第２５卷 第３期 河南科技学院学报（自然科学版） ２００５年９月 Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．３ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｐ．２００５ 植物油红外光谱特性分析 邓月娥 ，牛立元 ，孙素琴 （１．河南科技学院化工系，河南新乡４５３００３；２．清华大学化学系，北京１０００８４） 摘要：采用红外光谱法对９种植物油的红外光谱特性进行了研究。不同品种植物油具有基本相同的红外光谱 特性，如３００９、２９２５和２８５４ｃｍ 处的ｃ—Ｈ伸缩振动峰，１７４６ｃｍ 处的Ｃ＝０伸缩振动峰，１４６４、１３７７ ｃｍ 处 亚甲基的弯曲振动峰，７２２一 处碳链骨架振动峰以及１２３８、１１６３、１０９９ ｃｍ＿。处甘油三酯中Ｃ—Ｏ伸缩振动峰 等。不同品种植物油或同一品种植物油由于工艺、原料或存放时间的不同，可以形成不同的指纹特征。该方法 简便、快速，对于植物油的质量控制和质量评价具有重要的意义。 关键词：傅里叶变换红外光谱法；植物油；ＦＴ—ＩＲ指纹 中图分类号：０６５７．３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—４８２Ｘ（２００５）０３—００６６—０４ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ＦＴ—ＩＲ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ Ｐｌａｎｔ ０ｉｌ ＤＥＮＧ Ｙｕｅ—ｅ，ｅｔ ａ１． （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｉｎｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｏｉｌｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＦＴＩＲ）．Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｏｉｌｓ ｈａｖｅ ｂａｓｉｃ ｓａｍｅ ＦＴ—ＩＲ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ：Ｖｃ—Ｈ（３００９，２９２５ ａｎｄ ２８５４ ｃｍ一 ），Ｖｃ一０ （１７４６ ｃｍ ），８ ｃＨ２（１４６４．１３７７ ｃｍ一 ），＿ｙ—ｃＨ２一（７２２ ｃｍ一 ）ａｎｄ Ｖｃ—Ｏ（１２３８，１１６３。１０９９ ｃｍ’）ｉｎ ｇｌｙｃｏｓｉｄｅｓ． Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｏｉｌｓ ｏｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｐｌａｎｔ ｏｉｌｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ— ｔｉｃｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｆａｓｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｏｉｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｐｌａｎｔ ｏｉｌ，ＦＴ—ＩＲ Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ 脂肪是人体的重要组分及体内重要能量贮存 傅里叶变换红外光谱法（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ 形式，人体正常生命活动所需的必需脂肪酸必须 Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＦＴ—ＩＲ）是常用的有机化 通过饮食中摄入的植物油来提供，并且食品的色、 合物结构鉴定的最重要的一种分析方法，已被广 香、味、形在很大程度上还受加工过程中所用油脂 泛应用在许多研究领域。红外光谱的指纹性早已 质量的影响。长期以来，植物油质量控制主要是通 成为共识。纯化合物的分子振动光谱反映了分子 过ＨＬＰＣ、ＧＣ／ＭＳ等组分分析及色泽、酸价、烟 内部存在的各种基团具有指纹特性的振动。对于 点、过氧化值等理化指标进行检测，全面分析比较 个混合物体系，其分子振动光谱的峰形、峰位、 困难。 峰强代表着体系中所含各种相应基团的谱峰的叠 收稿日期：２ＯＯ５—０８—１０． 基金项目：科技部“十五”重大科技攻关基金（２００２ＤＥＡ２００２１—４）资助项目。 作者简介：邓月娥（１９５８一），女，河南新乡人，副教授，主要从事有机化学、食品分析教学及科研工作。 ６６ 第３期 邓月娥等：植物油红外光谱特性分析 ＧＸ傅里叶变换红外光谱仪（Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＦＴＩＲ），ＤＴＧＳ检测器，分 加。混合物组成的变化，将直接导致分子振动光谱 整体谱图的变化，但仍能保持其谱图的宏观指纹 性［１］，因此红外光谱法正越来越多的应用于药用 动、植物等领域的真伪优劣鉴别Ｉ－２－６３。植物食用油 辨率为４ｃｍ～，扫描次数累加１６次。 １．２样品及来源 从市场上选择销量较大的鲁花花生调和油、 质量控制能否采用红外光谱方法，国内外有两种 完全不同的结论［７叫］，为此作者进行了本研究。 金龙鱼食用调和油及花生油共９种植物油作为分 １ 材料与方法 １．１仪器条件 析样品，样品编号、生产工艺、质量标准等基本情 况如表１所示。 分析采用Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ公司的Ｓｐｅｃｔｒｕｍ 表１ 植物油样品基本情况 １．３分析方法 呈现出基本相同的红外吸收曲线，在３００９、２９２５ 和２８５４ｃｍ－１处的Ｃ—Ｈ伸缩振动峰，１ ７４６ｃｍ 处 的Ｃ＝（）伸缩振动峰，１４６４、１３７７ｃｍ一 处亚甲基的 取少量食用油样品涂在ＫＢｒ片上，并用另一 块相同的ＫＢｒ片夹住植物油样品，随后进行普通 的ＦＴ—ＩＲ测定，光谱扫描范围４０００～４００ｃｍ～， 采用Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｑｕａｎｔ＋软件对所得谱图进行相 弯曲振动峰，７２２ｃｍ 处碳链骨架振动峰以及 １２３８、１１６３、１０９９ ｃｍ－１处甘油三酯中Ｃ（）伸缩振 动峰［９］，分析３００９、２９２５、１２３８和１１６３ｃｍ 处吸 收峰变化可以推测油脂中相应成份的变化，油脂 应处理分析。为考查植物油红外光谱随时间变化 情况，测定分两次进行，第一次是２００５年３月６ 日，第二次是２００５年６月１６日。 红外吸收光谱的具体特征如图１所示。 ２．２．２ 不同品牌同一种植物油的红外吸收光谱 ２ 结果与讨论 ２．１红外仪器测定重现性检测 为检验红外分析方法的重现性，选用花生油 由于生产工艺、原料的不同，不同厂家生产同类 植物油的红外吸收光谱也有所不同，主要体现在 ６００～１６００ ｃｍ 指纹区相应吸收峰高度以及与特 征基团吸收峰比值的变化，三种不同品牌花生油 红外吸收光谱及特征峰的吸收值如图２所示。 ２．２．３植物油红外吸收光谱随时间变化植物 油红外吸收光谱随植物油存放时间的长短有所变 化，此变化可以用相同植物油不同时问测定值变 化和同一厂家、同一种植物油不同批次红外吸收 作样品，采用夹片法重复测定５次，统计分析不同 重复问的相关程度，以检测仪器及分析方法的稳 定性。结果分析表明不同重复所测结果的相关系 数为１．０００，该方法具有极高的重现性，完全可以 用于植物油样品的分析检测。 ２．２植物油红外指纹分析 ２．２．１植物油的红外吸收光谱花生油、花生调 光谱的变化明显表现出来，具体变化如图３和图 ４所示。 ６７ 和油和食用调和油三者在４００￣４０００波数范围内 河南科技学院学报（自然科学版） ２００５芷 由图３可以看出植物油的红外吸收光谱随植 物油存放时间的延长而变化（２００５年６月１ ６日 及ｌ２３８和１０９９ ｃｍ 与ｌｌ６３相比的相对升高。 但同一批次相同厂家生产的植物油具有显著的正 测定），主要表现为３００９ ｃｍ＿。、２８５４ ｃｍ 与２９２５ 相关性，ｒ一０．９９９９，但经一段时问的存在后会有 相比吸收峰高的相对升高，１２３８、１１ ６３和１０９９ 所不同，具体情况如图４所示。 ｃｍ。甘油三酯Ｃ—Ｏ伸缩振动峰吸收峰的漂升以 Ａ ｌ０Ｏ０ ４００Ｏ加０００ １叩０ 舶０．０ ｃｆｒ １ ｃｍ一１ 图ｌ植物油红外吸收光谱 图２不同品牌花生油红外吸收光谱 （ａ．花生调和油Ｎｏ．４；ｂ．食Ｊ＋Ｊ蒯和油Ｎｏ．８； （ａ．鲁花花生油Ｎｏ．１；ｂ．键发花生油Ｎｏ．３； Ｃ．花生油Ｎｏ，２） Ｃ．金龙鱼花生油Ｎｏ．２） ｌ ｌ １．０ ０．８ Ａ ４ ０４ ０ ２ ０．Ｏｌ １０００ ４０Ｏ ０ １８００．０ ｌ如０ １０００ ６００．０ Ｃｍ－１ ｃｎ １ 图３植物油红外光谱随时间变化 图４植物油红外光谱随时间变化 （ａ．花生调和油Ｎｏ．４；ｂ．食用调和油Ｎｏ．８； （ａ．仡生凋和油Ｎｏ．４；ｂ．花生调和油Ｎｏ．５； Ｃ．花生油Ｎｏ．２） Ｃ．花生渊和油Ｎｏ．６） ６８ 第３期 邓月娥等：植物油红外光谱特性分析 ３ 结论 由花生油、花生调和油及食用调和油三种植 物油红外吸收光谱分析可以看出，不同种类的植 物用油由于基本组成相似，具有基本相似的红外 吸收光谱，但不同厂家、不同品种的植物油由于生 产工艺、质量标准、原料差异以及存放期间成份的 变化，红外吸收光谱会发生较明显的变化，主要表 现为３００９ ｃｍ～、２８５４ ｃｍ叫与２９２５相比吸收峰高 的相对升高，１２３８、ｌ１６３和１０９９ ＣＩＴＩ 甘油三酯 Ｃ一（）伸缩振动峰吸收峰的漂升以及１２３８和１０９９ Ｃｍ 与１１６３相比的相对升高，主要原因可能是 不同植物油具体组份的不同以及存放期间组份的 变化所致，但又由于同一批次相同厂家生产的植 物油具有显著的正相关性，ｒ＝＝＝０．９９９９，因此红外 光谱法用于植物油品质鉴定及研究植物油组份随 时间变化的研究是可行的。 参考文献： ［１］ Ｓｕｎ Ｓｕｑｉｎ（孙素琴），Ｚｈｏｕ Ｑｕｎ（周群），Ｌｉａｎｇ ｘｉｙｕｎ （梁曦云），Ｙａｎｇ ｘｉａｎｒｏｎｇ（杨显荣）．Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ（光谱学与光谱分析），２００２， ２２（４）：６００ ６０２． ［２］ Ｓｕｎ Ｓｕｑｉｎ（孙索琴），Ｌｉａｎｇ ｘｉｙｕｎ（梁哦云），Ｙａｎｇ ｘｉ— ａｎｒｏｎｇ（杨显荣）．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊ．Ａｎａ．Ｃｈｅｍ．（分析化 学），２００１，２９（５）：５５２—５５４． ［３］ Ｓｕｎ Ｓｕｑｉｎｇ（孙素琴），Ｚｈｏｕ Ｑｕｎ（周群），Ｑｉｎ Ｚｈｕ （秦竹）．Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｔｗｏ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（中药二维相关红外光谱鉴 定图集），Ｂｅｉｊｉｎｇ（北京）：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐｒｅｓｓ （化学工业出版社），２００３． ［４］ Ｃａｏ Ｆｅｎｇ（曹峰），Ｚｈｏｕ Ｑｕｎ（周群），Ｓｕｎ Ｓｕｑｉｎｇ（孙 素琴）．Ｍｏｄｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（现代仪器），２００２，８ （４）：ｌ９—２１＿ Ｅ５３ Ｚｕｏ Ｌｉｎ（左林），Ｓｕｎ Ｓｕｑｉｎｇ（孙素琴），Ｚｈｏｕ Ｑｕｎ （周群），Ｔａｏ Ｊｉａｘｕｎ（陶家洵），Ｎｏｄａ Ｉ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，２００３，３０ （５）：１４９１－１４９８． Ｅ６］ Ｈｕａ Ｒｕｉ（华瑞），Ｓｕｎ Ｓｕｑｉｎｇ（孙素琴），Ｚｈｏｕ Ｑｕｎ （周群），Ｗａｎｇ Ｂａｏｑｉｎ（王宝），Ｎｏｄａ Ｔ＿Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，２００３，３３ （２）：１９９－２０９． ｒ，］ Ｍａｒｉａ Ｄ Ｇｕｉｌｌｅｎ，Ｎｅｒｅａ Ｃａｂｏ，Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃ— ｔｒｏｓｃｏｐｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｅｄｉｂｌｅ Ｏｉｌｓ ａｎｄ Ｆａｔｓ，Ｊ．Ｓｃｉ Ｆｏｏｄ Ａｇｒｉｅ，ｌ９９７，７５：１一ｌ１． ［８］ Ｎ．Ｄｕｐｕｙ；Ｌ．Ｄｕｐｏｎｃｈｅ１．Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｄｉｂｌｅ Ｆａｔｓ ａｎｄ Ｏｉｌｓ ｂｙ ＰＣ人ｏｆ ＦＴＩＲ．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， １９９６，５７（２）：２４５—２５１． ［９］ ＸＩＥ Ｊｉｎｇ ｘｉ，ＣＨＡＮＧ Ｊｕｎ ｂｉａｏ，ＷＡＮＧ Ｘｕ—ｒｕｉｎｇ （谢晶曦，常俊标，王绪明）．Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎ— ｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍｅｄ— ｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（红外光谱在有机化学和药物化学中 的应用）．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｒｅｓｓ（北京：科学出版 社），２００ｌ，７Ｏ，ｌ８９，３０２． ６９