《Food Analytical Methods》:Modern Analytical Approaches for Edible Oil Characterization: Spectroscopic, Chromatographic, and Electrochemical Perspectives
食用油是人类膳食的重要组成部分,也是必需脂肪酸、抗氧化剂、维生素及生物活性化合物的重要来源。其化学组成、氧化稳定性及真实性影响营养价值、感官特性、货架期及消费者安全。因此,开发用于评价油品质量及检测掺假的可靠分析方法,在科学研究和工业质量控制中均具有重要意义。本综述概述了用于食用油表征的当代分析方法,重点聚焦光谱、色谱及电化学技术。光谱方法,包括紫外-可见(UV–Vis)、红外、荧光及拉曼光谱,作为快速、无损工具用于评价氧化过程、脂肪酸组成及真实性。色谱方法,如气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)及薄层色谱(TLC),作为高选择性技术用于测定脂肪酸、甾醇、生育酚、酚类化合物及污染物。特别关注电化学方法,尤其是伏安技术,在评估抗氧化能力、监测氧化降解及检测食用油中生物活性化合物和污染物方面日益增长的作用。本综述强调了化学计量学分析、多传感器系统、机器学习算法及整合光谱与电化学数据的混合分析平台的重要性。讨论了与便携式设备、小型化传感器、芯片实验室系统及绿色分析化学相关的新兴趋势,作为食用油分析的未来方向。所呈现的概述表明,将先进分析技术与人工智能及可持续实验设计相结合,可能提高实验室和工业应用中食用油质量评估的可靠性、速度及环境兼容性。
**研究背景**
食用油是人类膳食的基本组成部分,在食品技术、营养学和公共卫生领域发挥着重要作用。除作为浓缩能量来源外,植物油还提供必需脂肪酸和众多生物活性化合物,有助于食品的营养和功能特性。植物油在营养和经济方面的重要性持续增加。作为日常饮食的基本要素,其营养重要性主要与人体无法合成的必需脂肪酸有关,其中α-亚麻酸(ALA,omega-3)和亚油酸(LA,omega-6)因参与炎症调节、心血管健康和神经系统发育而尤为重要。除脂肪酸外,食用油还富含生育酚、多酚、植物甾醇、类胡萝卜素和角鲨烯等微量成分,其中许多具有抗氧化特性,有助于氧化稳定性和潜在健康益处。同时,油脂的氧化易感性强烈取决于其脂肪酸组成:富含多不饱和脂肪酸的油脂通常比以单不饱和脂肪酸为主的油脂更不稳定。因此,抗氧化剂组成和脂肪酸不饱和程度均被视为关键质量指标。
食用油在当代经济中的作用与其营养相关性同等重要。植物油生产构成食品工业的主要分支,既包括大规模商业产品,也包括特级初榨橄榄油和冷榨种子油等优质油品。消费者对产地、加工技术、新鲜度和成分纯度的认识不断提高,加剧了对掺假、不当储存和质量控制不足的担忧。食用油因植物种类、栽培条件、提取方法和储存实践的差异而产生显著不同的化学组成,使其成为高度复杂的分析基质。这种自然变异性要求分析方法不仅准确灵敏,而且足够全面,能够评价主要脂质组分和痕量成分。所有上述因素——包括油脂的生物学重要性、工业需求和化学复杂性——都强调了建立可靠分析方法的必要性,这些方法能够评估食用油的质量、真实性和稳定性。分析科学的持续进步使得对油脂宏观和微观结构组分的表征越来越精确,从而增进了对其性质、质量属性和货架期的理解。在此背景下,系统整理现有知识并确定在常规质量控制中兼具可靠性、重现性和实用性的分析方法的需求日益增长。
此前已有多个角度的食用油分析综述,包括脂肪酸谱分析、氧化稳定性评估和使用选定分析方法进行掺假检测。代表性例子包括专门讨论脂质和脂肪酸色谱分析的综述、光谱方法用于真实性验证和掺假检测的综述,以及涉及食用油氧化机制和稳定性评价的研究。此外,若干综述探讨了先进分析概念,包括振动光谱结合化学计量学分析用于快速无损油品表征。然而,这些研究大多集中于特定类别的分析技术,如色谱或光谱方法,或聚焦于选定的质量方面,包括优质油品的氧化或真实性鉴定。因此,仍缺乏在统一框架内系统比较多种分析策略的全面整合性概述。本综述旨在通过提供食用油分析中最常用分析技术的结构化和批判性讨论来弥补这一空白。特别强调分光光度法和光谱方法(包括UV–Vis、IR、荧光和拉曼光谱)、色谱方法(HPLC、GC和TLC)以及电化学技术,特别是伏安法。这些方法学与其在测定酚类化合物、脂肪酸组成、生物活性成分、氧化产物和污染物等基本质量参数方面的适用性,以及其在真实性评估和掺假检测中的有效性一并讨论。此外,综述还考虑了这些方法在监测储存和热处理过程中发生的降解过程方面的适用性,以及其在快速和常规分析实践中的潜在应用。食用油分析的新兴方向,包括化学计量学工具、机器学习算法、小型化传感系统和便携式分析设备的整合,也作为快速、经济高效和现场质量评估的有前景的方法加以审视。
法规和标准化框架为评估食用油表征、质量控制、真实性评估和掺假检测中所用分析方法的实际相关性提供了重要参考。在国际层面,食品法典委员会提供了食用油脂的产品特定标准。ISO标准为若干参数提供了标准化分析程序。在橄榄油的具体情况下,国际橄榄理事会提供了专门的贸易标准和分析方法。因此,本综述讨论的光谱、色谱和电化学方法应主要被视为与既定标准化分析程序和法规标准相关的补充或筛查工具。总体而言,本综述旨在提供当前食用油评估分析策略的全面视角,特别关注其实际效用、方法学局限性和未来发展趋势。本综述的新颖性在于其广泛、以应用为导向地整合光谱、色谱和电化学方法用于食用油分析,将个别分析技术与它们所能解决的具体组分、质量参数和分析挑战联系起来。通过汇集既定和新兴方法,并强调不同技术可应用于相同分析目标的地方,本综述提供了一个全面的框架,可帮助研究人员根据其研究目标和可用仪器选择合适的分析策略,同时为未来研究确定互补的和较少被考虑的方法。
**关键技术方法**
研究人员通过Scopus和PubMed数据库在2025年12月至2026年1月期间进行了文献检索,分两阶段进行:首先使用与食用油、其质量和组成及分析方法相关的一般关键词进行广泛探索性检索,确定最常用的分析技术及其主要应用;随后针对个别分析技术及其特定应用进行更有针对性的检索,搜索查询结合了分析技术名称、目标化合物或分析参数以及与食用油相关的术语。对出版年份或语言未设限制,根据与食用油表征及本综述讨论的分析方法和应用的相关性纳入出版物。主要涉及的关键技术方法包括:UV–Vis分光光度法(用于酚类化合物测定、色素分析、氧化水平评估及抗氧化性能评价)、红外光谱(FT-IR和NIR,用于真实性及掺假分析、氧化降解监测及脂肪酸分析)、荧光光谱(包括EEM和LIF,用于掺假检测、热降解监测、储存降解监测及生物活性化合物分析)、拉曼光谱(用于氧化和热降解监测、分类和真实性检测及脂肪酸分析)、NMR光谱(用于营养质量参数分析及真实性和掺假分析)、HPLC(用于酚类化合物和PAHs污染分析)、GC(用于脂肪酸和植物甾醇及酚类分析)、TLC(作为制备技术和间接定量分析)以及伏安法(用于总抗氧化活性分析、生育酚测定、多酚测定、合成抗氧化剂测定、特定生物活性化合物鉴定、化学污染物测定及氧化降解监测)。综述还涉及化学计量学分析、多传感器系统、机器学习算法及混合分析平台等方法学要素。
**研究结果**
**UV–Vis分光光度法**:UV–Vis分光光度法因其操作简单、成本较低、分析时间短且适用于多种样品基质(包括直接测量油样)而成为食用油研究中最常用的分析技术之一。通过监测特征波长处的吸光度,该技术能够评价氧化过程、测定酚类化合物、检测天然色素及评估植物油中的抗氧化活性。一个重要优势是可直接在油基质中分析样品或经过简单预处理后分析,这大大增强了其在常规分析中的实用性。
**酚类测定**:酚类化合物是植物油中最重要的生物活性成分之一。在用于测定食用油中总酚含量(TPC)的分光光度方法中,Folin-Ciocalteu(F–C)法仍然是最广泛使用的。该方法基于酚类化合物对Folin-Ciocalteu试剂(由磷钼酸和磷钨酸配合物组成)的还原反应。在碱性条件下,反应产生蓝色产物,其强度在约750 nm处进行分光光度测量,与样品中总酚浓度成正比。可靠的TPC测定需要适当的提取程序。文献中最常用的程序包括将油样溶解在己烷中,然后用甲醇-水混合物提取。然而,也有替代方法被提出用于直接测定油基质中的酚类化合物,其中一种方法涉及UV–Vis分光光度法结合化学计量学建模,通过偏最小二乘(PLS)回归解释复杂的UV–Vis光谱实现定量分析。尽管Folin-Ciocalteu法广泛使用,但存在若干局限性,主要缺点是试剂易被非酚类物质还原,使该测定对酚类化合物缺乏特异性。研究表明,Folin-Ciocalteu法获得的TPC值通常高于HPLC技术测定的值。为提高可靠性,通常建议使用HPLC–DAD/MS或LC–MS/MS技术辅助测定单个酚类化合物。此外,叶绿素已被确定为Folin-Ciocalteu TPC测定中的主要干扰物质之一,导致酚类含量高估。因此,尽管存在局限性,Folin-Ciocalteu法仍然是植物油中总酚含量和抗氧化活性初步测定的有价值方法。
**色素测定**:UV–Vis分光光度法对食用油中色素的分析也非常有效,色素负责油的色泽,还可作为质量和加工历史的指标。植物油中存在的主要色素包括类胡萝卜素(如β-胡萝卜素和叶黄素)以及叶绿素及其衍生物(包括脱镁叶绿素)。分光光度法广泛用于色素分析的原因在于这些化合物在近紫外和可见光谱范围内具有特征吸收。测定植物油中叶绿素和类胡萝卜素的经典方法之一是Mingueza-Mosquera法,该程序假设叶黄素和脱镁叶绿素A分别为类胡萝卜素和叶绿素衍生物的主要代表,允许仅在两个选定波长处进行测量。该方法快速、简单且非常适合常规分析,但主要局限性是特异性不足。另一种策略涉及记录约390–720 nm范围内的全UV–Vis光谱而不稀释样品,基于纯化合物参考光谱的数学去卷积能够估计单个色素的浓度并计算总类胡萝卜素和叶绿素衍生物含量。UV–Vis分光光度法还可通过色素分析评估油品质量。研究表明,叶绿素虽然天然存在于植物油中,但可能作为促氧化剂加速脂质氧化并导致酸败及不良气味和风味的形成。因此,UV–Vis光谱法代表了一种快速、灵敏且无损的技术,用于监测油在加工和储存过程中发生的质量变化。
**油脂氧化水平研究**:在植物油中多不饱和脂肪酸自氧化的初始阶段,脂质氢过氧化物作为初级氧化产物形成。同时发生双键异构化,导致共轭二烯系统的形成。这些化合物在232 nm附近表现出特征UV吸收,使得能够通过UV–Vis分光光度法进行测定。因此,在该波长处测得的吸收系数(K???)被广泛用作共轭二烯(CD)含量的指标,从而反映初级氧化产物的水平。初级氧化产物如脂质氢过氧化物也可使用硫氰酸铁法测定,该方法被认为是经典过氧化值(PV)测定的灵敏替代方法。随着氧化进行,生成次级降解产物,包括含有共轭三烯(CT)系统的化合物。这些化合物在较长波长处吸收辐射,通常在268至270 nm之间。在该光谱区域测得的吸收系数(K???、K???)提供关于次级氧化过程的定量信息,并补充CD测量在氧化稳定性评估中的作用。次级氧化产物也可使用p-茴香胺值(PAV)测试评估,该测试测量高级脂质氧化过程中产生的醛类。此外,丙二醛及相关脂质降解产物可使用硫代巴比妥酸(TBA/TBAR)测定法确定。目前,UV–Vis光谱法与化学计量学方法如多元曲线分辨-交替最小二乘(MCR-ALS)的结合代表了评估油稳定性和质量的最先进有效方法之一。该方法允许同时监测酚类化合物降解、氧化产物形成,并将复杂吸收光谱分解为来自不同化合物类别的贡献。
**抗氧化性能**:用于评估植物油抗氧化性能的最常用分光光度方法之一是DPPH(2,2-二苯基-1-苦基肼基)测定法,该法评估抗氧化剂中和自由基的能力。该方法基于油中存在的抗氧化化合物对稳定DPPH•自由基的还原,导致约515 nm处吸光度降低。然而,可靠和可重现的结果强烈依赖于适当的溶剂选择。除了DPPH测定法,ABTS测定法和β-胡萝卜素漂白试验也常用于评估植物油的抗氧化性能。ABTS方法基于使用稳定的有色ABTS自由基阳离子(ABTS?),其与样品中存在的抗氧化剂反应后发生脱色。吸光度的降低通过分光光度法测量,结果通常表示为Trolox当量抗氧化能力(TEAC)。这些测定法能够评估自由基清除活性和抑制脂质过氧化过程。研究表明,最合适的抗氧化测定法的选择应取决于所分析油的化学特性。同时应用多种抗氧化测定法可提供食用油抗氧化潜力的更全面表征。
**IR光谱**:多年来,红外光谱一直是用于脂质化学表征的最重要分析技术之一。在中红外(MIR)和近红外(NIR)区域记录的红外光谱提供关于脂质结构和降解产物形成的宝贵信息。IR技术能够识别特征官能团,因此允许监测与氧化、水解和污染过程相关的化学变化。当与化学计量学方法结合时,红外光谱不仅能够对光谱数据进行定性解释,还能够定量测定脂肪酸组成和选定的物理化学参数,包括碘值和游离脂肪酸含量。由于这些优势,红外光谱已成为食用油分析中通用且高效的分析工具,能够快速筛查、掺假检测和降解过程监测,而无需繁琐和昂贵的样品制备程序。
**植物油真实性和掺假分析**:红外光谱,包括主要以傅里叶变换红外光谱(FT-IR)为代表的MIR区域和NIR区域,是用于识别和定量测定食用油中掺假物最常用的分析方法之一。在涉及特级初榨橄榄油(EVOO)等优质油品掺假的研究中,约3009 cm?1处吸收带的变化被确定为特别重要。该谱带对应于与顺式双键相关的C–H伸缩振动,其位置或强度的变化可能表明存在更便宜的掺假油。然而,食用油的FT-IR光谱通常高度复杂且难以直接解释,这解释了化学计量学工具的关键作用。已开发出多种使用NIR光谱结合化学计量学分析同时分类和定量测定橄榄油掺假物的程序。在这些研究中,使用各种植物油(包括向日葵油、玉米油、核桃油和榛子油)作为掺假物。获得的结果表明,所开发的模型能够以非常高的置信水平区分纯橄榄油和掺假混合物,并准确估计外来油的添加水平。同样,NIR光谱结合化学计量学方法已成功应用于快速检测和定量测定芝麻油中掺入较便宜植物油的情况。此外,FT-IR和Vis–NIR光谱结合化学计量学分析是区分油类型最有效的方法之一,通常达到接近100%的准确率。总体而言,现有研究清楚表明,IR光谱(无论在MIR还是NIR区域)是检测和定量评估植物油掺假的极其有效的工具。
**监测油的氧化和降解**:红外光谱,特别是中红外区域的FT-IR光谱,广泛应用于涉及植物油氧化和降解过程的研究。分析特征吸收带的变化,特别是在3050–2800 cm?1范围和约1745 cm?1附近,允许监测加热、储存和UV暴露过程中初级和次级氧化产物的形成。FT-IR光谱常用于评估植物油的热降解。该技术能够详细监测脂质在长时间暴露于高温期间发生的结构变化。光谱分析经常揭示不饱和键特征吸收带强度的大幅降低,特别是约1654 cm?1处的C=C伸缩振动带,反映多不饱和脂肪酸的逐步降解。同时,随着加热时间延长,可观察到选定吸收带强度的增加,特别是约3500 cm?1处的ν(OH)伸缩振动带。FT-IR光谱也可用于研究食用油中的降解动力学。加速氧化实验结合连续光谱采集能够监测与顺式双键相关的变化以及反式异构体特征新谱带的出现。此外,光谱分析获得的参数(包括诱导时间和反应速率常数)可作为植物油氧化抵抗力的灵敏指标。FT-IR光谱与化学计量学方法整合还可应用于煎炸油降解的定量评估。因此,FT-IR光谱结合先进的化学计量学建模代表了食品工业中常规监测煎炸油质量的快速、可靠且经济高效的替代方法。总体而言,所呈现的研究表明,IR光谱(特别是FT-IR)是通过详细分析特征振动带来监测植物油氧化和降解过程的高度有效技术。
**脂肪酸分析**:食用油中脂肪酸组成的分析对于质量控制以及评估脂质产品的营养价值和氧化稳定性至关重要。解释600–4000 cm?1范围内的IR光谱能够识别与脂质官能团相关的特征吸收带,包括约3008 cm?1处不饱和脂肪酸的=C–H伸缩振动、约2923 cm?1和2853 cm?1处甲基和亚甲基的C–H伸缩振动、约1653 cm?1处的C=C伸缩振动以及约722 cm?1处与长烃链片段相关的谱带。分析这些谱带的强度和形状能够评估脂肪酸不饱和程度并监测油混合物中的组成变化。在实践中,增加富含不饱和脂肪酸的油(如亚麻籽油)的比例会导致与双键相关的谱带强度增强,同时饱和结构特征信号减弱。除直接测定脂肪酸谱外,IR光谱(包括FT-IR和NIR技术)还可成功应用于快速无损测定碘值(IV)和游离脂肪酸(FFA)含量等重要质量指标。涉及植物油二元混合物的研究表明,FT-NIR光谱结合PLS回归是同时评估多个重要质量指标的高度准确和可靠的方法。所呈现的研究清楚表明,IR光谱构成了一个通用的分析工具,能够同时评估脂肪酸组成和关键油品质量参数。
**荧光光谱**:荧光光谱是一种高度灵敏的分析技术,广泛用于评估食用油质量,因为许多天然存在的油成分(包括生育酚、叶绿素及其衍生物以及选定的多酚)具有特征荧光性质。分析荧光光谱能够监测油在老化、氧化和热处理过程中发生的化学变化。然而,必须考虑若干局限性,包括发射带重叠、基质效应和天然样品组成的变异性,这些通常需要应用校准程序和先进的化学计量学方法以获得可靠和可重现的结果。荧光光谱与化学计量学技术(如主成分分析(PCA)和偏最小二乘(PLS)回归)的结合使其能够应用于常规油品质量控制,特别是用于检测抗氧化剂降解、掺假以及储存或热引起的质量恶化。
**植物油真实性和掺假分析**:为检测和定量测定特级初榨橄榄油中向日葵油的掺假,已开发出将荧光光谱与基于PCA和PLS的化学计量学分析相结合的分析程序。这些分析通常基于在350 nm激发波长下记录的360–800 nm范围内的荧光发射光谱。在纯EVOO的光谱中,约673 nm处出现特征叶绿素发射带,而约515 nm处观察到强类胡萝卜素相关带。向日葵油掺假水平的增加导致这两个信号强度逐渐降低。同时,在441–489 nm范围内形成一个宽荧光带,归因于共轭氢过氧化物和其他脂质氧化产物,其强度与掺假程度成比例增加。这些光谱变化为后续化学计量学分析提供了基础。激光诱导荧光(LIF)光谱也被应用于研究各种植物油中向日葵油的掺假。荧光光谱的应用不仅限于单一激发波长。荧光技术还允许收集激发-发射矩阵(EEM),使用经典EEM荧光或前表面EEM荧光产生三维荧光数据集。通过构建交替三线性分解(ATLD)模型,可以表征荧光组分并随后用于开发能够有效区分正宗油和掺假样品的判别模型。总体而言,荧光光谱(无论是常规形式还是基于EEM的形式)结合化学计量学分析,构成了评估植物油真实性的有效分析工具。
**监测油的热降解**:油的热处理导致色素、维生素和不饱和脂肪酸的降解以及氧化产物的形成,这反映在荧光光谱的明显变化中。在340 nm激发下,不饱和脂肪酸的热降解与350–550 nm范围内发射强度的降低相关。相比之下,400 nm激发能够区分各种植物油之间的氧化行为。该方法还可测定叶绿素荧光寿命。荧光光谱在油品质量评估中的另一个重要应用涉及监测维生素E和多酚含量以及跟踪与脂质氢过氧化物相关的光谱变化。为获得对食用油热氧化降解过程更全面的理解,荧光光谱可与化学计量学分析结合用于比较评估经受加热的多种油类型。荧光光谱代表了监测植物油热降解的有效分析工具。光谱分析能够跟踪生育酚、多酚和色素的降低以及氧化产物的增加,提供对渐进性脂质氧化的详细洞察。
**监测植物油在储存过程中的降解**:荧光光谱也非常适合监测植物油在储存过程中的降解,这代表即使在环境条件下也会发生的自然老化过程。全发光光谱(TLS)和同步扫描荧光(SSF)等技术能够监测主要荧光团(包括生育酚、叶绿素和酚类化合物)。与这些化合物相关的荧光强度逐渐降低表明储存过程中的渐进性降解。此外,此类研究不仅能够评估自然老化,还能评估包装材料和储存条件对降解过程的影响。在400 nm处的激光诱导荧光光谱结合PCA、PLS-DA、支持向量机(SVM)和线性判别分析(LDA)等化学计量学方法,能够根据新鲜度和储存时间对油进行高效分类。研究降解过程的另一种策略涉及加速热老化实验。在此类研究中,植物油在选定温度下经过定义时间段进行受控降解,产生描述关键油成分降解的综合数据集。通过将荧光EEM光谱与UV光谱结合,可以在连续老化阶段记录光谱变化,并随后用于降解机制的详细分析以及油类型之间的区分。
**生物活性化合物分析**:除监测储存和加热过程中生物活性成分的降解外,荧光光谱技术还广泛用于植物油中此类化合物的直接定量测定。一个重要应用涉及生育酚的定量测定。在这些分析中,通常应用采用直角几何和前表面检测技术的同步荧光光谱法。监测约301 nm处的荧光带能够测定稀释油样中的生育酚含量。此外,获得的数据可通过化学计量学方法进一步精化,如PCA用于油分组和特征荧光带的识别,以及PLS回归用于荧光光谱与生育酚浓度之间的定量校准。荧光光谱对于同时测定植物油中叶绿素及其衍生物也非常有效。使用PLS回归,可以定量分析来自叶绿素a和b以及脱镁叶绿素a和b的荧光信号。前表面荧光光谱还可开发用于定量测定食用油中存在的各种荧光团(包括多酚、维生素E、核黄素和叶绿素衍生物)的综合方法。总体而言,荧光光谱技术能够检测并在适当校准后定量测定植物油中若干重要生物活性化合物,包括生育酚、核黄素、叶绿素及其衍生物。
**拉曼光谱**:拉曼光谱作为研究脂质化学组成的无损分析技术在植物油研究中越来越多地被应用。该方法基于激光辐射的非弹性散射现象,提供关于脂质中特定化学键(包括C–H、C=C、C–C和C=O键)特征分子振动的详细信息。拉曼光谱的主要优势之一是可以直接分析样品而无需 extensive 或复杂的样品制备,这使得该技术对工业和常规分析应用特别有吸引力。分析特征拉曼带的强度和位置变化能够监测植物油中的热降解、氧化过程、双键异构化和次级氧化产物的形成。由于拉曼光谱对脂肪酸组成差异的敏感性,该方法能够快速区分橄榄油与其他食用油、检测较便宜油的掺入以及识别使用过的煎炸油。此外,分析选定拉曼带的强度比能够在存在相对少量外来油的情况下可靠评估油品真实性。拉曼光谱还广泛用于脂肪酸分析,能够快速评估脂质不饱和程度、区分单不饱和和多不饱和脂肪酸以及监测游离脂肪酸含量。由于其多功能性、快速分析时间以及与先进化学计量学方法的兼容性,拉曼光谱代表了植物油研究中全面且高度有效的分析工具。
**监测油的氧化和热降解**:拉曼光谱广泛应用于涉及植物油在高温下热降解和氧化稳定性的研究。该技术能够监测脂质在实验室和工业条件(包括煎炸过程)下加热期间发生的结构变化。一种常见的实验方法涉及记录油样在广泛温度范围内加热的拉曼光谱,能够观察位于约1301、1439、1655和1745 cm?1处的特征光谱带的变化,分别归因于CH、=CH和C=O振动。分析这些光谱变化(通常辅以PCA等化学计量学技术)能够根据热抵抗力区分油并识别与加速降解过程相关的临界温度。拉曼光谱的补充应用涉及热处理的油中质量参数的定量评估。关于煎炸油的研究表明,主要与脂质中C=C和C–C振动模式相关的峰强度比(PIR)可用于预测酸值(AV)。在致力于油氧化降解的研究中,FT-拉曼光谱尤为重要,因为它能够分析在高温下经受加速氧化的样品。监测特征于C=C、C–C和C=O振动的拉曼带变化能够跟踪涉及顺式双键损失、顺/反异构化、共轭双键系统形成和次级氧化产物积累的过程。大量研究的结果表明,拉曼光谱是监测植物油热稳定性和氧化稳定性的有效且通用的技术。
**植物油的分类和真实性检测**:拉曼光谱越来越多地用于植物油的分类、真实性鉴定和掺假检测。检测橄榄油掺假的一种常用策略涉及分析选定拉曼带的强度比。特别是,归属于顺式-(=C–H)振动(I????)和顺式-(C=C)振动(I????)的谱带强度比,以CH?变形带(I????)归一化,能够区分橄榄油与其他具有不同不饱和脂肪酸组成的食用油。该方法无需先进的化学计量学分析即可可靠识别含有至少5%(v/v)外来油的样品。掺假水平的定量评估还可使用外部标准法等校准方法实现。拉曼光谱还能够快速高效地区分使用过的煎炸油和新鲜植物油,这对于因废油中存在有毒氧化产物而带来的健康风险尤为重要。化学计量学分析在解释复杂拉曼光谱中起着关键作用,能够高效分类食用油并检测不良添加剂。拉曼光谱与监督机器学习算法的整合能够快速分类不同油类型并评估掺假水平。总体而言,拉曼光谱结合简单的分析程序和化学计量学建模代表了植物油质量控制的快速、可靠且实用的工具。
**脂肪酸分析**:脂肪酸组成是影响油品质量、氧化稳定性、营养价值以及包括抗氧化性、烟点和感官稳定性在内的物理化学性质的关键因素。拉曼光谱已被证明是研究食用油中脂肪酸谱的快速有效分析技术。分析2800–3200 cm?1光谱范围内的特征拉曼带能够监测与饱和和不饱和碳键相关的振动,从而允许测定不同食用油中总不饱和脂肪酸与总脂肪酸的比率(TUSFA/TFA)。此外,拉曼光谱在区分单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)方面已显示出相当大的实用性。研究表明,特征拉曼带的相对强度比,特别是1655/1440 cm?1和1265/1300 cm?1比值,与MUFA和PUFA含量相关,因此可用于油中脂肪酸组成的初步定性评估。包括FT-拉曼光谱在内的光谱技术还广泛用于碘值(IV)的定量测定,碘值是脂肪酸不饱和程度的重要指标。此外,拉曼光谱还应用于监测植物油中的游离脂肪酸含量。文献报道表明,FFA浓度与约1525 cm?1和1655 cm?1附近拉曼带的相对强度比之间存在线性关系,使该光谱参数可用作油品质量和降解水平的指标。拉曼光谱通过能够快速测定脂肪酸谱(包括区分MUFA和PUFA组分)以及监测游离脂肪酸含量和碘值,展示了在植物油分析中的巨大潜力。
**NMR光谱**:核磁共振(NMR)光谱是用于食用油综合表征的通用分析技术。通过提供脂质成分的分子结构和化学组成信息,NMR可用于研究脂肪酸谱、三酰甘油以及与油品营养和技术质量相关的选定微量成分。根据所检查的核素(特别是1H和13C),NMR能够对油品组成进行定性和定量分析。此外,NMR光谱与化学计量学方法的结合有助于解释复杂的光谱指纹,并支持营养特性评估以及植物油的真实性鉴定、掺假检测和溯源。
**营养质量参数分析**:NMR光谱可应用于食用油中若干营养相关成分的表征,包括脂肪酸、三酰甘油(TAGs)、甾醇和角鲨烯。NMR在食用油营养表征中最成熟的应用之一是脂肪酸组成的测定。1H NMR可用于快速估计主要脂肪酸组,包括饱和(SFA)、单不饱和(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)以及选定的单个脂肪酸。13C NMR提供补充信息,可用于测定三酰甘油基质中的单个脂肪酸。除脂肪酸组成外,13C NMR还可提供关于脂肪酸在甘油部分中位置的信息以及位置特异性同位素含量。NMR还适用于分析具有营养相关性的微量脂质成分,特别是植物甾醇和角鲨烯。1H NMR结合PLS回归已用于同时测定植物油中的菜籽甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇和角鲨烯。总体而言,现有文献表明NMR可用于评估食用油的主要脂质成分和选定的微量生物活性成分。NMR的一个重要优势是可以分析整个油样,通常无需预先分离或衍生化,这简化了样品制备并能够快速分析复杂脂质基质。同时,与高灵敏色谱技术相比,NMR较低的灵敏度可能限制低浓度成分的直接测定,而复杂光谱中的信号重叠可进一步使其识别和定量复杂化。
**植物油真实性和掺假分析**:NMR光谱,使用基于特征组成特征的靶向方法和基于非靶向NMR指纹图谱结合化学计量学分析的方法,可应用于根据油的身份进行区分、检测未申报的混合物以及研究其地理或植物来源。NMR最广泛研究的应用之一是通过添加其他植物油来检测掺假。掺假通常通过识别正宗油和掺假油NMR光谱特征的差异来检测。特征信号的相对强度和位置的差异反映了由于添加外来油而导致的脂肪酸组成和其他脂质成分的变化。化学计量学方法(包括多元分类和回归)随后可应用于从复杂NMR光谱中提取相关信息并区分正宗样品和掺假样品。NMR还可通过根据地理或植物来源区分样品来促进植物油的溯源。这些研究表明NMR可应用于油品真实性的多个方面,从检测未申报的油混合物到评估地理和植物来源。然而,此类模型的可靠性取决于参考样品的代表性以及与品种、地理来源和收获条件相关的自然变异性。
**色谱法**
**高效液相色谱(HPLC)**:HPLC长期以来是用于植物油中化合物分离、鉴定和定量测定的主要分析技术之一。该技术具有高选择性、灵敏度和重现性的特点,特别适用于分析含有众多极性范围广泛的化合物的复杂脂质基质。根据目标分析物的物理化学性质和所需检测灵敏度,HPLC中采用不同的检测器系统,包括UV–Vis、二极管阵列检测(DAD)和荧光检测(FLD)。在植物油分析中,HPLC广泛应用于测定酚类化合物、生育酚和生育三烯酚、植物甾醇、类胡萝卜素、角鲨烯、甘油三酯以及不良污染物如多环芳烃(PAHs)。由于与多种检测系统的兼容性和高色谱分辨率,HPLC代表了用于食用油综合化学表征、质量评估和安全评价的通用分析工具。
**酚类化合物测定**:HPLC能够对植物油(特别是橄榄油)中存在的广泛酚类化合物进行定性和定量分析。反相系统(RP-HPLC)主要用在这些分析中,检测通常使用UV、DAD或FLD检测器进行。由于脂质基质的复杂性,酚类化合物的测定通常需要适当的样品制备程序。为此,通常应用液-液萃取(LLE)和固相萃取(SPE)等提取方法以分离酚类组分并最小化脂质干扰。同时,也有替代分析方法被描述为无需预先提取或浓缩即可直接测定选定的酚类抗氧化剂。HPLC还可作为从油基质中分离和鉴定酚类化合物的有效工具。分离的酚类组分随后可用于涉及其生物活性和潜在健康益处的研究。植物油的酚类谱也是用于真实性评估和掺假检测的有价值的分析标志物。分析多酚组成能够区分油类型、评估质量并检测甚至相对少量的外来油添加。当与UHPLC-MS/MS等先进色谱技术和包括PCA和PLS-DA在内的化学计量学工具结合时,可获得高度准确和可重现的数据,能够识别特定于个别油的特征性多酚标志物。尽管HPLC广泛用于植物油中酚类化合物的测定,但其应用远远超出这类分析物。该技术还能够分析油中存在的众多生物活性化合物和营养素,包括生育酚和生育三烯酚、合成酚类抗氧化剂、甘油三酯(TGs)、植物甾醇、β-胡萝卜素和角鲨烯。
**PAHs污染分析**:植物油的质量和安全性不仅受其天然组成的影响,还受不良污染物存在的影响。其中,多环芳烃(PAHs)因其致突变和致癌性质而尤为重要,对食品安全构成重大威胁。橄榄油和其他植物油在栽培过程中可能因环境污染而受到PAHs污染,也可能在与油生产和精炼相关的技术加工阶段受到污染。因此,强烈需要能够在复杂脂质基质中选择性和高灵敏度测定PAHs的分析方法。食用油中PAHs的分析主要使用RP-HPLC方法进行,结合UV–Vis或荧光检测系统,提供高分析灵敏度和选择性。样品制备仍然是主要分析挑战之一,因为油中存在大量脂质可能干扰分析信号。为克服这一限制,已开发出众多样品制备策略,包括脂肪皂化、液-液萃取和使用固相萃取的净化。HPLC应用于PAH监测在评估环境和工业因素对油品质量影响的研究中尤为重要。此前的研究表明,橄榄油中的PAH污染水平可能与种植区域和工业排放源的邻近程度直接相关。在橄榄果渣油中经常观察到特别高的PAH浓度,这主要归因于其生产过程中采用的强化技术过程。
**气相色谱(GC)**:气相色谱是用于分析具有足够挥发性和热稳定性的有机化合物的最重要分离技术之一。由于其高分离效率、灵敏度和对复杂混合物进行定性和定量分析的能力,GC广泛应用于众多科学和工业领域。在植物油研究中,气相色谱与适当的检测系统结合发挥着特别重要的作用,因为它能够详细表征化学组成,特别是脂肪酸谱、甾醇和其他生物活性化合物。植物油构成人类膳食的重要组成部分,广泛用于食品、化妆品和制药行业;因此,准确评估其质量、真实性和氧化稳定性至关重要。由于许多天然脂质化合物挥发性有限,GC分析通常需要适当的衍生化程序,特别是将脂肪酸转化为脂肪酸甲酯(FAMEs),从而实现有效的色谱分离和测定。与火焰离子化检测(FID)或质谱(GC–MS)等检测器结合,气相色谱代表了现代脂质分析中最重要的分析工具之一。
**脂肪酸分析**:气相色谱被认为是植物油中脂肪酸分析的基本技术。由于游离脂肪酸的低挥发性和相对较高的沸点,在色谱分析之前它们通常被转化为挥发性更强的衍生物,最常见的是脂肪酸甲酯(FAMEs)。经典的衍生化方法涉及使用BF?在甲醇中的酸催化酯交换,能够有效转化油中存在的甘油三酯和游离脂肪酸。使用GC-FID分析FAMEs能够测定总脂肪酸(TFA)谱并比较不同油之间的脂肪酸组成。更先进的方法,包括GC–MS结合多离子定量(MIQ),允许同时定量测定多种FAMEs而无需经典外部校准程序。脂肪酸谱还是植物油真实性评估和掺假检测的高效标志物。气相色谱分析通常与PCA、LDA、SIMCA和人工神经网络(ANN)等化学计量学工具结合,能够区分油种、识别外来脂肪添加剂并估计其比例,即使仅百分之几的水平。单个脂肪酸的鉴定及其相对含量的测定对于评估食用油的氧化降解易感性也很重要,因为脂肪酸谱的不饱和程度强烈影响其氧化反应性。基于所测定的脂肪酸组成,还可以计算油的理论氧化指数(COX),该指数考虑了不饱和脂肪酸的百分比。所呈现的研究表明,气相色谱在其不同的分析变体中代表了植物油研究中不可或缺的工具,能够对脂质组成进行定性和定量测定,这对于优化技术过程和全面产品质量评估至关重要。
**植物甾醇测定**:气相色谱,特别是GC–MS和GC-FID,是用于测定植物油中甾醇谱的主要和参考分析技术之一。这些方法能够同时鉴定和定量测定主要植物甾醇,包括β-谷甾醇、Δ5-燕麦甾醇和菜油甾醇。样品制备通常构成分析的关键阶段,通常涉及脂质部分的碱皂化、不皂化部分的提取以及甾醇衍生化为挥发性三甲基硅醚。植物油中存在的甾醇可以以游离和酯化形式存在。由于这些组分在组成和物理化学性质上不同,越来越需要使用能够分别分析两种组分的方法。甾醇组成分析还是植物油掺假检测的有效策略。不同油之间甾醇谱的显著差异能够识别橄榄油样品中的外来油添加。GC–MS和GC-FID的使用能够检测仅百分之几水平的掺假物,证实了GC方法在橄榄油真实性评估中的高度实用性。
**酚类测定**:气相色谱还广泛应用于植物油中酚类化合物的分析。GC–MS已被证明能够有效鉴定橄榄油中存在的简单酚类,包括酪醇和羟基酪醇,以及更复杂的酚类衍生物。此外,GC–MS对于测定极低浓度或难以使用基于HPLC的方法区分的酚类化合物特别有用。结合两种色谱技术优势的混合分析策略也越来越多地被采用。在此类方法中,HPLC用于酚类成分的初步分离和分级,而GC–MS随后用于明确的结构鉴定。这些互补方法的结合能够有效表征植物油中存在的简单酚类和结构更复杂的酚类衍生物。
**薄层色谱(TLC)**:TLC长期以来广泛用于脂质分析。该方法能够分离和初步鉴定植物油各组分,包括三酰甘油、甾醇、脂肪酸和抗氧化剂。TLC的重要优势包括简单性、相对较低的设备成本以及在相对较短的时间内同时分析多个样品的可能性。此外,固定相、流动相和可视化试剂选择的灵活性允许色谱条件适应特定分析要求和所分析化合物的物理化学性质。在食用油分析中,TLC经常作为制备技术应用,能够分离选定化合物类别以供后续鉴定和定量测定。该方法还广泛用于定性分析,允许基于Rf值和与可视化试剂的特征反应鉴定化合物。与光密度法和现代仪器变体结合,TLC还能够对选定油成分进行半定量和定量评估。尽管TLC具有广泛适用性,但在应用于植物油分析时也存在若干局限性。最常报道的缺点包括对具有相似物理化学性质的化合物的分辨率相对较低、与精确和可重现分离单个组分相关的困难以及有限的定量准确性。因此,TLC目前最常用作辅助分析技术或作为补充更先进色谱方法的样品制备步骤。近年来,基于TLC的分析方法取得了实质性进展,特别是通过与表面增强拉曼光谱(TLC-SERS)和高性能等离子体薄层色谱结合动态表面增强拉曼光谱(PTLC-DSERS)的整合。这些先进技术能够高度灵敏地定量测定食用油中的PAHs等污染物。
**伏安法**:伏安技术因其高灵敏度、相对较低的运行成本以及适合快速测量而越来越多地应用于食用油的定性和定量分析。食品分析中对电分析方法的日益关注与对可在专业实验室之外使用同时保持令人满意的分析性能的技术需求有关。植物油构成电化学研究特别有吸引力的基质,因为它们含有众多电活性化合物,包括生育酚、酚类化合物和氧化产物,这些化合物在可及电位范围内经历氧化还原转化。伏安方法的主要优势之一是分析时间短,完整的伏安测量通常可在数秒或数分钟内完成。这些技术还需要相对较小的样品体积,这在分析昂贵的冷榨油和仅有限量可用的样品时具有优势。此外,低样品消耗减少了有机溶剂的使用,使伏安程序更符合绿色分析化学原则。另一个优势是越来越多地使用一次性丝网印刷电极,消除了电极抛光和再生的需要,同时降低了交叉污染的风险。伏安技术,特别是脉冲技术如方波伏安法(SWV)和差分脉冲伏安法(DPV),以及溶出技术,包括差分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)和差分脉冲吸附溶出伏安法(DPAdSV),具有高灵敏度和低检测限的特点。因此,这些方法能够测定痕量水平的电活性化合物,包括抗氧化剂和不良污染物如重金属。伏安响应对油氧化过程中发生的组成变化也高度敏感。尽管有这些优势,食用油的直接伏安分析在分析上仍然具有挑战性。油基质的高粘度和低电导率以及其复杂的化学组成可显著影响电子转移过程和信号重现性。此外,众多天然存在的油成分在相似电位范围内表现出电化学活性,导致伏安峰重叠和信号解释困难。为克服这些局限性,已开发出不同的分析策略,包括电极表面修饰、化学计量学方法的应用和初步分析物分离程序。
**总抗氧化活性分析**:食用油的总抗氧化能力(TAC)是反映其质量、氧化稳定性和潜在健康促进特性的重要参数。传统的TAC测定通常使用分光光度测定法如DPPH、ABTS-TEAC和铜离子还原抗氧化能力(CUPRAC)。然而,这些方法可能受样品颜色和浊度的影响,可能干扰光学测量。作为替代,已开发出用于食用油TAC测定的电化学方法。这些方法基于监测与抗氧化化合物相关的氧化还原过程,很大程度上独立于样品颜色和浊度。此外,电化学技术提供高灵敏度、良好的重现性以及关于油样中存在的抗氧化剂氧化还原行为的直接信息。已提出的一种方法涉及使用DPPH•自由基结合DPV测量。在该方法中,在食用油中包含的生育酚和多酚等抗氧化剂存在下监测DPPH•的电化学活性。电化学TAC测定也已使用ABTS?自由基进行。TAC测定的另一种电化学策略基于CUPRAC测定。抗氧化活性也可使用碳糊电极(CPEs)进行直接电化学测定,其中所分析的油作为电极基质的粘合剂组分。此外,结合峰电流和氧化电位信息的电化学抗氧化指数(EI)提供了抗氧化特性的更全面评估。
**生育酚测定**:生育酚(α-、β-、γ-和δ-生育酚)是电活性化合物,由于其在电极表面经历电氧化反应的能力,可使用伏安技术测定。其氧化产生特征阳极峰,峰电流强度与生育酚浓度成正比。然而,氧化电位强烈取决于生育酚异构体、支持电解质组成、电极材料和其他电活性基质成分的存在。在植物油中,脂质基质的复杂性和来自不同生育酚异构体的伏安信号的部分重叠构成重要的分析局限性。因此,已开发出众多基于不同电极材料、伏安技术和电解质系统的分析策略以提高选择性和灵敏度。最常描述的方法涉及α-生育酚的直接伏安测定,α-生育酚是食用油中维生素E的主要和生物学重要形式之一。由于生育酚在水介质中的溶解性差和油基质的复杂性,在电化学检测之前经常采用基于提取的程序。单个生育酚异构体的同时测定仍然困难,因为它们的氧化电位通常非常相似。为解决这个问题,化学计量学方法越来越多地与伏安分析结合,以实现重叠电化学信号的去卷积。
**多酚测定**:食用油中多酚的直接电化学分析因脂质基质的高粘度和复杂组成而变得复杂。因此,亲水性酚类化合物通常在伏安测量之前从油相中分离,以最小化基质干扰并防止电极表面污染。已报道不同的提取策略,包括液-液萃取和反相分散液-液微萃取(RP-DLLME)。或者,可使用表面活性剂如十二烷基硫酸钠(SDS)或Triton X-100制备稳定乳液,使得能够在乳液系统中直接进行伏安分析。还提出了能够在非水介质如正己烷中直接操作的生物传感器,消除了水相提取程序的需要。伏安技术的选择取决于分析目标。CV主要用于氧化还原过程的机理研究,能够区分不同的酚类氧化机制。脉冲技术如DPV和SWV优选用于定量分析,因为它们有效抑制电容电流,从而提高灵敏度。丝网印刷电极广泛用于多酚分析,因为其一次性性质最小化了与氧化产物引起的电极表面钝化相关的问题。还开发了采用具有不同氧化还原性质的电活性材料修饰的非选择性电极阵列的多传感器系统。酶生物传感器也受到了相当大的关注,特别是基于固定在电极表面的酪氨酸酶的那些。
**合成抗氧化剂测定**:近年来,伏安技术作为快速、灵敏且经济高效的工具用于食用油中合成抗氧化剂的测定,越来越受到关注。在可用的电分析方法中,SWV因其高灵敏度、快速信号采集以及对复杂基质中电活性化合物的适用性而特别广泛使用。与碳或铂超微电极结合,SWV能够测定天然存在的抗氧化剂(如α-、γ-和δ-生育酚)和合成抗氧化剂(包括BHA和BHT),既可直接在油-溶剂混合物中测定,也可在相对简单的提取程序后测定。伏安传感器的分析性能强烈取决于工作电极表面的性质。因此,大量关注致力于电极修饰策略,旨在提高电催化活性、扩大有效表面积并增强对目标分析物的灵敏度和选择性。许多研究集中在叔丁基对苯二酚(TBHQ)的电化学检测上,TBHQ是食品系统中最常用的合成酚类抗氧化剂之一。更先进的分析方法包括应用伏安电子舌(E-tongues),其将部分选择性电化学传感器阵列与化学计量学数据分析相结合。文献中报道的研究清楚表明,伏安方法构成了用于食用油中合成抗氧化剂测定的通用且强大的分析工具。
**特定生物活性化合物的鉴定**:前面的章节讨论了用于测定食用油中主要生物活性化合物类别(特别是生育酚和酚类化合物)的伏安方法。然而,植物油还可能含有具有极高抗氧化活性的特定生物活性成分,如芝麻油中的芝麻酚和黑孜然种子油中的百里醌。与色谱技术类似,伏安方法能够以高灵敏度和准确性定量测定这些分析物,同时额外提供降低设备和运行成本、缩短分析时间、简化实验程序以及小型化和现场应用可能性等优势。文献中描述了使用SWV测定芝麻油中芝麻酚的快速且相对简单的伏安程序。该方法基于芝麻酚在玻碳电极表面的直接电化学氧化。所开发的程序在宽浓度范围内表现出良好的线性以及微摩尔范围内的低定量限。还报道了使用SWV和碳糊工作电极对黑孜然种子油中百里醌的电化学测定。所呈现的方法证实,伏安法可作为快速、廉价且环境友好的分析工具用于食用油中特定生物活性化合物的测定。
**食用油中化学污染物的测定**:食用油的安全性和质量与有害污染物的存在或不存在密切相关,包括重金属、多环芳烃以及源自包装材料或技术过程的化合物。在伏安方法中,DPASV和DPAdSV特别适用于食用油中重金属的测定,既可单独测定也可在多组分系统中测定。一个代表性例子涉及使用DPASV与悬汞滴电极(HMDE)同时测定粗制和精制食用油中的Cd(II)、Zn(II)、Cu(II)和Pb(II)。由于金属离子在HMDE表面的预浓缩,该技术提供非常高的灵敏度,能够测定油样中的痕量有毒金属。还提出了用于食用油中重金属测定的现代伏安传感器阵列。在有机污染物领域,越来越多地关注基于分子印迹材料的电化学传感器,用于选择性测定苯并(a)芘(BaP)和双酚A二缩水甘油醚(BADGE)等化合物。另一个有趣的例子涉及使用适配体传感器电化学测定邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。
**监测油的氧化降解**:伏安技术越来越多地用于监测氧化降解过程并通过测定电活性氧化产物(包括脂质热氧化降解过程中形成的醛和酮)来评估食用油的质量稳定性。已提出一种结合伏安和安培技术与化学计量学分析的电化学方法用于评估食用油的降解程度。在该研究中,CV用于研究油降解过程中产生的化合物的电化学行为。记录的伏安图包含主要与不饱和脂肪酸氧化产生的醛和酮相关的氧化和还原峰。比较新鲜和热降解油样获得的伏安图显示,经过长时间加热的样品中电流强度增加,表明电活性降解产物浓度更高。用于油稳定性研究的电化学方法的发展还涉及修饰电极的应用。一个值得注意的评估菜籽油氧化稳定性的策略采用碳糊电极,其中所测试的油直接作为粘合剂组分。伏安方法不仅能够检测降解产物,还能够建立电化学信号与常规油品质量指标(包括过氧化值、碘值、消光系数K???和K???、p-茴香胺值和总氧化指数(TOTOX))之间的定量相关性。
**未来发展方向**:食用油质量和真实性的分析评估随着光谱学、电化学、色谱法、传感器工程和计算科学的进步而不断发展。未来的研究可能集中在开发能够提供油组成、真实性和氧化稳定性快速、可靠且环境可持续评估的集成分析平台。最有前景的研究方向之一涉及开发结合光谱和电化学检测技术的混合分析系统。光谱方法(包括拉曼、红外和荧光光谱)已经能够通过分析脂肪酸组成、色素和氧化产物对食用油进行快速无损表征。电化学技术(特别是伏安方法)通过直接评估抗氧化剂和其他电活性成分的氧化还原性质提供补充信息。另一个重要的发展方向是机器学习和人工智能在分析数据解释中日益增长的应用。现代光谱和色谱技术产生大量多维数据集,需要先进的化学计量学处理。小型化和便携式分析仪器是另一个快速发展的领域,特别是通过芯片实验室系统和便携式传感设备的设计。未来的分析系统还可能纳入物联网(IoT)技术和基于云的数据处理平台。另一个有前景的研究方向涉及多传感器和传感器融合系统的开发,包括与光谱技术整合的电子鼻和电子舌。与技术进步并行,越来越多的关注继续致力于绿色分析化学原则。色谱技术也有望通过先进联用系统和改进的样品制备策略的開發继续发展。未来的分析策略可能强调多维数据整合,其中来自光谱学、色谱法、电化学和多传感器阵列的信息在统一的化学计量学和机器学习模型中结合。
**结论**:本综述所呈现的概述表明,食用油分析已发展成为一个高度跨学科的领域,将经典化学方法与现代光谱、色谱和电化学方法相结合。每种分析技术都提供关于油组成、质量、真实性和氧化稳定性的独特且互补的信息。光谱方法(包括UV–Vis、红外、荧光和拉曼光谱)构成了用于评估食用油中主要化学变化(如氧化过程、色素降解和脂肪酸组成变化)的快速、无损且通用的分析工具。当与化学计量学方法结合时,其分析潜力显著增强。色谱技术(包括GC、HPLC和TLC)仍然是详细组成分析的参考方法,因其在测定脂肪酸、甾醇、酚类化合物和污染物方面具有高灵敏度和选择性。电化学方法(特别是伏安技术)已成为用于快速评估抗氧化能力、监测氧化降解以及测定食用油中有益和有害化合物的高度有前景的替代方法。总体而言,食用油分析的当前趋势清楚表明向集成、多技术分析策略的转变。当光谱、色谱和电化学方法以互补方式应用并辅以先进数据处理技术时,可获得最可靠的分析信息。未来的发展可能集中在混合分析平台、人工智能辅助数据解释和便携式传感技术,能够实现食用油质量、真实性和稳定性的快速、现场和环境可持续评估。这些进展有望进一步加强食品质量控制体系并在日益复杂的全球食品市场中改善消费者保护。