【摘要】 气体色谱法离子迁移是一种新的气相色谱技术，它可以在没有样品无损检测的情况下实现快速预处理。

食用植物油传统上用于烹饪或消费新鲜，因为它们提供能量和必需脂肪酸。除了丰富的脂溶性维生素，它们还含有其他植物成分，如甾醇和多酚。不同植物油的脂肪酸成分和营养特性有很大差异，因此它们的保健功效也有所不同。在植物油中，花生油富含油酸、亚麻仁油酸和活性成分，如白藜芦醇。由于其高营养价值和独特的风味，花生油(PO)是中国除豆油和菜油之外的主要食用油之一。

 

但由于需求量大，价格昂贵，容易受到一些不法商人的掺假。例如，PO 与菜油、向日葵油、豆油、棕榈油或菜籽油以不同的比例混合，或者更糟糕的是，假 PO 是通过向其他更便宜的油中添加 PO 香料制成的。因此，随着植物油认证越来越受到广泛关注，许多研究已经用于检测石油掺假。

 

目前，检测食用植物油掺假的方法很多，包括感官评价、化学检测和仪器分析。通常认为感官评价方法对于初步判断是可行的。然而，个体差异限制了判断的精确性，即使使用电子鼻系统，也削弱了方法的准确性。物理和化学方法通常用于测定油中的物质总量，但不能用于定性和定量分析分析。常用的仪器分析方法包括光谱学，色谱学和核磁共振(nMR)分析。

 

虽然分光光度法被认为是一种简单而快速的检测方法，但要完全确定样本的质量角色塑造并不容易。核磁共振法具有快速、无损分析的优点，但昂贵的仪器限制了它的应用领域。色谱分析方法，如高效液相色谱法(HPLC) ，或气体色谱法-质谱测定法，已被广泛使用，并已被证明是非常好的工具，具有高准确度和灵敏度。库尼亚和奥利维拉对分离植物油中三酰甘油的高效液相色谱法进行了优化，推测这种方法可用于质量控制中的油脂掺假。通过 HPLC-ELSD (一种蒸发散射检验器)与脂肪酸结合的 GC-fID (一种火焰离子化检验器)分析三酰甘油可以是区分混合芝麻油与豆油的有用方法。

 

然而，它们有几个缺点，最重要的是，它们往往涉及复杂的样品预处理和技术熟练的人员，而且它们不足以筛分含有类似脂肪酸成分的某些掺假油。

 

气体色谱法是根据油脂中脂肪酸的组成和性质来测定油脂掺杂的情况。可以根据保留时间和峰面积等参数，定性和定量地分析火焰原子的组成。Imai 等利用气相色谱分析了掺有植物油的棉籽油的脂肪酸组成。结果显示，菜油的芥酸和大豆及米糠油的亚麻酸是掺假的证据。Hilali 等人用气相色谱法分析了甾醇中菜油的含量，探测极限为2% 。杨等人将气相色谱与化学计量学相结合，鉴定出掺杂了玉米油、菜籽油、花生油和葵花籽油的特级初榨橄榄油，其预测能力为90% ，探测极限为1% 。

 

离子迁移谱法(IMS)是一种快速分析半挥发性和挥发性化合物的技术，它是基于在环境压力下弱电场下电离分子的气相分离。由于其分析时间短，简单，检测限低，成本相对较低，IMS 被原始地用于在军事环境中检测化学战剂并在机场筛选爆炸物。IMS 可以根据离子迁移率而不是化合物的质量来分析各种化学物质。由于化合物在电场中的离子迁移率不同，因此会先后收集和检测不同的离子，从而实现离子分离。

 

然而，由于漂移管的尺寸有限，IMS 的分辨率相对较低，导致对复杂化学成分的分离效率较差。因此，在处理组成复杂的样本时，IMS 技术可与气相色谱或液相色谱-质谱测定法相结合。

 

主成分分析(PCA)是一种经典的数学技术，用于以 p 变量向量的 n 个观测值(或情况)的形式降低数据的维数。主成分分析是一种识别数据中的模式并以强调其相似性和差异性的方式表达数据的方法。这些主成分是正交的，并已被证明保留了大量的原始数据集变异。它已经被广泛成功地应用于应用化学的各种功能，从傅里叶变换红外光谱学，液相色谱，或表面增强拉曼散射。

 

在早期的工作中，布朗等人通过主成分分析成功地将西班牙花生与其他花生品种分离，并根据花生品种的脂肪酸组成将它们从不同的地方分组。最近，在 Brodnjak-vonc ina 等人的研究中，主成分分析被用于区分各种植物油，其中从主成分分析评分图 PC1-PC2中观察到花生脂质簇以及油酸和亚油酸之间近乎完美的负相关。

 

数据聚类(CA)是一种统计技术，有助于揭示具有相似特征的分组实体或对象在同质群体中的隐藏结构。感兴趣的对象或实体根据使其相似的属性分组在一起，最终目标是通过将这些对象或实体聚类成可比较的组来区分这些对象或实体，并将它们从不同的组中分离出来。

 

在文献中已经报道了许多使用 CA 的具体例子，例如根据症状簇表征精神病患者; 找到一组具有相似生物学功能的基因; 或确定最需要有针对性的干预的医疗患者组。表明，加利福尼亚种植的杏仁的脂肪酸组成受生长地点、品种和基于数据聚类的生产年份的影响。

 

气体色谱法离子迁移是一种新的气相色谱技术，它可以在没有样品无损检测的情况下实现快速预处理。然而，对于食用植物油，尤其是 PO 掺假的 GC-IMS 检测还没有进行充分的研究。本研究采用气相色谱法和气相色谱-质谱法对反渗透法检测 PO 掺假进行了比较。为了证明 GC-IMS 结果的高质量，采用主成分分析(PCA)和主成分分析(CA)作为鉴别 PO 和 RO 的依据。

 

1.Tian, L., Zeng, Y., Zheng, X. et al. Detection of Peanut Oil Adulteration Mixed with Rapeseed Oil Using Gas Chromatography and Gas Chromatography–Ion Mobility Spectrometry. Food Anal. Methods 12, 2282–2292 (2019). https://doi.org/10.1007/s12161-019-01571-y.

 

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