基于分子光譜技術的茶樹籽油摻雜檢測方法研究.pdf

1、茶樹籽油是從山茶科油茶樹種子中提取得到的一種性能優(yōu)良、用途廣泛的食用植物油。茶樹籽油色清味美、不含膽固醇、不含芥酸和三愈酸，具有優(yōu)良的保健功能，因此，得到多用途開發(fā)，造成供求極度不平衡，導致茶樹籽油價格急劇上升，其市場價格為普通食用植物油的3～6倍。一些不法商家為了謀求暴利，將低價食用植物油摻入優(yōu)質(zhì)的茶樹籽油中作為純茶樹籽油出售來欺騙消費者，侵害消費者利益。由于摻入的食用植物油與茶樹籽油的脂肪酸成分相近，采用常規(guī)的化學方法難以鑒定是否摻

2、入和摻入的量。有的廠家甚至摻入一些礦物油或有毒的植物油等，嚴重損害消費者健康。此外，茶樹籽油由于生產(chǎn)工藝不同，市場價格差異很大，一些不法生產(chǎn)經(jīng)營者為了獲取暴利，對食用植物油的生產(chǎn)工藝不按照實際情況標注。這些情況的存在嚴重影響茶樹籽油的品牌信譽，制約茶樹籽油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　目前，食用植物油的摻假檢測和生產(chǎn)工藝鑒別一般采用皂化法、冷凍實驗，氣相色譜、熒光光譜分析等，這些方法不僅粗略且耗時、耗力，很不方便。而質(zhì)量監(jiān)督中，除了必須定性地

3、回答是否摻假，還必須準確知道摻假油品的種類和數(shù)量;同時還必須知道食用植物油的生產(chǎn)工藝。迫切需要尋求一種準確、快速、簡便、低成本的方法才能解決這些問題，適應現(xiàn)代質(zhì)量監(jiān)督的需要。
　　本課題以壓榨法和浸出法兩種工藝生產(chǎn)的茶樹籽油為研究對象，以近紅外光譜、熒光光譜、拉曼光譜等分子光譜技術為分析手段，結合化學計量學方法，進行了茶樹籽油樣品摻雜鑒別、生產(chǎn)工藝判定、溫度對茶樹籽油品質(zhì)鑒別影響等方面研究，得到了近紅外光譜、熒光光譜、拉曼光譜等快

4、速鑒別茶樹籽油摻雜、不同生產(chǎn)工藝的分析模型，并利用二維相關分析方法研究了溫度對茶樹籽油摻雜鑒別的影響。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.利用近紅外光譜技術對茶樹籽油的生產(chǎn)工藝進行了鑒別研究，采用UVE-PLS-LDA及MIA-SVM方法先進行波長優(yōu)選，去除無用的波段，建立了鑒別分類模型。UVE-PLS-LDA分類方法對校正集和預測集樣本的鑒別正確率均為100％;采用MIA-SVM鑒別分類方法建立模型的校正集和預測集樣本的靈敏度、

5、特異性及正確率分別為100％、87.50％、93.75和100％、87.50％、93.75％。
　　2.利用近紅外光譜技術對茶樹籽油中摻雜大豆油或菜籽油進行定性及定量研究。通過UVE-GA-LDA選擇最佳的建模波段，從而建立鑒別分類定性模型，該模型能較好地適用于2％以上菜籽油摻雜的茶樹籽油樣本的鑒別分類，其分類正確率為100％，但對僅有1％菜籽油摻雜的茶樹籽油的鑒別分類正確率僅為50％;近紅外光譜技術可用于茶樹籽油中菜籽油摻雜量的

6、定量檢測，UVE-SPA-MLR模型的預測集相關系數(shù)和RMSEP分別為0.980和0.670％。
　　3.采用拉曼光譜技術對茶樹籽油及其摻入不同體積分數(shù)的菜籽油和大豆油進行定性和定量分析的方法研究。PLS和PLSDA方法分別用于油品摻入量的定量分析和摻入油品種類的定性判別。結果表明，采用多種光譜預處理方法可有效地提高拉曼光譜的信息強度。其中:airPLS方法有效地消除了拉曼光譜的熒光背景;SNV預處理方法有效地改善了光譜質(zhì)量。采用

7、airPLS-SNV-PLS方法可以對茶樹籽油中摻入的菜籽油和大豆油的體積分數(shù)進行定量分析，模型的預測相關系數(shù)均大于0.950;采用airPLS-SNV-PLSDA方法建立純茶樹籽油、茶樹籽油中摻入菜籽油和茶樹籽油中摻入大豆油三種油品的定性判別模型，模型的分類成功率達97.67％。
　　4.研究溫度對熒光光譜技術分析茶樹籽油品質(zhì)的影響，建立了一種基于溫度效應的熒光光譜定量分析茶樹籽油摻雜的方法。研究發(fā)現(xiàn)，在100-240℃范圍內(nèi)，

8、可以通過偏最小二乘回歸方法建立茶樹籽油和菜籽油以及茶樹籽油和棕櫚油混合油品的QRFST模型，根據(jù)不同摻入體積比（范圍為0.1-0.5）的混合油樣的預測溫度時的差異建立摻入菜籽油和棕櫚油的體積分數(shù)的定量工作曲線。結果表明，QRFST模型交叉驗證預測溫度與實際測定溫度的相關系數(shù)均高于0.99，可以采用QSTR模型和熒光光譜預測混合油樣的溫度;通過對摻入體積比在0.1-0.5范圍內(nèi)的混合油品進行加熱建立PLS交互驗證模型，通過計算預測溫度與實

9、際溫度回歸直線的截距，借助截距與體積比的定量分析曲線，實現(xiàn)茶樹籽油中菜籽油和棕櫚油的摻入體積比。
　　5.以茶樹籽油中摻入菜籽油或棕櫚油為主要研究對象、以溫度變化為外擾方式，采用熒光光譜法和二維相關光譜分析方法，對茶樹籽油純品及其摻雜油品進行了鑒別方法研究。對于純茶樹籽油樣品和其它摻雜油品，純茶樹籽油樣品在650～700 nm波長范圍內(nèi)二維同步相關圖譜不存在自動峰，而摻入其它油品的二維同步相關譜在這個波段范圍內(nèi)都存在自動峰;采用N