006-04

④离子色谱法测定地沟油和食用油中氯离子含量；2011, 214 V ol. 32, No. 12

⑤电导率的测定在鉴别潲水油中的应用研究；2007 ,V ol 14 ,No. 3

⑥电导率测定在鉴别食用植物油掺伪应用研究；2008 年第11 期

⑦荧光光度法在生活饮用水中阴离子洗涤剂分析中的应用；中国科技信息2006 年第2 期

⑧食用油掺地沟油检测方法及装置研究；

⑨双波长法测定白油中单环及多环芳烃含量；1002- 1124 ( 2008) 04 - 0025- 02

⑩GC /MS法测定润滑油基础油中多环芳烃；第21 卷第3 期2010 年5 月（11）原油空气氧化前后多环芳烃组分的气相色谱2质谱分析；第21 卷第3 期2010 年5 月