食用油中油类和掺假样品检测方案(激光拉曼光谱)

拉曼光谱检测食用油掺杂掺假 前言 食品安全问题一直以来都是不可忽视的公众健康威胁之一，食品掺假问题是产生食品安全问题的重要来源。如何快速检测及鉴定食品中是否掺假，掺假物质成分是研究食品安全问题的技术关键。拉曼光谱法，由于其独特的类似指纹的光谱可用于快速，可重复地鉴定掺杂物。 食用油是食品中的主要成分之一，但是采用廉价油以次充好的问题时不时地会在相关的报道中出现，并对公众健康、行业经济和国家形象带来不可挽回的巨大损失。例如，1981年，西班牙出售了掺假的食用油，引发了有毒油综合症，使220，000人受到了影响，20个月内有300人死亡，而造成这一严重事故的原因就是非法企业在食用油中添加了工业用油。 拉曼光谱可用于确定油中的不饱和度，评估植物油中的氧化情况，检测油中的掺假以及无需分离即可确定油中的其他成分。食用油的拉曼光谱具有明确的谱带，因此可以轻松区分不同的食用油，同时还可以检测添加的掺假物。本文使用 RMS1000 显微共聚焦拉曼光谱仪分析鉴别了几种食用油和两个掺假特级初榨橄榄油(EVOO)样品。 图1.RMS1000显微共聚焦拉曼光谱仪 材料与方法 仪器：RMS1000(配置532 nm和785nm激光器，10x物镜，液体支架) 材料：食用油(特级初榨橄榄油、橄榄油、葡萄籽油、菜籽油、辣椒油和植物油)各3mL 图2.爱丁堡仪器拉曼显微镜的比色皿支架 结果 图3显示了橄榄油在 532nm 激光下的拉曼光谱图，该光谱具有两个谱带区域，800-1800 cm-1之间归属于指纹区的谱带，高波数区域覆盖至2800-3500 cm-1。指纹区可以提供样品的更多细节，因此可用于样品的区分。 图3.橄榄油的拉曼光谱图 在图4展示了六种不同油的拉曼光谱，由于在使用532 nm 激光时某些油存在荧光干扰，因此选择了785 nm 的更高波长激发，荧光干扰的影响会小得多。如图所示，肉眼观察到的光谱极为相似，难以快速区分开。化学计量学工具层次聚类分析(HCA)法可用于提取每个光谱的区别特征，鉴别这六种光谱的归属。 对于这六个油样进行五次重复，获取已知油数据集的总共30个光谱。随后，分析了两个未知的油样，使光谱总数达到32。图5显示了 HCA 的输出树状图。数据清楚地区分油类，即五个辣椒油样本全部聚为一组。除了将六种类型的油聚在一起，HCA 还可以用于识别两个未知样品。未知样品1与橄榄油聚集在一起，因此可以鉴定为橄榄油，而未知样品2可以鉴定为葡萄籽油。 图4.六种食用油样品的拉曼光谱 图5.6种已知油样和2个未知油样的 HCA 将 EVOO样品分别与橄榄油和葡萄籽油混合，以模拟两个掺假油样品，并获取其拉曼光谱，图6和图7分别为掺杂油的拉曼光谱和 HCA分类图，结果显示在拉曼光谱上使用 HCA 可以在油类样品之间产生明显的簇，从而轻松识别出掺假样品。 图6.纯EVOO样品和两个掺假样品的拉曼光谱 图7.EVOO、橄榄油、葡萄籽油和两个掺假的 EVOO 样品的 HCA 结论 民以食为天，食以安为先，食品安全是国家越来越关注的问题。本文以 RMS1000 显微共聚焦拉曼光谱仪与化学计量分析结合使用，可以成功地识别食用油的种类。HCA树状图清楚地区分了油类和掺假样品，结果表明拉曼光谱法是食品安全中有用的分析工具。 民以食为天，食以安为先，食品安全是国家越来越关注的问题。本文以RMS1000显微共聚焦拉曼光谱仪与化学计量分析结合使用，可以成功地识别食用油的种类。HCA树状图清楚地区分了油类和掺假样品，结果表明拉曼光谱法是食品安全中有用的分析工具。