李少華,李 申,李翠翠
(1.河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州 450046;2.南陽(yáng)理工學(xué)院張仲景康養(yǎng)與食品學(xué)院,河南南陽(yáng) 473000)
食用油脂,也被稱為液體奶精、液體植脂末等,根據(jù)來(lái)源可分為動(dòng)物性脂類和植物油兩大類,前者包括動(dòng)物體脂(如牛脂、羊脂、豬脂等)、乳脂、魚脂等,后者包括大豆油、棉籽油、芝麻油、菜籽油、花生油、葵花子油等。在世界范圍內(nèi),它們因種類、純度、營(yíng)養(yǎng)成分等指標(biāo)的不同而在價(jià)格上差異懸殊,導(dǎo)致一些不法分子為牟取暴利而將低附加值食用油摻入到高附加值植物油中,更有甚者,將劣質(zhì)、有毒油脂摻入食用油脂中,由此引發(fā)的食品安全問(wèn)題也屢見不鮮。因此,食用油脂的真?zhèn)涡詸z測(cè)和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督就顯得非常重要,世界各國(guó)也都對(duì)食用油脂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不斷進(jìn)行修訂和完善,頒布了多臺(tái)相關(guān)法律法規(guī),對(duì)食用油脂的質(zhì)量監(jiān)控和衛(wèi)生指標(biāo)提出了更高的要求,切實(shí)保障人民餐桌上的安全。
目前,對(duì)食用油脂檢測(cè)的主要內(nèi)容有真?zhèn)涡澡b別、摻雜摻假檢測(cè)、品質(zhì)參數(shù)測(cè)定(主要包括碘值、酸價(jià)、游離脂肪酸、過(guò)氧化值、轉(zhuǎn)基因成分、皂化值)。采用的檢測(cè)方法包括色譜法(氣相、液相)、光譜法(如紅外光譜、熒光光譜、紫外-可見光譜、原子光譜、低場(chǎng)核磁共振法)、顯色法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、碳同位素比值質(zhì)譜、電子鼻、電子舌等其它方法。以往也有不少學(xué)者對(duì)食用油脂的檢測(cè)技術(shù)做了歸納和綜述,但圍繞利用近期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)(如利用機(jī)器視覺(jué)、基因組學(xué)、仿生學(xué)等)檢測(cè)食用油脂摻偽方面的綜述相對(duì)較少。因此,在前期報(bào)道的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,結(jié)合近期食用油脂檢測(cè)的最新相關(guān)國(guó)內(nèi)外研究成果,本文綜述了國(guó)內(nèi)外近年來(lái)食用油脂檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展,并對(duì)未來(lái)檢測(cè)技術(shù)提出了展望,旨在為進(jìn)一步推動(dòng)快速、低成本、無(wú)損、在線檢測(cè)技術(shù)在食用油脂中的應(yīng)用提供理論依據(jù),為廣大科研究人員的檢測(cè)工作提供參考。
色譜法是一種經(jīng)典的分離和分析方法,在分析化學(xué)、生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。該法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配,以流動(dòng)相對(duì)固定相中的混合物進(jìn)行洗脫,混合物中不同的物質(zhì)會(huì)以不同的速度沿固定相移動(dòng),最終達(dá)到分離的效果。根據(jù)流動(dòng)相的狀態(tài)可分為氣相色譜和液相色譜。
不同種類的植物油的化學(xué)組成和含量存在差異,因此根據(jù)氣相色譜技術(shù)分析油脂的脂肪酸組成及含量,可判定油脂種類和摻偽情況。王芳等根據(jù)氣相色譜法(GC)追蹤了芝麻油中脂肪酸的分布特征,并據(jù)此判定芝麻油中摻入大豆油的含量。常穎萃同樣根據(jù)該法測(cè)定了菜籽油、棕櫚油、大豆油、葵花籽油、玉米油和油茶籽油的脂肪酸,根據(jù)脂肪酸含量的變化規(guī)律可有效鑒別這些油摻入山茶油的量。
然而,由于油脂摻偽成分的復(fù)雜性、多元性,單一的GC 測(cè)定越來(lái)越無(wú)法滿足于分析不同來(lái)源、不同品種的油脂,將氣相色譜與質(zhì)譜、離子色譜等聯(lián)合使用成為了近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),如Cao 等根據(jù)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),六種甘油單酸酯在連續(xù)加熱時(shí)有累積行為,即可據(jù)此鑒別食用油中是否存在地溝油。
近年來(lái),將儀器分析與多元統(tǒng)計(jì)分析法(如主成分分析、聚類分析、判別分析等)相結(jié)合更推動(dòng)了檢測(cè)效果的大幅度提升。Tian 等比較分析了GC 和氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)檢測(cè)花生油中摻入不同比例菜籽油的情況,經(jīng)主成分分析(PCA)和聚類分析(CA)后的結(jié)果表明,與GC 技術(shù)相比,GC-IMS可正確區(qū)分出含1%菜籽油的花生油,該法具有更高的效率和可行性,可作為檢測(cè)各種物質(zhì)摻偽的憑據(jù)。通常,檢測(cè)效果也會(huì)隨著統(tǒng)計(jì)分析方法的不同而不同,Xing 等通過(guò)測(cè)定脂肪酸組成,利用GC 法結(jié)合判別分析、PCA 方法研究了芝麻油和摻入菜籽油、大豆油、葵花籽油、玉米油的其它四種混合芝麻油中的脂肪酸組成進(jìn)行分析,總準(zhǔn)確度可達(dá)97.27%~100%,而利用偏最小二乘回歸的多元量化方法,可成功定量識(shí)別摻入的四種植物油的種類和含量。此外,建立數(shù)學(xué)模型也可提升檢測(cè)精度,Zhang 等研究了高價(jià)油的摻假,利用GC/MS 技術(shù)檢測(cè)了五種食用油的脂肪酸組分,并采用主成分分析和層次聚類分析等多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)五種食用油中的28 種脂肪酸進(jìn)行了鑒定和分類。結(jié)果表明,這些食用油的脂肪酸氣相圖譜可將五種食用植物油分為五類,即可用于真?zhèn)舞b定,同時(shí),該團(tuán)隊(duì)利用Montecarlo 方法模擬五種食用油的摻假行為后發(fā)現(xiàn),該模型能識(shí)別出這五種食用油,并能靈敏檢測(cè)出食用油中摻假量為10%左右的其它油脂。
液相色譜法具有分離對(duì)象不受沸點(diǎn)限制、適宜對(duì)熱穩(wěn)定性差的樣品組分進(jìn)行分析等優(yōu)點(diǎn),食用油氧化后,其脂肪酸組分和含量會(huì)發(fā)生明顯變化,因此可用液相色譜法檢測(cè)氧化產(chǎn)物,從而鑒定食用油的品質(zhì)。Aadil 等采用二極管陣列(DAD)串聯(lián)熒光檢測(cè)(FLD)的高效液相色譜法(HPLC)采集了7 種特級(jí)初榨橄欖油中酚類成分的指紋圖譜以認(rèn)證橄欖油的品種。先采用PCA 初步分析,再借助偏最小二乘判別分析(PLS-DA)、簇類獨(dú)立軟模式法(SIMCA)和k-最近鄰算法(K-NN)三種模式對(duì)色譜指紋圖譜矩陣進(jìn)行識(shí)別,結(jié)果表明,所建立的分類模型具有很強(qiáng)的敏感性和選擇性,可有效識(shí)別和預(yù)測(cè)橄欖油的品種和種植基地,這一研究結(jié)果也證實(shí)了色譜數(shù)據(jù)集與化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)聯(lián)用可提高判定油脂品種的準(zhǔn)確度。Anam 等同樣采用該法檢測(cè)了橄欖油和其它食用植物油樣品,并采用幾種常用分類方法對(duì)樣品進(jìn)行鑒別。Al-rimawi 等通過(guò)HPLC-UV 測(cè)定建立了一種簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、選擇性好的測(cè)定橄欖油中丙二醛的方法,回收率高達(dá)97.1%~99.1%。Wang 等根據(jù)高效液相色譜法測(cè)定了幾種常見油樣中的己醛、庚醛、辛酸、壬醛和癸醛,結(jié)果發(fā)現(xiàn),正規(guī)企業(yè)生產(chǎn)的食用油幾乎不含這幾種醛類,而地溝油中這些醛含量較高,即以這五種醛為標(biāo)記物可以快速鑒別地溝油。
氣相色譜法、液相色譜法等色譜檢測(cè)在判斷食用油脂摻偽和種類鑒別方面具有高效率、高靈敏度性等優(yōu)點(diǎn),也可以判定物質(zhì)的多種組分,是國(guó)標(biāo)中推薦的植物油摻偽檢測(cè)的主要方法,目前對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍、成熟。但其缺點(diǎn)也很明顯,如檢測(cè)設(shè)備便攜性差、檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備和檢測(cè)費(fèi)用昂貴、檢測(cè)過(guò)程繁瑣、對(duì)技術(shù)人員要求高、適用范圍受限等,因此,色譜法的實(shí)際操作性優(yōu)勢(shì)不明顯。
光譜法是基于物質(zhì)與電磁輻射相互作用基礎(chǔ)上的一類分析手段,具有無(wú)損、快速、試樣用量少、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),目前主要有紅外吸收光譜法、熒光光譜法、拉曼光譜法、紫外-可見吸收光譜法、太赫茲光譜法、低場(chǎng)核磁共振法、原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法等。
目前,紅外光譜檢測(cè)技術(shù)日臻成熟,按照光譜的波長(zhǎng)范圍可分為近紅外、中紅外(2.5~25 μm)、遠(yuǎn)紅外三種波段,常用于油脂的分類、品質(zhì)分析和摻偽檢測(cè),主要測(cè)定指標(biāo)包括過(guò)氧化值、酸值、皂化值、游離脂肪酸等。Dacosta 等使用近紅外光譜和化學(xué)計(jì)量法考察了不同分類模型對(duì)50 份不同保質(zhì)期的大豆油的過(guò)氧化值的影響,結(jié)果表明,近紅外光譜可對(duì)大豆油樣品進(jìn)行分類,準(zhǔn)確率達(dá)到98%。陳洪亮等則采用近紅外快速檢測(cè)儀聯(lián)合稀疏編碼算法和支持向量分類法建立摻偽定性模型,對(duì)摻入大豆油與菜籽油的芝麻油樣本的鑒別準(zhǔn)確率可達(dá)100%。中紅外光譜技術(shù)雖然起步較晚,但具有樣品預(yù)處理過(guò)程簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)樣品無(wú)損檢測(cè)、有毒化學(xué)試劑使用量少、可聯(lián)合化學(xué)計(jì)量法與建模技術(shù)開展樣品的精準(zhǔn)分析等優(yōu)點(diǎn)。Consuelo 等研究了預(yù)測(cè)因子逐步正交化與多元校正法結(jié)合對(duì)中紅外光譜技術(shù)的可靠性的預(yù)測(cè),結(jié)果表明,中紅外光譜結(jié)合多元校正模型可預(yù)測(cè)橄欖油中過(guò)氧化值的含量。石曉妮研究了中紅外光譜振動(dòng)頻率的變化,從而判斷橄欖油的游離脂肪含量、種類等信息,通過(guò)聚類分析判定橄欖油的質(zhì)量和摻假情況。Moharam 等采用傅立葉變換紅外光譜法考察了微波加熱過(guò)程中油脂光譜的變化情況,結(jié)果表明,微波加熱后油脂吸收峰的強(qiáng)度比新鮮食用油變化更顯著,而吸收峰的位移并未改變,這可能是微波加熱導(dǎo)致油脂中油酸和亞油酸的減少所致。
可見,紅外光譜既可以高效、快速地對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),又可以不破壞樣品,具有操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn),尤其是已開發(fā)出便攜式的傅里葉紅外光譜儀,這些優(yōu)勢(shì)都推動(dòng)了該方法的快速發(fā)展,可以認(rèn)為它是目前油脂摻偽檢測(cè)的最成熟、最健全的方法。
熒光光譜法是利用某些物質(zhì)在紫外光照射時(shí)所發(fā)生的熒光特性和強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性或定量分析的方法,具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、用樣量少、方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。特級(jí)初榨橄欖油含有高含量的抗氧化成分和單不飽和脂肪酸,價(jià)格顯著高于其它植物油,因此在特級(jí)初榨橄欖油中摻入劣質(zhì)植物油的現(xiàn)象非常普遍。Mu 等利用473 nm 激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)結(jié)合多變量分析模型定量檢測(cè)了摻假橄欖油,280 組數(shù)據(jù)被成功分為橄欖油、油菜籽、花生油和調(diào)和油四大組。此外,該團(tuán)隊(duì)還建立了偏最小二乘模型預(yù)測(cè)摻雜濃度,誤差小于2%,此法具有無(wú)損、無(wú)需前處理樣品等優(yōu)勢(shì)。隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)熒光光譜因其無(wú)法對(duì)摻假樣品特征信息進(jìn)行有效提取而被三維熒光光譜取代,Xu 等利用聚類分析和準(zhǔn)蒙特卡羅積分來(lái)識(shí)別和量化植物油,采用激發(fā)波長(zhǎng)250~400 nm和發(fā)射波長(zhǎng)260~750 nm 來(lái)獲得三維熒光光譜,該技術(shù)可有效鑒別和定量分析混合植物油(葵花籽油、大豆油和花生油)中單一植物油的含量。吳希軍等通過(guò)測(cè)定芝麻油樣品的三維熒光光譜數(shù)據(jù)并得到三維熒光光譜圖,用Zernike 圖像矩提取三維光譜灰度圖的特征信息后用類平均法進(jìn)行聚類分析,結(jié)果表明,光譜數(shù)據(jù)的Zernike 矩特征結(jié)合聚類分析和GRNN 模型可獲得良好的定性和定量分析結(jié)果。然而,由于樣品易受其它元素的干擾或者譜圖出現(xiàn)疊加峰等現(xiàn)象,致使熒光光譜法的準(zhǔn)確度不夠高,盡管該法可與化學(xué)計(jì)量法聯(lián)合建立數(shù)學(xué)模型模型以提高結(jié)果的準(zhǔn)確度,但目前熒光光譜法的應(yīng)用仍不及紅外光譜法。
油脂分子中不同化學(xué)鍵振動(dòng)可對(duì)應(yīng)不同的拉曼光譜(主要分布在800~1800 和2800~3050 cm范圍內(nèi)),而不同的化學(xué)鍵振動(dòng)對(duì)應(yīng)固定的波長(zhǎng),因此,借助拉曼光譜上的特定波長(zhǎng)的吸收強(qiáng)度可對(duì)食用油脂做定性和定量分析。Dong 等利用拉曼光譜測(cè)定出了植物油的脂肪酸組分,并建立了最小二乘支持向量機(jī)校正模型對(duì)油酸、亞油酸和亞麻酸的組分進(jìn)行預(yù)測(cè)。Gouvinhas 等采用拉曼光譜法和化學(xué)計(jì)量學(xué)法(主成分分析、判別分析、主成分回歸和偏最小二乘回歸)鑒別和表征了不同成熟階段的三個(gè)品種特級(jí)初榨橄欖油的特性,結(jié)果表明,橄欖油過(guò)氧化值和游離酸度的模型具有良好的定標(biāo)和預(yù)測(cè)值,并具有較高的測(cè)定系數(shù)(>0.933),因此,拉曼光譜與多元分析方法相結(jié)合,可以快速預(yù)測(cè)橄欖油在成熟過(guò)程中的化學(xué)特性。王季鋒以高質(zhì)量的橄欖油和摻入5%、10%、20%大豆油及玉米油的橄欖油為研究對(duì)象,考察了溫度變化對(duì)拉曼光譜測(cè)定結(jié)果的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),降溫后的拉曼光譜及以降溫為擾動(dòng)因子的二維同步相關(guān)拉曼光譜,對(duì)摻假食用油具有更高的辨識(shí)能力。
綜上所述,拉曼光譜法和紅外光譜法都是發(fā)生在紅外區(qū),前者無(wú)吸收光譜,其本質(zhì)是一種階數(shù)更高的光子分子相互作用的結(jié)果,可檢測(cè)無(wú)極性的對(duì)稱分子,后者是產(chǎn)生了吸收光譜所致,因此,從某種程度上講,拉曼光譜法可彌補(bǔ)紅外光譜法的某些缺陷。
該法是基于不同種類油脂分子中的雙鍵數(shù)目和未共享電子對(duì)的共軛情況的不同判定食用油的種類。Zhang 等利用紫外-可見光譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量法研究了加熱對(duì)食用油(玉米油、葵花籽油、菜籽油、花生油、大豆油和芝麻油)酸價(jià)的影響,對(duì)它們的一階導(dǎo)數(shù)光譜分析結(jié)果表明,370 nm 處的峰是加熱油的一個(gè)共同指標(biāo),應(yīng)用偏最小二乘回歸(PLS)和主成分回歸(PCR)分別建立了各種油品酸值的定量模型后可知,PLS 模型比PCR 模型具有更好的預(yù)測(cè)性能,利用支持向量回歸建立了6 種油的綜合定量模型,預(yù)測(cè)結(jié)果的決定系數(shù)為0.9932,均方根誤差(RMSE)為0.0656。Regina 等則利用可見光譜對(duì)特級(jí)初榨橄欖油中四種摻假物做了定量分析,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為預(yù)測(cè)模型得到的平均預(yù)測(cè)誤差僅為1.2%??梢姡贤饪梢姽庾V法是一種比較常用的方法,但在摻偽檢測(cè)做定量分析時(shí)它并不能單獨(dú)用來(lái)確定某未知化合物,而是需要與其它方法連用,才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確分析。
太赫茲(THz)光譜作為一種新型的光譜技術(shù),本質(zhì)上是介于紅外和微波波段的電磁波,該段電磁波包含了物質(zhì)的物理、化學(xué)和結(jié)構(gòu)信息,具有快速、無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)。Lu 等利用太赫茲時(shí)域光譜(THz-TDS)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法定量分析了具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的谷氨基酸和谷氨酰胺的二元混合物,通過(guò)PLS 和區(qū)間偏最小二乘法(iPLS)建立回歸模型預(yù)測(cè)混合物的含量,與傳統(tǒng)PLS 模型相比,iPLS 模型在谷氨酰胺和谷氨酸的預(yù)測(cè)RMSEP 較低,交叉驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)較高。Liu 等利用THz-TDS 系統(tǒng)快速鑒別了四種不同產(chǎn)地的特級(jí)初榨橄欖油的可行性,結(jié)果表明,THz-TDS 法聯(lián)合最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)與遺傳算法(GA)可有效鑒定出油脂的脂肪酸組成和吸收光譜方面存在明顯差異,并實(shí)現(xiàn)較好分類,準(zhǔn)確率為96.25%。然而,太赫茲光譜法本身也有很多問(wèn)題尚未解決,如實(shí)驗(yàn)條件苛刻、儀器體系龐大、便攜性較差、光譜體系不成熟等,這些難題也限制了該法的廣泛應(yīng)用。
低場(chǎng)核磁共振(LF-NMR)是恒定磁場(chǎng)強(qiáng)度在0.5 T 以下的基于原子核磁性的波譜技術(shù),通過(guò)測(cè)量橫向、縱向弛豫時(shí)間及其對(duì)應(yīng)的質(zhì)子密度等指標(biāo)從微觀上研究食品內(nèi)部水分分布和流體動(dòng)力學(xué)遷移情況,具有快速、無(wú)損、準(zhǔn)確的特點(diǎn),在食用油脂方面常作為摻假檢測(cè)的主要方式。比如應(yīng)用低場(chǎng)核磁共振檢測(cè)技術(shù)結(jié)合PCA 對(duì)幾種不同品牌的純葡萄籽油和摻偽葡萄籽油進(jìn)行檢測(cè)分析后發(fā)現(xiàn),PCA可明顯區(qū)分葡萄籽油、大豆油、玉米油、稻米油的LF-NMR 弛豫特征數(shù)據(jù);并且PCA 得分圖上能有效區(qū)分葡萄籽油中不同油脂的摻偽比例,摻假比例越高,區(qū)分效果越好。陸燕等采用NMR 技術(shù)鑒別了天然冬青油,結(jié)果顯示,冬青油樣品均為水楊酸甲酯的C,H 結(jié)構(gòu)。Zhu 等研究認(rèn)為,LF-NMR 聯(lián)合PCA 和判別分析模型可有效鑒定出花生油中摻入10%以上的棕櫚油、大豆油及葡萄籽油。
作為近年來(lái)發(fā)展較快的檢測(cè)技術(shù),穩(wěn)定同位素技術(shù)的靈敏度高、檢測(cè)限低,尤其對(duì)那些摻假物和原物組分接近的樣品具有獨(dú)特的檢測(cè)優(yōu)勢(shì),目前被廣泛應(yīng)用于食品摻雜、摻假、產(chǎn)地溯源等領(lǐng)域。與其它技術(shù)相比,穩(wěn)定同位素技術(shù)在沒(méi)有干擾(如沒(méi)有放射性同位素的環(huán)境危害)的情況下可使某些生態(tài)和環(huán)境科學(xué)問(wèn)題的研究定量化,其多采用穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè),研究人員也多采用C 同位素(如C、C)開展研究。比如,李安等根據(jù)穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜法研究了豬油中是否摻雜石蠟,結(jié)果表明,豬油中C 值的分布范圍為-0.021-0.016,石蠟中的為-0.032-0.031,兩者存在顯著差異;當(dāng)石蠟添加量為10%時(shí)可鑒別出豬油是否摻假,并借助回歸方程對(duì)摻入石蠟的量進(jìn)行估算。Kim 等通過(guò)研究紫蘇油C/C 同位素比值(以C 表示)與脂肪酸組成,實(shí)現(xiàn)了紫蘇油中摻入5%以上的玉米油的鑒別。
自然界廣泛存在的穩(wěn)定同位素除了C 之外,還有H、O、N、S 四種,研究發(fā)現(xiàn),測(cè)定同位素的種類越多,靈敏度也相對(duì)越高,判定結(jié)果也更全面。靳欣欣等就考察了穩(wěn)定同位素質(zhì)譜技術(shù)鑒定摻雜不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的C3 植物油大豆油和C4 植物油玉米油的芝麻油的C、H、O 值變化規(guī)律,對(duì)大豆油摻雜油樣品而言,用C、H 二維穩(wěn)定同位素比值進(jìn)行判別比僅依靠單一穩(wěn)定同位素值的靈敏度略高,建立的二元回歸模型可有效判別芝麻油中摻雜10%大豆油或5%玉米油。吳玉鑾等采用同位素比率質(zhì)譜技術(shù)考察了市場(chǎng)上消費(fèi)量最大的幾種植物油(玉米油、大豆油、花生油及調(diào)和油)的碳?xì)涮卣?,相關(guān)數(shù)據(jù)表明,玉米油、大豆油和花生油的C 值存在顯著差異,即該法可判定單一植物油的摻偽情況,但調(diào)和油的H 值分布范圍較廣,為-0.260~0.220 之間,因此該種情況存在特征范圍重疊的問(wèn)題,即根據(jù)調(diào)和油與三種單一植物油的碳、氫同位素比值的二維分布比對(duì),可更全面地判別市售植物油的摻雜摻假情況。王道兵等根據(jù)氫氧同位素特征開展花生油摻假檢測(cè)技術(shù)研究,結(jié)果表明,高溫裂解/元素分析-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(TC/EA-IRMS)可測(cè)定油脂(包括28 個(gè)花生樣品、5 個(gè)大豆樣品和6 個(gè)油菜籽樣品)穩(wěn)定氫氧同位素比值(H 和O),并根據(jù)同位素特征可檢測(cè)花生油中是否摻入大豆油或菜籽油。
此外,也有研究人員嘗試將穩(wěn)定同位素技術(shù)與光譜、色譜和多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)合判定油脂種類,取得了很好的效果。比如,Portarena 等根據(jù)同位素比值質(zhì)譜和共振拉曼光譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定了不同產(chǎn)區(qū)橄欖油的同位素組成和類胡蘿卜素含量,進(jìn)而結(jié)合線性判別分析法可對(duì)橄欖油品種進(jìn)行鑒定。
此外,還有一些新技術(shù)正陸續(xù)應(yīng)用在食用油脂的鑒別方面。比如,與一維光譜相比,二維相關(guān)光譜可獲得較微弱的、重疊的特征光譜信息,這一特點(diǎn)正引起學(xué)者的廣泛關(guān)注。陳達(dá)等在試驗(yàn)溫度范圍為40~80 ℃條件下,借助多尺度二維相關(guān)拉曼光譜技術(shù),可準(zhǔn)確鑒別摻假的橄欖油。Liu 等通過(guò)溶劑微擾獲得食用油的二維相關(guān)光譜,并構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)分析食用油的同步和異步相關(guān)光譜。結(jié)果表明,該方法可為實(shí)際預(yù)測(cè)食用油的種類提供一種新方法。而通過(guò)改變樣品的溫度也可以改進(jìn)摻偽檢測(cè)的效果,如Sohng 等以溫度為擾動(dòng),聯(lián)合近紅外光譜技術(shù)和主成分分析法也鑒別了摻假橄欖油。
光譜學(xué)中除了常規(guī)的紅外、紫外等光譜外,還有介電光譜、離子光譜等也被應(yīng)用在食用油摻偽檢測(cè)方面。如Yang 等對(duì)反復(fù)使用的大豆油進(jìn)行介電測(cè)量,結(jié)果表明,反復(fù)用油的介電增量和介電損耗較高,其電導(dǎo)率與新鮮大豆油的變化規(guī)律不同,因此,介電光譜法可判定新鮮油脂是否摻入劣質(zhì)油。李淑靜等利用氣相色譜-離子遷移譜可將特級(jí)初榨橄欖油與其他油類(果渣油和其他植物油)進(jìn)行分離,通過(guò)PCA 主成分分析后可對(duì)果渣油、玉米胚芽油等摻假進(jìn)行判別分析,鑒別率低至5%。
電子鼻、電子舌通過(guò)仿生學(xué)的原理可模擬動(dòng)物嗅覺(jué)、味覺(jué)系統(tǒng),進(jìn)而分析、識(shí)別、檢測(cè)樣品的整體氣味物質(zhì),因此也可用于食用油的鑒別。Dias 等探討了應(yīng)用電子舌法來(lái)對(duì)橄欖油品種進(jìn)行分類,結(jié)果表明,電子舌可作為一種輔助工具用于單品種特級(jí)初榨橄欖油的分類。Peng 等探討了電子鼻聯(lián)合氣相色譜法和化學(xué)計(jì)量法鑒定不同產(chǎn)地茶油的檢測(cè)效果,結(jié)果表明,該法可有效分析茶油揮發(fā)油指紋圖譜從而證實(shí)茶油(特級(jí)初榨)的產(chǎn)地。然而,由于傳感器技術(shù)還不夠完善,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,數(shù)據(jù)處理也較為繁瑣,電子鼻、電子舌的準(zhǔn)確度不夠高,目前多作為輔助手段。
從生物學(xué)角度解鎖食用油的品種也是目前研究的熱點(diǎn),如Kalogianni 等以單核苷酸多態(tài)性作為判定橄欖油的NDA 標(biāo)記,通過(guò)熒光編碼和多重基因分型分析技術(shù)最終確定了5 個(gè)最常見的希臘橄欖油品種。這種手段正是利用了基因組學(xué)較強(qiáng)的特異性、高靈敏性、高通量的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然作為新興起的技術(shù),也有許多難題需要克服,比如如何正確篩選生物標(biāo)志物、如何選擇高效的分析方法等。
綜上所述,目前對(duì)食用油脂的檢測(cè)主要包括三個(gè)方向:種類鑒別、摻假鑒別和油脂內(nèi)在品質(zhì)參數(shù)的測(cè)定。盡管世界各國(guó)制定了官方的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法,但普遍存在操作復(fù)雜、成本高、使用有害溶劑、耗時(shí)長(zhǎng)、易產(chǎn)生有害廢棄物、有損等缺點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性,而傳統(tǒng)的油脂理化指標(biāo)測(cè)定又不能完全作為鑒別油脂的特征性指標(biāo)。因此,發(fā)展無(wú)損、有效、通用、準(zhǔn)確可靠的油脂品質(zhì)檢測(cè)方法將是大勢(shì)所趨。此外,政府和相關(guān)監(jiān)管部門也應(yīng)加大對(duì)摻偽等惡劣行為的打擊力度,加快完善食用油脂衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和通用便捷檢測(cè)方法,從源頭上確保食用油的質(zhì)量安全,切實(shí)保障人民的身體健康。