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利用电子鼻鉴别精油的植物油掺假
发布日期:2024-08-31
        GC-MS(气质联用)已成为目前精油非常普遍采用的分析方法,可以非常有效、精准地定性分析精油中挥发性成分组成以及相对含量,这往往让人们误以为GC-MS分析结果可以鉴别精油的掺假,但若精油中被掺入不挥发性的物质(如植物油)时,GC-MS就不一定有效了。
        植物精油广泛应用于食品、化妆品、药品和芳香疗法产品中,由于精油在芳香植物中含量非常低,因此价格昂贵。一些不法商家在利益的驱使下,在纯精油中惨入价格较为低廉的植物油。目前,精油掺假的鉴定技术主要有红外光谱技术、HPLC、GC-MS和感官评价等技术,然而由于这些技术需要进行前处理, 操作步骤多, 分析时间长,较难以在生产上推广,所以至今没有成熟的检测方法能够方便快捷的检测出精油中的植物油掺假。
        电子鼻由于其检测速度快、操作简单、灵敏度高等特点,在食品药品的掺假检测中拥有广泛的应用。本研究以八角精油为研究对象,应用电子鼻对八角精油的植物油掺假进行鉴定,并利用PCA分析和LDA分析对掺假八角精油进行识别,探究电子鼻技术快速无损识别掺假精油的可行性。掺入的植物油有:葡萄籽油、茶叶籽油、大豆色拉油、小麦胚芽油、甜杏仁油、月见草油、棕榈油,为纯八角精油。植物油掺入比例为28.6%。
        掺入植物油后的掺假八角精油样品在色泽方面无显著差异。下图为纯八角精油和掺假八角精油的雷达指纹图谱,从图中可以看出植物油掺假的八角精油和纯八角精油之间的差异主要体现在S9号传感器和S7号传感器上,表明八角精油掺入植物油主要改变了其芳香类气味,使其气味体系发生了较大的变化。
                                                                                                                                                                                    图1  纯八角精油和掺假八角精油的雷达指纹图
        将八角精油掺入不同植物油的电子鼻数据进行PCA分析和和LDA分析来探究电子鼻能否辨别出纯八角精油和植物油掺假的八角精油,分析结果如下图。
图2 PCA分析图
图2 LDA分析图
        图中加入不同植物油后的PCA分析图的主成分占比(PC1和PC2)为93.88%,能够代表数据整体,如图所示,PCA分析把样品分成八个类别,说明PCA分析能够很好的表征出掺入不同植物油的八角精油和纯八角精油差异,其中掺入大豆色拉油的样品与八角精油样品最为接近,掺入其余六种不挥发植物油(茶叶籽油、棕榈油、月见草油、甜杏仁油、小麦胚芽油和葡萄籽油)的样品彼此之间相近,但与纯八角精油样品的差异较为明显,这主要是由于纯八角精油添加不同的植物油后对其气味产生了影响,从而使得掺假八角精油的香气体系发生变化。LDA分析图,主成分占比(LD1和LD2)为59.421%,不能很好的反映原始数据,各类别样品重叠严重,对于掺入不挥发植物油的八角精油的区分度不好,说明电子鼻结合LDA分析不能区分掺入不挥发植物油的八角精油。
        可见,应用电子鼻结合PCA分析对掺入不同植物油的八角精油进行鉴定,能够很好地区分鉴别掺入不同的植物油(葡萄籽油、茶叶籽油、大豆色拉油、小麦胚芽油、甜杏仁油、月见草油和棕榈油)。

参考文献:黄小万.基于电子鼻定性定量分析八角茴香精油的研究[D].广东工业大学,2020.DOI:10.27029/d.cnki.ggdgu.2020.000431.
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