一種基于拉曼光譜鑒別地溝油的判別分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于拉曼光譜鑒別地溝油的判別分 析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 從2009年起，我國破獲的一系列地溝油案件揭示了我國不僅確實(shí)存在，而且已經(jīng) 形成了利用地溝油制售食用油的黑色產(chǎn)業(yè)鏈和網(wǎng)絡(luò)。通過這些黑色產(chǎn)業(yè)鏈和網(wǎng)絡(luò)，數(shù)量巨 大的地溝油已經(jīng)廣泛進(jìn)入市場和回流餐桌。鑒于此類活動的危害性和嚴(yán)重性，我國司法機(jī) 關(guān)專門將利用地溝油制售食用油正式定性為地溝油犯罪行為，適用刑法規(guī)定的在"生產(chǎn)、銷 售的食品中摻入有毒、有害的非食品原料"進(jìn)行定罪。
[0003] 地溝油已列入我國《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)名單》，學(xué)名為廢棄物回收 油脂，是通過分離回收及精煉加工從餐廚垃圾、廢棄油脂、各類肉及肉制品加工廢棄物中所 獲得的廢棄油脂的統(tǒng)稱。包括從餐廚垃圾及排放物中分離回收的廢棄油脂（餐廚廢棄油 脂）、經(jīng)過反復(fù)高溫煎炸食品的廢棄油脂（煎炸廢棄油脂）、用各類肉及肉制品加工廢棄物 加工提取的油脂（動物廢棄油脂）和利用上述廢棄油脂為原料加工產(chǎn)生的精煉油脂（精煉 地溝油）。此外，還包括上述油脂與植物油的摻兌油（摻兌地溝油）。
[0004] 近年來，衛(wèi)生部組織全國相關(guān)領(lǐng)域的專家、學(xué)者和技術(shù)人員開展了大規(guī)模的地溝 油檢測技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)研宄，但至今仍然未能找到可靠適用的檢驗方法。對于地溝油檢測 這一技術(shù)難題屢攻不破的原因，專家們比較一致的看法是：經(jīng)過精煉和摻兌兩個環(huán)節(jié)，地溝 油的性狀已與正常的食用植物油極為接近，故難以找到鑒定地溝油通用和適用的標(biāo)志物。
[0005] 廢棄物回收油脂是使用和廢棄后的食用油脂。有研宄表明，食用油脂經(jīng)使用或廢 棄后必然產(chǎn)生大量的劣變產(chǎn)物，包括油脂中甘油三酯及油脂伴隨物的裂解物、過氧化物、異 構(gòu)物、環(huán)化物、聚合物等。已在廢棄食用油脂中檢測到比例顯著增加的油脂劣變產(chǎn)物，如酸、 醛、酮、酯、醇、碳?xì)浠衔锏葮O性小分子，低碳數(shù)脂肪酸（C< 14)和氧化甘油三酯聚合物 等，其含量顯著高于正常食用植物油。劣變反應(yīng)及產(chǎn)物是地溝油最致命的因素。油脂劣變反 應(yīng)使食用油脂中原有的營養(yǎng)成分損失殆盡，而油脂劣變產(chǎn)物則是脂肪肝、高血脂、高血壓、 克羅恩病、膽囊炎、胃病、肥胖、心臟病和多種癌癥的致病因子。
[0006] 劣變產(chǎn)物既是地溝油的內(nèi)源性標(biāo)志物，也是地溝油的危害性標(biāo)志物。因此，長期以 來，以劣變產(chǎn)物作為標(biāo)志物檢驗地溝油的相關(guān)研宄十分活躍，常見的有酸價、過氧化值、羰 基價、碘價、極性物及氣滋味等理化指標(biāo)，醛、酮、酯、醇、碳?xì)浠衔?、游離脂肪酸、低碳數(shù)脂 肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸和反式脂肪酸等氧化和水解產(chǎn)物，單環(huán)二聚酸、雙環(huán)二聚酸、三聚酸、環(huán) 狀單體和含有共軛雙鍵的二聚物、三聚物、多環(huán)芳烴等聚合產(chǎn)物。但是，由于精煉過程的"凈 化"作用和摻兌環(huán)節(jié)的"稀釋"作用，在精煉和摻兌地溝油中，上述大部分的劣變產(chǎn)物，特別 是常規(guī)理化指標(biāo)對應(yīng)的劣變產(chǎn)物的含量已接近正常食用植物油的本底水平，極大增加了分 離、檢測及判定的難度。因此，摻兌地溝油的鑒定是地溝油鑒定的最大難點(diǎn)。
[0007] 摻兌地溝油屬于摻偽植物油的一種。受利益驅(qū)動的食用植物油摻偽，包括摻假 (在高價植物油中摻入低價植物油）、摻雜（在植物油中摻入非食用油脂）和偽造（用低價 植物油或非食用油脂仿冒高價植物油）等行為，不僅嚴(yán)重破壞社會和經(jīng)濟(jì)秩序，同時也嚴(yán) 重危害消費(fèi)者的利益和健康。目前，摻偽植物油的鑒別技術(shù)面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：由于摻 偽植物油的品種及來源在不斷增加，使摻偽植物油鑒別技術(shù)需要考慮和處理的因素及體系 變得更加多元和復(fù)雜。因此，對摻假植物油、地溝油摻兌植物油和地溝油的鑒定成為現(xiàn)有食 品技術(shù)中亟待解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于拉曼光譜鑒別地溝油的判別分析方法，旨在解決 現(xiàn)有技術(shù)不能快速、高效、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)純食用植物油、摻假植物油、地溝油摻兌植物油和地 溝油的鑒定的問題。
[0009] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于拉曼光譜鑒別地溝油的判別分析方法，包括下述 步驟：
[0010] 收集或配制用于構(gòu)建判別分析模型的純食用植物油、摻假植物油、地溝油摻兌植 物油和地溝油的標(biāo)準(zhǔn)樣品，進(jìn)行拉曼光譜檢測獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品的擴(kuò)展拉曼光譜數(shù)據(jù)；
[0011] 將所述擴(kuò)展拉曼光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)處理，獲得一階導(dǎo)數(shù)擴(kuò)展拉曼光譜；
[0012] 將所述擴(kuò)展拉曼光譜及一階導(dǎo)數(shù)拉曼光譜數(shù)據(jù)輸入分析軟件、并計算各標(biāo)準(zhǔn)樣品 的馬氏距離，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的馬氏距離構(gòu)建判別分析模型；
[0013] 將待測樣品進(jìn)行擴(kuò)展拉曼光譜檢測后進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)處理，并導(dǎo)入所述判別分析模 型中依次進(jìn)行判別，鑒定所述待測樣品為地溝油或非地溝油。
[0014] 本發(fā)明提供的基于拉曼光譜鑒別地溝油的判別分析方法，將標(biāo)準(zhǔn)樣品的擴(kuò)展 拉曼光譜及其一階導(dǎo)數(shù)光譜，導(dǎo)入分析軟件，通過計算各樣品的馬氏距離（MahalanobiS distance)構(gòu)建各個判別分析模型，進(jìn)而將待測樣品的擴(kuò)展拉曼光譜及其一階導(dǎo)數(shù)光譜導(dǎo) 入所述判別分析模型中依次進(jìn)行判別，鑒定所述待測樣品為地溝油或非地溝油，該方法具 有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 檢測過程簡單快速、操作便捷：本方法進(jìn)行樣品測量時無需制備樣品和消耗化學(xué) 試劑，測試分析一份樣品僅耗時5min左右，可實(shí)現(xiàn)對植物油中地溝油的快速和無損篩查。
[0016] 檢測準(zhǔn)確性高：對131份各類植物成品油、66份植物原油、15份調(diào)和油、5份芥花 籽油、7份稻米油、2份花椒油、38份精煉廢棄物回收油脂、40份餐廚廢棄油脂、30份煎炸廢 棄油脂、11份動物廢棄油脂、30份仿冒花生油和30份仿冒芝麻油的篩查符合率均為100%; 對摻假比例分別為10% (14份）、20% (12份）、30% (12份）和50% (12份）的摻假橄 欖油、摻假花生油、摻假油茶籽油和摻假芝麻油樣品，篩查結(jié)果符合率分別為1〇〇%、1〇〇%、 100%、100%和92%;對摻雜比例分別為5% (111份）、10% (97份）和20% (94份）的各 種地溝油摻兌植物成品油樣品，篩查結(jié)果符合率分別為98%、100%和100%;對摻雜比例分 別為5%、10%和20%的地溝油摻兌植物原油樣品各45份的篩查結(jié)果符合率分別為98%、 100% 和 100%〇
[0017] 方法重現(xiàn)性好：同一條件下，同一樣品在不同時間進(jìn)行多次測試的測試結(jié)果均一 致，重現(xiàn)性好。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的精煉地溝油與食用植物油532nm激光光源下的擴(kuò)展拉 曼光譜圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的精煉地溝油與食用植物油532nm激光光源下的一階導(dǎo) 數(shù)擴(kuò)展拉曼光譜圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的待測樣品判別分析流程示意圖；
[0021] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的植物油分類一級模塊判別分析效果圖；
[0022] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的植物油分類二級模塊判別分析效果圖；
[0023] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的植物油分類三級模塊判別分析效果圖；
[0024] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的玉米油類地溝油與非地溝油判別分析效果圖；
[0025] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的大豆油類地溝油與非地溝油判別分析效果圖；
[0026] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的棕櫚油類地溝油與非地溝油判別分析效果圖；
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