Raman Spectroscopy of Vegetable Oils and Omega‑3 Fish Oil Supplements: Quantitative Analysis
- Authors: Kuznetsov S.М.1, Novikov V.S.1, Vasimov D.D.1,2, Laptinskaya P.K.1, Kuzmin V.V.1, Moskovskiy M.N.3, Sagitova E.A.1
-
Affiliations:
- Prokhorov General Physics Institute of the RAS
- Moscow Institute of Physics and Technology
- Federal Scientific Agronomic and Engineering Center VIM
- Issue: Vol 18, No 8 (2024)
- Pages: 650-659
- Section: Optical Measurements
- URL: https://journals.eco-vector.com/1993-7296/article/view/646037
- DOI: https://doi.org/10.22184/1993-7296.FROS.2024.18.8.650.659
- ID: 646037
Cite item
Abstract
This paper discusses the potential of Raman spectroscopy for the characterization of vegetable oils and dietary supplements based on polyunsaturated fatty acids of the omega-3 family (ω-3 PUFA). The present study demonstrates that Raman spectra can be employed to determine the iodine value of vegetable oils, form of ω-3 PUFA, relative total ω-3 PUFA content, and ratio of the mass fractions of eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA) acids in the Оmega-3 dietary supplements. Furthermore, the paper discusses potential applications of the principal component analysis (PCA) to Omega-3 supplement characterization using Raman spectra.
Full Text

About the authors
S. М. Kuznetsov
Prokhorov General Physics Institute of the RAS
Email: lenochek73@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8378-7085
Russian Federation, Moscow
V. S. Novikov
Prokhorov General Physics Institute of the RAS
Email: lenochek73@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3304-1568
Russian Federation, Moscow
D. D. Vasimov
Prokhorov General Physics Institute of the RAS; Moscow Institute of Physics and Technology
Email: lenochek73@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-8105-0124
Russian Federation, Moscow; Dolgoprudny, Moscow Region
P. K. Laptinskaya
Prokhorov General Physics Institute of the RAS
Email: lenochek73@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1100-0244
Russian Federation, Moscow
V. V. Kuzmin
Prokhorov General Physics Institute of the RAS
Email: lenochek73@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2434-1817
Russian Federation, Moscow
M. N. Moskovskiy
Federal Scientific Agronomic and Engineering Center VIM
Email: lenochek73@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5727-8706
Russian Federation, Moscow
E. A. Sagitova
Prokhorov General Physics Institute of the RAS
Author for correspondence.
Email: lenochek73@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9992-5879
Russian Federation, Moscow
References
- Oils and Fats Market Size & Share Analysis – Growth Trends & Forecasts (2024–2029) URL: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/fats-and-oils-market [accessed: 07.11.2024]. Анализ размера и доли рынка масел и жиров – тенденции роста и прогнозы (2024–2029 гг.). URL: https://www.mordorintelligence.com/ru/industry-reports/fats-and-oils-market [дата обращения: 07.11.2024].
- Romantsova S.V., Gladysheva I. V., Vervekina N. V., Nagornov S. A., Liksutina A. P., Romantsova A. A. Calculation of physical and chemical characteristics of biodiesel fuel. Science in the central Russia. 2020 Oct;47(5):105–11. Романцова С. В., Гладышева И. В., Вервекина Н. В., Нагорнов С. А., Ликсутина А. П., Романцова А. А. Расчет физико-химических характеристик биодизельного топлива. Наука в центральной России. 2020 Окт. 31;47(5):105–11.
- Rossiyskiy rynok BADov 2023. Obzor nishy. URL: https://delprof.ru/press-center/open-analytics/rossiyskiy-rynok-badov-2023-obzor-nishi/ [accessed: 07.11.2024]. Российский рынок БАДов 2023. Обзор ниши. URL: https://delprof.ru/press-center/open-analytics/rossiyskiy-rynok-badov-2023-obzor-nishi/ [дата обращения: 07.11.2024].
- Shikh E.V., Makhova A. A. Long-chain ω-3 polyunsaturated fatty acids in the prevention of diseases in adults and children: a view of the clinical pharmacologist. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2019;88(2):91–100. Ших Е. В., Махова А. А. Длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты семейства ω-3 в профилактике заболеваний у взрослых и детей: взгляд клинического фармаколога. Вопросы питания. 2019;88(2):91–100.
- Burunkova Yu. E. Rastitelnye masla: svoistva, tekhnologii polucheniya i khraneniya, okislitelnaya stabilnost. 2020. 82 p. Бурункова Ю. Э., Успенская М. В., Самуйлова Е. О. Растительные масла: свойства, технологии получения и хранения, окислительная стабильность. 2020. 82 с.
- Zartmann A., Völcker L., Hammann S. Quantitative analysis of fatty acids and vitamin E and total lipid profiling of dietary supplements from the German market. Eur Food Res Technol. 2023;249(4):1035–48.
- Afanasyeva V. A., Alferov S. V. The polyunsaturated fatty acids ratio in food oils. News of the Tula state university. Natural sciences. 2018;4:76–83. Афанасьева В. А., Алферов С. В. Определение соотношения полиненасыщенных жирных кислот в пищевых маслах. Известия ТулГУ Естественные науки. 2018;4:76–83.
- Sharashina A. E. Opredelenie iodnogo i kislotnogo chisel rastitelnykh masel. Ratio Nat. 2022;1(5):5–6. Шарашина А. Е. Определение йодного и кислотного чисел растительных масел. Ratio Nat. 2022;1(5):5–6.
- Nechiporenko A.P., Plotnikova L. V., Nechiporenko U.Yu., Melnikova M. I., Uspenskaya M. V. The study of vegetable oils and their blends by methods of reflection spectroscopy and refractometry. Scientific journal NRU ITMO Series “Processes and Food Production Equipment”. 2018;1:3–14. Нечипоренко А. П., Плотникова Л. В., Нечипоренко У. Ю., Мельникова М. И., Успенская М. В. Исследование растительных масел и их купажей методами инфракрасной спектроскопии отражения и рефрактометрии. Научный журнал НИУ ИТМО Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2018;1:3–14.
- Berezin K.V., Dvoretskii K. N., Chernavina M. L., Novoselova A. V., Nechaev V. V., Antonova E. M. et al. The Use of Raman Spectroscopy and Methods of Quantum Chemistry for Assessing the Relative Concentration of Triglycerides of Oleic and Linoleic Acids in a Mixture of Olive Oil and Sunflower Seed Oil. Opt. Spectrosc. 2018;125(3):311–6. Березин К. В., Дворецкий К. Н., Чернавина М. Л., Новоселова А. В., Нечаев В. В., Aнтонова E. M. и др. Применение КР-спектроскопии и методов квантовой химии для оценки относительного содержания триглицеридов олеиновой и линолиевой кислот в смеси оливкового масла и масла семян подсолнечника. Журнал технической физики. 2018;125(9):297.
- El-Abassy R.M., Donfack P., Materny A. Visible Raman spectroscopy for the discrimination of olive oils from different vegetable oils and the detection of adulteration. J. Raman Spectrosc. 2009;40(9):1284–9.
- Galeev R. R. State-of-the-art approach to the organisation of quality control for drugs that are in use in the Russian Federation. Vestnik roszdravnadzora. 2017;2:41–3. Галеев Р. Р. Современный подход к организации контроля качества лекарственных средств, находящихся в обращении на территории Российской Федерации. Вестник Росздравнадзора. 2017;2:41–3.
- Killeen D. P., Marshall S. N., Burgess E. J., Gordon K. C., Perry N. B. Raman Spectroscopy of Fish Oil Capsules: Polyunsaturated Fatty Acid Quantitation Plus Detection of Ethyl Esters and Oxidation. J. Agric Food Chem. 2017;65(17):3551–8.
- Spectr-M – izgotovlenie i proizvodstvo pervoklassnykh analizatorov dlya razlichnykh veschestv. URL: https://enspectr.ru/ [accessed: 07.11.2024]. Спектр-М – изготовление и производство первоклассных анализаторов для различных веществ. URL: https://enspectr.ru/ [дата обращения: 07.11.2024].
- GOST 2070-55*. Nefteproducty svetlye. Metod opredeleniya iodnykh chisel i soderzhaniya nepredelnykh uglevodorodov. 1956. ГOCT 2070-55*. Нефтепродукты светлые. Метод определения йодных чисел и содержания непредельных углеводородов. 1956.
- Beattie J. R., Esmonde-White F. WL. Exploration of Principal Component Analysis: Deriving Principal Component Analysis Visually Using Spectra. Appl. Spectrosc. 2021;75(4):361–75.
Supplementary files
