新型设备利用荧光光谱法检测掺假

该传感器结合了激光二极管和计算机生成的算法,通过测量橄榄油样本的光发射情况,来判断其标签是否准确。

马德里康普顿斯大学(CUM)和Scintillon研究所的研究人员利用激光二极管和算法,设计了一种可用于检测橄榄油瓶上虚假标签的传感器。

“该技术基于荧光光谱学,”参与该项目的Scintillon研究所博士后研究员约翰·坎西拉(John Cancilla)向《橄榄油时报》介绍道,“用激光二极管照射橄榄油样本后,会收集其发射光谱。”

这些发射光是橄榄油分子在受到激光二极管激发后释放的光,其特征独特,反映了构成每种分子的色素浓度差异。掺假油的发射光谱与纯特级初榨橄榄油不同。

研究人员通过将三种受保护原产地名称(PDO)特级初榨橄榄油与过期橄榄油混合,开展了这项研究。随后,他们对154种混合样本(其中纯PDO特级初榨橄榄油含量在1%至17%之间)以及纯样本进行了测量。

An ancient stone bowl with three legs, placed on a surface next to a black-and-white scale marker.

收集发射光谱后,研究人员通过算法对其进行分析。数据分析完成后,研究人员不仅能区分三种PDO特级初榨橄榄油样本之间的发射波长差异,还能将其与154份掺假橄榄油样本区分开来。

“通过数据分析和建模,我们开发出了数学工具,能够区分纯正的新鲜特级初榨橄榄油与掺有陈年橄榄油的样本,”负责该项目算法研发的坎西拉表示。

在一项盲测中,研究人员还能够以极小的误差范围确定掺入PDO橄榄油中的掺假物含量。

“从这一全面验证程序的结果可以看出,我们已开发并优化了一套基于智能人工神经网络(即算法)的工具,既能区分不同的PDO特级初榨橄榄油,又能量化其中掺入的陈年特级初榨橄榄油的含量,”参与该项目的CUM高级讲师何塞·S·托雷西利亚在报告中写道。

托雷西利亚指出,该传感器为橄榄油生产商保护产品价值、为零售商确保所购商品的真实性提供了前所未有的机遇。

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“激光二极管与认知建模的结合,造就了一种快速且经济高效的工具,能够验证特级初榨橄榄油的PDO标签,并估算潜在掺假成分(如旧年份橄榄油)的含量,”他在报告中写道,该报告将于《Talanta》杂志的下一期发表。

这些传感器采用3D打印技术制造,可低成本批量生产,因此大多数商业生产商都能负担得起。

“我们这款工具的其他明显优势包括能够进行现场分析——因为设备大小仅如公文包,便于携带——以及能够实时生成结果,”托雷西利亚表示。

“该技术可随时投入使用,仅需在包装前对橄榄油进行质量控制,或在包装后检测伪造品牌和/或生产商,”他补充道。

目前这些传感器尚未投入商业应用,原型机仍在西班牙进行测试。不过,研究人员对该传感器很快能投入商业使用持乐观态度。