橄榄油掺伪检测研究进展

周盛敏　姜元荣

[摘要]本文概述了物理、化学和生物三个方面的橄榄油掺伪检测技术研究进展，并对各方法的优缺点进行了梳理，以期为开展深入研究提供理论依据。

[关键词]橄榄油;掺伪;物理法;化学法;生物法

中图分类号：TS227 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

与多数植物油不同，橄榄油是通过机械压榨的方式将油橄榄果肉细胞中的油滴释放出来，属于天然“果汁”的食用油，因其悠久的历史、丰富的营养而被贵称为“植物油皇后”“液体黄金”。作为橄榄油中最高级别的特级初榨橄榄油，其在国内市场的价格是其他普通植物油的几倍甚至数十倍，即使是精炼橄榄油，其价格也比一般食用油高出不少。受经济利益的驱使，往橄榄油中掺兑橄榄果渣油、种子油甚至化学添加剂成为不少不法商人的牟利手段，这不仅是对消费者的经济欺诈，还有可能对消费者的身体健康造成危害。橄榄油的掺伪主要可分为四种，一是使用普通的精炼植物油勾兑，二是将精炼橄榄油混入初榨橄榄油中，三是将橄榄果渣油加入初榨橄榄油中，这三种都是将混有其他低成本油的油种以初榨橄榄油的名义贩卖，而第四种则是将一般初榨橄榄油贴上PDO（原产地保护）/PGI （产品地理标志）的标签以卖出更高的价格。

为了保护消费者的相关利益，除了制定与施行各种标准法规以外，有效的橄榄油掺伪检测手段也尤为重要，一直以来都是国内外学术界的研究热点。本文将从物理、化学以及生物三个方面对橄榄油鉴别、掺伪分析的研究开发进展进行概述，为开发更准确、有效、快速的橄榄油质量检测技术手段提供借鉴。

1 物理检测方法

在橄榄油掺伪检测方面，物理方法应用主流包括感官评价、波谱技术、电子鼻技术和同位素技术。

1.1 感官评价

橄榄油是唯一一种将感官评价列入法规以检测质量的食物。欧盟修订橄榄油和橄榄果渣油特性及分析方法法规（EEC 2568/91）和国际橄榄理事会发布的橄榄油和橄榄果渣油贸易准则（IOOC/1990）都引入了初榨橄榄油感官评价的标准方法。Procida G等[1]召集了由9人组成的评审小组来进行橄榄油的感官测试，这9人均是经过EEC 2568/91培训并具有9年检测经验的人员。评审小组采用国际橄榄理事会确定的标准缺陷油脂进行培训，根据EEC 2568/91对油品的两种主要典型性缺陷进行评分，缺陷分数越低，橄榄油质量越好，从而建立分析模型。

1.2 波谱技术

橄榄油掺伪检测方面的波谱技术种类繁多，主要有红外光谱、拉曼光谱、同步荧光光谱、核磁共振等，其特点为数据量庞大，直读技术几乎无法满足掺伪判别或者掺伪定量，所以采集光谱之后，利用其指纹图谱进行大量化学计量学分析。例如，利用主成分分析、最小二乘法等区分掺伪橄榄油与纯橄榄油之间的微弱差别。

红外光谱具有样品处理简单、分析速度快的优点，其中红外光为波长2.5～25μm（或4 800～400cm-1）的辐射光，照射到样品后，分子吸收中红外光后产生振动和转动的改变，形成红外吸收光譜图。Gurdeniz G等[2]应用中红外设备结合化学计量学开展了初榨橄榄油的定量掺假分析，其利用主成分分析和最小二乘法定量手段，检测初榨橄榄油中掺入的玉米油、葵花籽油混合物、棉籽油以及菜籽油，其检出限为5%，而对于其他油种的掺入，检出限为10%。Rohman A等[3]结合傅里叶红外和化学计量学的手段，采用判别分析（DA）判别纯特级初榨橄榄油和掺入芥花油（Canolaoil）的特级初榨橄榄油，使用偏最小二乘（PLS）和主成分回归（PCR）对其掺入量进行定量分析，研究认为波长范围3 028～2 985cm-1和1 200～987cm-1用于区分和定量两种油脂，其检出限为0.108%。

拉曼光谱是研究分子振动的一种光谱方法，它的原理和机制都与红外光谱不同，分子偶极矩变化是红外光谱产生的原因，而拉曼光谱是分子极化率变化诱导的。相比红外光谱测定官能团的不同，拉曼光谱的谱峰更窄，主要针对分子骨架的测定，指纹信息丰富，对C=C双键检测的灵敏度高，对于油品鉴定具有一定的作用。Zhang X F等[4]用拉曼光谱结合外标法，以1 441cm-1峰为标准峰，掺入不同比例的初榨橄榄油，做1 265cm-1峰的强度曲线，检测出含有大豆油、葵花籽油、玉米油等的初榨橄榄油，其检出限为2%。Kim M等[5]在进行5%低含量掺杂时，利用温控拉曼，使用线性判别分析方法结合主成分分析方法，根据温度的调整，识别出5%掺杂的初榨橄榄油和纯初榨橄榄油。张朝晖等[6]基于拉曼光谱与橄榄油中不饱和脂肪酸的含量具有相关性，使用拉曼光谱研究了特级初榨橄榄油掺伪橄榄果渣油的情况，以掺入果渣油后1 265cm-1和1 650cm-1的拉曼相对强度增强，1 525cm-1处的精细结构变小直至消失作为是否掺伪果渣油的定性判定依据，在1 265cm-1处的拉曼光谱相对强度值高于540的橄榄油可能存在等级造假。

同步荧光法技术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。光谱选择性高、灵敏度高，适用于复杂样品体系的鉴定。Poulli K等[7]用同步扫描荧光法鉴别初榨橄榄油与橄榄果渣油、玉米油、葵籽油、大豆油、菜籽油和核桃油，发现初榨橄榄油在275～297nm处显示了一个双键，在660nm处有一个响应，而其他的油脂在300nm处有强响应，可以检出2.6%的掺假情况。

核磁共振技术利用固定磁矩的原子核激发，产生一串强度衰减的可检测感应信号，具有前处理过程简便快速、重现性高等优点，但也具有运行成本高的缺点。Parker T等[8]使用60MHz1H核磁共振法结合最小二乘法试图区别纯初榨橄榄油，初榨橄榄油和榛子油混合物。在建立的初榨橄榄油和榛子油掺杂的混合体系中，考察了混合了榛子油0%～13%（w/w）的初榨橄榄油，其检出限在11.2%（w/w）处。?mejkalová D等[9]利用高能梯度漫射核磁共振谱通过测量扩散系数D区分特级初榨橄榄油、种子油和坚果油。使用判别分析作为定性定量分析手段，其在初榨橄榄油掺伪的最小检出限为10%葵花籽油、10%大豆油、30%榛子油、30%花生油，但只有在样品分类的基础上进行判别分析才能得到最高的判定准确度（98%～100%）。

1.3 电子鼻技术

电子鼻主要由气敏传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成。电子鼻正是利用各个气敏器件对复杂成分气体都有响应却又互不相同这一特点，借助数据处理方法对多种气味进行识别，从而对气味质量进行分析与评定。其主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，正是这种区别，才使系统能够根据传感器的响应图案来识别气体。电子鼻的工作可简单归纳为传感器阵列→信号预处理→神经网络和各种算法→计算机识别（气体定性定量分析），常应用于风味油脂的鉴定。Mildner-Szkudlarz S等[10]使用电子鼻技术结合化学计量学对橄榄油中掺伪榛子油进行分析鉴定，从18种传感器中优化出9种传感器，通过主成分分析的化学计量学手段区分初榨橄榄油和掺入榛子油的初榨橄榄油，通过最小二乘法对掺入量进行估计和评价。

1.4 同位素技术

稳定同位素比例分析作为一种指纹图谱技术，结合多元数据分析，通过测量13C/12C、15N/14N、18O/16O、2H/1H和34S/32S，用于以植物产地归属为主的植物油掺假鉴定，是一种快速的、不需要样品前处理的实验方法。Camin F等[11]收集了大量（N=539）2000年到2005年生产的具有PDO和PGI认证的意大利特级初榨橄榄油，采用IRMS（同位素比值质谱仪）和ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）技术发现13C/12C和18O/16O的数值从意大利北部（Trentino）到南部（Sicily）有上升的趋势，且每年都能将不同地域的橄榄油很好地区分开来。

物理法具有处理过程实时、快速、高效、无污染、无损、简便、易于推广等优点，但其得到的是整体信号，无法得到特异指标的信息，需要进行大量的化学计量学工作，才能使其显示特异性指征，所以无法将油脂的稳定性、口感以及典型性与所获得的信号一一对应。在大通量橄榄油掺伪筛查过程中，运用物理手段结合稳健的化学计量学模型，能够快速区分可疑油品和真实油品。

2 化学检测方法

在使用化学法分析橄榄油掺伪方面，国际橄榄油理事会和国际组织发布了多种方法、多类指标来鉴别初榨橄榄油的真伪。COI/T.20/Doc.No.20/Rev.3—2010[12]规定了高效液相色谱法分析甘油三酯分布的方法，通过测试实际有效碳数ECN42含量和使用脂肪酸组成推测的理论有效碳数ECN42含量的差值来判定是否为初榨橄榄油。其他各类油脂，如橄榄果渣油、葵籽油、玉米油等，其差值均超过初榨橄榄油。COI/T.15/NC No 3/Rev.11—2016[13]中规定可食用初榨橄榄油的差值为小于0.2，初榨橄榄灯油的差值为小于0.3。IUPAC 2.431规定了高根二醇和熊果醇的气相色谱测试方法，高根二醇和熊果醇主要是存在于果皮，初榨橄榄油中高根二醇和熊果醇的总量应低于4.5%，用于检测初榨橄榄油中是否添加了果渣油[14]。甾醇的脱水产物豆甾二烯也被作为判定初榨橄榄油中是否掺有精炼橄榄油的依据。在高温的脱色和脱臭精炼过程中，β-谷甾醇容易脱水形成豆甾二烯，特级初榨橄榄油一般是在冷榨下获得的，所以基本不含有豆甾二烯。COI/T.15/NC No 3/Rev.11要求其一般不超过0.1mg/kg，COI/T.20/Doc.no.11/Rev.2—2001[15]规定了气相色谱法分析豆甾二烯的色谱方法。铜叶绿素也叫叶绿素铜，它是叶绿素的一类衍生物，在食品工业中常做着色剂使用，其中原焦脱镁叶绿酸a是铜叶绿素的主要成分。有些不法商家会往葵花籽油、大豆油或棉籽油中加叶绿素铜钠盐冒充橄榄油销售。Fang M等[16]使用高分辨质谱HPLC-QTrap以及高效液相色谱二极管阵列检测器HPLC-DAD鉴定及定量叶绿素铜，当检测出油脂中原焦脱镁叶绿酸-a超过0.05μg/g时，则认为此油可能是利用色素掺假冒充橄榄油。色谱法建立指纹图谱库结合化学计量学的手段鉴定橄榄油是否掺伪也是比较常见的。Dourtoglou V G等[17]利用气相色谱得到脂肪酸的指纹图谱结合主成分分析，建立了一种橄榄油掺伪的鉴别方法，通过实验，成功鉴别了橄榄油、玉米油、大豆油、葵籽油、棉籽油和它们不同梯度的混合物。同一类油都基本聚在了一起，将橄榄油定位，当橄榄油有其他油种掺杂时，随着掺杂比例的增加，混合样品的点会逐渐远离橄榄油，朝着其他种类油脂的那一类靠近。

化学方法是一类常规方法，通常会有一类或多类特征化合物的含量作为是否掺伪的标准，方法传统成熟，相对于物理方法更精确、重复性更高，也可以像物理方法一样，建立指纹谱库，引入化学计量学的方法对掺伪分析进行判断。但是化学法也有耗时、需要进行大量样品前处理工作、需要大量人工等缺点，该类方法更适用于可疑橄榄油的判定工作。

3 生物检测方法

用分子生物学方法检测食用油，是指从食用油中提取DNA，用特定基因引物进行聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）扩增，再对扩增产物进行分析，从而鉴别食用油来源的方法。这种方法的优势在于可以定性区别不同油种，且不受地域、环境、脂肪酸比例的影响，运用分子生物学技术对食用油进行检测越来越普遍。

基于DNA的分子生物學鉴别方法主要有常规PCR、实时荧光定量PCR、高分辨率熔解去曲线（High Resolution Melt，HRM）分析检测等技术，依靠特定基因引物对食用油中提取的DNA进行PCR扩增，通过电泳、荧光等手段分析扩增结果，从而对食用油进行定性检测。

分子生物学方法对食用油的检测，前期是从核基因的检测开始的，如对橄榄油的检测方面，Wu Y等[18]建立了PIP5基因特异片段的检测。对大豆油的检验方面，Costa J等[19]使用了Lectin基因特异引物检测不同加工阶段的大豆油。由于核基因拷贝数低，对精炼油的检测不太适用，现在研究较多的是对叶绿体基因的检测。Vietina M等[20]使用叶绿体RbcL基因对橄榄油掺伪进行检测，通过RbcL通用引物对不同油种进行PCR扩增检测，各油种扩增出的片段和序列不同，对产物进行HRM（高分辨率熔解去曲线）分析，从而对油种纯度进行判断。

食用油加工過程中经过很多工序，在脱胶过程中核酸基本被去除完全，精炼油即使残留有微量DNA，也已经很不完整。Costa J等在大豆油中发现103bp比118bp的产物扩增效果好。Giménez M J等[21]对橄榄油的检测也显示80bp的扩增明显好于200bp的扩增。所以，对这种微量破碎的DNA检测，需要更高效的DNA提取方法和更灵敏的DNA检测方法。

对多种油种的定性检测与食用油的掺伪检测是目前面临的挑战，对不同油种进行DNA提取，开发更灵敏高效的检测方法是食用油生物学检测的研究方向。

4 结 论

随着物理、化学和分子生物学技术的不断发展及其在橄榄油掺伪检测研究中的广泛应用，综合集成应用将是一种趋势，可以对橄榄油样品进行定性和定量分析。同时，还应该收集和建立橄榄油样本库，从而更有效地鉴定橄榄油掺伪。

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