ICP-OES与ICP-MS联用优化前处理技术精准测定特级初榨橄榄油元素组成及其地理溯源研究

针对橄榄油中痕量元素检测的基质干扰难题，意大利研究团队通过优化微波消解前处理条件（HNO3 /H2 O2 4:2混合体系，120分钟振荡+10分钟超声+240分钟室温反应），结合ICP-OES/ICP-MS技术分析了13种意大利特级初榨橄榄油（EVOO）中16种元素及稀土元素（REEs），建立了基于主成分分析（PCA）的地理标志判别模型，为食品真实性认证提供新方法学支撑。

　　

橄榄油作为地中海饮食的核心成分，其品质与元素组成密切相关。然而，由于油类基质复杂且元素浓度极低（部分低至ng/kg级），传统检测方法面临灵敏度不足、前处理步骤繁琐等挑战。国际橄榄油理事会（IOC）虽制定了Cu、Fe等元素的限量标准（如Fe≤3 mg/kg），但缺乏针对稀土元素（REEs）的检测方案。此外，元素指纹能否用于地理溯源仍存争议。

为解决这些问题，来自意大利的研究团队在《Journal of Food Composition and Analysis》发表论文，系统优化了EVOO的微波消解前处理流程，采用ICP-OES测定Al、K等10种元素，ICP-MS检测Fe、Zn等5种金属及15种REEs，结合化学计量学分析13种意大利不同产区EVOO的元素特征。

关键技术包括：1）微波消解参数优化（250W-650W梯度升温）；2）ICP-OES/ICP-MS联用技术；3）主成分分析（PCA）建模；4）使用番茄叶标准物质（SRM NIST 1573a）验证方法准确性。样本涵盖意大利四大产区（利古里亚、威尼托、撒丁岛和卡拉布里亚）的13种商业EVOO。

3.1 前处理优化
通过对比不同酸比例（HNO₃
/H₂
O₂
4:2 vs 6:1）和预处理方式，发现4:2混合体系配合120分钟振荡+10分钟超声+240分钟室温反应可显著降低RSD%（如Na从77.6%降至22.4%）。瓶底沉积物检测显示Ca、K等元素浓度较表层高2-3倍，证实样品均质化必要性。

3.2 元素分布特征
ICP-OES数据显示Li（1.05-1.11 mg/kg）和Se（0.99-3.24 mg/kg）普遍超标，撒丁岛样品因玄武岩土壤富集Se达3.24 mg/kg。ICP-MS揭示卡拉布里亚EVOO12含异常高Zn（3055 μg/kg）和Ni（19.9 μg/kg），推测与叶面肥污染有关。REEs中Y、La等仅在部分样品检出，RSD%高达30-50%。

3.3 地理溯源模型
PCA分析显示PC1（34.3%方差）由Na、Zn驱动，PC2（20%）关联Be、V。利古里亚样品在PC1负向聚集，卡拉布里亚样本则分布于正向，但撒丁岛与威尼托数据重叠。剔除低KMO值变量（La、Sm等）后模型稳定性提升，证实碱金属（K、Na）和过渡金属（Fe）是核心判别因子。

该研究建立了EVOO元素检测标准化流程，首次系统报道意大利EVOO的REEs本底值。发现Se、Li等元素与地质背景显著相关（如利古里亚花岗岩土壤导致Al富集），为防伪认证提供新思路。但REEs检测精度不足提示需进一步优化前处理，未来可扩大样本量验证模型普适性。论文由通讯作者Agnese Giacomino团队完成，凸显跨学科方法在食品科学中的应用价值。