特级初榨橄榄油中鉴别掺假检测方案(差示扫描量热)

实验部分材料 引言 往很难检测出来。特级初榨橄榄油(EVOO) 就是一种价格很高的产品。1占脱(~473mL) 的EVOO价格相当于半加仑(~1.89L)食品级橄榄果渣油。加州大学戴维斯分校曾报道，采用紫外/可见 (UV/Vis)、气相色谱(GC)、、液相色谱(LC)和湿法等各种技术，在加州出售的大多数的特级初榨橄榄油与同样的EVOO的结果不匹配。考虑 EVOO 的制备方法，希望与其热性质有一定的联系。 食品掺假的新闻屡见不鲜，如牛奶中掺进三聚氰胺事件。然而，高价格的产品往往被 掺进低价格的产品，这个往 在质量控制和研发实验室，示差扫描量热法(DSC) 是常用的食品分析方法。DSC 通常是比较样品程序升温时的信号。然而，降温信号往往能获得样品更多地信息，因为在程序降温时样品的信号带有更多热力学信息。 四种商品橄榄油样品均本地购买，高等级的EVOO样品直接来源于小生产商。另外，也买到了新鲜压榨的单一和多品种EVOO、已知加工过程的精炼和回收橄榄油。所有的样品均在N，气氛下避光低温保存。 仪器 各种橄榄油样品均用注射器抽取4-8mg 置于提前称重和匹配的铝埚中(货号02190041)。然后采用PerkinElmer 公司的 DSC8500 (仪器配有二级机械制冷)进行测试，测试条件为：于20mL/min N气氛下，以5C/min 速率从室温降到-60℃。当到达-60°℃时，等温3min以保证样品完全冷却。然后再以10°C/min 将样品加热到室温。所有的样品平行测试3次，结果取平均值。 图1DSC8500，采用双炉体功率补偿型设计，能够精确进行升降温控制。 实验结果 商品橄榄油样品显示了明显的热信号差别。如下图，特级初榨(实线)、精炼(虚线)和果渣油(绿色点线)的 DSC 降温曲线。 图3给出了多种EVOO样品的 DSC 曲线。这些样品均能保证是真正的特级初榨，并且其中的两种直接来源于德州的生产商，能够确保质量。初步的结果显示了一些非常有意思的特征。首先， EVOO 高温峰的温度与果渣油的峰位置在同一温度范围，但是信号比较弱。甚至与杂货店档次的 EVOO 相比也是比较弱的。数据说明杂货店档次的 EVOO可能是用其他油稀释过的。 其次，油的品种和来源不同，其 DSC 峰形和峰温都有一些变化。例如，西班牙 Arbeguina 和西班牙 Arbosana 的DSC 曲线上低温峰的形状和位置就有明显的差别。从德州和西班牙 Arbeguina 的曲线可以看出，油的来源似乎使结果更复杂化。还有待进一步的工作来证实这些结论。但是，从之前坚果油的工作推测，结果很有可能是这样的。 图3小厂家生产的高质量的 EVOO。德州的 EVOO 都已知来源地。可以看到都没有明显的“果渣油峰”” 如图4所示，表征 DSC 曲线之间的差别往往采用计算曲线下部分面积的方法。在所有的杂货店档次样品中，高温时都出现类似于果渣油的大峰，而真正的 EVOO样品并不是这样(如图3所示)。 图4通过部分面积计算方法分析 DSC 曲线中多重峰的面积。图中为了说明此方法给出了3个部分面积的计算结果。 结合在-20℃和-10℃之间出现的“果渣油”峰和主要的“EVOO"峰，似乎可以根据这个方法来分类橄榄油品。为了验证，我们配比了三种不同比例的 EVOO 和果渣油混合物， DSC结果重叠显示在图5中。通过部分面积计算的方法对这些数据进行分析，创建了一个简单的模型。线性回归结果说明可以通过这个方法检测橄榄油中超过7%的基于橄榄油的掺假。基于这个方法，我们推测杂货店档次的 EVOO中含有12-15%的掺假或者是经过更高温度下压榨出来的(见图6)。更精细的模型方法，如 TIBCO Spotfire 软件有希望给出更好的结果。 图525%EV(虚线)、50%EV(实线)和75%EV(点线)橄榄油的DSC 降温曲线。 结论 DSC 程序控制降温是从食品中抽取更多信息的一种方法，而这通过其他常规方法往往并不能获得。特级初榨橄榄油与低等级橄榄油有着明显不同的 DSC 降温曲线，并且随着等级的不同曲线有明显的差别。这就给出了一种检测食品掺假的方法，并有望作为一种油品等级分类的方法。利用温度和UV辐照的作用，我们计划开展进一步的工作。 致谢 感谢德克萨斯橄榄油农场/牛仔品牌的 Steve Beines 的有益建议和已知来源的橄榄油样品。感谢北格萨斯州LAPOM 组提供空间和支持。 ( 参考文献 ) ( 1. H. Hong. "China seizes 26 t ons of melamine-tainted milk" CNN.http：//www.cnn.com/2011/WORLD/asiapcf/04/27/china.tainted. milk/index.html ) ( 2. E. Frankel， R. Mailer， S. Wang， C. Shoemaker， J-X. Guinard，J. Flynn， and N. Sturzenberger， Evaluation of Extra-Virgin O live Oil Sold in C a lifornia， Uni v ersity of California at Davi s ： Davis， CA， 2011. ) ( 3.V.R. H arwalkar and C . M a . Thermal Analysis of Foods. Elsevier： Amstedam， 1990. ) 4. D. Burlett， "Quality Control" in Handbook of Thermal AnalysisV5， M Brown and P. Gallagher. Editors， Elsevier： Amsterdam，715，2008. 5.J.Menczel. Thermal Analysis of Polymers. Wiley： Hoboken. 2009. 6. S. Dyszel and B. Pettit， "Determination of the country of origin ofpistachio nuts by DSC and HPLC" Journal of the American OilChemists' Society， 67，947，1990. 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 地址：上海张江高科技园区张衡路1670号 邮编：201203 电话：021-60645888 传真：021-60645999 www.perkinelmer.com.cn 要获取全球办事处的完整列表，请访问http：// www.perkinelmer.com.cn/AboutUs/ContactUs/ContactUs 版权所有 C2014， PerkinElmer， Inc. 保留所有权利。PerkinElmer@是PerkinElmer， Inc. 的注册商标。其他所有商标均为其各自持有者或所有者的财产。 CHN_