林丹,馮志強(qiáng),莊俊鈺,陳曉嘉,侯真真,黃柳霞
(1.廣東省食品工業(yè)研究所有限公司,廣東廣州510308;2.廣東省食品工業(yè)公共實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510308;3.廣東省質(zhì)量監(jiān)督食品檢驗(yàn)站,廣東廣州510308)
鵝掌柴蜂蜜,是南方特有冬季蜜種,故俗稱“冬蜜”。鵝掌柴也叫鴨腳木、文母樹,原產(chǎn)中國臺(tái)灣、福建、云南、貴州、四川、西藏、廣東、海南等地,一般用它的根和皮曬干為藥。鵝掌柴蜂蜜色澤為淺琥珀色,較易結(jié)晶,質(zhì)地優(yōu)良,味甘而略帶特有苦味。除具有蜂蜜之清熱、補(bǔ)中、解毒、潤燥等功效外,還有發(fā)汗解表、祛風(fēng)除濕之功效,對(duì)感冒發(fā)熱、咽喉腫痛、風(fēng)濕關(guān)節(jié)痛有較好輔助療效[1-3]。鵝掌柴蜂蜜的藥用功能正逐步引起人們的重視。
由于經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,蜂蜜摻假現(xiàn)象對(duì)蜂蜜的質(zhì)量和銷售市場帶來嚴(yán)重的問題。最初蜂蜜摻假原料主要是水、蔗糖、轉(zhuǎn)化糖、飴糖、羧甲基纖維素、糊精或淀粉類物質(zhì)。但是,用這些物質(zhì)摻假得到的蜂蜜較易辨別,因此現(xiàn)在很少使用,取而代之的是用葡萄糖、果糖、蔗糖、高果玉米糖漿、甜菜糖漿、甘蔗糖漿、果葡糖漿等摻假。葡萄糖和果糖為天然蜂蜜主要成分,蜂蜜國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定蜂蜜中葡萄糖和果糖含量在60%以上,因此這些物質(zhì)的加入不但沒有破壞蜂蜜的風(fēng)味,還使它們的指標(biāo)值得到了加強(qiáng)。隨著各種合成色素、蜂蜜香精和工業(yè)淀粉酶的使用,不法分子更是以水、葡萄糖、果糖、工業(yè)糖漿和工業(yè)淀粉酶為原料,以蜂蜜國家標(biāo)準(zhǔn)為技術(shù)參考,通過加入色素和蜂蜜香精來制造全假蜂蜜,蒙騙消費(fèi)者,獲取暴利[4-7]。假蜂蜜盡管在技術(shù)指標(biāo)上符合國家標(biāo)準(zhǔn),但它不具天然蜂蜜的全部營養(yǎng)成分,更不具有天然蜂蜜獨(dú)特的保健功能。
糖類是蜂蜜的主要的成分,其中單糖中的葡萄糖和果糖占蜂蜜總糖的55%~75%,而雙糖和三糖的含量因蜜源種類的不同而變化。蜂蜜指紋圖譜具有整體性和可以部分量化的特征。每種蜂蜜都有獨(dú)特的區(qū)別于其他種類的化學(xué)組分,即有它們白己的指紋特征[8]。本研究通過測定鵝掌柴蜂蜜的糖類指紋圖譜,找出鵝掌柴蜂蜜的分布規(guī)律,為鵝掌柴蜂蜜的定性鑒別奠定基礎(chǔ)。
選取流通領(lǐng)域上具有代表性的鵝掌柴蜂蜜樣品4個(gè),常見的摻假物質(zhì)有果葡糖漿、玉米糖漿和麥芽糖漿,自制摻假樣品20個(gè)。
果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖,純度≥99%:Sigma公司;乙腈(色譜純):Honeywell公司。
糖標(biāo)準(zhǔn)貯備液(20 mg/mL):分別吸取經(jīng)過(96±2)℃干燥2 h的果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖各1 g,加水定容于50 mL,置于4℃密封可貯藏一個(gè)月。
糖標(biāo)準(zhǔn)使用液:分別吸取糖標(biāo)準(zhǔn)貯備液1.00、2.00、3.00、5.00 mL于10 mL容量瓶、加水定容,分別相當(dāng)于 2.0、4.0、6.0、10.0 mg/mL 濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液。
Agilent1200高效液相色譜儀帶發(fā)光散射檢測器ELSD:安捷倫公司;氨基柱(250 mm×4.6 mm×5 μm):安捷倫公司;AG 204天平:瑞士METTLER公司;KQ5200DE型超聲波儀:昆山市超聲儀器在限公司;JB-1磁力攪拌器:上海雷磁·創(chuàng)益儀器儀表有限公司;CF15RXⅡ高速冷凍落地式離心機(jī):日本日立制作所。
未結(jié)晶的樣品將其用力攪拌均勻;有結(jié)晶析出的樣品,可將樣品瓶蓋塞緊后置于不超過60℃的水浴中溫?zé)?,待樣品全部融化后,攪勻,迅速冷卻至室溫以備檢測用。在融化時(shí)應(yīng)該注意防止水分侵入。蜂蜜等易變質(zhì)試樣置于0℃~4℃保存。
動(dòng)態(tài)謂詞邏輯(DPL)為一階邏輯的“動(dòng)態(tài)化”,這就是為什么自然語言通常采用一階公式表達(dá)實(shí)踐知識(shí)的語言形式的原因。
稱取均勻后的試樣1 g~2 g(精確到0.000 1 g)于50 mL容量瓶,加水定容至50 mL,充分搖勻,用于干燥濾紙過濾,棄去初濾液,后續(xù)濾液用0.45 μm微孔濾膜過濾或離心獲取上清液過0.45 μm微孔濾膜至樣品瓶,供液相色譜分析。
a)流動(dòng)相:乙腈+水=70+30(體積比);b)流速:1.0 mL/min;c)柱溫:40 ℃;d)進(jìn)樣量:20 μL;e)漂移管溫度:80℃。
將試樣溶液注入高效液相色譜儀中,記錄峰面積,從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查的試樣中的糖濃度。
計(jì)算數(shù)據(jù)庫的描述統(tǒng)計(jì)量并對(duì)其進(jìn)行分析。
利用Sufer軟件繪制摻假物質(zhì)糖類的等值線圖,并對(duì)圖譜進(jìn)行分析。
采用夾角余弦法計(jì)算鵝掌柴蜂蜜與常見摻假物質(zhì)、摻假蜂蜜糖類指紋圖譜的相似度,同時(shí)比較各類樣品相似度的差異。相似度(夾角余弦)的計(jì)算公式如下:
式中:Xi為某樣品組分i的含量;Yi為標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜組分i的含量;n為某樣品標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜中所有組分的數(shù)目,i為樣品中的某一組分。
從表1數(shù)據(jù)可知,鵝掌柴蜂蜜中的果糖含量高達(dá)40 g/100 g以上,玉米糖漿和麥芽糖漿中的果糖含量均為未檢出;葡萄糖含量明顯低于果葡糖漿、高于玉米糖漿;麥芽糖含量明顯低于玉米糖漿和麥芽糖漿。從表2數(shù)據(jù)可知,對(duì)比鵝掌柴蜂蜜樣品,摻假樣品中的果糖、葡萄糖和麥芽糖的含量均有變化,因此可以通過分析樣品中的糖類變化鑒別鵝掌柴蜂蜜的真?zhèn)巍?/p>
表1 鵝掌柴蜂蜜與常見摻假物質(zhì)的糖類組成Table 1 Carbohydrate composition of schefflera honey and adulterated material
表2 摻假鵝掌柴蜂蜜的糖類組成Table 2 Carbohydrate composition of adulterated honey
根據(jù)表2的數(shù)據(jù),以摻假物質(zhì)量為橫坐標(biāo),果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖作為縱坐標(biāo)繪制散點(diǎn)圖見圖1。
圖1 摻假鵝掌柴蜂蜜糖類變化規(guī)律Fig.1 Carbohydrate composition change of adulterated honey
由圖1可知,當(dāng)摻假物質(zhì)為果葡糖漿時(shí),葡萄糖、果糖和蔗糖的變化不太明顯,摻假后的樣品中的麥芽糖均為未檢出;當(dāng)摻假物質(zhì)為玉米糖漿和麥芽糖漿時(shí),果糖和葡萄糖的含量隨著摻假量的增加而減少,麥芽糖含量隨著摻假量的增加而增加,蔗糖含量均為未檢出。
標(biāo)準(zhǔn)差是最常用及最重要的離散趨勢統(tǒng)計(jì)量,當(dāng)數(shù)字差別顯示越大時(shí),可以標(biāo)示為變量間的差異越大。對(duì)鵝掌柴蜂蜜和各類摻假蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差分析,見表3。
表3 鵝掌材蜂蜜及摻假樣品的標(biāo)準(zhǔn)差分析Table 3 Standard deviation of schefflera honey and adulteration
從表3中標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)可知,摻假蜂蜜的標(biāo)準(zhǔn)差排序是果糖、麥芽糖、葡萄糖、蔗糖,其中果糖的值最大,其值為12.11,其次為麥芽糖,其值為12.06。果糖和麥芽糖的變化最為明顯。
圖2 摻假物質(zhì)與果糖、麥芽糖的等值線圖Fig.2 Isogram of fructose and maltose in adulteration
對(duì)試驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)差比較大的兩種糖類進(jìn)行交互試驗(yàn),建立2種糖類與摻假含量的等值線圖。以果糖的含量為X軸,麥芽糖的含量為Y軸,繪制出與果葡糖漿、玉米糖漿、麥芽糖漿摻假量的等值線圖,圖中所取等值點(diǎn) 0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 表示為摻假物質(zhì)在樣品中的含量,見圖2。
從圖2直觀顯示出,玉米糖漿、麥芽糖漿在圖中的分布具有明顯的梯度變化,玉米糖漿,當(dāng)獲取某摻假待測樣品中果糖和麥芽糖的值時(shí),通過確定該值在圖中的坐標(biāo)點(diǎn),可辨別出待測樣品中摻假物質(zhì)的含量大小。但該方法對(duì)于鵝掌柴蜂蜜中摻假果葡糖漿的鑒別不具有明顯的鑒別效果。
以鵝掌柴蜂蜜樣品1為標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜,通過夾角余弦法計(jì)算出摻假物質(zhì)和摻假蜂蜜與標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜之間的相似度,見表4。
表4 各類樣品與標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜的相似度比較Table 4 Similarity of samples and standard fingerprint
從表4可知,摻假物質(zhì)與鵝掌柴蜂蜜標(biāo)準(zhǔn)圖譜比較,果葡糖漿的相似度為0.990 1,玉米糖漿和麥芽糖漿的相似度比較低,分別為0.109 5和0.241 7。單一摻假蜂蜜中,5%~50%果葡糖漿摻假蜂蜜的相似度范圍為0.983 5~0.996 5,5%~50%玉米糖漿摻假的相似度范圍為0.733 7~0.991 5,5%~50%麥芽糖漿摻假蜂蜜的相似度范圍為0.781 7~0.993 9;混合摻假蜂蜜中,樣品的相似度均低于0.99。鵝掌柴蜂蜜的相似度均大于0.999,說明標(biāo)準(zhǔn)糖類指紋圖譜能夠反映鵝掌柴蜂蜜的共同特性,同時(shí)也能夠反映摻假蜂蜜與鵝掌柴蜂蜜之間的差異。
計(jì)算出鵝掌柴蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖含量的抽樣誤差,通過公式計(jì)算出特征糖類的置信區(qū)間端點(diǎn),得出鵝掌柴蜂蜜中各個(gè)特征糖類的99%置信區(qū)間,見表5。
表5 鵝掌材蜂蜜各種糖類含量的范圍Table 5 Carbohydrate content of schefflera honey
鵝掌柴蜂蜜中果糖的含量范圍為42.27 g/100 g~47.79 g/100 g,葡萄糖的含量范圍為21.56 g/100 g~27.53 g/100 g,蔗糖為未檢出,麥芽糖為0.92 g/100 g~1.55 g/100 g,研究結(jié)果可以為蜂蜜的產(chǎn)品質(zhì)量控制和摻假檢測提供理論依據(jù)。
通過試驗(yàn)對(duì)鵝掌柴蜂蜜摻假果葡糖漿、玉米糖漿和麥芽糖漿的糖類組分和含量進(jìn)行分析,建立果糖與麥芽糖含量與摻假物質(zhì)含量的等值線直觀圖,當(dāng)摻假物質(zhì)為果葡糖漿時(shí),葡萄糖、果糖和蔗糖的變化差異性不大,當(dāng)摻假物質(zhì)為玉米糖漿和麥芽糖漿時(shí),果糖和葡萄糖的含量隨著摻假量的增加而減少,麥芽糖含量隨著摻假量的增加而增加,蔗糖含量均為未檢出;建立鵝掌柴蜂蜜的標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜,對(duì)摻假蜂蜜進(jìn)行相似度分析混合摻假蜂蜜中,鵝掌柴蜂蜜的相似度均大于0.999,其它類別樣品的相似度均低于0.99;鵝掌柴蜂蜜中果糖的含量范圍為42.27 g/100 g~47.79 g/100 g,葡萄糖的含量范圍為21.56 g/100 g~27.53 g/100 g,蔗糖為未檢出,麥芽糖為0.92 g/100 g~1.55 g/100 g研究結(jié)果可以為蜂蜜的產(chǎn)品質(zhì)量控制和摻假檢測提供理論依據(jù)。
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