热点应用丨红外光谱分析技术（FTIR）探寻食用油品的“游戏规则”
简介
食用植物油是人们日常生活的必需品。随着生活水平的提高，人们对食用植物油的需求量日益增长，2020~2021年我国食用植物油的总消费量已达3600万吨。目前，我国食用油脂及其制品的质量安全呈现总体向好趋势，相关产品的不合格率为1.55%，主要问题集中于常规品质不合格、污染物超标、非法添加、食品标签不匹配、掺杂掺假等。在实验室常规的分析技术中，光谱技术具有测试时间短、操作简单、无需样品前处理、无损检测等优势，已成为快速检测首选方法。
矿物油指的是由石油所得精炼液态烃的混合物。原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制可以得到矿物油。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单，未经处理或轻度处理矿物油属于一类致癌物。
红外光谱分析技术在进行食用油以及矿物油分析时，具有快速、无损、低成本、高效等优点，可以进行油类品质检测和掺混检测。
实验准备
样品：大豆油 （CAS：8001-22-7，RG）；橄榄油（CAS：8001-25-0，CP）；葵花籽油（CAS：8001-21-6，RG）；矿物油（非食用油）（CAS：8042-47-5，RG）。
仪器设备：爱丁堡红外光谱仪IR5+ZnSe晶体ATR附件。
测试条件：
扫描次数：32次；
分辨率：4cm-1；
波数范围：4000~650cm-1；
采集空气为背景。
图1 傅里叶变换红外光谱仪IR5+单反射ATR附件
实验结果
1. 分别测试3种不同的食用油（大豆油、橄榄油、葵花籽油）和矿物油的红外光谱信号，结果如下：
图2 三种不同食用油的FTIR图谱
图3 非食用油（矿物油）的FTIR图谱
表1 食用油和矿物油红外光谱信息分析
2. 将葵花籽油与矿物油以不同的比例混合（以5:1、10:1、20:1的比例），并测试红外光谱信息，结果如下：
图4 不同比例混合的矿物油+葵花籽油FTIR图谱
将波数1377cm-1和1744cm-1处的图谱放大后，结果如下：
图5 将图4中1377cm-1处放大后的图谱
图6 将图4中1744cm-1处放大后的图谱
结论
使用红外光谱技术（爱丁堡红外光谱仪IR5+ATR附件），可以高效、无损地对油类样品进行分析。
不同的食用油的红外光谱相似度极高，根据红外光谱的图谱信息并通过后期建模的方式，可以进行不同油品的区分（如PCA-SIMCA模型、SOMs算法-t统计等）。矿物油属于石油烃的混合物，不含酯（甘油三脂）的特征峰（如1174cm-1、1160cm-1处），通过红外光谱可以快速与食用油进行区分。混合样品中1377cm-1和1744cm-1处的红外光谱信号与混合的比例成正相关，提供了进行定量分析的依据。
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