一种植物油的判别方法
【专利摘要】本发明公开了一种植物油的判别方法。传统植物油判别的方法需要样本量大，实验周期长，数据处理繁琐，本发明方法主要解决的问题是更加快速无损、直观准确的对植物油品种进行判别。本发明采用时间分辨荧光分析—荧光寿命来判别植物油品种，包括以下步骤：步骤一，收集植物油样品；步骤二，测量荧光光量子图；步骤三，绘制荧光衰减谱；步骤四，计算荧光寿命。本发明方法可以将时间分辨荧光分析技术广泛应用于含复杂荧光体系的食品及农产品的品质快速分析领域，灵敏度高，测试时间短，直观准确。
【专利说明】
一种植物油的判别方法
技术领域
[0001] 本发明属于无损快速分析技术领域，具体涉及一种植物油的判别方法。
【背景技术】
[0002] 食用植物油作为人们日常生活中不可或缺的食品，其质量好坏对人体健康具有重 要影响。市场上常见的植物油主要有橄榄油、山茶油、花生油、葵花籽油、芝麻油、大豆油等， 不同植物油的营养价值有很大差异，价格也高低不同。由于食用植物油品种鉴别的困难性， 使得植物油掺假事件屡有发生。因此，为了保护广大消费者的利益，对食用植物油品种进行 鉴别是非常具有理论意义和实用价值的。
[0003] 目前，对食用植物油品质的检测方法主要包括感官评价法、色谱法、核磁共振法、 紫外分光光度法和红外光谱法等。感官评价法易受主观因素的影响，不适合大批量样本的 检测;色谱法与核磁共振法需要对样品进行大量预处理，实验周期长，数据繁琐难以区分； 紫外分光光度法的区分度较低，且产生特征峰的组分可受人为因素影响;红外光谱法需要 采集大量样本信息进行建模，化学值测定过程较为复杂，且模型后期需要进行维护。因此， 寻找一种更加快速无损、直观准确的判别植物油品种的方法势在必行。
[0004] 近年来，时间分辨荧光分析法由于其高灵敏度、高效快速、准确无损等特点，已经 广泛应用于生命科学、医学、生物化学和化学物理等领域。因此，时间分辨荧光分析法有望 成为快速无损判别食用植物油品种的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于一种植物油的判别方法，以实现快速无损、简单准确、高灵敏度 地判别植物油品种。
[0006] 为了解决以上技术问题，，本发明基于时间分辨荧光分析法来判别植物油品种，具 体技术方案如下：
[0007] -种植物油的判别方法，包括步骤一，收集植物油样品：收集N种不同品种的食用 植物油，将所述N种食用植物油各取250ml，N大于等于1;分别置于N个玻璃瓶中，将所述N种 食用植物油分别密封保存并记录植物油名称，得植物油样品；其特征在于还包括如下步骤：
[0008] 步骤二，测量荧光光量子图：采用时间分辨荧光分光光度计，采用移液枪取样，对 所述N种食用植物油分别进行扫描，得到对应的N个荧光光量子图；
[0009] 步骤三，绘制荧光衰减谱:利用0riginPr〇8.5数据处理软件分别对所述N个荧光光 量子图进行处理，获得所述N种食用植物油的荧光衰减谱；
[0010] 步骤四，计算荧光寿命，对所述N种食用植物油的荧光寿命个数及荧光衰减谱的拟 合度进行比较分析，从而实现对植物油的直观快速判别。
[0011] 所述荧光光量子图的具体测量过程为:在试验测试前将仪器预热，待其进入稳定 状态后再测试，样品室温度保持20°C ;试验以二氧化钛为标定物质，设定激发波长为405nm， 扫描第1条至第4000条通道，扫描狭缝宽度为16nm，利用单光子计数法记录荧光光量子数。
[0012] 所述荧光光量子图的测量采用脉冲激光作为激发光源。
[0013] 所述荧光光量子图的测量过程中，采用恒温系统保证测量过程中样品温度稳定。
[0014] 所述绘制荧光衰减谱时，绘图工具为0riginPr〇8.5平台，选择合适的荧光光量子 峰值及扫描通道区间，绘制食用植物油的荧光衰减谱，选择通道区间为800-2000通道，所述 峰值为10000。
[0015] 所述计算荧光寿命时，通过计算机对荧光衰减谱作去卷积处理，再经过严格的数 学拟合，得到各植物油的荧光寿命和荧光衰减谱的拟合度;对植物油的荧光寿命和荧光衰 减谱的拟合度比较分析，实现植物油的直观快速判别；其中荧光寿命的分析包括荧光寿命 的个数和数值两方面，荧光衰减谱的拟合度的分析是指与数值1进行比较，一般拟合度越接 近1说明拟合效果越好。
[0016] 本发明具有有益效果：
[0017] 1.本发明通过将恒温系统与时间分辨荧光分光光度计的样品池结合，在测试过程 中保持样品恒温，从而提高了测试结果的准确度。
[0018] 2.本发明采用单光子计数法记录植物油的荧光光量子数目，通过对植物油的荧光 寿命个数和荧光衰减谱的拟合度比较分析进一步提高了检测灵敏度，节省了试验时间，可 以更加快速直观的判别食用植物油品种。
【附图说明】
[0019] 图1:焚光衰减谱的示意图；
[0020]图2:焚光光量子图的不意图；
[0021]图3:山茶油的荧光光量子图；
[0022]图4:芝麻油的荧光光量子图；
[0023]图5:葵花籽油的荧光光量子图；
[0024]图6:花生油的荧光光量子图；
[0025]图7:橄榄油的荧光光量子图；
[0026] 图8:菜籽油的荧光光量子图；
[0027] 图9:六种食用植物油的荧光衰减谱。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
[0029] 本实施例中六种食用植物油品种(N=6)的判别方法通过以下步骤实现：
[0030] 步骤一，收集植物油样品：收集六种不同品种的植物油，分别为山茶油、橄榄油、花 生油、葵花籽油、芝麻油和菜籽油，从上述不同品种的植物油中各取250ml分别置于6个玻璃 瓶中，密封保存并记录植物油名称;步骤二，测量荧光光量子图：采用HORIBA Scientific公 司的时间分辨荧光分光光度计，脉冲激光作为激发光源并设定激发波长为405nm，扫描狭缝 宽度为16nm，选择量程为10mm的石英比色皿，恒温系统可调节温度范围为-30°C至200°C，本 实施中保持植物油样品20°C恒温，用移液枪吸取油样，取样体积为所用比色皿容积的2/3， 分别测量6个品种的植物油的荧光光量子图；步骤三，绘制荧光衰减谱:利用0riginPr 〇8.5 数据处理软件对采集得到的6个荧光光量子图进行处理，设置荧光光量子峰值为10000,选 择扫描通道区间为800-2000，绘制六种食用植物油的荧光衰减谱;步骤四，计算荧光寿命： 通过计算机对得到的六种食用植物油的荧光衰减谱作去卷积处理，经过严格的数学拟合， 得到植物油的荧光寿命和荧光衰减谱的拟合度，比较分析荧光寿命和荧光衰减谱的拟合 度，实现对植物油的直观快速判别。
[0031]测量荧光光量子图：利用单光子计数法记录荧光光量子数目，选择脉冲激光作为 激发光源，得到荧光光量子数目随着时间(本试验仪器设定为通道数目）变化的趋势，如图2 所示。单光子技术具有高灵敏度、较宽的动力学线性响应范围等优势，同时，脉冲激光可以 发射出皮秒脉冲，且脉冲频率非常高。在试验测试过程中，将恒温系统与时间分辨荧光分光 光度计的样品池结合，保持样品恒温，避免了时间分辨荧光受外界温度变化的影响。
[0032]计算荧光寿命：当体系中含有多种荧光物质时，由于各物质的荧光发射光谱可能 会发生重叠和干扰的情况，因此单独依靠通常的荧光发射光谱难以实现准确区分。而利用 时间分辨荧光技术可以通过荧光寿命的差异，直观快速的判别混合荧光物质的体系。在计 算荧光寿命时，采用0riginPr 〇8.5数据处理软件对测量的荧光光量子图处理，选择合适的 荧光光量子峰值，绘制植物油的荧光衰减谱，如图1所示;通过计算机对食用植物油的荧光 衰减谱去卷积处理，经过严格的数学拟合得到各植物油的荧光寿命和荧光衰减谱的拟合 度。
[0033] 植物油是一种组成极为复杂的混合体系，其中荧光物质往往不仅有一种，现有鉴 别植物油品种的方法，操作较为复杂、数据处理繁琐、耗时耗力，因此寻找一种更加快速直 观的对植物油品种进行判别的方法显得尤为重要。本发明以山茶油、橄榄油、花生油、葵花 籽油、芝麻油和菜籽油为例，采用HORIBA Scientific公司的时间分辨荧光分光光度计，在 相同试验条件下对植物油样品进行时间分辨荧光光谱扫描。具体测定参数为:仪器试验前 预热30min，激发波长405nm，扫描第1条至第4000条通道，扫描狭缝宽度为16nm，样品室温度 20。。。
[0034] -种植物油的判别方法具体步骤为
[0035] 1.收集植物油样品
[0036]分别收集山茶油、橄榄油、花生油、葵花籽油、芝麻油和菜籽油六种常见植物油样 品，各取250ml分装于玻璃瓶中，保存并记录相应植物油的名称。
[0037] 2.测量荧光光量子图
[0038] 采用HORIBA Scientific公司的时间分辨荧光分光光度计，选用上海越平科学仪 器有限公司生产的型号为DC-0510低温恒温箱保持样品室恒温，待仪器预热30min进入稳定 状态后进行试验测定;在所述具体测定参数条件下测量不同品种的植物油，获得六种植物 油的荧光光量子图，如图3、图4、图5、图6、图7、图8。
[0039] 3.绘制荧光衰减谱
[0040]利用0riginPro8.5数据处理软件对采集得到的六种植物油的荧光光量子图进行 处理，选择通道区间800-2000,设定荧光光量子峰值为10000,绘制植物油的荧光衰减谱。 [00411 4.计算荧光寿命
[0042]六种不同品种的植物油根据上述方法所得的荧光衰减谱如图9所示，通过计算机 对所得的荧光衰减谱作去卷积处理，经过严格的数学拟合计算，得到六种食用植物油的荧 光寿命和荧光衰减谱的拟合度；比较不同品种植物油的荧光寿命和荧光衰减谱的拟合度， 快速直观的判别植物油品种。
[0043] 如图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，可以看出不同品种植物油的荧光光量子图有 所不同，山茶油、芝麻油、花生油的荧光光量子图相似，而葵花籽油、橄榄油和菜籽油的荧光 光量子图与上述三种油明显区分。为了进一步直观准确地判别六种植物油，观察所述植物 油的荧光衰减谱，如图9所示：不同品种的植物油，在激发波长405nm，样品温度保持20°C的 条件下测定，所得到的荧光衰减谱有所区别，各自的衰减程度和衰减时间均不同。为了更加 直观快速的判别植物油品种，计算各植物油的荧光寿命和荧光衰减谱的拟合度，结果如表1 所示。
[0044] 表1.六种食用植物油的荧光寿命及荧光衰减谱的拟合度
[0047] 如表1所示:六种不同品种的食用植物油的荧光寿命及其荧光衰减谱的拟合度具 有十分明显的区别。荧光寿命的个数与体系中荧光物质基团的种类具有对应关系，不同品 种植物油的荧光寿命个数不同，且荧光寿命的数值明显差异，说明其含有的荧光物质基团 种类不同；山茶油和花生油的荧光衰减谱所得的拟合度与数值1最接近，橄榄油、葵花籽油 和芝麻油的荧光衰减谱的拟合度与数值1的接近程度相似，但可进行区分，菜籽油的荧光衰 减谱所得的拟合度最差，说明在拟合度方面也可对不同品种植物油进行判别。以上说明根 据荧光寿命可以用来判别食用植物油的品种。
[0048] 以往时间分辨荧光分析法主要应用于生命科学、医学和生物化学领域，本发明方 法实现了时间分辨荧光分析法在植物油品种判别的应用，通过植物油的荧光寿命(时间分 辨荧光光谱)可以快速直观的判别植物油品种，达到提高灵敏度及直观性的目的，为植物油 品种判别提供了 一种新途径。
[0049] 上述实施例仅用于说明本发明，其中各方法的实施步骤等都是可以有所变化的， 凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围 之外。
【主权项】
1. 一种植物油的判别方法，包括步骤一，收集植物油样品：收集N种不同品种的食用植 物油，将所述N种食用植物油各取250ml，N大于等于1;分别置于N个玻璃瓶中，将所述N种食 用植物油分别密封保存并记录植物油名称，得植物油样品；其特征在于还包括如下步骤： 步骤二，测量荧光光量子图：采用时间分辨荧光分光光度计，采用移液枪取样，对所述N 种食用植物油分别进行扫描，得到对应的N个荧光光量子图； 步骤三，绘制荧光衰减谱:利用0riginPr〇8.5数据处理软件分别对所述N个荧光光量子 图进行处理，获得所述N种食用植物油的荧光衰减谱； 步骤四，计算荧光寿命，对所述N种食用植物油的荧光寿命个数及荧光衰减谱的拟合度 进行比较分析，从而实现对植物油的直观快速判别。2. 根据权利要求1所述的一种植物油的判别方法，其特征在于所述荧光光量子图的具 体测量过程为： 在试验测试前将仪器预热，待其进入稳定状态后再测试，样品室温度保持20°C;试验以 二氧化钛为标定物质，设定激发波长为405nm，扫描第1条至第4000条通道，扫描狭缝宽度为 16nm，利用单光子计数法记录荧光光量子数。3. 根据权利要求1所述的一种植物油的判别方法，其特征在于所述荧光光量子图的测 量采用脉冲激光作为激发光源。4. 根据权利要求1所述的一种植物油的判别方法，其特征在于所述荧光光量子图的测 量过程中，采用恒温系统保证测量过程中样品温度稳定。5. 根据权利要求1所述的一种植物油的判别方法，其特征在于所述绘制荧光衰减谱时， 绘图工具为OriginProS.5平台，选择合适的荧光光量子峰值及扫描通道区间，绘制食用植 物油的荧光衰减谱，选择通道区间为800-2000通道，所述峰值为10000。6. 根据权利要求1所述的一种植物油的判别方法，其特征在于所述计算荧光寿命时，通 过计算机对荧光衰减谱作去卷积处理，再经过严格的数学拟合，得到各植物油的荧光寿命 和荧光衰减谱的拟合度;对植物油的荧光寿命和荧光衰减谱的拟合度比较分析，实现植物 油的直观快速判别；其中荧光寿命的分析包括荧光寿命的个数和数值两方面，荧光衰减谱 的拟合度的分析是指与数值1进行比较，一般拟合度越接近1说明拟合效果越好。
【文档编号】G01N21/64GK106018364SQ201610331467
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】陈斌, 郭丽, 于丽燕, 陆道礼, 陈晖
【申请人】江苏大学