特级初榨橄榄油作为一种冷榨植物油含有较为丰富的不饱和脂肪酸和多酚类化合物, 其营养价值较高。 目前, 橄榄油的掺假问题是业界最严重的问题之一, 中国对橄榄油的消费量与日俱增, 国内橄榄油市场较为混乱, 掺假造假现象层出不穷, 从橄榄油的国外进口到国内二次包装都有可能存在人为干扰和品质造假, 如果不加以有效监督和制止, 对国民的健康和财产将造成严重损失。 如果通过传统的化学分析方法获取所有成分信息势必会增加检测周期, 不利于商品的快速流通, 对生产厂商和消费者来说都是一种损失。 为应对复杂多变的橄榄油掺伪技术及国内具备橄榄油检测资质机构不足的问题, 提出一种基于超连续光谱特级初榨橄榄油的快速检测方法, 为实现快速鉴别提供了可能性, 研究选用特级初榨橄榄油、 菜籽油、 茶油、 芝麻油、 稻米油、 葵花油、 玉米油以及大豆油作为研究对象, 分别采集每种植物油的超连续光谱并对初步光谱数据进行光谱预处理, 最后计算了不同样本间超连续光谱的皮尔逊相关系数并以此作为特级初榨橄榄油判别的主要依据。 实验结果显示不同样本特级初榨橄榄油间的超连续光谱的皮尔逊相关系数在0.901 1以上, 而特级初榨橄榄油与其他种类植物油的超连续光谱的皮尔逊相关系数在0.172 2~0.899 0之间。 研究表明以皮尔逊相关系数0.901 1作为判别特级初榨橄榄油与其他植物油的检测阈值, 可实现快速实时的精准检测识别。 该技术与分光光度计的吸收透射光谱相比, 最大的优势在于采集周期短和光谱指纹特征丰富, 周期短表现为光谱曝光采集时间仅为100 ms, 光谱指纹特征丰富表现为除包含吸收光谱外还表现出各种荧光活性物质所特有的荧光光谱。 除此之外, 可将超连续谱光源应用推广到食品安全检测技术领域。 该技术装置简单且易于推广对国内橄榄油的检测和市场规范具有一定的研究意义。

素有“液体黄金”之称的橄榄油已成为健康食用油的代名词, 不仅身价陡增, 而且在非产地市场也已成为一种畅销油。 在橄榄油检测技术中光谱法与其他技术相比具有快速、 无损、 无样品处理等优势而备受关注, 而不同的光谱检测方法在检测的物质成分上各有侧重, 例如红外光谱法侧重于脂肪酸含量的检测、 拉曼光谱法侧重于分子的检测、 荧光光谱法侧重于光敏物质的检测以及吸收光谱法侧重于光敏物质和不饱和脂肪酸的检测等。 荧光及吸收光谱对光敏物质反应极其灵敏, 而橄榄油富含叶绿素等光敏物质, 因此荧光及吸收光谱成为一种鉴别橄榄油的有效技术手段。 叶绿素是一种含有环卟啉结构的有机分子, 该类分子结构具有吸光特性, 且不同的叶绿素吸收光谱各异, 其中绿色植物的叶绿素a含量最多。 为深入研究叶绿素的吸收光谱及荧光特性在橄榄油鉴别中的应用, 将特级初榨橄榄油中掺入不同比例的玉米油, 已达到间接调控橄榄油中叶绿素含量的目的, 测量不同掺伪比例橄榄油的荧光及吸收光谱并研究与叶绿素浓度的相关性, 以此来研究叶绿素浓度与掺伪量对橄榄油吸收光谱及荧光特性的影响。 取10份同批次的特级初榨橄榄油, 将其中9份按照等比例稀释, 并对10份样品按照掺伪量依次排序; 依次采集这10份样品的荧光及吸收光谱, 比较叶绿素浓度与掺伪量的相关性及对这两种光谱技术在橄榄油鉴别中的影响。 随着叶绿素浓度的上升, 荧光强度由弱变强, 并在某一时刻后会出现荧光强度急剧减弱的现象, 即聚集荧光猝灭。 这种现象主要是由于叶绿素的环卟啉分子结构引起的分子间π—π作用, 使未被激发的低能分子与高能分子堆叠在一起, 能量的辐射跃迁(荧光)也转变为分子间的能量转移(热能交换)。 对于吸收光谱, 随着叶绿素浓度的上升, 吸收光谱的强度也逐渐增强。 橄榄油中叶绿素吸收的能量主要去向包括镁电子辐射跃迁产生荧光以及分子间热能交换两部分, 而橄榄油的吸收光谱并未出现类似于聚集荧光猝灭的现象, 且吸收光谱强度与掺伪浓度间存在近似线性相关的关系。 结果表明: 当聚集荧光猝灭出现时, 叶绿素吸收的能量仍然与浓度呈线性相关, 此时高、 低能分子堆叠引起的热能交换效率提高。

目前市场上的橄榄油品牌很多, 质量参差不齐, 亟需完善橄榄油的等级分类检测和特级初榨橄榄油的鉴别方法。 可见吸收光谱光谱法可在不直接接触样品的情况下对样品进行无添加试剂的探测, 因此为实现特级初榨橄榄油的鉴别, 采用可见吸收光谱法对不同种类植物油进行了光谱测量。 实验结果发现特级初榨橄榄油在500~780 nm波段内具有4个明显的吸收峰, 而其他种类植物油在此波段内吸光度较弱或无吸收峰, 且同种植物油不同品牌之间的光谱特征极其相似。 采用相关系数比对不同种类植物油可见吸收光谱, 分别计算了四个不同波长范围内植物油的可见吸收光谱的相关系数, 实验发现不同波长范围内的植物油可见光谱相关系数差别较大。 在520～700 nm范围内, 特级初榨橄榄油间的光谱相关系数在0.999 6以上, 特级初榨橄榄油与其他种类植物油的光谱相关系数均低于0.267 8, 特级初榨橄榄油与其他等级橄榄油的光谱相关系数在0.194 6～0.835 8之间。 研究结果表明可见吸收光谱相关系数法是一种快速非接触式鉴别特级初榨橄榄油的可行性方法。 建立了一种特级初榨橄榄油快速鉴别方法, 即可见吸收光谱相关系数法。 该方法在特级初榨橄榄油的实际鉴别中具有一定的应用价值。