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分子光谱5系列丨“鉴”你所见，食品的光谱“盛宴”（一）橄榄油的质量评估——紫外-可见分光光度法

发布：天美仪拓实验室设备（上海）有限公司

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前言

橄榄油因其烹饪价值和文化意义，几千年来备受关注。作为全球范围内食用最广泛的一种油品，橄榄油有明确的质量标准，并受到监管机构（如国际橄榄油理事会(IOOC)）的监督。IOOC根据橄榄油的品质和纯度定义了橄榄油的等级：特级初榨、普通初榨和普通橄榄油。特级初榨橄榄油是采用纯物理低温压榨方法，且酸度不超过0.8。普通初榨橄榄油，在品质上比特级初榨稍微低一点，仍具有独特的口感和营养价值。普通橄榄油，会经历精制的过程，口感较为温和。

尽管采取了很多对策，欧洲每年仍有几起橄榄油欺诈案件被报道¹。这些案件通常涉及将特级初榨橄榄油与低质量的食用油混合，或在橄榄油中添加色素以冒充特级初榨橄榄油。油品的稳定性也可能因储存和加工不当而受到损害。可靠的橄榄油分析方法对监管标准的执行和获得消费者信任至关重要。

评估橄榄油质量最可靠的技术之一是紫外-可见分光光度法。紫外-可见分光光度法提供了一种精确而有效的方法，定量测定（通过测量特定波长的吸光度）存在于橄榄油（包括色素、酚类化合物和氧化产物）中的各种化合物。

紫外-可见分光光度法只需要一台台式仪器，几乎不需要样品制备；因此，它是快速鉴别掺假或油品等级的理想工具。

本文中，将DS5分光光度计用于食用油的质量评估（包括特级初榨、普通初榨和普通橄榄油）（遵循行业标准的UV-Vis分析方法）；此外，探索了利用吸收光谱定量测定橄榄油掺假的状况。

材料及方法

按规定购买和使用商业食用油(图1、表1)，HEVOO是通过将EVOO加热到其烟点以上，并持续5分钟制备而成。

表1：食用油样品含量及其简称

图1：本次使用的食用油样品

采用国际橄榄油理事会建立的方法评价样品EVOO、VOO、PO和HEVOO的品质（该方法要求分光光度计在220nm到360nm之间具有1nm的分辨率）²。测量前必须验证UV范围内的线性、波长和吸光度精度。本文使用DS5分光光度计（如图2）进行测试，使用氧化钬和重铬酸钾标准品验证分光光度计性能。

样品BO、EVOO、SO及其混合物无需进一步稀释，DS5分光光度计在执行基线测量后，将样品在异辛烷中稀释至1%(m/V)的浓度，转移到石英比色皿中测量。

图2：DS5紫外-可见分光光度计

橄榄油的品质评价

每个样品（EVOO、VOO、PO和HEVOO）在232nm、264nm、268nm和272nm处测定吸光度。

各波长处消光系数Kλ计算如下:

式中，Aλ为波长λ处的吸光度，c为浓度（单位为g/100ml），l为比色皿的光程长（单位为cm）。消光系数ΔK的变化由264、268和272nm处的值得到。

结果如表2所示，根据IOOC，表示为小数点后两位。

表2：橄榄油样品的消光系数和ΔK值

不同种类橄榄油的质量标准如下³:

表3：根据IOOC标准，橄榄油吸光度标准

对比表2和表3，样品EVOO，VOO和PO符合相应油类别规定的质量标准。样本HEVOO不符合特级初榨橄榄油的标准，表明在高温下5分钟会显著降低油的质量。当油被加热时，氧化加速，形成吸收紫外线的化合物。

橄榄油的掺假辨别

单波长紫外吸收测定是评估橄榄油的标准，如果怀疑与其他油品混合掺假，紫外-可见扫描光谱在识别掺假时可以提供有效的帮助。紫外-可见吸收光谱也可以得到掺杂油品的定量信息，例如，特级初榨橄榄油拥有高含量的叶绿素和类胡萝卜素（吸光度在400nm和700nm处）。而精制葵花籽油则相反（在可见区没有较强的吸收）。这可以从图3中的样品EVOO\SO\BO的UV-Vis光谱中得到证实。

图3：未稀释EVOO、BO和SO的紫外-可见吸收光谱（利用DS5分光光度计获得）

参考文献中提到的一种方法是利用纯油在可见光波段的吸收，进行定量分析特级初榨橄榄油与其他植物油的掺杂状况⁴。将EVOO和SO按照表4的比例进行混合，并在455nm的波长下进行测试。使用DS5的Visacle软件的定量模块创建吸收随浓度的标准曲线。所得标准曲线的对应方程为y=0.0015+0.0198x，其中y为455nm处的吸光度，x为EVOO的浓度(重量%)。DS5即使在高吸光度下也能提供线性响应。

表4：制备用于标准曲线的EVOO和SO(%重量)的混合物

图4：分光光度计Visacle软件显示EVOO/SO标准曲线

制备的含有14%EVOO的混合物，在455nm处进行了测量，标准曲线显示结果为12%EVOO。当商业混合样品(如样品BO)进行测试时，曲线结果显示了45%的特级初榨橄榄油的浓度。这表明油（BO样品）的吸收光谱与标准曲线的吸收光谱存在显著差异，这可能是由于不同的精制水平所致。结果表明，在进行标准曲线的测试时使用相同油品的重要性。

结论

爱丁堡仪器分子光谱家族5系列——DS5紫外-可见分光光度计不仅可以进行橄榄油质量的常规测量，而且可以作为一种新的研究分析方法用于光谱采集和定量分析。

参考文献

1.Annual Report of the Alert and Cooperation Network, European Commission, 2022；

2.International Olive Council. Method of analysis, spectrophotometric investigation in the ultraviolet. COI/T.20/Doc. No 19 /rev. 5/2019, 2019；

3.International Olive Council. Trade standard applying to olive oils and olive pomace oils. COI/T.15/NC No 3/ Rev. 13, 2019.

4.Minuceli, F. da S. et al., UV-VIS methodology for the quantification of vegetable oil in adulterated olive oil. Research, Society and Development, 2021, 10, e50210612822.

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