一種熒光發(fā)射光譜法定量鑒別橄欖油混摻玉米油的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熒光光譜識別技術，用于定量鑒別混摻玉米油的橄欖油產品的測試方法，屬新型食品無損檢測技術領域。
【背景技術】
[0002]橄欖油是由新鮮的油橄欖果實直接冷榨而成的，不經加熱和化學處理，保留了天然營養(yǎng)成分。橄欖油被認為是迄今所發(fā)現的油脂中最適合人體營養(yǎng)的油脂。在地中海沿岸國家，橄欖油有著幾千年的使用歷史，被西方冠于“液體黃金”，“植物油皇后”，“地中海甘露”等美譽，原因就在于其極佳的天然保健功效，美容功效和理想的烹調用途。因此地中海沿岸國家如希臘、意大利等成為了世界盛名的橄欖油產地。
[0003]近年來，隨著中國經濟建設的巨大成就，越來越多的海外產品進入到了中國市場，豐富了老板姓的購物籃，而橄欖油正是其中之一。橄欖油在中國市場所受到的普遍追捧熱銷，以及其高昂的市場價格和利潤空間也催生了變質油翻新包裝，次品油充好，廉價油勾兌等橄欖油造假黑心產業(yè)鏈的出現。國家相關監(jiān)管及執(zhí)法部門正在加緊把關，查處、打擊違規(guī)制售摻假橄欖油的各利益環(huán)節(jié)，全力保障廣大消費者的合法權益、食品健康和財產安全。
[0004]為了配合職能機關對橄欖油產品的現場快速無損檢測分析的需求，解決個別消費者對所購橄欖油產品品質的疑慮。快速、便捷、準確、低成本、易操作的鑒別技術及測試用品是該領域急需解決的重要問題。
[0005]物質在吸收電磁輻射后，受到激發(fā)的原子或分子在去激發(fā)過程中再發(fā)射波長與激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射。當激發(fā)光源停止輻照試樣以后，再發(fā)射過程立刻停止，這種再發(fā)射的光稱為熒光。簡單的理解就是物體經過較短波長的光照，把能量儲存起來，然后緩慢放出較長波長的光，放出的光叫做熒光。如果把熒光的能量與波長關系表示出來就是熒光光譜。熒光光譜包括激發(fā)譜和發(fā)射譜兩種。激發(fā)譜是熒光物質在不同波長的激發(fā)光作用下測得的某一波長處的熒光強度的變化情況，也就是不同波長的激發(fā)光的相對效率;發(fā)射譜則是某一固定波長的激發(fā)光作用下熒光強度在不同波長處的分布情況，也就是熒光中不同波長的光成分的相對強度。熒光光譜具有靈敏度高，選擇性強，試樣量少和方法簡便等特點，是用于快速鑒別摻假橄欖油的極佳選擇。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于363nm激發(fā)光源照射試樣，采集試驗在423nm發(fā)射光強度的熒光光譜法來定量鑒別橄欖油混摻玉米油的方法，發(fā)明包括以下步驟:
[0007]1.標準曲線的繪制:選取國家質檢保證的特級初榨橄欖油和純玉米油產品，配制梯度的質量比例系列，如橄欖油:玉米油=1:9，2:8，3:7，4:6，5:5，6:4，7:3，8:2和9:1等9組混合樣品，配合純橄欖油、玉米油共計11組樣品，測定該11組樣品的熒光光譜得到不同橄欖油質量百分比的玉米橄欖混合油的標準曲線。
[0008]2.橄欖油質量百分比與熒光強度函數關系的擬合:使用測試得出的11組橄欖油質量百分比梯度的油品試樣熒光強度，使用最小二乘法擬合得出熒光強度與橄欖油質量百分比的函數關系，即y = kx+b，其中y代表試樣在363nm光激發(fā)下發(fā)射的425nm及675nm波長的焚光強度，X代表試樣的橄欖油質量百分比，k和b代表線性函數擬合參數。
[0009]3.待測樣品的檢測:當待測樣品為可能的橄欖油和玉米油混合油時，取待測橄欖油樣品5mL置于熒光光譜用石英比色皿中，將裝載試樣的比色皿置入熒光光譜儀，以363nm波長光激發(fā)，測量發(fā)射光譜423nm和675nm的強度，記錄數值。
[0010]4.待測樣品橄欖油質量百分比的計算:使用檢測記錄的待測樣品發(fā)射光譜423nm或675nm處的強度代入函數公式，可計算出待測樣品中橄欖油的質量百分比。
[0011]本發(fā)明與現有技術不同之處在于本發(fā)明取得了如下技術效果:
[0012]本發(fā)明以橄欖油和玉米油對363nm激發(fā)光輻照會產生不同強度的423nm和675nm熒光發(fā)射譜為特異性指標，利用熒光光譜儀作為主要的檢測工具，通過測試一系列不同橄欖油玉米油比例的混合油樣品，構建了完整的測試條件與橄欖油含量的計算關系。本發(fā)明能快速、準確、簡便的檢測出橄欖油樣品中是否含有玉米油以及混摻油品中橄欖油的質量百分比。
【附圖說明】
[0013]圖1，特級初榨純橄欖油和玉米油在363nm激發(fā)光照下的發(fā)射光譜。
[0014]圖2，不同質量比例橄欖油玉米油混合油的熒光光譜。
[0015]圖3，不同質量比例橄欖油玉米油混合油的熒光光譜峰位放大圖。
[0016]圖4，不同質量比例橄欖油玉米油423nm熒光強度與橄欖油含量關系圖。
[0017]圖5，不同質量比例橄欖油玉米油675nm熒光強度與橄欖油含量關系圖。
【具體實施方式】
[0018]儀器:日本島津5301PC型熒光光譜儀、德國Sartorius BSA124S型電子分析天平、上海昂尼AM300L-H型強力電動攪拌機
[0019]實施例1:
[0020]1.確定特級初榨橄欖油和純玉米油的熒光光譜激發(fā)條件:
[0021]量取特級初榨橄欖油和純玉米油各5mL分別置于熒光光譜用石英比色皿中，將載樣比色皿依次置入熒光光譜儀，按照如下掃描條件進行掃描其獲熒光光譜圖:
[0022]激發(fā)波長200-700nm;
[0023]發(fā)射波長200-700nm;
[0024]電壓:500V;
[0025]掃描速度:800nm/分鐘
[0026]獲得的熒光光譜數據利用Origin7.0軟件進行繪圖，得到如圖1所示的激發(fā)譜和發(fā)射譜。根據光譜信息，玉米油對波長為363nm的激發(fā)光會產生強烈的熒光反應，而橄欖油對波長為363nm的激發(fā)光沒有明顯的熒光反應。由此，可以利用363nm波長的激發(fā)光對橄欖油和玉米油進行熒光反應檢測以進行鑒別。圖1中的橄欖油和玉米油的熒光發(fā)射譜記錄了兩者進行363nm激發(fā)光照射后不同的熒光現象，在熒光發(fā)射譜423nm處，玉米油呈現了明顯的特征峰，而橄欖油的發(fā)射譜中423nm波長光強度則較弱。相反，在675nm處，橄欖油存在相對峰強較小的特征峰，而玉米油的發(fā)射譜在675nm波長位置較弱。
[0027]2.測試梯度比例的橄欖油和玉米油的混合油熒光光譜:
[0028]使用電子分析天平，精確稱量純橄欖油和玉米油質量配制成總重為50g，橄欖油和玉米油質量比例分別為1:9，2:8，3:7，4:6，5:5，6:4，7:3，8:2和9:1的系列9組樣品，橄欖油的質量百分比依次為10%，20%，30% ,40%,50%,60%,70%，80%和90%。將稱量配制的混合油試樣置入燒杯，使用上海昂尼AM300L-H型強力電動攪拌機150轉/分鐘高速混合0.5小時，得到混合均勻透明澄清的混合油樣品。之后依次從9組混合油試樣抽取5mL置入熒光色譜用石英比色皿，以363nm光激發(fā)，檢測樣品的發(fā)射光譜并利用Origin 7.0軟件繪制如圖2所示。9組樣品系列在363-700nm的發(fā)射光譜中呈現出兩個特征峰，分別為423nm位置和675nm位置，且隨著玉米油含量提高423nm處的峰位漸強。相反，隨著橄欖油含量提高675nm處的峰位漸強。圖3顯示了梯度比例的橄欖油和玉米油的混合油發(fā)射光譜特征峰位的放大圖。3.建立梯度比例混合油熒光發(fā)射譜特征峰強度與橄欖油質量百分比的關系:
[0029]從已測試的熒光發(fā)射光譜數據，即圖2中提取各組分中423nm和675nm處的光譜強度，并提取圖1中的純玉米油和純橄欖油發(fā)射光譜的423nm和675nm處強度數據作為橄欖油質量百分比為0和100%的對應試樣，使用Origin 7.0軟件繪制。如圖4所示，為純橄欖油，純玉米油和不同比例橄欖油與玉米油的混合油試樣中423nm波長發(fā)射光譜的強度關于橄欖油質量百分比的關系圖，通過最小二分法擬合，進一步得到此函數關系為:y = -675.80x+688.95，式中y為423nm處發(fā)射光譜強度，x為對應樣品橄欖油的質量百分比。如圖5所示，為純橄欖油，純玉米油和不同比例橄欖油與玉米油的混合油試樣中675nm波長發(fā)射光譜的強度關于橄欖油質量百分比的關系圖，同樣通過最小二分法擬合得到函數關系為:y = 54.61x+ 1.54，式中y為675nm發(fā)射光譜強度，X為橄欖油質量百分比。獲得的兩組關系式的擬合優(yōu)度R2均大于99 %。
[0030]在實施例1的基礎上，分別進行了儀器精密度、測試穩(wěn)定性和重現性實驗，結果表明本發(fā)明所涉及的儀器精密度良好，發(fā)明具有較好的穩(wěn)定性和結果重現性。
[0031]結果分析:從所得到的混合油樣品363nm光激發(fā)的熒光發(fā)射光譜423nm和675nm熒光強度關于橄欖油質量百分比的關系可知，隨著橄欖油質量百分比的變化，其熒光發(fā)射譜的出峰位置和峰數固定，而峰的強度數值存在十分明顯、直觀的差異，且呈現出函數關系。因此，使用本發(fā)明可以形象的鑒別混摻玉米油的橄欖油產品并對其中橄欖油含量進行計笪并ο
【主權項】
1.一種熒光發(fā)射光譜法定量鑒別橄欖油混摻玉米油的方法。其特征在于包含以下步驟: 標準曲線的繪制:使用特級初榨純橄欖油和純玉米油配制成質量比例依次為1:9，2:8，3:7，4:6，5:5，6:4，7:3，8: 2和9: 1等9組混合樣品，使用上海昂尼AM300L-H型實驗室強力電動攪拌機以150圈/分鐘的轉速混合0.5小時，獲得透明澄清、混合均勻的油品試樣，配合純橄欖油及玉米油共計11組樣品。靜置后分別取5mL樣品，依次加入到熒光光譜用石英比色皿，以363nm波長激發(fā)光照射，獲得樣品的熒光發(fā)射光譜。 混合油樣品熒光強度關于橄欖油質量百分比的函數關系:選取測試的熒光發(fā)射譜線423nm和675nm波長處熒光發(fā)射譜強度數據繪制其關于橄欖油質量百分比的關系圖，通過最小二分法進一步擬合其函數關系。獲得在423nm處，符合函數關系y = -675.80x+688.95，而在67511111處，函數關系為7 = 54.611+1.54，式中7為熒光發(fā)射光譜強度，1為橄欖油質量百分比。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熒光發(fā)射光譜法定量鑒別橄欖油混摻玉米油的方法。橄欖油進入中國市場后受到了廣泛熱捧，也催生了制售混摻廉價玉米油等追逐利益的黑心產業(yè)。純玉米油對363nm波長的激發(fā)光會產生最大發(fā)射波長為423nm的熒光反應，而橄欖油則會產生最大波長為675nm的特征熒光反應，且隨著對應質量濃度的改變，特征波長峰強度呈函數關系，成為定量鑒別橄欖油中混摻廉價玉米油的有效手段。本發(fā)明通過配置一系列梯度質量濃度的橄欖油與玉米油的混合油，以363nm光為激發(fā)光照射，進行熒光發(fā)射波譜測定，通過最小二分擬合獲得熒光發(fā)射強度關于橄欖油質量百分比的函數關系，就可以對疑似混摻玉米油的橄欖油產品進行快速、準確、便捷的定性和定量分析。
【IPC分類】G01N21/64
【公開號】CN105466900
【申請?zhí)枴緾N201511022205
【發(fā)明人】祝賀, 金國璽
【申請人】金國璽
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月28日