便携式拉曼 - 空间偏移拉曼光谱仪用于高油酸葵花籽油真伪鉴别的简便方法

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Food Control 5.6

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  为解决高油酸葵花籽油(HOSFO)等不同类型葵花籽油(SFO)在加工流通中缺乏有效鉴别手段、保障消费者权益的问题,研究人员利用空间偏移拉曼光谱(SORS)结合化学计量学工具,开展其真伪鉴别研究。结果表明多种模型有效,SIMCA 模型可区分所有类型,为油品 authenticity 提供新工具。

  
在食用油市场中,高油酸葵花籽油(HOSFO)因富含≥75% 油酸[1],具有优异的氧化稳定性、耐 frying 温度和货架期延长等特性,成为高价健康选择。然而,当前市场标签仅粗略区分普通葵花籽油(SFO)和 HOSFO,中油酸葵花籽油(MOSFO)常通过混合产生,导致不同类型油品油酸含量重叠,消费者难以从标签判断真实成分价值。同时,国际上缺乏强制区分不同类型葵花籽油的法规,加工、流通环节及监管部门均需可靠的 authenticity 工具。传统色谱法虽能分析脂肪酸组成,但需复杂前处理且耗时;常规光谱技术难以穿透包装,而空间偏移拉曼光谱(SORS)作为一种无需样品处理、可穿透透明容器的快速检测技术,在 pharmaceutical 质量控制中已展现潜力,但其在食用油 authenticity 领域的应用尚属空白。

为填补这一研究空白,研究人员开展了基于便携式 SORS 光谱仪结合化学计量学的葵花籽油 authenticity 研究。

研究以市售 94 份葵花籽油为样本,包含标签明确的 SFO、HOSFO 及实际属于 MOSFO 的 “SFO”(因油酸含量符合 FAO 定义的 MOSFO 范围)。通过 SORS 采集光谱指纹,结合层次聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)等无监督模式识别方法,以及偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、支持向量机(SVM)、软独立模式分类(SIMCA)等有监督分类模型,构建多元分析体系。

光谱指纹与无监督分析


HCA 和 PCA 结果显示,不同类型葵花籽油的 SORS 光谱存在自然聚类趋势,表明光谱差异与油酸含量相关。特征拉曼光谱区域(如与脂肪酸中 C-H、C=C 键振动相关的波段)可反映样本间化学成分差异,为分类提供依据。

监督分类模型性能


PLS-DA、SVM 和 SIMCA 模型均表现出可靠的定性分析性能,灵敏度、特异性高,假阳性 / 阴性率低。其中,SIMCA 模型不仅能有效鉴别 HOSFO,更实现了 SFO、MOSFO 和 HOSFO 三种类型的完全区分,显示出更强的 discriminant 能力。

方法优势与意义


该研究建立的 SORS - 化学计量学联用方法具有显著优势:无需样品前处理、检测快速(实时原位分析)、环境友好(符合绿色分析化学理念),且可穿透透明包装直接检测,适用于加工链各环节及终端产品监管。研究结果为葵花籽油 authenticity 提供了一种低成本、高效率的技术方案,有望推动相关法规完善,规范市场标签体系,保障消费者以合理价格获得相应品质的产品。同时,该方法为其他食用油的 authenticity 研究提供了方法论参考,拓展了便携式光谱技术在食品质量控制中的应用场景。

综上所述,本研究通过创新技术组合,成功解决了长期困扰葵花籽油市场的 authenticity 难题,其成果不仅具有科学价值,更对产业规范和消费者权益保护具有重要现实意义。研究团队开发的模型和方法为食品监管部门、生产企业和流通环节提供了实用工具,有望促进食用油行业的透明度和标准化发展。

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