芝麻是亞洲和非洲地區(qū)種植的一種重要油料作物。經(jīng)芝麻的種子壓榨而成的油，稱(chēng)為芝麻油，也俗稱(chēng)香油。傳統(tǒng)的芝麻制油工藝是先對(duì)芝麻高溫焙炒，然后再采用水代發(fā)或壓榨法生產(chǎn)芝麻油。芝麻油的主要成分是油酸、亞油酸、軟脂酸、硬脂酸等脂肪酸甘油酯，此外，還含有VE、芝麻酚等。

　　芝麻油摻假鑒別的方法有高效液相色譜法、氣相色譜法、電子鼻法、同位素比值質(zhì)譜法、常規(guī)理化指標(biāo)法、威勒邁志法，波多因法、硫酸顯色法、紫外分光光度法和近紅外光譜等，盡管大多數(shù)的摻假都不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的健康產(chǎn)生危害，但是這種欺詐行為嚴(yán)重侵害了消費(fèi)者的基本權(quán)利和利益，因此，為了保護(hù)合法生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者和消費(fèi)者的利益，迫切需要建立科學(xué)、快速、準(zhǔn)確、有效的檢測(cè)方法，進(jìn)行芝麻油摻假的鑒別。本試驗(yàn)采用無(wú)損紅外綜合分析芝麻油摻假，以期為芝麻油摻假的檢測(cè)提供一定的參考依據(jù)。

　　材料和方法,芝麻油(31批次)：詳細(xì)信息見(jiàn)附表1;大豆油、IV70棕櫚油：豐益(上海)生物技術(shù)研發(fā)中心試驗(yàn)基地;芝麻油香精：2批次，市售;丙酮、正己烷、異辛烷均為色譜純;無(wú)水硫酸鈉、KOH、H2SO4均為分析純。設(shè)備與儀器電子天平(萬(wàn)分之一);

　　美國(guó)安捷倫公司Thermo fisher Nicolet iS10傅立葉紅外(FT-IR)光譜儀。試驗(yàn)方法,紅外光譜分析,本實(shí)驗(yàn)采用Nicolet iS10型傅里葉紅外光譜儀，以及ATR衰減全反射進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)置分辨率為4cm-1，掃描16次，測(cè)試范圍4000-650cm-1。分析軟件,PCA均由matlab 7.0實(shí)現(xiàn)。樣品的制備,第一類(lèi)油脂摻假模型設(shè)計(jì)：分別取1種植物油脂樣品按照5%，10%，15%，20%，25%，30%，35%，40%，45%，50%的梯度加入到純芝麻油脂中，模擬芝麻油摻假。第二類(lèi)油脂摻假模型設(shè)計(jì)：取任意一種油脂按5%，10%，15%，20%，25%，30%，35%，40%，45%，50%的梯度加入到芝麻油脂中，然后以5‰，10‰,5%，10%四個(gè)比例添加芝麻油香精，模擬植物油脂摻假。數(shù)據(jù)分析方法,主成分分析法是將原來(lái)的指標(biāo)壓縮重新組成一組新的互相無(wú)關(guān)的幾個(gè)綜合指標(biāo)帶代替原來(lái)指標(biāo)，利用幾個(gè)較少的綜合指標(biāo)反映原來(lái)指標(biāo)的一種統(tǒng)計(jì)方法。芝麻油及摻假樣品的紅外光譜分析,油脂的紅外光譜圖上的每一個(gè)峰和肩縫在一定程度上代表分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)信息。通常，在高頻端2700-3650cm-1區(qū)域的吸收峰表明含有OH基團(tuán)。CH基團(tuán)伸縮振動(dòng)區(qū)域有三個(gè)吸收峰，其中包括順式雙鍵CH基團(tuán)吸收峰，CH2中脂肪鏈和CH3末端吸收峰。在光譜中間吸收峰是代表O-C=O的吸收。在1550-1000cm-1為油脂指紋區(qū)域，用來(lái)鑒定油脂類(lèi)型。在植物區(qū)后面，如有反式脂肪酸存在，就有一些強(qiáng)吸收峰(非共軛和共軛反式脂肪酸吸收峰)。植物油的組分影響順式不飽和碳?xì)?=CH)的峰位置，當(dāng)組分的比例發(fā)生變化時(shí)，會(huì)發(fā)生峰位移。針對(duì)第一類(lèi)芝麻油脂摻假模型,可以看出添加香精的光譜圖中在1218cm-1處可以明顯看出有峰出現(xiàn)。樣品的分類(lèi)鑒別,比較四種植物油的紅外光譜，發(fā)現(xiàn)光譜整體上比較相似，但是一些波數(shù)的吸收強(qiáng)度仍有一定細(xì)微差異，肉眼已不能對(duì)紅外光譜進(jìn)行有效識(shí)別，需要借助化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立模型，達(dá)到有效鑒別的目的。

　　主成分分析是一種常用的提取光譜特征信息的方法，利用方差最大原則，對(duì)原始光譜數(shù)據(jù)所包含的多個(gè)變量進(jìn)行線性擬合，以新的低維變量代替高維變量，進(jìn)而達(dá)到數(shù)據(jù)降維的目的。本文選取全波段作為光譜分析區(qū)域，建立主成分分析模型進(jìn)行分析。主成分PC1，PC2，PC3累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到98%，能反映樣本絕大部分原始光譜信息。

　　根據(jù)市場(chǎng)常見(jiàn)的摻假情況，主要分析了芝麻油脂中摻假大豆油、IV70棕櫚油以及芝麻油香精。本研究應(yīng)用無(wú)損紅外光譜技術(shù)分析芝麻油脂兩類(lèi)摻假情況。采用紅外光譜結(jié)合的方法，對(duì)于兩類(lèi)芝麻油摻雜進(jìn)行了無(wú)損鑒別，針對(duì)非處理以及二階導(dǎo)數(shù)分析可知，隨著植物油組分比例發(fā)生變化時(shí)，在指紋區(qū)1400cm-1到1200cm-1之間有差異。本研究提出了多手段結(jié)合的有效的芝麻油質(zhì)量控制的策略，即首先采用紅外光譜法的無(wú)損分析和主成分分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判別，芝麻油中摻雜大豆油和棕櫚油或香精可以通過(guò)紅外光譜無(wú)損快速進(jìn)行區(qū)分。

　　楊虹 王錫昌 上海海洋大學(xué)食品學(xué)院

　　姜元榮 魏婷婷 豐益(上海)生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司