輻照對蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標的影響

王 鋒，謝 芳，周洪杰，李淑榮，李慶鵬，范 蓓，哈益明

(中國農業科學院農產品加工研究所/農業部輻照產品質量監督檢驗測試中心/農業部農業農產品加工與質量控制重點開放實驗室，北京100193)

輻照對蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標的影響

王 鋒，謝 芳，周洪杰，李淑榮，李慶鵬，范 蓓，哈益明*

(中國農業科學院農產品加工研究所/農業部輻照產品質量監督檢驗測試中心/農業部農業農產品加工與質量控制重點開放實驗室，北京100193)

以蜂蜜為實驗對象，60Co γ射線輻照9.3kGy劑量，比較輻照前后蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標的變化。結果表明:蜂蜜中氯霉素濃度從93.07μg/kg降低至0.82μg/kg，降解率達99.12%;羥甲基糠醛含量從23.93mg/kg降低至4.86mg/kg，降低了80%;輻照對蜂蜜水分、灰分、酸度、淀粉酶活性、還原糖和蔗糖含量等理化指標無明顯影響。本研究證明輻照技術降低蜂蜜中殘留的氯霉素是可行的，為解決當前蜂產品的質量安全問題提供有力的技術支撐。

輻照，蜂蜜，氯霉素，羥甲基糠醛，降解

Abstract:Honey was treated with γ－irradiation at a dose of 9.3kGy.The changes were compared about residual chloramphenicol of honey and its physics－chemical indexes before and after irradiation.The results showed that chloramphenicol concentration in honey was decreased from 93.07μg/kg to 0.82μg/kg，and its degradation rate was 99.12%，the contents of hydroxymethylfural in honey reduced from 23.93mg/kg to 4.86mg/kg，and the change arrived at 80%.Effects of the irradiation on some physics－chemical indexes such as water，ash，acidity，amylase activity and contents of reducing sugar and sucrose were not significant.This study proved that irradiation could reduce the chloramphenicol residues in honey and provide strong technological support for resolving the current issue of the quality and safety of bee products.

Key words:irradiation;honey;chloramphenicol;hydroxymethylfurfural;degradation

我國養蜂量世界第一，也是最大的蜂蜜生產國。近幾年，受國際貿易與國內政策的影響，蜂蜜的品質與市場面臨嚴峻的考驗。日本的肯定列表制度、歐盟的進口禁令和美國的反傾銷新政策都有針對蜂蜜的安全指標與理化指標的限制，尤其是蜂蜜中氯霉素殘留的局限使蜂蜜的生產成本提高、質量風險加大;我國質檢總局從2002年12月1日起，對出口蜂蜜的氯霉素監控限量統一到歐盟標準 0.3μg/kg［1－2］。因此，關于蜂蜜生產中氯霉素的監控與控制的研究日益成為焦點。施惠棟、伍玲等分別對水產品和蜂蜜進行輻照滅菌處理，結果發現輻照能夠有效降解氯霉素殘留量［3－4］。食品輻照加工是一種安全、無污染的物理冷加工技術［5］，將輻照技術用于控制食品中的藥物殘留具有實際應用價值。本實驗通過制備高殘留氯霉素的蜂蜜樣品，研究了量化輻照后殘留氯霉素的降解率，并檢測了輻照前后蜂蜜的理化指標，比對現行的蜂蜜產品標準，以期探討輻照技術降解蜂蜜中殘留氯霉素的可行性和實用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

洋槐蜂蜜 由中國農業科學院蜜蜂研究所提供，稱取100g蜂蜜樣品，加入1mL預先配制好的10mg/L的氯霉素水溶液，攪拌均勻即制得氯霉素濃度為100μg/kg的蜂蜜樣品;甲醇、乙酸乙酯、正己烷、乙腈、氯仿試劑 均為色譜純;無水硫酸鈉 優級純;衍生化試劑 N，O－雙(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)和三甲基氯硅烷(TMCS)體積比為99∶1;純凈水 娃哈哈集團;氯霉素標準品、羥甲基糠醛標準品 購自Sigma，純度＞95%;重鉻酸銀劑量計 實驗室自制;其他試劑 均為分析純。

GC－2010氣相色譜儀 日本島津公司;Agilent1100高效液相色譜儀 美國安捷倫公司;JascoV550分光光度計 日本Jasco公司;RE－2000旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠;WAY－2S數字阿貝折射儀 上海精密科學儀器公司;HH4數顯恒溫水浴鍋 江蘇榮華儀器制造有限公司;馬弗爐 天津市中環實驗電爐有限公司;KQ－200VDB型雙頻數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;FJ－200高速分散均質機 上海標本模型廠;C18固相萃取柱 美國Supelco公司;無水硫酸鈉柱和氮吹儀 均為實驗室自制。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液的制備 a.氯霉素標準儲備液的配制:準確稱取0.01g氯霉素標準品，用甲醇溶解并定容至100mL，充分搖勻，配成0.1mg/mL的標準儲備溶液，密封，4℃冰箱中保存備用;b.氯霉素標準溶液的配制:吸取標準儲備液，用甲醇進行稀釋，配成濃度為0.5、5、25、50、100、200、500μg/L 的氯霉素標準液，密封，4℃冰箱保存備用。

1.2.2 γ射線輻照 將殘留氯霉素的蜂蜜均勻分為8份，每份50g左右(確保每次實驗均有平行樣品)，置于40mL聚丙烯離心管(材質為99.9%生物級聚丙烯，耐輻射)中密封，放入中國農業輻照中心60Co γ射線輻射場中進行輻照處理，劑量設定10kGy，平均劑量率為0.31Gy/s，輻照樣品用重鉻酸銀劑量計跟蹤比對，分光光度計測定實際吸收劑量為9.30±0.05kGy。另備用400g樣品做實驗對照，每個參數的檢測都進行3次重復。

1.2.3 氯霉素的氣相色譜檢測

1.2.3.1 前處理 采用改進GB/T8381.9－2005后的氣相色譜法，稱取5g蜂蜜(精確到0.001g)，加入10mL水，5g氯化鈉，20mL乙酸乙酯，混勻，超聲30min，4000r/min離心5min，分離上層乙酸乙酯層，過無水硫酸鈉柱。在樣品中再加入20mL乙酸乙酯，重復上述操作。合并乙酸乙酯，40℃水浴中減壓旋轉蒸發至干，給每個樣品準備一根C18柱，依次用5mL甲醇、5mL氯仿、5mL甲醇和5mL水淋洗活化C18柱，棄掉洗滌液。用5mL體積分數為5%的乙腈水溶液溶解上述旋轉蒸發至干的提取物，吸取水溶液裝入C18柱過柱，棄掉流出液，流速保持1滴/s。用1mL水淋洗旋轉蒸發瓶2次，并將淋洗液加入C18柱過柱，棄掉流出液。用5mL水淋洗C18柱，讓洗滌液完全流出C18柱，用微氮吹干。用乙腈將C18柱中的氯霉素洗脫，洗脫2次，每次1.5mL，合并洗脫液于5mL具塞離心管中。用微氮氣流吹乙腈至近干，再用1mL乙腈洗滌離心管管壁并用氮氣吹干，注意防潮。

1.2.3.2 衍生化 向干的殘留物中加100μL衍生化試劑，再加入200μL乙腈，蓋塞并漩渦混合10s，超聲波中反應30min。取出后用微氮氣流吹干多余的試劑，至樣品管剛好吹干為止。加入1mL正己烷，漩渦混合10s，供氣相色譜分析用。

1.2.3.3 標準溶液前處理 取某個濃度的標準溶液1mL于5mL具塞離心管中，用微氮氣流吹干，然后按上述衍生化步驟操作。

1.2.3.4 氣相色譜檢測條件 色譜柱:DB－1(石英毛細管柱)，30m ×0.25mm ×0.25μm;柱流量1.0mL/min;進樣口溫度 260℃;程序升溫:初溫 120℃，保留0.5min，20℃ /min 升至 260℃，保留 10min，30℃ /min升至280℃，保留3min;檢測器:ECD，溫度300℃;進樣方式:瞬間不分流進樣，不分流時間1.0min，分流比20∶1;尾吹氣流量30cm/s;載氣:高純氮氣，恒速，線速度29cm/s;當前電流:1.0nA。

1.2.3.5 進樣檢測 樣品測定時分別向氣相色譜儀中注入1μL適當濃度的氯霉素標準硅烷化衍生物溶液和樣品提取物硅烷化衍生物溶液，記錄峰面積。根據標準樣品的保留時間定性，外標法定量。

1.2.4 氯霉素的其他指標測定 羥甲基糠醛的測定參照GB/T18932.18規定的方法;淀粉酶活性的測定參照GB/T18932.16規定的方法;酸度的測定參照SN/T0852－2000中3.5規定的方法;還原糖的測定參照SN/T0852－2000中3.8.2規定的方法;蔗糖的測定參照SN/T0852－2000中3.9.2規定的方法;水分的測定參照SN/T0852－2000中3.4規定的方法;灰分的測定參照GB/T 5009.4規定的方法。

2 結果與分析

2.1 輻照蜂蜜中殘留氯霉素的含量變化

2.1.1 氯霉素的標準曲線 配制0.5～500μg/L范圍內7個濃度梯度的氯霉素甲醇標準溶液，經過衍生化后進樣分析，測得不同濃度的峰面積值，繪制濃度－峰面積標準曲線(圖1)。由圖1可知，氯霉素濃度在0.5～500μg/L范圍內呈良好的線性關系，線性方程為y=2873x，線性系數R2=0.9996。

圖1 氯霉素標準曲線

2.1.2 蜂蜜輻照前后殘留氯霉素含量的變化 蜂蜜輻照前后的色譜圖如圖2所示;制備的含100μg/kg氯霉素的蜂蜜樣品實際檢測譜峰面積為1326399，與標準曲線比對折算后，對照樣品中氯霉素殘留濃度為93.07μg/kg。蜂蜜經9.30kGy輻照后，氯霉素殘留濃度為0.82μg/kg，氯霉素降解率達到99.12%(表1)。本實驗室前期已對氯霉素輻射降解后的產物進行了鑒定研究，結果表明氯霉素經輻照后轉化為許多更加痕量的物質［6］。通常市場抽檢超標的蜂蜜中氯霉素濃度大多在1～20μg/kg，經過輻照滅菌處理后，不但減少了其他殺菌過程，而且殘留氯霉素能夠達到國家要求的標準(0.1μg/kg)以下。

圖2 含有100μg/kg氯霉素的蜂蜜輻照前后圖譜

表1 蜂蜜中氯霉素的輻照降解

表2 蜂蜜輻照前后的理化指標數據

2.2 輻照前后蜂蜜中羥甲基糠醛(HMF)含量的變化

輻照前后蜂蜜中HMF的含量分別為23.93mg/kg和4.86mg/kg，接近80%的HMF被轉化。Migdal等的研究［7］也表明，蜂蜜經過輻照后HMF含量減少，但具體減少程度與蜂蜜的品種有關系［7］。伍玲等研究認為經10kGy輻照的蜂蜜，其HMF含量從11.52mg/kg降低至8.68mg/kg，但沒有表明蜂蜜類別［4］。目前國內外很多學者都在致力于研究蜂蜜中HMF的形成原理、條件及控制措施的研究［8－11］。HMF 含量的多少是反映蜂蜜新鮮程度及加工處理技術水平的重要指標。當蜂蜜中HMF含量高時，標志蜂蜜來源劣質，或貯存與流通環境不合理及加工處理不當。世界各國對蜂蜜中HMF含量作了強制檢驗的限量規定，一般不得超過40ppm。我國國家標準GB/T18796－2005規定，要求合格蜂蜜中 HMF含量小于40mg/kg，優等級蜂蜜中含量小于20mg/kg。新鮮純正的蜂蜜HMF含量很低。HMF來源于蜂蜜中的六碳糖，主要是葡萄糖和果糖，其在酸性條件下部分脫水產生一種有難聞氣味的黑色物質［12］。近年來研究發現，HMF 的大量攝入可能具有潛在的致癌性［13－14］。因此，控制蜂蜜中HMF含量對提高蜂蜜的安全性具有十分重要的意義，應用輻照技術降低蜂蜜中HMF含量是一種有效的方法。

2.3 輻照前后蜂蜜中其他理化指標的變化

由表2中數據可見，經9.3kGy的吸收劑量輻照后，水分、灰分、pH、酸度的數值基本無變化，還原糖的數值略有上升，淀粉酶的數值略有下降，但均符合國家標準規定。這表明9.3kGy的劑量水平對蜂蜜的主要理化指標無顯著影響。蜂蜜中還原糖主要用果糖和葡萄糖含量來表示，還原糖高低表征的是蜜蜂釀造充分的程度，還原糖越高，可被人體直接吸收的營養值越高。國標GB/T18796－2005要求還原糖≥60g/100g，本實驗蜂蜜經輻照后還原糖升高至73.10g/100g。淀粉酶作為一種生物活性物質是蜂蜜中的主要生物酶，其含量可以作為衡量蜂蜜成熟程度、加熱程度和貯存時間的質量指標［15］。淀粉酶活性是指1g蜂蜜所含的淀粉酶在40℃以下1h內轉化1%淀粉溶液的毫升數。淀粉酶活性高低直接影響蜂蜜質量［16］。蜂蜜中淀粉酶活性的變化基本反映了蜂蜜中生物酶活性的變化［17－18］。天然蜂蜜中的淀粉酶是一種動物來源淀粉酶，穩定性較差，蜂蜜經輻照后可避免淀粉酶活性的喪失。

3 結論

本研究通過比較輻照前后蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標的變化，結果表明:輻照能有效降解蜂蜜中殘留氯霉素，含氯霉素93.07μg/kg的蜂蜜經9.3kGy輻照后，氯霉素降解率達99.12%。輻照能有效降低蜂蜜中羥甲基糠醛含量，提高蜂蜜的質量安全性，經9.3kGy劑量輻照后，蜂蜜中羥甲基糠醛含量從23.93mg/kg降至4.86mg/kg。經9.3kGy劑量輻照后，蜂蜜的主要理化指標沒有受到影響，符合國家標準的規定。本研究證明輻照技術降低蜂蜜中殘留的氯霉素是可行的，為解決當前蜂產品的質量安全問題，推廣輻照技術控制食品中藥物殘留提供有力的技術支撐。

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Effect of irradiation on residual chloramphenicol and physics－chemical indexs of honey

WANG Feng，XIE Fang，ZHOU Hong－jie，LI Shu－rong，LI Qing－peng，FAN Bei，HA Yi－ming*
(Institute of Agro－food Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Science/Quality Inspection and Test Center of Irradiated Products，Ministry of Agriculture/Key Laboratory of Agro－food Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture，Beijing 100193，China)

TS201.1

A

1002－0306(2010)08－0078－04

2009－08－31 *通訊聯系人

王鋒(1974－)，男，研究生，助理研究員，研究方向:農產品加工與貯藏。

國家科技支撐計劃(2006BAK02A19－5);農業核技術應用項目(200803034)。