红外光谱快速鉴别食用油及油品掺假

• 出 处: 食品安全导刊
• 发表日期: 2014年4期
• 关键词: 食用油 快速鉴别 红外光谱 油品 掺假 必需脂肪酸 基础原料 食品工业

　　食用油是食品工业的重要基础原料，提供人体所需的热能和必需脂肪酸。目前，市场销售的食用油主要有玉米油、芝麻油、大豆油、葵花籽油、花生油、橄榄油以及各种调和油。其种类和营养价值不同，价格差异也很大。一些不法商家通过向优质油品中添加低质廉价油以假乱真，谋取暴利。掺假食用油不仅影响卫生品质和营养成分，而且严重危害人体健康。为保护合法生产经营者和消费者的权益，进行食用油种类的鉴别和掺假分析十分重要。常规的理化分析方法、气相色谱法、高效液相色谱法等样品处理复杂，分析速度慢，而且需要严格的实验室条件。红外光谱凭借其操作简便、分析快速、无污染、无破坏等优点，可快速准确地分析食用油。本文采用红外光谱法，并结合Thermo Fisher红外软件专利的QCheck高精度识别技术，就常见食用油的鉴别及橄榄油的掺假进行了研究。
　　仪器与样品
　　本实验采用Nicolet iS10型傅里叶红外光谱仪，以及Nicolet Smart MultiBounce HATR多返水平衰减全反射进行检测。样品为市售玉米油、芝麻油、葵花籽油、花生油和橄榄油。
　　QCheck鉴别不同种类食用油
　　图1为市售玉米油、芝麻油、葵花籽油、花生油和橄榄油的红外光谱图，谱图相似，传统方法难以区分。而Thermo Fisher红外软件中QCheck高精度识别功能，采用专利的高灵敏度算法，能精确辨认相近物质间的细微差别。例如，采用传统算法，西班牙橄榄油、意大利橄榄油、芝麻油、玉米油和葵花籽油与希腊橄榄油红外谱图的相关系数都达到98%以上，难以区分（图2）。选择QCheck高灵敏度算法，西班牙橄榄油、意大利橄榄油与希腊橄榄油红外谱图的相关系数依然保持在99%以上，芝麻油、玉米油和葵花籽油与希腊橄榄油红外谱图的相关系数分别为94%、90%和86%（图3），可以进行不同种类食用油的区分。
　　橄榄油的掺假定量植物油的组分影响顺式不饱和碳氢（=CH）的峰位置，当组分的比例发生变化时，会发生峰位移。将不同植物油红外光谱图中的C-H伸缩振动区域放大，可以看到橄榄油顺式不饱和碳氢（=CH）伸缩振动的最大吸收峰出现在3005cm-1，其它四种植物油的最大吸收峰出现在3008cm-1（图4）。这是由于橄榄油油酸的含量较高，而其它植物油亚油酸和亚麻酸的含量较高（表1）。向橄榄油中添加不同比例的玉米油，随添加油浓度的增加，不饱和碳氢峰从3005cm-1逐渐位移到3008cm-1（图5）。向橄榄油中添加不同比例的花生油、芝麻油和葵花籽油，显示相同的现象。并且，不饱和碳氢峰的波数随添加油的含量呈二项式变化（图6）。
　　由于橄榄油的油酸含量高，不饱和碳氢含量较低。向橄榄油中添加不同比例的玉米油、花生油、芝麻油和葵花籽油，不饱和碳氢含量增加，不饱和碳氢峰的峰高和峰面积也增加（图5）。采用不饱和碳氢（=CH）伸缩振动的峰高和峰面积进行橄榄油掺假的定量（图7），都能得到好的结果。
　　不同种类的植物油由于基本组成相近，具有相似的红外光谱图，传统红外分析方法难以区分。Thermo Fisher红外软件专利的QCheck高精度识别技术，可对市售常见的多种植物油进行鉴别。基于对橄榄油中添加不同比例的玉米油、花生油、芝麻油和葵花籽油后，顺式不饱和碳氢（=CH）伸缩振动的最大吸收峰从3005cm-1逐渐位移到3008cm-1，并且峰强逐渐增加的现象，可对橄榄油的掺假进行定量。