一種基于質(zhì)譜和主成分分析的食用油鑒別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種食用油鑒別方法，具體涉及一種基于質(zhì)譜和主成分分析的食用油鑒別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]食用油是人類(lèi)生活不可或缺的食品材料。不同食用油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)格存在較大的差異，不法商家往往通過(guò)摻假、以次充好，甚至使用地溝油冒充食用油的手段牟取暴利。因此，發(fā)展有效的食用油鑒別方法是當(dāng)前社會(huì)迫切需要解決的重大問(wèn)題。
[0003]質(zhì)譜分析方法可以快速、全面、準(zhǔn)確地獲得食用油中各化合物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量分析，而主成分分析方法可以有效地反映不同樣品數(shù)據(jù)之間的差異。因此，近年來(lái)，眾多研宄者綜合運(yùn)用質(zhì)譜和主成分分析對(duì)食用油進(jìn)行鑒別。然而，目前研宄者通常對(duì)質(zhì)譜分析獲得的所有質(zhì)譜數(shù)據(jù)直接進(jìn)行主成分分析，能夠同時(shí)鑒別的食用油種類(lèi)少且區(qū)分度不夠顯著。為了解決現(xiàn)有方法存在的不足，研宄者往往采用改進(jìn)質(zhì)譜分析方法來(lái)提高質(zhì)譜和主成分分析鑒別食用油的能力，而質(zhì)譜分析方法的改進(jìn)往往是通過(guò)增加樣品預(yù)處理步驟和提高分析儀器技術(shù)水平來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要投入更多的人力、物力及時(shí)間成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于質(zhì)譜和主成分分析的食用油鑒別方法，該方法注重于通過(guò)改進(jìn)后續(xù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理方法來(lái)提高食用油的鑒別能力，無(wú)需增加樣品預(yù)處理步驟和提高分析儀器技術(shù)水平，從而實(shí)現(xiàn)食用油簡(jiǎn)單、快速且高效地鑒別。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于質(zhì)譜和主成分分析的食用油鑒別方法，利用質(zhì)譜儀作為分析工具，獲得食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，通過(guò)質(zhì)譜數(shù)據(jù)預(yù)篩選的方法提煉出能夠在主成分分析下顯著區(qū)分所有食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品的特征質(zhì)譜數(shù)據(jù)，建立食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)，用于未知食用油樣品的有效鑒別；具體由以下步驟組成:
[0007]步驟1.食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)的建立:
[0008](I)對(duì)食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行平行3?10次質(zhì)譜分析，獲得質(zhì)荷比在50?1200之間的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，包括各離子峰的質(zhì)荷比及相應(yīng)的質(zhì)譜峰強(qiáng)度；
[0009](2)對(duì)食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品的各離子峰的質(zhì)荷比及相應(yīng)的質(zhì)譜峰強(qiáng)度進(jìn)行主成分分析，視區(qū)分效果將食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品分為難以區(qū)分和容易區(qū)分兩種系列；
[0010](3)把每種食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品多次實(shí)驗(yàn)的質(zhì)譜峰強(qiáng)度平均，再比較所有食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品相同質(zhì)荷比下質(zhì)譜峰強(qiáng)度的差異，由大到小篩選20?200個(gè)質(zhì)譜數(shù)據(jù)；該步驟的作用是從整體上提煉出不同食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品間差別大的質(zhì)譜數(shù)據(jù)；
[0011](4)將難區(qū)分食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品的多次實(shí)驗(yàn)的質(zhì)譜峰強(qiáng)度平均，再比較難區(qū)分食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品相同質(zhì)荷比下質(zhì)譜峰強(qiáng)度的差異，由大到小篩選與步驟3相同數(shù)目的質(zhì)譜數(shù)據(jù)；該步驟的作用是提煉出難區(qū)分食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品間差別大的質(zhì)譜數(shù)據(jù)；
[0012](5)將步驟3和步驟4所篩選的質(zhì)譜數(shù)據(jù)按結(jié)合比例1:1?1:10綜合，去除重復(fù)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，對(duì)所用食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行主成分分析，通過(guò)調(diào)整結(jié)合比例建立能夠有效鑒別食用油的標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)；該數(shù)據(jù)庫(kù)包括能夠顯著體現(xiàn)所有食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品之間差異的特征質(zhì)荷比及相應(yīng)的質(zhì)譜峰強(qiáng)度；
[0013]步驟2.未知食用油樣品的鑒別:
[0014]采用食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)譜分析方法對(duì)未知食用油樣品進(jìn)行質(zhì)譜分析，根據(jù)食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征質(zhì)荷比提取出未知食用油樣品相應(yīng)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，與食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)一起進(jìn)行主成分分析，根據(jù)各主成分的得分鑒別未知食用油樣品是否為食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品中的一類(lèi)。
[0015]所述質(zhì)譜分析采用溶質(zhì)迀移電噴霧電離方法進(jìn)行質(zhì)譜分析。
[0016]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]本發(fā)明所述的通過(guò)質(zhì)譜和主成分分析鑒別食用油的方法可廣泛用于鑒別包括食用植物油、地溝油、植物油脂、動(dòng)物油脂、多次油炸油脂在內(nèi)的各種動(dòng)植物油脂。該方法通過(guò)改進(jìn)后續(xù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理方法來(lái)提高食用油的鑒別能力，無(wú)需增加樣品預(yù)處理步驟和提高分析儀器技術(shù)水平，從而實(shí)現(xiàn)食用油簡(jiǎn)單、快速且高效地鑒別。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019](I)采用質(zhì)譜儀分析方法測(cè)定樣品，測(cè)定速度快，操作簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確具有良好的重復(fù)性和再現(xiàn)性，可以滿足大批量樣品快速檢測(cè)的要求。
[0020](2)該方法通過(guò)改進(jìn)后續(xù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理方法來(lái)提高食用油的鑒別能力，無(wú)需增加樣品預(yù)處理步驟和提高分析儀器技術(shù)水平，節(jié)約大量的人力、物力及時(shí)間成本。
[0021](3)主成分分析結(jié)果簡(jiǎn)潔明了，能夠有效判定未知食用油樣品是否為食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品的一種。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1難以區(qū)分和容易區(qū)分樣品的分類(lèi)。
[0023]圖2所有食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)提煉的結(jié)果。
[0024]圖3難以區(qū)分食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)提煉的結(jié)果。
[0025]圖4按1:1比例結(jié)合的鑒別結(jié)果。
[0026]圖5按1:2比例結(jié)合的鑒別結(jié)果。
[0027]圖6未知食用油樣品鑒別示例I鑒別結(jié)果。
[0028]圖7未知食用油樣品鑒別示例2鑒別結(jié)果。
[0029]圖8未知食用油樣品鑒別示例3鑒別結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)施例1
[0032]1.食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
[0033]取6種已知食用油油樣(葵花籽油、橄欖油、芥末油、菜籽油、玉米油和花生油)作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，采用溶質(zhì)迀移電噴霧電離方法進(jìn)行質(zhì)譜分析。詳細(xì)分析條件如下:質(zhì)荷比范圍:50?1200 ;毛細(xì)管尖端口徑:15μπι;噴霧電壓:2kv ;電離模式:正離子模式；質(zhì)譜儀:Thermo Scientific TSQ Quantum Access MAX 三重四極桿質(zhì)譜儀。
[0034](I)先往毛細(xì)管中加入25 yL分析純甲醇溶劑；再向毛細(xì)管中注入2 yL已知油樣；最后加上噴霧電壓，進(jìn)行質(zhì)譜分析，取信號(hào)穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)，每個(gè)油樣重復(fù)5次實(shí)驗(yàn)。
[0035](2)對(duì)6種食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品的所有質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，根據(jù)區(qū)分效果將食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品分為難以區(qū)分和容易區(qū)分兩種系列，如圖1所示，從圖1主成分分析結(jié)果可以看出，芥末油和橄欖油能夠容易區(qū)分，而玉米油、葵花籽油、花生油和菜籽油(特別是玉米油和葵花籽油)相對(duì)而言難以區(qū)分，并且大部分油樣得到的結(jié)果非常分散。
[0036](3)先把每種食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品5次實(shí)驗(yàn)的質(zhì)譜峰強(qiáng)度平均，再比較6種食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品相同質(zhì)荷比下峰強(qiáng)度的差異，由大到小篩選50個(gè)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(質(zhì)荷比:125，121，899，401，901，635，109，903，640，897，639，900，116，904，902，637，137，641，379，875，642，877，203，644，242，337，146，602，898，929，385，636，181，141，363，I15，519，616，225，931，873，396，517，920，339，906，100，905，604，93)，如圖 2 所示，從圖 2 主成分分析結(jié)果可以看出，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)篩選后相同油樣的主成分分析結(jié)果均在較窄的范圍內(nèi)，說(shuō)明整體上提煉出不同食用油標(biāo)準(zhǔn)樣品間差別大的質(zhì)譜數(shù)據(jù)使得鑒別能力得到了改善。但是難區(qū)分食用油(玉米油、葵花籽油、花生油和菜籽油)之間區(qū)分度還是不夠顯著。
[0037](4)將難區(qū)分食用