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蜂蜜檢測技術(shù)原理及發(fā)展演變

閱讀：1852發(fā)布時間：2015-4-22

　　蜂蜜檢測技術(shù)原理及發(fā)展演變
　　
　　蜂蜜是一種特殊的食品，是蜜蜂采集蜜源植物花蜜釀制而成的天然甜味物質(zhì)，組分復(fù)雜，營養(yǎng)豐富。在我國吃蜂蜜zui多的人群是老人、兒童和病人，所以它的質(zhì)量更引人關(guān)注。然而近年來，蜂蜜品質(zhì)差、摻假造假的現(xiàn)象層出不窮，嚴(yán)重影響市場秩序。國家質(zhì)檢總局和*于2005年10月新修訂了蜂蜜國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)（GB18796-2005），增加了蜂蜜真實(shí)性要求，明確規(guī)定蜂蜜產(chǎn)品中“不得添加或混入任何淀粉類、糖類、代糖類物質(zhì)”，并規(guī)定了對蜂蜜摻假的檢測方法和判定原則。
　　
　　由于糖類物質(zhì)是天然蜂蜜中的主要成分，且糖漿組分的物理特征與其類似，直接用糖量分析無法鑒別出真假，因此在蜂蜜中加入轉(zhuǎn)化糖或糖漿，如甜菜糖、甘蔗糖、甘蔗糖漿、糖類代用品以及高果糖玉米糖漿(HFCS))，成為zui常見的摻假手段。由于在蜂蜜中添加物質(zhì)不同，目前沒有*的方法可以鑒別蜂蜜真實(shí)性，只能多種方法協(xié)同檢測，主要有：穩(wěn)定碳同位素比率法測定蜂蜜中碳-4植物糖含量（GB/T18932.1）、薄層色譜法測定蜂蜜中高果糖淀粉糖漿（GB/T18932.2-2002）和離子色譜法測定蜂蜜中淀粉糖漿方法（GB/T21533-2008），另外還有用近紅外光譜技術(shù)、液相色譜鑒別蜂蜜真實(shí)性。
　　
　　碳同位素分析方法的研究過程及應(yīng)用
　　
　　早在1880年，美國農(nóng)業(yè)食品研究專家、食品真實(shí)性研究的奠基人Wiley博士，就選擇了蜂蜜真實(shí)性的研究，距今已有100多年的歷史。他的研究成果引起美國政府的高度重視，促使美國政府于1906年公布了*個“純正食品法”。
　　
　　20世紀(jì)70年代，在美國發(fā)現(xiàn)市售的蜂蜜中摻入一種名為高果糖玉米糖漿的新物質(zhì)，用常規(guī)分析方法很難檢測。1974年，美國*委任美國蜂蜜數(shù)據(jù)公司董事長White博士主持研究檢測高果糖玉米糖漿的方法。整個研究分為兩個階段，White博士及其研究小組花費(fèi)約20年左右的時間，建立了兩個AOAC標(biāo)準(zhǔn)方法，發(fā)表了相關(guān)論文73篇。
　　
　　*階段，建立了蜂蜜碳同位素檢驗(yàn)方法。在這個階段的開始，研究小組試驗(yàn)了一系列比較廉價(jià)的方法，如測定是利用碳-4分子循環(huán)，稱為哈奇－斯萊克(Hatch-Slack)循環(huán)，這類植物叫做碳-4植物。通過這種過程形成的碳水化合物(糖類物質(zhì))，它的兩種碳同位素比值范圍在-20‰~-10‰。碳-3和碳-4這兩類植物形成的碳水化合物(糖類物質(zhì))在化學(xué)上是相同的，但在兩種碳同位素比值上卻是不同的。當(dāng)兩類碳水化合物混在一起時，這種混合物的碳同位素比值就會隨混合物的比例量而變化。研究小組利用這種技術(shù)分析了500多個來自不同國家和地區(qū)的純正天然蜂蜜，也分析了大量人工制備摻有不同比例高果糖玉米糖漿的蜂蜜樣品。通過對分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果證明，兩種碳同位素比值負(fù)于-23.5‰的蜂蜜則是沒有摻假的純正天然蜂蜜；在-23.5‰~-21.5‰之間的屬不能準(zhǔn)確鑒定的“灰色區(qū)”，在這個區(qū)域內(nèi)的蜂蜜可能是真的，也可能是假的，但在大于-21.5‰這個臨界線的蜂蜜，假蜜的概率為99．996％。1987年，他們對這個方法組織了協(xié)同研究，獲得成功后被公職分析化學(xué)家聯(lián)合會（AOAC）批準(zhǔn)采納為AOAC標(biāo)準(zhǔn)方法，完成了*階段的研究任務(wù)。
　　
　　第二階段，建立了蜂蜜內(nèi)標(biāo)碳同位素檢驗(yàn)方法（也稱第二檢驗(yàn)方法）。為了正確鑒定在-23.5‰~-21.5‰這個灰色區(qū)域內(nèi)蜂蜜是否摻入高果糖玉米糖漿，研究小組從利用碳同位素技術(shù)測定桔子汁純度時，將桔子果漿作為內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)物得到啟發(fā)，開始研究從蜂蜜自身找出一種內(nèi)標(biāo)物，來解決這個的技術(shù)難題。研究小組首先選擇葡萄糖酸作為內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)物，它是蜂蜜中僅次于糖類物質(zhì)的主要成分。但分離后經(jīng)碳同位素分析，證明這種物質(zhì)不適于做內(nèi)標(biāo)物。蜂蜜中另一種主要成分就是蛋白質(zhì)，研究小組對740個樣品的分析結(jié)果表明，用蛋白質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行碳同位素比值法對“灰色區(qū)”蜂蜜真實(shí)性鑒定行之有效。以蜂蜜蛋白質(zhì)δ13C值為標(biāo)準(zhǔn)，蜂蜜δ13C值與其進(jìn)行比較，根據(jù)其差值來計(jì)算蜂蜜中碳-4植物糖的3含量。當(dāng)這個值是-1.0‰時，蜂蜜中存在7％的C-4糖。這個指數(shù)越負(fù)，碳-4糖含量越多，也說明摻入的高果糖玉米糖漿越多。1991年他們對這個內(nèi)標(biāo)法再次組織了協(xié)同研究，在世界范圍內(nèi)評價(jià)了這個方法的效率，獲得成功后被組織采納為AOAC方法。
　　
　　我國國標(biāo)中碳同位素分析檢測蜂蜜真實(shí)性方法（GB/T18932.1）是修改采用AOAC方法。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用該方法試驗(yàn)時，蜂蜜中碳-4植物糖的百分含量不得大于7，否則判定為在蜂蜜中添加了碳-4植物（玉米或甘蔗）糖，這對蜂蜜真實(shí)性作了更為清晰的定義。
　　
　　二、薄層色譜法的檢測范圍和原理
　　
　　高果糖淀粉糖漿是判定蜂蜜是否摻假的重要指標(biāo)。蜂蜜中高果糖淀粉糖漿測定采用薄層色譜測定法。薄層色譜法簡稱TLC，是在20世紀(jì)50年代從經(jīng)典柱色譜法和紙色譜法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種色譜技術(shù)，60年代后日趨成熟。該法是將適宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或鋁基片上，成一均勻薄層。待點(diǎn)樣展開后，與適宜的對照物按同法所得的色譜圖作對比。
　　
　　GB/T18932.2-2002標(biāo)準(zhǔn)方法是在點(diǎn)樣量為2uL時，其高果糖淀粉糖漿檢出限為10%，在點(diǎn)樣量為6kL時，其檢出限可達(dá)5%。方法是將試樣中的高分子糖，經(jīng)活性炭-硅藻土柱的富集、濃縮，再用薄層色譜法分離、檢測，經(jīng)與摻有一定含量高果糖淀粉糖漿的純蜂蜜比較，來判定蜂蜜中高果糖淀粉糖漿的存在。結(jié)果表述用陽性和陰性表示，陽性表示該蜂蜜中混有至少5%高果糖淀粉糖漿。
　　
　　三、離子色譜法的檢測范圍和原理
　　
　　近年來，蜂蜜摻假普遍使用的廉價(jià)的人工淀粉糖漿（主要是高果糖漿、果葡糖漿、葡萄糖漿），采用人工控制糖酐酶水解條件的辦法，進(jìn)行淀粉糖“分子剪裁”，將糖漿仿制成類似于蜂蜜組成的蔗糖-果糖-葡萄糖結(jié)構(gòu)，使摻假的糖漿具有和蜂蜜組成*一致的糖組成和比例，摻入蜂蜜中不改變蜂蜜還原糖性質(zhì)。
　　
　　離子色譜法是利用離子交換原理和液相色譜技術(shù)測定溶液中陰離子和陽離子的一種分析方法，它可以同時檢測多種離子，特別是對陰離子的測定更是其他方法所不能相比的。用離子色譜法測定蜂蜜中淀粉糖漿（GB/T21533-2008），是利用在強(qiáng)堿性條件下糖分子能發(fā)生離子化的特性，采用陰離子交換色譜儀-電化學(xué)檢測器對蜂蜜和人工淀粉糖漿的精細(xì)糖譜（主要是寡糖）進(jìn)行分析，找出兩者之間糖譜中有差異的“指紋區(qū)”，并以此作為純蜜中摻假的判定指標(biāo)。由于蜂蜜中不含五糖以上的寡糖，而各種淀粉糖漿中均含五糖以上的寡糖，使用凝膠體積排阻法去除樣品中的果糖、葡萄糖，將寡糖富集后直接進(jìn)行陰離子交換色譜-電化學(xué)檢測器檢測，將五糖以上寡糖的存在作為蜂蜜中淀粉糖漿的判定指標(biāo)。
　　
　　四、近紅外光譜技術(shù)在蜂蜜真實(shí)性鑒定中的應(yīng)用
　　
　　近紅外光譜技術(shù)在蜂蜜質(zhì)量控制中的應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展很快。在20世紀(jì)90年代中期，國外研究人員初步將近紅外光譜技術(shù)用于蜂蜜的成分鑒定，隨后在蜂蜜植物來源、產(chǎn)地、以及摻假鑒別方面作了一些探討，為蜂蜜質(zhì)量控制技術(shù)提供了新的方法和思路。我國目前有關(guān)這些方面的研究還處于起步階段。利用近紅外光譜分析食品主要分4個步驟進(jìn)行。首先，選取有真實(shí)性和代表性的待測樣品，用標(biāo)準(zhǔn)方法測定其化學(xué)值(如組分含量等)；其次，根據(jù)近紅外譜圖信息與組分及其含量的相關(guān)性，通過化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立校正模型(如用判別分析、偏zui小二乘法、主成分回歸等多元校正方法建模)；第三，用已知化學(xué)值的驗(yàn)證集樣品對校正模型(模型質(zhì)量的好壞采用殘差、相關(guān)系數(shù)、校正集樣本和預(yù)測集樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差等指標(biāo)判定)進(jìn)行評價(jià)，預(yù)測結(jié)果應(yīng)與實(shí)際結(jié)果有良好的一致性；第四，當(dāng)預(yù)測結(jié)果在誤差范圍內(nèi)，可用已建立的模型預(yù)測未知同類樣品。
　　
　　五、結(jié)語
　　
　　食品真實(shí)性鑒定是控制食品質(zhì)量、保證食品安全的關(guān)鍵之一。由于蜂蜜品種多、組分復(fù)雜，且造假的手段和遮掩的方法越來越*，因此需要更有力的手段預(yù)防和打擊假冒。目前鑒定蜂蜜真實(shí)性方法都有一定的局限性，相信隨著中紅外(MIR)分光鏡、高性能離子交換色譜和脈沖電流計(jì)聯(lián)用(HPAEC-PAD)、液相色譜和同位素質(zhì)譜聯(lián)用等技術(shù)的不斷發(fā)展，蜂蜜真實(shí)性鑒定的研究必將有更大的突破。

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