新方法检测橄榄油掺假，减少环境影响

结语

研究人员开发了一种利用侧视荧光光谱检测橄榄油掺假的新方法，从而降低了能耗和环境影响。该方法已发表在《食品化学》期刊上，分析速度更快，使防掺假评估更加便捷，并能检测到低至5%的欺诈率。该技术有望成为监测橄榄油质量和产地的标准工具，但需等待监管框架的评估和批准。

摩洛哥和法国大学的研究人员开发了一种新方法来检测 橄榄油掺假，可显著减少能源消耗和环境影响。

据该书的作者称 研究发表在《食品化学》杂志上的一项新工具还缩短了橄榄油分析所需的时间，使得 原位 反掺假评估更加广泛地普及。

“特级初榨橄榄油 掺假，无论是与低质量的橄榄油混合，如 “初榨橄榄油或其他植物油混用，是一种欺骗消费者的行为，会对生产商的声誉产生负面影响，”Hicham Zaroual 告诉 Olive Oil Times.

这项研究的共同作者扎鲁阿勒是摩洛哥得土安阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学环境技术、生物技术和生物资源增值团队的科学家。

据作者称，欺诈行为涉及不同的 橄榄油等级 比其他植物油混合物更难检测。

“这种欺诈行为降低了橄榄油的营养和感官益处，误导了消费者，尤其是在严格的法律要求根据 PDO 或 PGI 等认证进行明确分类的情况下，”Zaroual 说。

PDO（原产地保护）和PGI（地理标志保护）是欧盟质量认证，可确保产品在内容和来源方面的真实性。

“在这样的背景下，检测出哪怕是最小的掺假对于维护产品质量和消费者信任都至关重要，”Zaroual 说道。

研究表明，侧正面荧光光谱与高级统计分析（例如偏最小二乘判别分析）相结合时可实现高达 100% 的分类准确率。

偏最小二乘判别分析是一种监督方法，它将数学和统计技术应用于化学数据（化学计量学），根据样品的光谱特征对其进行分类。

当一种方法受到监督时，这意味着使用标记数据来训练模型。

在这种情况下，研究人员已经知道哪些橄榄油样品是特级初榨橄榄油，哪些是掺假的，以及掺假的程度。

该模型学习识别与每个类别相关的模式，然后利用这些知识对新的、未知的样本进行分类。

研究人员表示，新方法比高效液相色谱法和气相色谱-质谱法等传统技术更快、更简单、更经济。

高效液相色谱法用于分离和定量液体样品中的化合物。该技术迫使样品通过一个装有固定材料的高压柱，化合物在此根据其化学相互作用进行分离。

高效液相色谱法虽然精确，但由于需要昂贵的溶剂、耗时的准备以及专门的设备和培训，因此被认为是繁琐的。

气相色谱-质谱法将气相色谱法与质谱法结合起来，通过分子碎片来分离挥发性化合物。

虽然这种方法精度高，但技术复杂，成本高昂，并且仅限于挥发性物质或化学变化产生的样品。此外，这种方法还需要大量的准备工作和熟练的人员。

“新技术需要的资源很少，而且可以快速处理大量样本，”Zaroual 说。 “此外，它可以实时应用， 原位无需高度复杂的实验室即可检测出欺诈行为，这使其成为质量控制的创新一步。” 

据研究人员介绍，与已用于橄榄油分析的其他光谱技术相比，侧面荧光光谱法也脱颖而出。

“侧正面荧光光谱法因其独特的方法而脱颖而出，即通过橄榄油在特定辐射下发射的荧光来检测其化学成分，”Zaroual 说道。

“这使得它对掺假或储存条件引起的细微化学变化高度敏感，”他补充道。

Zaroual 解释说，其他技术，例如中红外和近红外光谱，专注于测量分子振动的光吸收，这使得它们更适合分析特定成分，而不是精确识别掺假。

“拉曼技术也依赖于分子振动，但可能会受到干扰荧光信号的影响，从而限制其效率，”Zaroual 说。 “侧正面荧光光谱法可以根据油在特定波长（例如 430 纳米）下的荧光发射来区分油，”他补充道。

四百三十纳米是一个关键的分析波长，油之间的化学差异在荧光信号中变得明显，从而能够通过化学计量分析进行准确的分类和定量。

研究人员发现，430 纳米的荧光发射对于区分特级初榨橄榄油和掺有低质量油的样品特别有效，例如初榨、精制橄榄油或 橄榄果渣油.

在此波长下，天然化合物（如叶绿素或氧化标记物）产生的荧光信号根据掺假的类型和百分比显示出明显且一致的差异。

这些独特的排放模式使用偏最小二乘判别分析等化学计量模型进行分析，实现了 100% 的分类准确率。

据作者称，新的基于侧面正面荧光光谱的方法更易于使用，每次分析只需要几分钟，比高效液相色谱或气相色谱-质谱所需的数小时要少得多。

““侧正面荧光光谱分析每个样本只需几分钟，每个样本扫描三次，非常适合快速处理大量样本，”Zaroual 说。 

“它还最大限度地减少了化学品和溶剂的使用，降低了成本和环境影响，”他补充道。

研究人员还发现，操作该设备所需的能量比传统方法少得多。

“此外，它不需要很高的技术技能或先进的实验室，因此小型橄榄厂的质量控制实验室就可以使用它。”他补充道。 “侧视荧光光谱法只需要基本的培训就可以操作设备和解释结果，从而减少对高度专业化人员的依赖。”

它的高灵敏度还可以检测出非常低水平的掺假。

“研究表明，当橄榄油混入特级初榨橄榄油中时，侧面荧光光谱法可以检测出低至 5% 的掺假油，显示了该技术的灵敏度，”Zaroual 说道。

“这使得它适合检测使用传统方法难以识别的小规模欺诈行为，”他补充道。

据研究人员称，应用这种方法的最佳阶段是在生产过程中，可以在产品进入供应链之前尽早发现任何欺诈行为。

“它还可以在包装过程中用于监控质量并确保产品完整性，”Zaroual 说。 “如果需要，它可以在分销或零售过程中应用，以确保遵守法规并保护最终消费者免受欺诈。” 

利用侧面荧光光谱法获得最佳结果的挑战包括外部因素的影响，例如储存或暴露于光和热，这些因素会影响荧光发射并干扰分析结果。

“此外，区分化学成分接近特级初榨橄榄油的橄榄油混合物可能很困难，需要更精确的参考模型和先进的统计工具的整合，”Zaroual 说。

“化学干扰 多酚 以及会改变荧光特征的挥发性化合物是另一个潜在的挑战，”他补充道。

据作者称，侧正面荧光光谱法一旦经过评估并获得监管框架的批准，就可能成为监测橄榄油的标准工具。

““随着标准化协议的发展和国际橄榄理事会等组织的官方认可，它可以用于确保符合原产地和质量认证，如PDO和PGI，”Zaroual说。 “这是开发这项技术的目标之一。” 

据研究人员称，未来的工作将集中于覆盖更广泛的植物油和完善预测模型，以便更准确地检测欺诈行为。

“我们将致力于开发紧凑、低成本的设备，供生产商和分销商现场使用。”Zaroual 说道。 “该团队还计划深入研究荧光与地理和品种来源的关系，开发一种基于地理指纹识别的方法。”

“其他目标包括提高检测掺假水平低于 0.5% 的灵敏度，并整合 人工智能 系统来分析实时数据，”Zaroual 总结道。