三維熒光光譜檢測地溝油

陳明惠　李昊　陳榮

摘要： 利用三維熒光光譜檢測靈敏度高、選擇性強(qiáng)和快速無污染的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)摻入了不同比例地溝油的植物油進(jìn)行了檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)摻入的地溝油的含量超過10%時(shí)，根據(jù)三維熒光光譜的熒光圖案特征和特定熒光激發(fā)波長的熒光強(qiáng)度下降程度，可以作為判斷該植物油是否摻入了地溝油的依據(jù)。使用三維熒光光譜檢測地溝油優(yōu)于其他檢測方法，其靈敏度和快速、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)適合用于地溝油的測定。

關(guān)鍵詞： 三維熒光； 光譜檢測； 地溝油

中圖分類號(hào)： O 433文獻(xiàn)標(biāo)志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2014.01.002

引言

生活中的地溝油泛指生活中存在的各種劣質(zhì)油，如提煉的泔水油、反復(fù)使用的炸油、動(dòng)物廢棄物加工提煉的油等等。地溝油是一種質(zhì)量極差又極其不衛(wèi)生的廢棄食用油，雖然其主要成分仍然是甘油三酯，但卻比真正的食用油多了許多致病、致癌的毒性物質(zhì)如黃曲毒素。若食用，將會(huì)破壞人們的白血球和消化道粘膜，引起食物中毒，甚至致癌的嚴(yán)重后果。目前，由于鑒別技術(shù)滯后等原因，研究如何快速、有效地鑒別出地溝油則顯得尤為重要。

國內(nèi)目前主要檢測地溝油的進(jìn)展大概可以分為：理化指標(biāo)分析[1]、重金屬檢測[2]、膽固醇含量檢測[3]、脂肪酸組成分析[4]，電導(dǎo)率法[5]等。但是，由于地溝油的產(chǎn)生和銷售的情況復(fù)雜，以及植物油本身的一些特性，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，上述方法多少會(huì)有一些局限，雖然可以鑒別地溝油，但檢測過程耗時(shí)較長，而且實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)雜，涉及的設(shè)備昂貴，不易進(jìn)行現(xiàn)場的操作。

利用三維熒光光譜分析的指紋性，通過熒光分光光度計(jì)的數(shù)據(jù)處理和Origin8.0繪圖軟件繪制出來的光譜圖完整地描繪出純植物油和不同比例配比的地溝油的熒光信息，根據(jù)這些光譜圖所顯示的熒光信息可以進(jìn)行判別被測樣品物質(zhì)是否摻雜了地溝油，結(jié)果比較理想。利用熒光檢測地溝油這種方法比其他檢測手段快捷方便，成本比其他檢測方式低，結(jié)果的準(zhǔn)確率較高，能節(jié)省很多的繁瑣程序；而且利用三維圖像能很快地分辨出是否摻入地溝油。

1三維熒光檢測原理

當(dāng)某種物質(zhì)經(jīng)過某種波長的入射光照射后，吸收光能后進(jìn)入激發(fā)態(tài)，并且立即激發(fā)并發(fā)出比入射光的波長長的出射光（波長范圍通常在可見光波段內(nèi)）；一旦停止入射光，其發(fā)光現(xiàn)象也會(huì)隨之立即消失，具有這種性質(zhì)的出射光就被稱之為熒光。 物質(zhì)之所以產(chǎn)生熒光，是因?yàn)樵诠庹丈涞侥承┰訒r(shí)，光的能量使物質(zhì)的原子核周圍的一些電子由原來的軌道躍遷到了能量更高的軌道，即從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)單線態(tài)或第二激發(fā)單線態(tài)等。但是，第一激發(fā)單線態(tài)或第二激發(fā)單線態(tài)等是不穩(wěn)定的，所以會(huì)恢復(fù)基態(tài)，當(dāng)電子由第一激發(fā)單線態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時(shí)，能量會(huì)以光的形式釋放，所以產(chǎn)生熒光。

三維熒光光譜的信息包括熒光強(qiáng)度（fluorescence intensity），激發(fā)波長（excitation wavelength，Ex）的熒光發(fā)射波長（emission wavelength，Em）的三個(gè)維度。三維熒光所含信息內(nèi)容豐富，并具有良好的選擇性和高靈敏度。三維熒光光譜主要反映了熒光強(qiáng)度隨激發(fā)波長和發(fā)射波長的變化而變化，因而能更完整地表征出物質(zhì)的熒光信息。

三維熒光光譜的表示形式主要有兩種：等角三維投影圖和等高線圖。等角投影圖形式比較直觀，反映的是從立體圖的任一固定角度所觀察到的投影圖。等角三維投影圖表示的熒光光譜圖比較直觀，容易從圖上觀察到熒光峰的位置、高度以及光譜的某些特性，但不容易直接提供激發(fā)波長和發(fā)射波長所對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度信息。等高線圖是以平面坐標(biāo)的橫軸為激發(fā)波長，縱軸表示為發(fā)射波長，平面坐標(biāo)上的各個(gè)點(diǎn)則表示由激發(fā)波長和發(fā)射波長所決定的樣品的熒光強(qiáng)度。等高線光譜圖通過記錄不同激發(fā)波長處的熒光光譜，將熒光強(qiáng)度相等的各點(diǎn)連接起來，在構(gòu)成的平面上顯示一系列等強(qiáng)度線組成的同心圓。中心最小的橢圓型閉合圈的位置對(duì)應(yīng)于立體圖的峰位置，其中閉合圈的疏密與立體圖中峰的陡度有關(guān)，閉合圈的形狀與立體圖中峰的形狀和走向角息息相關(guān)。顯然，可以得知等高線圖是立體圖降維顯示的結(jié)果，它解決了立體圖中峰峰遮蔽不易觀察的問題，集中體現(xiàn)了樣品成分和成分方面的微觀特征，清晰地揭示了譜圖的微細(xì)結(jié)構(gòu)，完整地表達(dá)了被檢測物質(zhì)的熒光信息[6]，具有指紋性特征。

產(chǎn)生熒光需要兩個(gè)必要條件，一是該物質(zhì)的分子必須具有能吸收激發(fā)光的結(jié)構(gòu)，通常是剛性、共軛雙鍵較強(qiáng)的平面和多環(huán)結(jié)構(gòu)；二是該分子必須具有一定程度的熒光效率，就是熒光物質(zhì)吸光后所發(fā)射的熒光量子數(shù)與吸收的激發(fā)光的量子數(shù)的比值。在使激發(fā)光的波長和強(qiáng)度保持不變的情況下，讓熒光物質(zhì)所發(fā)出的熒光通過發(fā)射單色器照射于檢測器上即進(jìn)行掃描，以熒光波長為橫坐標(biāo)，以熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，其作出的圖即為熒光光譜圖。讓不同波長的激發(fā)光激發(fā)熒光物質(zhì)使之發(fā)生熒光，而讓熒光以固定的發(fā)射波長照射到檢測器上，然后以激發(fā)光波長為橫坐標(biāo)，以熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)所繪制的圖，即為熒光激發(fā)光譜[7]。

2實(shí)驗(yàn)

2.1儀器、試劑及樣品

熒光光譜的檢測采用瓦里安Cary Eclipse熒光分光光度計(jì)及其配套軟件。試劑分為兩組：第一組實(shí)驗(yàn)用地溝油（自制，主要由茶籽油、花生油、動(dòng)物油各三分之一組成）；第二組實(shí)驗(yàn)用植物油（是金龍魚公司的非轉(zhuǎn)基因玉米油）和地溝油（是玉米油和動(dòng)物油以9∶1，7∶3，5∶5分別配制而成）。

2.2測試方法

第一組實(shí)驗(yàn)：取一支試管，分別加入各三分之一的茶籽油、花生油和動(dòng)物油，使其混合均勻，靜置待檢測。

第二組實(shí)驗(yàn)：取4支25 ml的具塞試管，分別加入10 ml，9 ml，7 ml，5 ml的植物油，然后按序分別加入動(dòng)物油0 ml，1 ml，3 ml，5 ml，使每一具試管的總油量為10 ml，靜置待檢測。

主要測試條件設(shè)定：激發(fā)波長范圍為200～700 nm，發(fā)射波長范圍為210～710 nm，激發(fā)狹縫為 5 nm，發(fā)射狹縫為10 nm，步長為10 nm，發(fā)射光譜通帶均為5 nm，激發(fā)、發(fā)射波長間隔均為2 nm，掃描速率為1 200 nm/min。

3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

3.1數(shù)據(jù)處理

第一組實(shí)驗(yàn)三維熒光光譜測量范圍選擇了激發(fā)波長范圍為200～700 nm，發(fā)射波長范圍為210～710 nm，范圍選定后將樣品放置熒光分光光度計(jì)內(nèi)檢測，檢測分析獲得的數(shù)據(jù)再導(dǎo)入Excel中整理，最后再通過Origin繪圖軟件生成矩陣?yán)L制光譜圖。

第二組實(shí)驗(yàn)激發(fā)波長范圍為200～700 nm，發(fā)射波長范圍為210～710 nm，

激發(fā)狹縫為5 nm，發(fā)射狹縫為10 nm，步長為10 nm，發(fā)射光譜通帶均為5 nm，激發(fā)、發(fā)射波長間隔均為2 nm，掃描速率為1 200 nm/min，范圍選定后將樣品放置熒光分光光度計(jì)內(nèi)檢測，檢測分析獲得的數(shù)據(jù)再導(dǎo)入Excel中整理，最后再通過Origin繪圖軟件生成矩陣?yán)L制光譜圖。

3.2數(shù)據(jù)結(jié)果分析

第一組實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)由茶籽油、花生油和動(dòng)物油各三分之一自制而成的地溝油樣品進(jìn)行檢測分析。

圖1即為由茶籽油、花生油和動(dòng)物油自制而成的地溝油樣品圖，如圖所示比起后面不同比例配比的地溝油有更多的熒光峰，這是由于含量越高的地溝油的成分也越復(fù)雜，即出現(xiàn)了越來越多的熒光物質(zhì)。由圖1顯示可知，地溝油的樣品圖像較后面摻雜不同含量，就地溝油的熒光強(qiáng)度而言，發(fā)生了較為明顯的散射。說明地溝油中存在著一定大小的顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)對(duì)入射光存在著一定程度的散射，但是這種散射作用較弱，在含量較少的地溝油中都沒有很明顯的反應(yīng)出來，只有當(dāng)?shù)販嫌秃枯^高時(shí)，這種散射才比較明顯。

第二組實(shí)驗(yàn)對(duì)純植物油和地溝油（純植物油和動(dòng)物油分別以9∶1，7∶3，5∶5比例配比）樣品進(jìn)行檢測分析。

圖2即為純植物油（非轉(zhuǎn)基因玉米油）的光譜圖，如圖可見在Ex=205 nm，Em=310 nm；Ex=225 nm，Em=480 nm；Ex=204 nm，Em=600 nm；Ex=215 nm，Em=690 nm；Ex=300 nm，Em=560 nm處都有熒光峰，五處的熒光峰對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度大小相近，這些熒光峰主要是植物油本身所含有的維生素E的熒光信息。雖然植物油中的主要成分是脂肪酸甘油酯，但脂肪酸甘油酯并不發(fā)熒光，植物油的熒光發(fā)光中心主要集中在維生素和色素中。

圖3即為植物油與動(dòng)物油9∶1配比的樣品圖，摻入地溝油的量為10%。如圖可見出現(xiàn)了兩個(gè)新的熒光峰Ex=450 nm，Em=590 nm；Ex=500 nm，Em=660 nm，其中Ex=450 nm，Em=590 nm處的熒光強(qiáng)度比較強(qiáng)，Ex=500 nm，Em=660 nm的熒光強(qiáng)度比較弱，這是由于摻入的地溝油是重復(fù)使用油，與空氣中氧接觸后發(fā)生水解、氧化、聚合等復(fù)雜反應(yīng)，產(chǎn)生了新的物質(zhì)如D-甘油酸、對(duì)二甲苯等，除了植物油本身維生素E的熒光外，新的物質(zhì)也會(huì)發(fā)生熒光。

圖4即為植物油與動(dòng)物油7∶3配比的樣品圖，摻入地溝油的量達(dá)到了30%，如圖所示，此時(shí)熒光強(qiáng)度最高的熒光峰發(fā)生了位移，從Ex=450 nm，Em=590 nm移到了Ex=400 nm，Em=600 nm；Ex=500 nm，Em=650 nm，可能是隨著樣品溶液中的地溝油含量增加，其他的物質(zhì)成分或此樣品有環(huán)境的影響。其中原Ex=500 nm，Em=660 nm處的熒光峰也發(fā)生了位移，并且熒光強(qiáng)度有所增強(qiáng)，這是由于隨著摻入的地溝油量的增加，地溝油中所含的主要物質(zhì)亦隨之增加，其反映的熒光強(qiáng)度也相應(yīng)增強(qiáng)。

圖5即為植物油與動(dòng)物油5∶5配比的樣品圖，摻入地溝油的量高達(dá)50%，相比7∶3的配比樣品圖兩處熒光強(qiáng)度較高的熒光峰已經(jīng)發(fā)生了越來越明顯的位移，且一開始熒光強(qiáng)度最高的熒光峰漸漸減少，說明地溝油中含有一些物質(zhì)對(duì)植物油中的維生素的淬滅作用，而另一熒光峰越來越高，說明隨著地溝油含量的增加，地溝油中的主要物質(zhì)也不斷增加，相應(yīng)的熒光強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。

4結(jié)論

通過上述實(shí)驗(yàn)的光譜圖分析可以得知：地溝油中存在著一些物質(zhì)會(huì)使維生素E熒光強(qiáng)度明顯降低；地溝油中存在著很多不同于新鮮食用油的物質(zhì)，其相應(yīng)的熒光信息在圖中可以很明顯地觀察到；地溝油還存在著一些顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)對(duì)入射光存在著一定程度的散射，在摻雜的地溝油含量不夠多的時(shí)候不會(huì)很明顯地反映出來，但是當(dāng)?shù)販嫌秃枯^高時(shí)，這種散射就會(huì)很明顯。

三維熒光光譜圖能夠獲得激發(fā)波長與發(fā)射波長或其它變量變化時(shí)的相應(yīng)的熒光強(qiáng)度信息，能較完整地描述出被測物質(zhì)的熒光信息。熒光強(qiáng)度的等值線生成一個(gè)“指紋圖”，根據(jù)其指紋譜的特征，可完成多組分混合物體系中較為復(fù)雜的定量和定性分析任務(wù)。所以可以借助三維熒光光譜圖譜的差異進(jìn)行油的不同種類和不同批次的鑒別和區(qū)分，為油類等物質(zhì)的鑒別提供了一種快速的方法。

三維熒光譜測量分析技術(shù)，不僅適用于現(xiàn)場操作，還可以避免費(fèi)時(shí)而又繁瑣的分離程序，能夠快速、精確、完整地描述出被測物質(zhì)的熒光信息。因其靈敏度高、選擇性強(qiáng)、快速無污染等特點(diǎn)，已經(jīng)成為非常重要的多組分物質(zhì)分析手段之一，在水體油污染檢測方面有著很好的應(yīng)用[810]。食用油和地溝油中均含有各種熒光成分，通過三維熒光光譜對(duì)食用油和地溝油的檢測，可以從三維熒光光譜的等角三維投影圖和等高線圖獲得它們的熒光信息，從熒光峰的位置、高度等進(jìn)行對(duì)比分析就可以快速檢測出食用油中是否摻雜了地溝油。

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3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

3.1數(shù)據(jù)處理

第一組實(shí)驗(yàn)三維熒光光譜測量范圍選擇了激發(fā)波長范圍為200～700 nm，發(fā)射波長范圍為210～710 nm，范圍選定后將樣品放置熒光分光光度計(jì)內(nèi)檢測，檢測分析獲得的數(shù)據(jù)再導(dǎo)入Excel中整理，最后再通過Origin繪圖軟件生成矩陣?yán)L制光譜圖。

第二組實(shí)驗(yàn)激發(fā)波長范圍為200～700 nm，發(fā)射波長范圍為210～710 nm，

激發(fā)狹縫為5 nm，發(fā)射狹縫為10 nm，步長為10 nm，發(fā)射光譜通帶均為5 nm，激發(fā)、發(fā)射波長間隔均為2 nm，掃描速率為1 200 nm/min，范圍選定后將樣品放置熒光分光光度計(jì)內(nèi)檢測，檢測分析獲得的數(shù)據(jù)再導(dǎo)入Excel中整理，最后再通過Origin繪圖軟件生成矩陣?yán)L制光譜圖。

3.2數(shù)據(jù)結(jié)果分析

第一組實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)由茶籽油、花生油和動(dòng)物油各三分之一自制而成的地溝油樣品進(jìn)行檢測分析。

圖1即為由茶籽油、花生油和動(dòng)物油自制而成的地溝油樣品圖，如圖所示比起后面不同比例配比的地溝油有更多的熒光峰，這是由于含量越高的地溝油的成分也越復(fù)雜，即出現(xiàn)了越來越多的熒光物質(zhì)。由圖1顯示可知，地溝油的樣品圖像較后面摻雜不同含量，就地溝油的熒光強(qiáng)度而言，發(fā)生了較為明顯的散射。說明地溝油中存在著一定大小的顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)對(duì)入射光存在著一定程度的散射，但是這種散射作用較弱，在含量較少的地溝油中都沒有很明顯的反應(yīng)出來，只有當(dāng)?shù)販嫌秃枯^高時(shí)，這種散射才比較明顯。

第二組實(shí)驗(yàn)對(duì)純植物油和地溝油（純植物油和動(dòng)物油分別以9∶1，7∶3，5∶5比例配比）樣品進(jìn)行檢測分析。

圖2即為純植物油（非轉(zhuǎn)基因玉米油）的光譜圖，如圖可見在Ex=205 nm，Em=310 nm；Ex=225 nm，Em=480 nm；Ex=204 nm，Em=600 nm；Ex=215 nm，Em=690 nm；Ex=300 nm，Em=560 nm處都有熒光峰，五處的熒光峰對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度大小相近，這些熒光峰主要是植物油本身所含有的維生素E的熒光信息。雖然植物油中的主要成分是脂肪酸甘油酯，但脂肪酸甘油酯并不發(fā)熒光，植物油的熒光發(fā)光中心主要集中在維生素和色素中。

圖3即為植物油與動(dòng)物油9∶1配比的樣品圖，摻入地溝油的量為10%。如圖可見出現(xiàn)了兩個(gè)新的熒光峰Ex=450 nm，Em=590 nm；Ex=500 nm，Em=660 nm，其中Ex=450 nm，Em=590 nm處的熒光強(qiáng)度比較強(qiáng)，Ex=500 nm，Em=660 nm的熒光強(qiáng)度比較弱，這是由于摻入的地溝油是重復(fù)使用油，與空氣中氧接觸后發(fā)生水解、氧化、聚合等復(fù)雜反應(yīng)，產(chǎn)生了新的物質(zhì)如D-甘油酸、對(duì)二甲苯等，除了植物油本身維生素E的熒光外，新的物質(zhì)也會(huì)發(fā)生熒光。

圖4即為植物油與動(dòng)物油7∶3配比的樣品圖，摻入地溝油的量達(dá)到了30%，如圖所示，此時(shí)熒光強(qiáng)度最高的熒光峰發(fā)生了位移，從Ex=450 nm，Em=590 nm移到了Ex=400 nm，Em=600 nm；Ex=500 nm，Em=650 nm，可能是隨著樣品溶液中的地溝油含量增加，其他的物質(zhì)成分或此樣品有環(huán)境的影響。其中原Ex=500 nm，Em=660 nm處的熒光峰也發(fā)生了位移，并且熒光強(qiáng)度有所增強(qiáng)，這是由于隨著摻入的地溝油量的增加，地溝油中所含的主要物質(zhì)亦隨之增加，其反映的熒光強(qiáng)度也相應(yīng)增強(qiáng)。

圖5即為植物油與動(dòng)物油5∶5配比的樣品圖，摻入地溝油的量高達(dá)50%，相比7∶3的配比樣品圖兩處熒光強(qiáng)度較高的熒光峰已經(jīng)發(fā)生了越來越明顯的位移，且一開始熒光強(qiáng)度最高的熒光峰漸漸減少，說明地溝油中含有一些物質(zhì)對(duì)植物油中的維生素的淬滅作用，而另一熒光峰越來越高，說明隨著地溝油含量的增加，地溝油中的主要物質(zhì)也不斷增加，相應(yīng)的熒光強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。

4結(jié)論

通過上述實(shí)驗(yàn)的光譜圖分析可以得知：地溝油中存在著一些物質(zhì)會(huì)使維生素E熒光強(qiáng)度明顯降低；地溝油中存在著很多不同于新鮮食用油的物質(zhì)，其相應(yīng)的熒光信息在圖中可以很明顯地觀察到；地溝油還存在著一些顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)對(duì)入射光存在著一定程度的散射，在摻雜的地溝油含量不夠多的時(shí)候不會(huì)很明顯地反映出來，但是當(dāng)?shù)販嫌秃枯^高時(shí)，這種散射就會(huì)很明顯。

三維熒光光譜圖能夠獲得激發(fā)波長與發(fā)射波長或其它變量變化時(shí)的相應(yīng)的熒光強(qiáng)度信息，能較完整地描述出被測物質(zhì)的熒光信息。熒光強(qiáng)度的等值線生成一個(gè)“指紋圖”，根據(jù)其指紋譜的特征，可完成多組分混合物體系中較為復(fù)雜的定量和定性分析任務(wù)。所以可以借助三維熒光光譜圖譜的差異進(jìn)行油的不同種類和不同批次的鑒別和區(qū)分，為油類等物質(zhì)的鑒別提供了一種快速的方法。

三維熒光譜測量分析技術(shù)，不僅適用于現(xiàn)場操作，還可以避免費(fèi)時(shí)而又繁瑣的分離程序，能夠快速、精確、完整地描述出被測物質(zhì)的熒光信息。因其靈敏度高、選擇性強(qiáng)、快速無污染等特點(diǎn)，已經(jīng)成為非常重要的多組分物質(zhì)分析手段之一，在水體油污染檢測方面有著很好的應(yīng)用[810]。食用油和地溝油中均含有各種熒光成分，通過三維熒光光譜對(duì)食用油和地溝油的檢測，可以從三維熒光光譜的等角三維投影圖和等高線圖獲得它們的熒光信息，從熒光峰的位置、高度等進(jìn)行對(duì)比分析就可以快速檢測出食用油中是否摻雜了地溝油。

參考文獻(xiàn)：

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3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

3.1數(shù)據(jù)處理

第一組實(shí)驗(yàn)三維熒光光譜測量范圍選擇了激發(fā)波長范圍為200～700 nm，發(fā)射波長范圍為210～710 nm，范圍選定后將樣品放置熒光分光光度計(jì)內(nèi)檢測，檢測分析獲得的數(shù)據(jù)再導(dǎo)入Excel中整理，最后再通過Origin繪圖軟件生成矩陣?yán)L制光譜圖。

第二組實(shí)驗(yàn)激發(fā)波長范圍為200～700 nm，發(fā)射波長范圍為210～710 nm，

激發(fā)狹縫為5 nm，發(fā)射狹縫為10 nm，步長為10 nm，發(fā)射光譜通帶均為5 nm，激發(fā)、發(fā)射波長間隔均為2 nm，掃描速率為1 200 nm/min，范圍選定后將樣品放置熒光分光光度計(jì)內(nèi)檢測，檢測分析獲得的數(shù)據(jù)再導(dǎo)入Excel中整理，最后再通過Origin繪圖軟件生成矩陣?yán)L制光譜圖。

3.2數(shù)據(jù)結(jié)果分析

第一組實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)由茶籽油、花生油和動(dòng)物油各三分之一自制而成的地溝油樣品進(jìn)行檢測分析。

圖1即為由茶籽油、花生油和動(dòng)物油自制而成的地溝油樣品圖，如圖所示比起后面不同比例配比的地溝油有更多的熒光峰，這是由于含量越高的地溝油的成分也越復(fù)雜，即出現(xiàn)了越來越多的熒光物質(zhì)。由圖1顯示可知，地溝油的樣品圖像較后面摻雜不同含量，就地溝油的熒光強(qiáng)度而言，發(fā)生了較為明顯的散射。說明地溝油中存在著一定大小的顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)對(duì)入射光存在著一定程度的散射，但是這種散射作用較弱，在含量較少的地溝油中都沒有很明顯的反應(yīng)出來，只有當(dāng)?shù)販嫌秃枯^高時(shí)，這種散射才比較明顯。

第二組實(shí)驗(yàn)對(duì)純植物油和地溝油（純植物油和動(dòng)物油分別以9∶1，7∶3，5∶5比例配比）樣品進(jìn)行檢測分析。

圖2即為純植物油（非轉(zhuǎn)基因玉米油）的光譜圖，如圖可見在Ex=205 nm，Em=310 nm；Ex=225 nm，Em=480 nm；Ex=204 nm，Em=600 nm；Ex=215 nm，Em=690 nm；Ex=300 nm，Em=560 nm處都有熒光峰，五處的熒光峰對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度大小相近，這些熒光峰主要是植物油本身所含有的維生素E的熒光信息。雖然植物油中的主要成分是脂肪酸甘油酯，但脂肪酸甘油酯并不發(fā)熒光，植物油的熒光發(fā)光中心主要集中在維生素和色素中。

圖3即為植物油與動(dòng)物油9∶1配比的樣品圖，摻入地溝油的量為10%。如圖可見出現(xiàn)了兩個(gè)新的熒光峰Ex=450 nm，Em=590 nm；Ex=500 nm，Em=660 nm，其中Ex=450 nm，Em=590 nm處的熒光強(qiáng)度比較強(qiáng)，Ex=500 nm，Em=660 nm的熒光強(qiáng)度比較弱，這是由于摻入的地溝油是重復(fù)使用油，與空氣中氧接觸后發(fā)生水解、氧化、聚合等復(fù)雜反應(yīng)，產(chǎn)生了新的物質(zhì)如D-甘油酸、對(duì)二甲苯等，除了植物油本身維生素E的熒光外，新的物質(zhì)也會(huì)發(fā)生熒光。

圖4即為植物油與動(dòng)物油7∶3配比的樣品圖，摻入地溝油的量達(dá)到了30%，如圖所示，此時(shí)熒光強(qiáng)度最高的熒光峰發(fā)生了位移，從Ex=450 nm，Em=590 nm移到了Ex=400 nm，Em=600 nm；Ex=500 nm，Em=650 nm，可能是隨著樣品溶液中的地溝油含量增加，其他的物質(zhì)成分或此樣品有環(huán)境的影響。其中原Ex=500 nm，Em=660 nm處的熒光峰也發(fā)生了位移，并且熒光強(qiáng)度有所增強(qiáng)，這是由于隨著摻入的地溝油量的增加，地溝油中所含的主要物質(zhì)亦隨之增加，其反映的熒光強(qiáng)度也相應(yīng)增強(qiáng)。

圖5即為植物油與動(dòng)物油5∶5配比的樣品圖，摻入地溝油的量高達(dá)50%，相比7∶3的配比樣品圖兩處熒光強(qiáng)度較高的熒光峰已經(jīng)發(fā)生了越來越明顯的位移，且一開始熒光強(qiáng)度最高的熒光峰漸漸減少，說明地溝油中含有一些物質(zhì)對(duì)植物油中的維生素的淬滅作用，而另一熒光峰越來越高，說明隨著地溝油含量的增加，地溝油中的主要物質(zhì)也不斷增加，相應(yīng)的熒光強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。

4結(jié)論

通過上述實(shí)驗(yàn)的光譜圖分析可以得知：地溝油中存在著一些物質(zhì)會(huì)使維生素E熒光強(qiáng)度明顯降低；地溝油中存在著很多不同于新鮮食用油的物質(zhì)，其相應(yīng)的熒光信息在圖中可以很明顯地觀察到；地溝油還存在著一些顆粒物質(zhì)，這些顆粒物質(zhì)對(duì)入射光存在著一定程度的散射，在摻雜的地溝油含量不夠多的時(shí)候不會(huì)很明顯地反映出來，但是當(dāng)?shù)販嫌秃枯^高時(shí)，這種散射就會(huì)很明顯。

三維熒光光譜圖能夠獲得激發(fā)波長與發(fā)射波長或其它變量變化時(shí)的相應(yīng)的熒光強(qiáng)度信息，能較完整地描述出被測物質(zhì)的熒光信息。熒光強(qiáng)度的等值線生成一個(gè)“指紋圖”，根據(jù)其指紋譜的特征，可完成多組分混合物體系中較為復(fù)雜的定量和定性分析任務(wù)。所以可以借助三維熒光光譜圖譜的差異進(jìn)行油的不同種類和不同批次的鑒別和區(qū)分，為油類等物質(zhì)的鑒別提供了一種快速的方法。

三維熒光譜測量分析技術(shù)，不僅適用于現(xiàn)場操作，還可以避免費(fèi)時(shí)而又繁瑣的分離程序，能夠快速、精確、完整地描述出被測物質(zhì)的熒光信息。因其靈敏度高、選擇性強(qiáng)、快速無污染等特點(diǎn)，已經(jīng)成為非常重要的多組分物質(zhì)分析手段之一，在水體油污染檢測方面有著很好的應(yīng)用[810]。食用油和地溝油中均含有各種熒光成分，通過三維熒光光譜對(duì)食用油和地溝油的檢測，可以從三維熒光光譜的等角三維投影圖和等高線圖獲得它們的熒光信息，從熒光峰的位置、高度等進(jìn)行對(duì)比分析就可以快速檢測出食用油中是否摻雜了地溝油。

參考文獻(xiàn)：

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