玉米油摻假快速檢測方法的研究

　　本文運用拉曼光譜對含棕櫚油的玉米油進行定量分析。通過對拉曼光譜圖進行分析，選定1655cm-1波數運用最小二乘法，建立峰強度與棕櫚油質量分數的線性關係。可以對玉米油摻棕櫚油的快速定量檢測。玉米油是從玉米胚芽中製取的油脂。玉米油主要由油酸、亞油酸、亞麻酸和部分飽和脂肪酸組成，富含不飽和脂肪酸，含量達85%以上，主要為亞油酸和油酸，其中亞油酸占55%，油酸占30%。

　　據測定，在玉米油的脂肪段組成中，不飽和脂肪段的含量高達90%，幾乎全是油酸和亞油酸，油酸的含量高達50%，油酸是一種安全脂肪酸，是人體必需但又是自身不能合成的脂肪酸，能夠防止血管粥樣硬化症，對預防高血壓、心髒病、脂肪肝和肥胖症也有益處。一些不法商家為追求利潤，用廉價的植物油與正常油品摻雜，以次充好，以假亂真，從中牟取暴利。因此，為保護合法生產經營者和消費者的利益，對食用植物油品種進行準確快速鑒別是非常必要的。目前，對於食用油摻偽的鑒別技術主要集中在色譜、質譜、波譜等儀器分析手段分析食用油中的脂肪酸含量，根據特征脂肪酸的含量不同來鑒別食用油是否摻偽，然而這些分析手段存在著所需樣品量較大，分析時間長，對樣品分析均為破壞性分析等問題。拉曼光譜(Raman)是近年蓬勃發展起來的一種極具前景的快速檢測手段，具有無汙染、無需前處理、無接觸、樣品量少等優點，在食品、石油化工、珠寶考古等領域得到初步的應用和探索。食用油的拉曼光譜信息非常豐富，油脂結構中的“C=C”對拉曼光譜中的分子振動有較大的貢獻，不同種類植物油中的脂肪酸主要差異表現為其數量變化。國內食用油鑒別研究多側重於采用主成分分析法定性分析，並未建立拉曼光譜數據與摻假量之間的數學關係，本文利用激光拉曼光譜快速、無損、現場檢測的特點，采用最小二乘法建立了玉米油摻棕櫚油的定性和定量分析方法，並建立相應的數學關係，為玉米油的摻偽鑒別提供一定的依據。

　　材料與方法

　　實驗樣品 不同產地、不同品牌、不同批次的玉米油30份、棕櫚油20份,分別從寧波市各大超市購買。在10份玉米油中分別摻入棕櫚油，配成含棕櫚油10%、20%、30%、40%、50%的摻假玉米油各60份。

　　儀器與參數 顯微拉曼光譜儀 DXR Raman Microscope,美國Thermo Fisher Scientific公司。

　　(光譜儀參數如下：780nm激光光源;奧林巴斯BX51研究級顯微鏡，10×目鏡聚焦;拉曼位移範圍50～3400cm-1)。

　　拉曼光譜采集 采用DXR激光顯微拉曼光譜儀采集食用油的拉曼光譜。由於待測對象是液體樣品，因此采用金屬製容器裝樣，以避免幹擾待測對象的拉曼信號。全部樣品未經任何化學處理，采用移液槍逐一裝樣掃描樣品。每次測量前均用石油醚清洗金屬質容器，避免樣品間交叉汙染。

　　數據處理及模型評價 應用TQ Analyst分析軟件進行拉曼光譜預處理及定量模型的建立。

　　結果與分析

　　譜圖分析 純玉米油、純棕櫚油和摻入棕櫚油的玉米油的拉曼光譜譜圖調整基線後，以1439 cm-1的峰值作為標準做歸一化處理(圖1)。

　　圖1 摻不同質量分數棕櫚油的玉米油的拉曼光譜圖

　　純玉米油的拉曼光譜譜圖共顯示6個拉曼峰，分別為1079 cm-1,1263 cm-1,1301 cm-1,1439 cm-1,1655 cm-1,

　　1746 cm-1。6個拉曼峰所代表的官能團特征列於表1中。

　　玉米油中摻入棕櫚油的定量分析 經過分析對比譜圖，在波數為1263cm-1,1655cm-1,處的拉曼光譜峰的相對峰強度偏差變化大，能夠代表性的體現樣品的差異性，依據此可對棕櫚油含量進行定量分析。現對1655cm-1處拉曼光譜相對峰強度與棕櫚油的質量分數進行研究，分析兩者之間的數學關係。

　　對一組摻不同濃度棕櫚油的玉米油的1655cm-1拉曼峰放大後得到圖2。經過分析，1655cm-1拉曼峰的相對峰強度與摻入棕櫚油的質量分數呈線性相關。采用最小二乘法得到方程Y=-15.16X+3835.4。式中：Y為拉曼光譜的相對峰強度，X為摻入棕櫚油的質量百分數，決定係數R2=0.9982。

　　圖2 1655 cm-1放大圖

　　由方程計算得到的摻入棕櫚油的質量分數與實際摻入棕櫚油的質量分數的相對誤差見表2。可見該方程能很好地表示玉米油中摻入的棕櫚油質量分數，說明采用最小二乘法分析1655cm-1拉曼峰的相對峰強度能定量分析花生油中摻入的棕櫚油。

　　本文通過分析純玉米油、摻棕櫚油的玉米油和純棕櫚油的拉曼光譜譜圖，經過最小二乘法，定量分析了摻入不同質量分數的棕櫚油的玉米油。結果表明拉曼光譜的峰強度與摻入棕櫚油的質量分數呈一定的線性關係，因此本文為玉米油的摻假檢測提供了數學依據。

　　徐曉陽 黃玲 吳市學 盛瓊 馬豔 王曉杭 賈振民

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