新检测方法简化了特级初榨橄榄油样品的元素分析

借助这一新方法,研究人员能够更快速、更准确地鉴定橄榄油中的化学元素,从而有助于确定其产地并识别掺假情况。

意大利的研究人员开发了一种新方法,能够准确鉴定特级初榨橄榄油中的45种不同化学元素。

据发表在《食品化学》期刊上的论文称,研究人员确定了分析每种元素的最佳方法,并大幅降低了因样品操作(即样品在不同容器间的物理转移)和稀释而导致分析结果出错的风险。

特级初榨橄榄油中的元素与其他植物油存在若干差异,而这些植物油常被用于掺假特级初榨橄榄油。——罗马智慧大学研究员玛丽亚·路易莎·阿斯托尔菲

该研究还为针对每种经分析特级初榨橄榄油的具体特性开展新研究铺平了道路,包括确定地理来源和开展防伪工作等。

这项由四名意大利科学家自筹资金开展的新研究,评估了不同的样品预处理方法如何应用于不同的成分,哪种方法最适合每种成分,以及可以预期什么样的结果。

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“橄榄油中的元素含量研究颇具挑战性,”罗马萨皮恩扎大学化学系研究员、该研究合著者玛丽亚·路易莎·阿斯托尔菲向《橄榄油时报》表示。“其基质结构复杂,且具有高粘度和高有机物含量的特点;此外,某些元素在特级初榨橄榄油中的浓度极低。”

科学家们从罗马多家超市销售的不同品牌和包装的特级初榨橄榄油中随机选取了24种样品进行实验。

研究人员的目的是评估检测已知元素的方法,并探索特级初榨橄榄油的成分构成。

“我们的研究重点在于检测特级初榨橄榄油中大量元素的存在,”阿斯托尔菲表示。“45种元素的数量源自先前研究及传统成分分析。在此基础上,我们还新增了此前从未被检测过的微量元素检测,以探究其存在与含量。”

正因如此,研究人员对比了多种分析方法,以期更准确地评估特级初榨橄榄油的成分。

通过使用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪),研究人员得以获得准确且可重复的结果,并对所分析的微量元素实现了较低的检测限。

与此同时,该分析技术的应用以及针对特级初榨橄榄油样本有效应用方法的研究,使研究人员得以减少样本稀释操作和处理步骤。

“样品处理方式是研究人员面临的主要障碍,因为这正是分析可能失败的原因所在,”阿斯托尔菲表示。“例如,为了通过ICP-MS进行分析,必须对酸性过强的溶液进行稀释,以及将样品从一个试管转移到另一个试管,这些操作都可能因污染样品或丢失目标微量元素而影响结果。”

研究人员尝试了多种样品处理方法和用于分析样品的消化溶液,试图在各元素所需的分析方法与操作所需时间之间寻求平衡。

在某些情况下,通过确定并使用一种特定的稀硝酸和过氧化氢混合溶液,成功避免了稀释操作。

“这是一个典型的解决方案:该溶液一旦接触样本,无需稀释即可满足ICP-MS所能承受的最高酸度要求,”阿斯托尔菲表示。“这也意味着样本无需在不同试管间转移,从而大幅减少了操作步骤。工作时间也因此显著缩短。”

研究人员在特级初榨橄榄油样本中检测到了正常含量的砷、铜、铁和铅,这些都是常规筛查项目。同时,研究人员还检测到了微量钙、钴、铜、镁、锰和镍。已知这六种元素与铁一样,会影响特级初榨橄榄油的风味和氧化稳定性。

“此外,我们还希望检测其他元素,以确定特级初榨橄榄油更完整的成分特征,”阿斯托尔菲表示。

通过全面掌握样本中所有元素的状况,科学家能够更准确地判定橄榄油的地理来源。

“橄榄树从土壤中吸收元素,这些元素随后存在于果实中。这能让我们深入了解产地,”阿斯托尔菲说道。“此前研究也曾尝试追踪这些元素。我们正逐步接近理解哪些元素能为我们提供这些信息。”

然而,并非所有元素都能采用相同的检测程序。

“以钡、磷、银或锡为例,我们无法使用新方法,因为这些元素在样品提取或消化过程中需要不同的试剂混合物、体积和时间,”阿斯托尔菲解释道。“主要挑战在于为多种不同元素找到最合适的橄榄油预处理方法。”

她补充道,钡、铬、银或锡需要在预热的溶液中进行消化,若采用超声萃取则无法准确测定。

“借助新方法,我们可以评估45种不同元素的成分谱,并通过与其他分析方法的对比,我们的研究或许有助于确定哪种方法最适合检测我们所关注的任何化学元素,”阿斯托尔菲表示。

除了能更准确地确定橄榄油的产地并了解其成分外,新方法还有助于打击假冒和特级初榨橄榄油掺假行为

“特级初榨橄榄油的元素构成与其他植物油(如种子油)存在显著差异,而过去这些植物油常被用于掺假,随后再流入市场,”阿斯托尔菲指出。“差异主要体现在所含元素的种类及其浓度上。”

目前正在开展新研究,旨在探究有机与非有机特级初榨橄榄油之间的差异,并了解意大利产与非意大利产特级初榨橄榄油的区别。

“这种新方法带来了许多机遇,”阿斯托尔菲表示。“我们目前正在分析来自意大利各地的样本,这些样本由在当地开展业务的农业企业采集,旨在确定其产地,并揭示它们之间的差异、具体特征等。”