橄欖油摻偽檢測研究進展

周盛敏　姜元榮

[摘要]本文概述了物理、化學和生物三個方面的橄欖油摻偽檢測技術研究進展，并對各方法的優缺點進行了梳理，以期為開展深入研究提供理論依據。

[關鍵詞]橄欖油;摻偽;物理法;化學法;生物法

中圖分類號：TS227 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

與多數植物油不同，橄欖油是通過機械壓榨的方式將油橄欖果肉細胞中的油滴釋放出來，屬于天然“果汁”的食用油，因其悠久的歷史、豐富的營養而被貴稱為“植物油皇后”“液體黃金”。作為橄欖油中最高級別的特級初榨橄欖油，其在國內市場的價格是其他普通植物油的幾倍甚至數十倍，即使是精煉橄欖油，其價格也比一般食用油高出不少。受經濟利益的驅使，往橄欖油中摻兌橄欖果渣油、種子油甚至化學添加劑成為不少不法商人的牟利手段，這不僅是對消費者的經濟欺詐，還有可能對消費者的身體健康造成危害。橄欖油的摻偽主要可分為四種，一是使用普通的精煉植物油勾兌，二是將精煉橄欖油混入初榨橄欖油中，三是將橄欖果渣油加入初榨橄欖油中，這三種都是將混有其他低成本油的油種以初榨橄欖油的名義販賣，而第四種則是將一般初榨橄欖油貼上PDO（原產地保護）/PGI （產品地理標志）的標簽以賣出更高的價格。

為了保護消費者的相關利益，除了制定與施行各種標準法規以外，有效的橄欖油摻偽檢測手段也尤為重要，一直以來都是國內外學術界的研究熱點。本文將從物理、化學以及生物三個方面對橄欖油鑒別、摻偽分析的研究開發進展進行概述，為開發更準確、有效、快速的橄欖油質量檢測技術手段提供借鑒。

1 物理檢測方法

在橄欖油摻偽檢測方面，物理方法應用主流包括感官評價、波譜技術、電子鼻技術和同位素技術。

1.1 感官評價

橄欖油是唯一一種將感官評價列入法規以檢測質量的食物。歐盟修訂橄欖油和橄欖果渣油特性及分析方法法規（EEC 2568/91）和國際橄欖理事會發布的橄欖油和橄欖果渣油貿易準則（IOOC/1990）都引入了初榨橄欖油感官評價的標準方法。Procida G等[1]召集了由9人組成的評審小組來進行橄欖油的感官測試，這9人均是經過EEC 2568/91培訓并具有9年檢測經驗的人員。評審小組采用國際橄欖理事會確定的標準缺陷油脂進行培訓，根據EEC 2568/91對油品的兩種主要典型性缺陷進行評分，缺陷分數越低，橄欖油質量越好，從而建立分析模型。

1.2 波譜技術

橄欖油摻偽檢測方面的波譜技術種類繁多，主要有紅外光譜、拉曼光譜、同步熒光光譜、核磁共振等，其特點為數據量龐大，直讀技術幾乎無法滿足摻偽判別或者摻偽定量，所以采集光譜之后，利用其指紋圖譜進行大量化學計量學分析。例如，利用主成分分析、最小二乘法等區分摻偽橄欖油與純橄欖油之間的微弱差別。

紅外光譜具有樣品處理簡單、分析速度快的優點，其中紅外光為波長2.5～25μm（或4 800～400cm-1）的輻射光，照射到樣品后，分子吸收中紅外光后產生振動和轉動的改變，形成紅外吸收光譜圖。Gurdeniz G等[2]應用中紅外設備結合化學計量學開展了初榨橄欖油的定量摻假分析，其利用主成分分析和最小二乘法定量手段，檢測初榨橄欖油中摻入的玉米油、葵花籽油混合物、棉籽油以及菜籽油，其檢出限為5%，而對于其他油種的摻入，檢出限為10%。Rohman A等[3]結合傅里葉紅外和化學計量學的手段，采用判別分析（DA）判別純特級初榨橄欖油和摻入芥花油（Canolaoil）的特級初榨橄欖油，使用偏最小二乘（PLS）和主成分回歸（PCR）對其摻入量進行定量分析，研究認為波長范圍3 028～2 985cm-1和1 200～987cm-1用于區分和定量兩種油脂，其檢出限為0.108%。

拉曼光譜是研究分子振動的一種光譜方法，它的原理和機制都與紅外光譜不同，分子偶極矩變化是紅外光譜產生的原因，而拉曼光譜是分子極化率變化誘導的。相比紅外光譜測定官能團的不同，拉曼光譜的譜峰更窄，主要針對分子骨架的測定，指紋信息豐富，對C=C雙鍵檢測的靈敏度高，對于油品鑒定具有一定的作用。Zhang X F等[4]用拉曼光譜結合外標法，以1 441cm-1峰為標準峰，摻入不同比例的初榨橄欖油，做1 265cm-1峰的強度曲線，檢測出含有大豆油、葵花籽油、玉米油等的初榨橄欖油，其檢出限為2%。Kim M等[5]在進行5%低含量摻雜時，利用溫控拉曼，使用線性判別分析方法結合主成分分析方法，根據溫度的調整，識別出5%摻雜的初榨橄欖油和純初榨橄欖油。張朝暉等[6]基于拉曼光譜與橄欖油中不飽和脂肪酸的含量具有相關性，使用拉曼光譜研究了特級初榨橄欖油摻偽橄欖果渣油的情況，以摻入果渣油后1 265cm-1和1 650cm-1的拉曼相對強度增強，1 525cm-1處的精細結構變小直至消失作為是否摻偽果渣油的定性判定依據，在1 265cm-1處的拉曼光譜相對強度值高于540的橄欖油可能存在等級造假。

同步熒光法技術與常用的熒光測定方法最大的區別是同時掃描激發和發射兩個單色器波長，由測得的熒光強度信號與對應的激發波長（或發射波長）構成光譜圖，稱為同步熒光光譜。光譜選擇性高、靈敏度高，適用于復雜樣品體系的鑒定。Poulli K等[7]用同步掃描熒光法鑒別初榨橄欖油與橄欖果渣油、玉米油、葵籽油、大豆油、菜籽油和核桃油，發現初榨橄欖油在275～297nm處顯示了一個雙鍵，在660nm處有一個響應，而其他的油脂在300nm處有強響應，可以檢出2.6%的摻假情況。

核磁共振技術利用固定磁矩的原子核激發，產生一串強度衰減的可檢測感應信號，具有前處理過程簡便快速、重現性高等優點，但也具有運行成本高的缺點。Parker T等[8]使用60MHz1H核磁共振法結合最小二乘法試圖區別純初榨橄欖油，初榨橄欖油和榛子油混合物。在建立的初榨橄欖油和榛子油摻雜的混合體系中，考察了混合了榛子油0%～13%（w/w）的初榨橄欖油，其檢出限在11.2%（w/w）處。?mejkalová D等[9]利用高能梯度漫射核磁共振譜通過測量擴散系數D區分特級初榨橄欖油、種子油和堅果油。使用判別分析作為定性定量分析手段，其在初榨橄欖油摻偽的最小檢出限為10%葵花籽油、10%大豆油、30%榛子油、30%花生油，但只有在樣品分類的基礎上進行判別分析才能得到最高的判定準確度（98%～100%）。

1.3 電子鼻技術

電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。電子鼻正是利用各個氣敏器件對復雜成分氣體都有響應卻又互不相同這一特點，借助數據處理方法對多種氣味進行識別，從而對氣味質量進行分析與評定。其主要機理是在陣列中的每個傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度，正是這種區別，才使系統能夠根據傳感器的響應圖案來識別氣體。電子鼻的工作可簡單歸納為傳感器陣列→信號預處理→神經網絡和各種算法→計算機識別（氣體定性定量分析），常應用于風味油脂的鑒定。Mildner-Szkudlarz S等[10]使用電子鼻技術結合化學計量學對橄欖油中摻偽榛子油進行分析鑒定，從18種傳感器中優化出9種傳感器，通過主成分分析的化學計量學手段區分初榨橄欖油和摻入榛子油的初榨橄欖油，通過最小二乘法對摻入量進行估計和評價。

1.4 同位素技術

穩定同位素比例分析作為一種指紋圖譜技術，結合多元數據分析，通過測量13C/12C、15N/14N、18O/16O、2H/1H和34S/32S，用于以植物產地歸屬為主的植物油摻假鑒定，是一種快速的、不需要樣品前處理的實驗方法。Camin F等[11]收集了大量（N=539）2000年到2005年生產的具有PDO和PGI認證的意大利特級初榨橄欖油，采用IRMS（同位素比值質譜儀）和ICP-MS（電感耦合等離子體質譜）技術發現13C/12C和18O/16O的數值從意大利北部（Trentino）到南部（Sicily）有上升的趨勢，且每年都能將不同地域的橄欖油很好地區分開來。

物理法具有處理過程實時、快速、高效、無污染、無損、簡便、易于推廣等優點，但其得到的是整體信號，無法得到特異指標的信息，需要進行大量的化學計量學工作，才能使其顯示特異性指征，所以無法將油脂的穩定性、口感以及典型性與所獲得的信號一一對應。在大通量橄欖油摻偽篩查過程中，運用物理手段結合穩健的化學計量學模型，能夠快速區分可疑油品和真實油品。

2 化學檢測方法

在使用化學法分析橄欖油摻偽方面，國際橄欖油理事會和國際組織發布了多種方法、多類指標來鑒別初榨橄欖油的真偽。COI/T.20/Doc.No.20/Rev.3—2010[12]規定了高效液相色譜法分析甘油三酯分布的方法，通過測試實際有效碳數ECN42含量和使用脂肪酸組成推測的理論有效碳數ECN42含量的差值來判定是否為初榨橄欖油。其他各類油脂，如橄欖果渣油、葵籽油、玉米油等，其差值均超過初榨橄欖油。COI/T.15/NC No 3/Rev.11—2016[13]中規定可食用初榨橄欖油的差值為小于0.2，初榨橄欖燈油的差值為小于0.3。IUPAC 2.431規定了高根二醇和熊果醇的氣相色譜測試方法，高根二醇和熊果醇主要是存在于果皮，初榨橄欖油中高根二醇和熊果醇的總量應低于4.5%，用于檢測初榨橄欖油中是否添加了果渣油[14]。甾醇的脫水產物豆甾二烯也被作為判定初榨橄欖油中是否摻有精煉橄欖油的依據。在高溫的脫色和脫臭精煉過程中，β-谷甾醇容易脫水形成豆甾二烯，特級初榨橄欖油一般是在冷榨下獲得的，所以基本不含有豆甾二烯。COI/T.15/NC No 3/Rev.11要求其一般不超過0.1mg/kg，COI/T.20/Doc.no.11/Rev.2—2001[15]規定了氣相色譜法分析豆甾二烯的色譜方法。銅葉綠素也叫葉綠素銅，它是葉綠素的一類衍生物，在食品工業中常做著色劑使用，其中原焦脫鎂葉綠酸a是銅葉綠素的主要成分。有些不法商家會往葵花籽油、大豆油或棉籽油中加葉綠素銅鈉鹽冒充橄欖油銷售。Fang M等[16]使用高分辨質譜HPLC-QTrap以及高效液相色譜二極管陣列檢測器HPLC-DAD鑒定及定量葉綠素銅，當檢測出油脂中原焦脫鎂葉綠酸-a超過0.05μg/g時，則認為此油可能是利用色素摻假冒充橄欖油。色譜法建立指紋圖譜庫結合化學計量學的手段鑒定橄欖油是否摻偽也是比較常見的。Dourtoglou V G等[17]利用氣相色譜得到脂肪酸的指紋圖譜結合主成分分析，建立了一種橄欖油摻偽的鑒別方法，通過實驗，成功鑒別了橄欖油、玉米油、大豆油、葵籽油、棉籽油和它們不同梯度的混合物。同一類油都基本聚在了一起，將橄欖油定位，當橄欖油有其他油種摻雜時，隨著摻雜比例的增加，混合樣品的點會逐漸遠離橄欖油，朝著其他種類油脂的那一類靠近。

化學方法是一類常規方法，通常會有一類或多類特征化合物的含量作為是否摻偽的標準，方法傳統成熟，相對于物理方法更精確、重復性更高，也可以像物理方法一樣，建立指紋譜庫，引入化學計量學的方法對摻偽分析進行判斷。但是化學法也有耗時、需要進行大量樣品前處理工作、需要大量人工等缺點，該類方法更適用于可疑橄欖油的判定工作。

3 生物檢測方法

用分子生物學方法檢測食用油，是指從食用油中提取DNA，用特定基因引物進行聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）擴增，再對擴增產物進行分析，從而鑒別食用油來源的方法。這種方法的優勢在于可以定性區別不同油種，且不受地域、環境、脂肪酸比例的影響，運用分子生物學技術對食用油進行檢測越來越普遍。

基于DNA的分子生物學鑒別方法主要有常規PCR、實時熒光定量PCR、高分辨率熔解去曲線（High Resolution Melt，HRM）分析檢測等技術，依靠特定基因引物對食用油中提取的DNA進行PCR擴增，通過電泳、熒光等手段分析擴增結果，從而對食用油進行定性檢測。

分子生物學方法對食用油的檢測，前期是從核基因的檢測開始的，如對橄欖油的檢測方面，Wu Y等[18]建立了PIP5基因特異片段的檢測。對大豆油的檢驗方面，Costa J等[19]使用了Lectin基因特異引物檢測不同加工階段的大豆油。由于核基因拷貝數低，對精煉油的檢測不太適用，現在研究較多的是對葉綠體基因的檢測。Vietina M等[20]使用葉綠體RbcL基因對橄欖油摻偽進行檢測，通過RbcL通用引物對不同油種進行PCR擴增檢測，各油種擴增出的片段和序列不同，對產物進行HRM（高分辨率熔解去曲線）分析，從而對油種純度進行判斷。

食用油加工過程中經過很多工序，在脫膠過程中核酸基本被去除完全，精煉油即使殘留有微量DNA，也已經很不完整。Costa J等在大豆油中發現103bp比118bp的產物擴增效果好。Giménez M J等[21]對橄欖油的檢測也顯示80bp的擴增明顯好于200bp的擴增。所以，對這種微量破碎的DNA檢測，需要更高效的DNA提取方法和更靈敏的DNA檢測方法。

對多種油種的定性檢測與食用油的摻偽檢測是目前面臨的挑戰，對不同油種進行DNA提取，開發更靈敏高效的檢測方法是食用油生物學檢測的研究方向。

4 結 論

隨著物理、化學和分子生物學技術的不斷發展及其在橄欖油摻偽檢測研究中的廣泛應用，綜合集成應用將是一種趨勢，可以對橄欖油樣品進行定性和定量分析。同時，還應該收集和建立橄欖油樣本庫，從而更有效地鑒定橄欖油摻偽。

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