油脂同步荧光光谱检测及橄榄油掺假鉴别

方晓明 张 欣 冯春野 唐毅锋 丁卓平

（上海出入境检验检疫局1，上海 200135）（上海海洋大学食品学院2，上海 201306）

油脂同步荧光光谱检测及橄榄油掺假鉴别

方晓明1张 欣2冯春野2唐毅锋1丁卓平2

（上海出入境检验检疫局1，上海 200135）
（上海海洋大学食品学院2，上海 201306）

采用同步荧光光谱仪，在激发波长250～720 nm，波长间隔Δλ＝15 nm时，采集20种食用植物油和掺杂的特级初榨橄榄油的荧光光谱图，分析比较了各种植物油脂的同步荧光光谱图。结果表明，同步荧光光谱法能够将特级初榨橄榄油与其他17种植物油明显地区分开来。在橄榄油掺杂鉴别中，其中14种植物油掺兑量在1%的情况下，同步荧光光谱图与特级初榨橄榄油有着明显的差异。同步荧光光谱法对橄榄油掺假鉴别，无需复杂的样品前处理，本方法简便、快速、灵敏，适合快速筛查。

同步荧光光谱 食用植物油 橄榄油 掺假 检测

同步荧光扫描技术是由Lloyd［1］首先提出的，它与常用的荧光测定方法最大的区别是同时扫描激发和发射两个单色器波长。由测得的荧光强度信号与对应的激发波长（或发射波长）构成光谱图，称为同步荧光光谱［2］。与常规荧光分析法相比，同步荧光分析法具有谱图简化、选择性提高、光散射干扰减少等特点，尤其适合对多组分混合物的分析。

恒波长同步荧光法是在扫描过程中使激发波长和发射波长彼此间保持固定的波长间隔（Δλ＝λem－λex＝常数），因其具有灵敏度高，选择性好等优点，通常被用于多组分多环芳烃混合物的同时测定［3］。此外也常用于蛋白质［4－5］，维生素［6－8］等的测定。在植物油检测方面，贾艳华等［9］利用同步扫描荧光光谱法，并结合红外吸收光谱法对经过高温煎炸的几种食用油进行了分析和研究，实验发现，荧光光谱方法可以用来对煎炸食用油进行检测。牟涛涛等［10］利用激光诱导荧光探测技术搭建了食用油类快速检测系统，对多种食用油和煎炸食用油（地沟油的一种）进行了光谱采集，从而对地沟油实现快速检测。Poulli等［11］采用同步荧光光谱技术，结合偏最小二乘法分析检出初榨橄榄油中是否掺入油橄榄果渣油、玉米油、葵花籽油、大豆油、蓖麻油、胡桃油。

本研究采用同步荧光光谱技术，分析比较了不同植物油脂的同步荧光光谱图，同时对橄榄油掺假鉴别进行了研究。同步荧光光谱法对橄榄油掺假鉴别，无需复杂的样品前处理，具有简便、快速的特点，大部分油脂掺兑1%的情况下可被检出，适合橄榄油掺假鉴别的快速筛查。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

叶果耘特级初榨橄榄油、欧蕾一级葡萄籽油：西班牙；斯佩罗尼油橄榄果渣油、奥尼豌豆油：意大利；薄福牌榛子油：勒布朗开心果油：勒布朗松子油：法国；波驼冷榨核桃油：德国；威臣芥花籽油、弗莱克斯冷榨亚麻籽油：美国；迷蕊初榨鳄梨油：厄瓜多尔；阿尔法米糠油：泰国；食用级棕榈油：马来西亚；英国原装进口甜杏仁油；鲁花压榨玉米油、鲁花压榨菜籽油、福临门压榨葵花籽油、福临门一级大豆油、胡姬花一级压榨花生油、金龙鱼调和油：中国。

正己烷（色谱纯）：美国J.T.Baker公司。

1.2 仪器与设备

LS－55荧光分光光度计：Perkin Elmer公司，配石英比色皿（1 mm×10 mm×45 mm）；KMC－1300V涡旋混合器：韩国Vision Scientific Co.Ltd.。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理

油脂样品用正己烷（1%）稀释混匀后，倒入石英比色皿中，荧光分光光度计待测。

1.3.2 荧光光谱条件

激发波长250～720 nm，波长间隔 Δλ＝15 nm，激发波长和发射波长的狭缝宽度均为6 nm，扫描速度500 nm／min。

2 结果与讨论

2.1 不同波长间隔Δλ下的同步荧光光谱

同步荧光光谱技术中最重要的是波长间隔Δλ的选择，将直接影响到同步荧光光谱形状，带宽和信号强度［3］。Δλ越小，形成的同步光谱峰数越小、峰形越窄。但Δλ不能太小，只有当Δλ与发射峰、激发峰之间的波长相匹配时，才能产生比较强的荧光信号［6］。

本试验采用同步荧光光谱法对特级初榨橄榄油样品进行了检测，考察了波长间隔Δλ对荧光光谱图的影响，图1为不同波长间隔Δλ＝10 nm、15 nm、20 nm、25 nm、30 nm时的荧光光谱图。由图1a可见，不同Δλ值对特级初榨橄榄油的同步荧光光谱信息有很大影响。随着Δλ的增加，同步荧光的荧光强度逐渐增强，当Δλ＝30 nm时，特级初榨橄榄油的同步荧光强度最大，但此时，其发射波长在660 nm处同步荧光光谱呈现双峰。图1b显示的是不同波长间隔Δλ下的局部同步荧光光谱图，从图1b可见，当波长间隔Δλ＝15 nm和Δλ＝20 nm时，特级初榨橄榄油在发射波长315～400 nm范围内的荧光光谱图呈现较为平坦的谱带。

图1 特级初榨橄榄油在不同波长间隔Δλ下的同步荧光光谱图

通过对比Δλ＝15 nm和Δλ＝20 nm图谱，发现波长间隔为Δλ＝15 nm时，660 nm处的峰荧光强度更强，更有利于将660 nm处的峰作为一个特征峰来进行研究。综合上述分析，选择Δλ＝15 nm作为波长间隔的最佳选择。

2.2 不同狭缝下的同步荧光光谱

在Δλ＝15 nm的条件下，分别选取了4 nm、6 nm、10 nm作为狭缝宽度，结果发现，当狭缝宽度为4 nm时，由于通过的光能量很少，导致灵敏度较低；当狭缝宽度为6 nm时，荧光峰很窄，灵敏度高；当狭缝宽度为10 nm时，通过的光能量很大，信号强度增大，但仪器的噪声值也随之增加，分辨力下降，导致灵敏度降低。因此选用6 nm作为激发、发射狭缝宽度。图2为不同缝宽度的特级初榨橄榄油同步荧光光谱图。

图2 不同狭缝宽度下的同步荧光光谱图

2.3 橄榄油真伪鉴别

图3为特级初榨橄榄油与不同植物油脂在波长间隔Δλ＝15 nm，激发、发射狭缝宽度均为6 nm的条件下测得的同步荧光光谱图。

由图3可见，特级初榨橄榄油与其他一些种类油脂的同步荧光光谱图存在很大的差异。特级初榨橄榄油在发射波长302 nm处有一特征峰，在315～600 nm范围内没有任何峰，呈现一条平坦的谱带，但在660 nm处又有一个特征峰。其他一些油脂在发射波长302 nm附近有一个峰，在315 nm以上时未呈现平坦的谱带，尤其是菜籽油、核桃油、花生油、芥花籽油、米糠油、松子油、甜杏仁油、亚麻籽油、油橄榄果渣油、榛子油和棕榈油会出现一个单峰或者双峰。此外，大部分油脂（除开心果油、鳄梨油、松子油、亚麻籽油、油橄榄果渣油之外）在660 nm处均没有特征峰存在。因此，通过观察315～600 nm的荧光光谱谱带是否平坦，以及660 nm是否有特征峰，可以作为橄榄油真伪鉴别的参考依据。图3中的掺假橄榄油与特级初榨橄榄油，掺假橄榄油除了在302 nm处有一特征峰外，在335 nm处另有一个峰，并且其在660 nm处的特征峰荧光强度远低于特级初榨橄榄油。

图3 特级初榨橄榄油与不同植物油脂的同步荧光光谱图

各种植物油脂的同步荧光光谱特征峰见表1。由表1可见，同步荧光光谱法能够将特级初榨橄榄油与其他17种植物油明显地区分开来（鳄梨油、开心果油除外）。

表1 各种植物油脂的特征峰

2.4 橄榄油掺假检测

橄榄油掺假情况复杂，掺杂的油可能是一种、或是一种以上的其他植物油脂。本文仅限于单一油脂的掺假研究，在特级初榨橄榄油中分别掺入菜籽油、核桃油、花生油、芥花籽油、葵花籽油、米糠油、葡萄籽油、松子油、甜杏仁油、豌豆油、亚麻籽油、油橄榄果渣油、榛子油和棕榈油。

图4 纯橄榄油与掺杂橄榄油的同步荧光光谱图

样品处理和测定按1.3节进行，所得图谱与纯的特级初榨橄榄油图谱比较，发现橄榄油掺入上述油脂后，在330 nm和380 nm左右发射波长处均有特征峰，且在660nm发射波长处的特征峰荧光强度减弱。特级初榨橄榄油中掺入1.0%的其他油脂时，谱图均有明显差异。图4为特级初榨橄榄油中掺入菜籽油、核桃油、花生油、芥花籽油、葵花籽油、米糠油、葡萄籽油、松子油、甜杏仁油、豌豆油、亚麻籽油、油橄榄果渣油、榛子油和棕榈油的质量分数为1.0%时的同步荧光光谱与纯品特级初榨橄榄油的同步荧光光谱。

由于大豆油、玉米油与特级初榨橄榄油的同步荧光光谱只有微小差异，因此可能要在掺入20%以上，才能使它们与橄榄油的谱图明显区分开来，才能鉴别出掺假。鳄梨油和开心果油与特级初榨橄榄油的同步荧光光谱极其接近，因此，本法对于鳄梨油、开心果油掺兑的橄榄油无法鉴别，需用其他的方法进行鉴别。

3 结论

本研究采用同步荧光光谱法，对20种食用植物油和掺杂的特级初榨橄榄油进行了分析，结果表明，同步荧光光谱法能够将特级初榨橄榄油与其他17种植物油明显地区分开来。在特级初榨橄榄油中分别掺兑了其他植物油，其中14种植物油掺兑量在1%的情况下，图谱与纯橄榄油有着明显的差异。尤其是榛子油和油橄榄果渣油，它们的脂肪酸组成与橄榄油很接近，用来掺兑特级初榨橄榄油很难识破，国外一些不法奸商惯用这一手法来逃避监管、混朦过关，但是采用同步荧光光谱法，只要少量掺兑便可检出。

同步荧光光谱法无需复杂的样品前处理，只要稀释一下就可直接测定，光谱扫描在1 min内便可完成，适合快速筛查，并且灵敏，具有独特的优点。

［1］Lloyd JB F.Synchronized excitation of fluorescence emission spectra［J］.Nature，1971，231：64－65

［2］陈国珍.荧光分析法［M］.北京：科学出版社，1990：201－212

［3］何立芳，林丹丽，李耀群.同步荧光分析法的应用及其新进展［J］.化学进展，2004（6）：879－885

［4］崔凤灵，张强斋，渠桂荣，等.同步荧光光谱法测定蛋白质［J］.理化检验（化学分册），2009（2）：144－147

［5］崔凤灵，闫迎华，张强斋，等.同步荧光法测定生物样品中蛋白含量的研究［J］.光谱学与光谱分析，2009（9）：2531－2534

［6］李英丽，邓连琴，果秀敏，等.同步荧光法测定蔬菜中维生素E含量［J］.河北大学学报：自然科学版，2009（4）：412－415

［7］徐烨，顾鑫荣，张秀娟，等.同步荧光法测定功能饮料中维生素 B2和 B6的研究［J］.分析试验室，2008（7）85－87

［8］倪永年，蔡英俊.平行因子－同步荧光法测定食品中维生素B1、B2和 B6［J］.光谱学与光谱分析，2005（10）：107－110

［9］贾艳华，徐晓轩，杨仁杰，等.煎炸食用油质量变化的同步荧光光谱研究［J］.光子学报，2006（11）：1717－1720

［10］牟涛涛，陈思颖，张寅超，等.常见食用油和煎炸食用油的激光诱导荧光光谱特性［J］.光谱学与光谱分析，2013（9）：2448－2450

［11］Poulli K I，Mousdis GA，Georgiou CA.Rapid synchronous fluorescence method for virgin olive oil adulteration assessment［J］.Food Chemistry，2007，105（1）：369－375.

Synchronous Fluorescence Detection of Oil and Olive Oil Adulteration Identification

Fang Xiaoming1Zhang Xin2Feng Chunye2Tang Yifeng1Ding Zhuoping2

（Shanghai Exit－Entry Inspection and Quarantine Bureau1，Shanghai 200135）
（College of Food Science＆Technology，Shanghai Ocean University2，Shanghai 201306）

The synchronous fluorescence spectra including 20 categories of edible vegetable oils as well as adulterated extra virgin olive oils were collected by Synchronous Fluorescence Spectrometry（SFS）.The spectra were acquired by varying the excitation wavelength within 250－720 nm with the wavelength interval（Δλ）of 15 nm.On basis of analysis and comparison of the spectra of various vegetable oils，the SFShad revealed an obvious difference between the extra virgin olive oil and the other 17 categories of edible vegetable oils.In detection of olive oil adulteration，in cases which 14 categories of vegetable oil blending quantity in 1%，the spectra of adulterants could be discriminated from extra virgin olive oil.SFSfor olive oil adulteration detection requires no complicated sample pretreatment.The method is simple，rapid and sensitive to be suitable for rapid screening detection of olive oil adulteration.

synchronous fluorescence spectrometry，edible vegetable oil，olive oil，adulteration，detection

TS207.3

A

1003－0174（2015）09－0112－07

国家质检总局科研项目（2012IK184），上海市技术性贸易措施应对专项项目（12TBT010）

2014－04－03

方晓明，男，1961年出生，博士，研究员，食品安全检测