馮笑顏,楊 輝,檀 慧,王嘉涵,王漢欽,李會(huì)磊,齊少宗,孟 露,李佳欣
(石家莊學(xué)院 化工學(xué)院,河北 石家莊 050035)
芝麻油是一種用于湯羹、餡料、涼菜、面食等方面的調(diào)味油品類(lèi)。芝麻油的主要營(yíng)養(yǎng)成分為脂肪、維生素E 和維生素A 等,其中,脂肪含有豐富的油酸和亞油酸,所以,經(jīng)常食用麻油可減少心腦血管疾病和癌癥的發(fā)生,還能延緩衰老。
我國(guó)芝麻油產(chǎn)品種類(lèi)繁多,國(guó)內(nèi)芝麻油中小作坊數(shù)量眾多,行業(yè)產(chǎn)能分散,根據(jù)《中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)》 統(tǒng)計(jì),目前行業(yè)產(chǎn)能約為35 萬(wàn)t。在國(guó)家實(shí)施的食品生產(chǎn)許可制度在食用油申請(qǐng)單元中不包括芝麻油產(chǎn)品,對(duì)其生產(chǎn)企業(yè)缺乏有力的監(jiān)管,所以,尋找芝麻油有效的檢測(cè)方法,不僅可以提高正品的品牌效應(yīng)和地位,同時(shí),也維護(hù)了消費(fèi)者的權(quán)益。
目前,針對(duì)芝麻油的真假鑒別,主要包括穩(wěn)定同位素質(zhì)譜法、三維熒光光譜法、拉曼光譜法和近紅外光譜法等。中紅外(MIR) 光譜具有方便、快捷的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于化合物分子的結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域,但芝麻油的相關(guān)研究少見(jiàn)報(bào)道。分別開(kāi)展了芝麻油的MIR 光譜(包括一維MIR 光譜及二階導(dǎo)數(shù)MIR 光譜) 研究,為芝麻油的科學(xué)鑒別提供了有意義的學(xué)術(shù)支撐。
(1) A: 大名府小磨黑芝麻油,大名府香油調(diào)味品有限公司,河北省邯鄲市大名縣。
(2) B:大名府小磨芝麻油,大名府香油調(diào)味品有限公司,河北省邯鄲市大名縣。
(3) C: 福臨門(mén)香芝麻香油,中糧福臨門(mén)食品營(yíng)銷(xiāo)有限公司,安徽省合肥市。
(4) D: 福臨門(mén)小磨芝麻香油,中糧福臨門(mén)食品營(yíng)銷(xiāo)有限公司,天津市武清開(kāi)發(fā)區(qū)。
(5) E: 金龍魚(yú)小磨香油—古法技藝,嘉里糧油(青島) 有限公司,山東省青島市。
(6) F: 正道小磨香油,駐馬店市正道油業(yè)有限公司,河南省駐馬店市。
1.2.1 儀器
(1) 傅里葉紅外光譜儀:Spectrum 100 型,美國(guó)PE 公司。
(2) ATR- FTIR 附件:Golden Gate 型,英國(guó)Specac 公司。
(3) ATR- FTIR 控件:WEST 6100+ 型,英國(guó)Specac 公司。
1.2.2 操作方法
紅外光譜實(shí)驗(yàn)以空氣為背景,每次對(duì)信號(hào)進(jìn)行8 次掃描累加。測(cè)溫范圍為303~473 K (變溫步長(zhǎng)為10 K)。
芝麻油的MIR 光譜數(shù)據(jù)采用Spectrum v 6.3.5軟件進(jìn)行處理。
在溫度為303 K 條件下,采用一維MIR 光譜開(kāi)展了6 種芝麻油的結(jié)構(gòu)研究,其一維MIR 光譜如圖1 所示。
圖1 芝麻油一維MIR 光譜Fig. 1 One- dimensional MIR spectrum of sesame oil
由圖1 (a) 可以看出:
(1) 在2 955.17 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH3不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式(νasCH3-芝麻油-一維)。
(2) 在2 922.96 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH2不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式(νasCH2-芝麻油-一維)。
(3) 在2 853.91 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH2對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式(νsCH2-芝麻油-一維)。
(4) 在1 743.86 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油C=O 伸縮振動(dòng)模式(νC=O-芝麻油-一維)。
(5) 在1 654.08 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油蛋白質(zhì)酰胺Ⅰ帶模式(ν酰胺-Ⅰ-芝麻油-一維)。
(6) 在1 458.41 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH3不對(duì)稱(chēng)變角振動(dòng)模式(δasCH3-芝麻油-一維)。
(7) 在1 378.06 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH3對(duì)稱(chēng)變角振動(dòng)模式(δsCH2-芝麻油-一維)。
(8) 在1 079.82、1 066.26、1 057.24、1 028.06 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油C- O 伸縮振動(dòng)模式(νC-O-芝麻油-一維)。
(9) 在722.10 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH2面內(nèi)搖擺振動(dòng)模式(ρCH2-芝麻油-一維)。
其它5 種芝麻油一維MIR 光譜信息見(jiàn)表1。
表1 芝麻油的一維MIR 光譜數(shù)據(jù)(303 K)Table 1 One- dimensional MIR spectrum data of sesame oil (303 K)
在溫度為303 K 條件下,進(jìn)一步比較研究了6種芝麻油的主要官能團(tuán)一維MIR 光譜所對(duì)應(yīng)的紅外吸收頻率及強(qiáng)度,其官能團(tuán)一維MIR 數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
表2 芝麻油官能團(tuán)的一維MIR 數(shù)據(jù)Table 2 One- dimensional MIR spectrum data of sesame oil functional sroups
由表2 可以看出,6 種芝麻油的主要官能團(tuán)對(duì)應(yīng)的吸收頻率及強(qiáng)度均有一定的差異,其中, 6 種芝麻油的νC-O-芝麻油-一維所對(duì)應(yīng)的吸收頻率及強(qiáng)度差異性較大。
在溫度為303 K 條件下,采用二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜開(kāi)展了6 種芝麻油的結(jié)構(gòu)研究,其二階導(dǎo)數(shù)MIR 光譜如圖2 所示。
由圖2A 可以看出:
(1) 在2 957.36 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH3不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式(νasCH3-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
(2) 在2 922.89 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH2不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式(νasCH2-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
(3) 在2 872.72 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH3對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式(νsCH3-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
(4) 在2 853.34 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH2對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模式(νsCH2-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
(5) 在1 744.60 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油C=O 伸縮振動(dòng)模式(νC=O-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
(6) 在1 467.52 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH2變角振動(dòng)模式(δCH2-芝麻油-一二階導(dǎo)數(shù))。
(7) 在1 378.43 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH3對(duì)稱(chēng)變角振動(dòng)模式(δsCH3-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
(8) 在1 077.80、1 066.24、1 055.90、1 038.87、1 026.86、1 016.19 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油C- O 伸縮振動(dòng)模式(νC-O-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
(9) 在722.57 cm-1的頻率處所對(duì)應(yīng)的吸收峰為芝麻油CH2面內(nèi)搖擺振動(dòng)模式(ρCH2-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù))。
其它5 種芝麻油的二階導(dǎo)數(shù)MIR 光譜信息見(jiàn)表3。
表3 芝麻油的二階導(dǎo)數(shù)MIR 光譜數(shù)據(jù)(303 K)Table 3 Second derivative MIR spectrum data of sesame oil (303 K)
續(xù)表
進(jìn)一步比較研究了6 種芝麻油的主要官能團(tuán)二階導(dǎo)數(shù)MIR 光譜所對(duì)應(yīng)的紅外吸收頻率及強(qiáng)度,其官能團(tuán)二階導(dǎo)數(shù)MIR 光譜數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。
表4 芝麻油官能團(tuán)二階導(dǎo)數(shù)MIR 光譜數(shù)據(jù)(303 K)Table 4 Second derivative MIR spectrum data of sesame oil functional groups(303 K)
由表4 可以看出,6 種芝麻油的主要官能團(tuán)所對(duì)應(yīng)的吸收頻率及強(qiáng)度均有一定的差異。其中νC-O-芝麻油-二階導(dǎo)數(shù)所對(duì)應(yīng)的吸收頻率及強(qiáng)度差異性較大。
芝麻油的紅外吸收模式包括νasCH3-芝麻油、νsCH3-芝麻油、 νasCH2-芝麻油、 νsCH2-芝麻油、 νC=O-芝麻油、ν酰胺-Ⅰ-芝麻油、δCH2-芝麻油、δasCH3-芝麻油、δsCH3-芝麻油、νC-O-芝麻油和ρCH2-芝麻油。采用MIR 光譜可以方便快捷的開(kāi)展芝麻油的鑒別研究。