刘宇 林童 苏姗姗 魏玉海

沙棘（Hippophae rhamnoides L.）为胡颓子科沙棘属落叶灌木或乔木沙棘，具有较高的生态、药用和食用价值。我国是世界上天然沙棘资源最丰富的国家^[1]，资源优势得天独厚。沙棘含有黄酮、氨基酸、甾醇和多种维生素等对人体有益的营养成分和功能成分，被誉为“绿色黄金”^[2-3]。沙棘籽油是由沙棘籽通过超临界或者亚临界生物技术^[4]，经低温萃取得到的透明油状物，颜色呈黄色至棕红色。沙棘籽油中不饱和脂肪酸在食用植物油中含量最高，可以达到85%～90%^[5]，其中，亚油酸、α-酸和油酸能够抗氧化、改善血液循环和减少患心血管疾病的概率^[6-8]。

脂肪酸是沙棘籽油中的主要营养成分，决定着沙棘籽油的整体营养价值^[9-10]。深入分析植物油中的脂肪酸组成，有助于辨别植物油的种类和真假性^[11]。目前检测脂肪酸最有效、最快速的方法是气相色谱法^[12-13]。此外，在鉴别植物油掺假过程中，常用的方法还有气相指纹图谱法^[14]，主要是通过脂肪酸含量分析、指纹图谱相似度和相对误差检验达到识别和分析的目标^[15]。

近年来，随着掺假植物油事件的不断出现，国内外学者开始利用气相色谱法结合主成分分析、特征分析^[16]等方法开展植物油的掺假识别研究。例如，王琼芬等^[17]采用气相色谱方法测定鳕鱼肝油软胶囊中的脂肪酸，利用指纹图谱相似度并结合SIMCA-P建模，发现了2批掺假鱼肝油软胶囊，掺假水平分别为15%和35%。王兴瑞等^[18]在亚麻籽油中掺入不同比例的大豆油、玉米油、花生油、菜籽油、芝麻油、葵花籽油，建立了相似度与掺假量的线性掺假模型，此模型可以鉴定掺假量为10%以上的玉米油、菜籽油、花生油，20%以上的大豆油、葵花籽油，30%以上的芝麻油。

本文主要以不同品牌的沙棘籽油产品作为主要研究对象，分析和明确沙棘籽油的脂肪酸组成情况，构建出具体的沙棘籽油脂肪酸标准指纹图谱，利用沙棘籽油标准脂肪酸指纹图谱识别掺假的沙棘籽油，为沙棘籽油生产企业提高产品品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

沙棘籽油、大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油，市场或网络购买；37种脂肪酸标准品（BePure，3077710）10 mg/mL，溶剂为正庚烷；三氟化硼甲醇溶液（CNW，R104G037）；甲醇（色谱纯，Supelco）；乙醇、正庚烷、无水硫酸钠和氯化钠均为分析纯。16种沙棘籽油样品信息见表1。

表1 16种沙棘籽油样品信息

Table 1 Sample information of 16 kinds of seabuckthorn seed oil

1.2 仪器和设备

气相色谱仪（GC-2030，日本岛津）；恒温水浴锅（HH-6，北京科伟永兴）；电子天平（XSE-204，METTLER TOLEDO）；超声清洗器（DTC-33，鼎泰恒胜）。

1.3 实验方法

1.3.1 标准品溶液配置

分别称取37种脂肪酸甲酯混合标准品适量，用正庚烷稀释成浓度为0.05 mg/mL、0.1 mg/mL、0.5 mg/mL、1 mg/mL、2 mg/mL、2.5 mg/mL的系列对照品溶液，分别置于进样瓶中，进样量1 μL。

1.3.2 脂肪酸组成测定

（1）脂肪酸甲酯化。准确称取1 g（精确至0.0001 g）沙棘籽油于10 mL平底烧瓶中，加入2 mL 95%乙醇和4 mL水，再加入8 mL 15%三氟化硼甲醇溶液为催化剂，在60℃下冷凝回流60 min，回流期间不断摇晃烧瓶，冷凝结束后迅速冷却至室温。准确加入10 mL正庚烷，振荡2 min，再加入饱和氯化钠2 mL，静止分层。吸取上清液5 mL正庚烷至15 mL试管中，加入3 g无水硫酸钠，振荡1 min，静止5 min，吸取上清液过膜，过滤至进样瓶中待测定。

（2）气相色谱条件。色谱柱HP-88（100 m× 0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度250℃；FID检测器温度250℃；分流比为20:1；载气（氮气）流速1 mL/min；进样量1 μL；氢气流速40 mL/min；空气流速400 mL/min。升温程序：105℃保持10 min；以10℃/min升温至180℃，保持7 min；以1.5℃/min升温至200℃，保持20 min；以3℃/min升温至230℃，保持12 min。

1.3.3 沙棘籽油脂肪酸指纹图谱的建立

对16种沙棘籽油样品进行气相色谱分析，利用中药色谱指纹图谱相似度评价系统2012A版，得到S1到S16样品的叠加色谱图，设置参照，选定16个样品的共有峰进行自动校正，即可得到指纹图谱。

1.3.4 掺伪模型的建立

模拟掺假样品制备用植物油为大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油。按重量百分比进行掺兑，掺兑比例分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%，分别与沙棘籽油混合，建立掺伪模型。

1.3.5 数据处理及统计

所有平行数据测定3次，结果取平均值，采用Microsoft Excel 2010和SPSS 22.0对数据进行统计分析，用Origin 2020制图。

2 结果与分析

2.1 沙棘籽油脂肪酸组成

16种沙棘籽油样品中脂肪酸组成及含量见表2。

从表2可以看到，沙棘籽油中含量最高的是亚油酸，含量达到21.13～34.30 g/100 g；其次是α-亚麻酸、油酸、棕榈酸和棕榈油酸，含量分别为17.80～27.64 g/100 g、8.25～18.90 g/100 g、1.97～8.92 g/100 g和0.21～7.20 g/100 g。沙棘籽油中的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主，其中亚油酸、α-亚麻酸和油酸的平均含量比为27.60:23.22:12.31。吴晓云等^[19]通过分析主成分、特征成分等方法发现沙棘籽油中主要的3种脂肪酸分别为油酸、亚油酸和α-亚麻酸，并且这3种脂肪酸是直接影响沙棘籽油质量的重要成分。

16种沙棘籽油中亚油酸含量最高的是编号为S1的沙棘籽油样品，而编号为S12的沙棘籽油样品中α-亚麻酸含量最高。不同品牌的沙棘籽油中脂肪酸含量存在一定差异。除品牌之外，尤利霞等^[20]在研究不同产地的6种沙棘籽油时也发现了微小差异，究其原因可能与原料品种、制备方式和加工储运有关。研究结果表明，沙棘籽油中的脂肪酸与地区和品牌之间有微妙的关系，这为提高沙棘籽油质量提供了一定的理论依据。

2.2 沙棘籽油脂肪酸指纹图谱的构建

对16种沙棘籽油样品进行气相色谱分析，导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统2012A版，得到16种沙棘籽油的叠加色谱图，如图1所示，将叠加色谱图中的5个共有峰设为参照，然后选择共有峰进行Mark峰匹配，如图2所示，得到沙棘籽油标准指纹图谱。

指纹图谱之间的相关性在很大程度上可以代表指纹图谱的整体性，通过计算各种样品油的相似度可以对不同沙棘籽油的品质加以鉴定^[21]。将沙棘籽油脂肪酸指纹图谱导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统，对比16种沙棘籽油气相图谱，相似度＞99.0%，说明本次构建的沙棘油脂肪酸指纹图谱符合指纹图谱构建的基本要求，能够在很大程度上代表沙棘油脂肪酸指纹图谱的整体质量。

2.3 指纹图谱在沙棘籽油掺伪识别中的应用

2.3.1 不同植物油的主要脂肪酸组成

将大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油按照1.3.2所述方法测定各脂肪酸含量，4种植物油的脂肪酸组成见表3。从表3中可以看到，不同品种的植物油中脂肪酸含量存在明显的差异，但4种植物油的油酸和亚油酸含量都相对较高。其中，大豆油中亚油酸含量最高，为64.47 g/100 g；菜籽油中亚油酸含量最低，为15.46 g/100 g；葵花籽油中α-亚麻酸含量最高，为62.61 g/100 g；玉米油中α-亚麻酸含量最低，为1.81 g/100 g。正是由于不同植物油的各类脂肪酸含量具有差异性^[22]，进而为沙棘籽油的掺假鉴别提供了可能性。

2.3.2 沙棘籽油掺假识别

通过比较4种植物油掺假模型气相色谱图与沙棘油脂肪酸标准指纹图谱的相似度，绘制掺假量与相似度关系曲线。从图3中可以看到，无论是在沙棘籽油中掺杂哪种植物油，随着掺假量的增加，指纹图谱的相似度呈现下降趋势。通过对4种掺假模型掺假量与指纹图谱的相似度进行拟合，可以获取具体的拟合方程，见表4。

表4 掺假模型与沙棘籽油指纹图谱相似度的拟合方程

Table 4 Similarity fitting equation of the similarity between adulteration models and seabuckthorn seed oil fingerprinting

结合具体的掺假模型和指纹图谱，利用各拟合方程计算掺假量，对比真实掺假量，获取相对误差，掺假模型与沙棘籽油指纹图谱相似度及误差见表5。从表5中可以看到，大豆油的掺假平均误差为5.16%，当掺假量为10%时，相对误差为15.69%，无法达到很好的鉴别效果；掺假量为20%～50%时，相对误差范围在1.89%～5.14%之间，因此当大豆油的掺假量为20%时可以进行掺假鉴别^[23]。玉米油的平均相对误差为5.41%，掺假量在10%时，相对误差为11.61%；掺假量为20%～50%时，相对误差范围在3.18%～4.48%之间，因此当玉米油的掺假量为20%时可以进行掺假鉴别^[18]。菜籽油的平均误差为5.56%，掺假量为10%～20%时，相对误差为6.81%～7.73%，此时的鉴别效果较好；掺假量为30%～50%时，相对误差为1.65%，此时的鉴别效果最佳。葵花籽油的平均相对误差为1.25%，掺假量为10%以下时，相对误差为0.15%，此时的鉴别效果最为精准；掺假量为20%～50%时，相对误差最大，为2.61%，也可以准确地鉴别掺假。

综上所述，在4种植物油的掺假模型中，葵花籽油在掺假10%～50%范围内都能够精准地鉴别，而大豆油、玉米油、菜籽油掺假范围为10%时，鉴别效果不是很理想，只有掺假量达到20%以上时才能达到检测标准，因此，葵花籽油与沙棘籽油中脂肪酸差异较大，但是大豆油、玉米油、菜籽油与沙棘籽油中脂肪酸差异不明显，在掺假量较大时才能够达到最佳鉴别效果^[24]。

2.3.3 掺假样品分析

本研究对市面上购买的6个沙棘籽油样品分别进行气相色谱法分析，将色谱图导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统2012A版，以2.2节构建的标准指纹图谱为参照，分别对比相似度，6个样品中的5个样品相似度均在0.990～0.999之间，其中1个样品的相似度为0.968，通过与表5的掺假模型进行比对，初步判断可能掺入了20%的其他食用油。将疑似掺假的样品进行归一化法处理，分析得出各脂肪酸的比例与实际掺入20%菜籽油中各脂肪酸的比例相同，最终鉴定出6个样品中有5个样品为沙棘籽油，1个样品为掺入23.61%菜籽油的沙棘籽油。

3 结论

通过分析16种不同品牌的沙棘籽油样品脂肪酸组成，利用中药指纹图谱相似度评价系统构建沙棘籽油脂肪酸指纹图谱，并利用指纹图谱识别了4种掺假模型。结果表明，构建的指纹图谱与各个样品之间的相似度＞99%，可在一定程度上代表沙棘籽油的整体质量。对于不同种类的植物油，检测的准确性有一定差异，掺假量与指纹图谱相似度呈现不同曲线关系。该指纹图谱可适用于沙棘籽油中掺假量在20%以上的大豆油、玉米油和菜籽油的识别鉴定，以及掺假量在10%以上的葵花籽油的识别鉴定。

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表2 16种沙棘籽油样品中脂肪酸组成及含量（n=3）

Table 2 Fatty acid composition and content of 16 kinds of seabuckthorn seed oil samples (n=3)

1: 棕榈酸; 2: 棕榈油酸; 3: 油酸; 4: 亚油酸; 5: α-亚麻酸

图2 沙棘籽油脂肪酸指纹图谱

Fig.2 Fatty acid fingerprinting of seabuckthorn seed oil

表3 4种植物油的脂肪酸组成及含量（n=3）

Table 3 Composition and content of fatty acids in 4 kinds of vegetable oils (n=3)

图3 沙棘籽油脂肪酸指纹图谱相似度曲线

Fig.3 Similarity curve of fatty acid fingerprinting of seabuckthorn seed oil

表5 掺假模型与沙棘籽油指纹图谱相似度及相对误差

Table 5 Similarity and relative error between adulteration models and seabuckthorn seed oil fingerprinting

基金项目：甘肃省市场监督管理局科技计划项目（SSCJG-SP-201923）

第一作者：王慧珺（1987—），女，回族，甘肃兰州人，本科，助理工程师，主要从事食品安全检测，E-mail: 2948543556@qq.com

通信作者：王波（1982—），男，汉族，甘肃兰州人，博士，高级工程师，主要从事食品安全检测，E-mail: wyy080214@163.com

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