CN105466900A - 一种荧光发射光谱法定量鉴别橄榄油混掺玉米油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荧光发射光谱法定量鉴别橄榄油混掺玉米油的方法。橄榄油进入中国市场后受到了广泛热捧，也催生了制售混掺廉价玉米油等追逐利益的黑心产业。纯玉米油对363nm波长的激发光会产生最大发射波长为423nm的荧光反应，而橄榄油则会产生最大波长为675nm的特征荧光反应，且随着对应质量浓度的改变，特征波长峰强度呈函数关系，成为定量鉴别橄榄油中混掺廉价玉米油的有效手段。本发明通过配置一系列梯度质量浓度的橄榄油与玉米油的混合油，以363nm光为激发光照射，进行荧光发射波谱测定，通过最小二分拟合获得荧光发射强度关于橄榄油质量百分比的函数关系，就可以对疑似混掺玉米油的橄榄油产品进行快速、准确、便捷的定性和定量分析。

Description

一种荧光发射光谱法定量鉴别橄榄油混掺玉米油的方法

技术领域

本发明涉及一种荧光光谱识别技术，用于定量鉴别混掺玉米油的橄榄油产品的测试方法，属新型食品无损检测技术领域。

背景技术

橄榄油是由新鲜的油橄榄果实直接冷榨而成的，不经加热和化学处理，保留了天然营养成分。橄榄油被认为是迄今所发现的油脂中最适合人体营养的油脂。在地中海沿岸国家，橄榄油有着几千年的使用历史，被西方冠于“液体黄金”，“植物油皇后”，“地中海甘露”等美誉，原因就在于其极佳的天然保健功效，美容功效和理想的烹调用途。因此地中海沿岸国家如希腊、意大利等成为了世界盛名的橄榄油产地。

近年来，随着中国经济建设的巨大成就，越来越多的海外产品进入到了中国市场，丰富了老板姓的购物篮，而橄榄油正是其中之一。橄榄油在中国市场所受到的普遍追捧热销，以及其高昂的市场价格和利润空间也催生了变质油翻新包装，次品油充好，廉价油勾兑等橄榄油造假黑心产业链的出现。国家相关监管及执法部门正在加紧把关，查处、打击违规制售掺假橄榄油的各利益环节，全力保障广大消费者的合法权益、食品健康和财产安全。

为了配合职能机关对橄榄油产品的现场快速无损检测分析的需求，解决个别消费者对所购橄榄油产品品质的疑虑。快速、便捷、准确、低成本、易操作的鉴别技术及测试用品是该领域急需解决的重要问题。

物质在吸收电磁辐射后，受到激发的原子或分子在去激发过程中再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。当激发光源停止辐照试样以后，再发射过程立刻停止，这种再发射的光称为荧光。简单的理解就是物体经过较短波长的光照，把能量储存起来，然后缓慢放出较长波长的光，放出的光叫做荧光。如果把荧光的能量与波长关系表示出来就是荧光光谱。荧光光谱包括激发谱和发射谱两种。激发谱是荧光物质在不同波长的激发光作用下测得的某一波长处的荧光强度的变化情况，也就是不同波长的激发光的相对效率；发射谱则是某一固定波长的激发光作用下荧光强度在不同波长处的分布情况，也就是荧光中不同波长的光成分的相对强度。荧光光谱具有灵敏度高，选择性强，试样量少和方法简便等特点，是用于快速鉴别掺假橄榄油的极佳选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于363nm激发光源照射试样，采集试验在423nm发射光强度的荧光光谱法来定量鉴别橄榄油混掺玉米油的方法，发明包括以下步骤：

1.标准曲线的绘制：选取国家质检保证的特级初榨橄榄油和纯玉米油产品，配制梯度的质量比例系列，如橄榄油∶玉米油＝1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2和9∶1等9组混合样品，配合纯橄榄油、玉米油共计11组样品，测定该11组样品的荧光光谱得到不同橄榄油质量百分比的玉米橄榄混合油的标准曲线。

2.橄榄油质量百分比与荧光强度函数关系的拟合：使用测试得出的11组橄榄油质量百分比梯度的油品试样荧光强度，使用最小二乘法拟合得出荧光强度与橄榄油质量百分比的函数关系，即y＝kx+b，其中y代表试样在363nm光激发下发射的425nm及675nm波长的荧光强度，x代表试样的橄榄油质量百分比，k和b代表线性函数拟合参数。

3.待测样品的检测：当待测样品为可能的橄榄油和玉米油混合油时，取待测橄榄油样品5mL置于荧光光谱用石英比色皿中，将装载试样的比色皿置入荧光光谱仪，以363nm波长光激发，测量发射光谱423nm和675nm的强度，记录数值。

4.待测样品橄榄油质量百分比的计算：使用检测记录的待测样品发射光谱423nm或675nm处的强度代入函数公式，可计算出待测样品中橄榄油的质量百分比。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

本发明以橄榄油和玉米油对363nm激发光辐照会产生不同强度的423nm和675nm荧光发射谱为特异性指标，利用荧光光谱仪作为主要的检测工具，通过测试一系列不同橄榄油玉米油比例的混合油样品，构建了完整的测试条件与橄榄油含量的计算关系。本发明能快速、准确、简便的检测出橄榄油样品中是否含有玉米油以及混掺油品中橄榄油的质量百分比。

附图说明

图1，特级初榨纯橄榄油和玉米油在363nm激发光照下的发射光谱。

图2，不同质量比例橄榄油玉米油混合油的荧光光谱。

图3，不同质量比例橄榄油玉米油混合油的荧光光谱峰位放大图。

图4，不同质量比例橄榄油玉米油423nm荧光强度与橄榄油含量关系图。

图5，不同质量比例橄榄油玉米油675nm荧光强度与橄榄油含量关系图。

具体实施方式

仪器：日本岛津5301PC型荧光光谱仪、德国SartoriusBSA124S型电子分析天平、上海昂尼AM300L-H型强力电动搅拌机

实施例1：

1.确定特级初榨橄榄油和纯玉米油的荧光光谱激发条件：

量取特级初榨橄榄油和纯玉米油各5mL分别置于荧光光谱用石英比色皿中，将载样比色皿依次置入荧光光谱仪，按照如下扫描条件进行扫描其获荧光光谱图：

激发波长200-700nm；

发射波长200-700nm；

电压：500V；

扫描速度：800nm/分钟

获得的荧光光谱数据利用Origin7.0软件进行绘图，得到如图1所示的激发谱和发射谱。根据光谱信息，玉米油对波长为363nm的激发光会产生强烈的荧光反应，而橄榄油对波长为363nm的激发光没有明显的荧光反应。由此，可以利用363nm波长的激发光对橄榄油和玉米油进行荧光反应检测以进行鉴别。图1中的橄榄油和玉米油的荧光发射谱记录了两者进行363nm激发光照射后不同的荧光现象，在荧光发射谱423nm处，玉米油呈现了明显的特征峰，而橄榄油的发射谱中423nm波长光强度则较弱。相反，在675nm处，橄榄油存在相对峰强较小的特征峰，而玉米油的发射谱在675nm波长位置较弱。

2.测试梯度比例的橄榄油和玉米油的混合油荧光光谱：

使用电子分析天平，精确称量纯橄榄油和玉米油质量配制成总重为50g，橄榄油和玉米油质量比例分别为1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2和9∶1的系列9组样品，橄榄油的质量百分比依次为10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％和90％。将称量配制的混合油试样置入烧杯，使用上海昂尼AM300L-H型强力电动搅拌机150转/分钟高速混合0.5小时，得到混合均匀透明澄清的混合油样品。之后依次从9组混合油试样抽取5mL置入荧光色谱用石英比色皿，以363nm光激发，检测样品的发射光谱并利用Origin7.0软件绘制如图2所示。9组样品系列在363-700nm的发射光谱中呈现出两个特征峰，分别为423nm位置和675nm位置，且随着玉米油含量提高423nm处的峰位渐强。相反，随着橄榄油含量提高675nm处的峰位渐强。图3显示了梯度比例的橄榄油和玉米油的混合油发射光谱特征峰位的放大图。3.建立梯度比例混合油荧光发射谱特征峰强度与橄榄油质量百分比的关系：

从已测试的荧光发射光谱数据，即图2中提取各组分中423nm和675nm处的光谱强度，并提取图1中的纯玉米油和纯橄榄油发射光谱的423nm和675nm处强度数据作为橄榄油质量百分比为0和100％的对应试样，使用Origin7.0软件绘制。如图4所示，为纯橄榄油，纯玉米油和不同比例橄榄油与玉米油的混合油试样中423nm波长发射光谱的强度关于橄榄油质量百分比的关系图，通过最小二分法拟合，进一步得到此函数关系为：y＝-675.80x+688.95，式中y为423nm处发射光谱强度，x为对应样品橄榄油的质量百分比。如图5所示，为纯橄榄油，纯玉米油和不同比例橄榄油与玉米油的混合油试样中675nm波长发射光谱的强度关于橄榄油质量百分比的关系图，同样通过最小二分法拟合得到函数关系为：y＝54.61x+1.54，式中y为675nm发射光谱强度，x为橄榄油质量百分比。获得的两组关系式的拟合优度R²均大于99％。

在实施例1的基础上，分别进行了仪器精密度、测试稳定性和重现性实验，结果表明本发明所涉及的仪器精密度良好，发明具有较好的稳定性和结果重现性。

结果分析：从所得到的混合油样品363nm光激发的荧光发射光谱423nm和675nm荧光强度关于橄榄油质量百分比的关系可知，随着橄榄油质量百分比的变化，其荧光发射谱的出峰位置和峰数固定，而峰的强度数值存在十分明显、直观的差异，且呈现出函数关系。因此，使用本发明可以形象的鉴别混掺玉米油的橄榄油产品并对其中橄榄油含量进行计算。

Claims (1)

1.一种荧光发射光谱法定量鉴别橄榄油混掺玉米油的方法。其特征在于包含以下步骤：

标准曲线的绘制：使用特级初榨纯橄榄油和纯玉米油配制成质量比例依次为1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2和9∶1等9组混合样品，使用上海昂尼AM300L-H型实验室强力电动搅拌机以150圈/分钟的转速混合0.5小时，获得透明澄清、混合均匀的油品试样，配合纯橄榄油及玉米油共计11组样品。静置后分别取5mL样品，依次加入到荧光光谱用石英比色皿，以363nm波长激发光照射，获得样品的荧光发射光谱。

混合油样品荧光强度关于橄榄油质量百分比的函数关系：选取测试的荧光发射谱线423nm和675nm波长处荧光发射谱强度数据绘制其关于橄榄油质量百分比的关系图，通过最小二分法进一步拟合其函数关系。获得在423nm处，符合函数关系y＝-675.80x+688.95，而在675nm处，函数关系为y＝54.61x+1.54，式中y为荧光发射光谱强度，x为橄榄油质量百分比。