真假蜂蜜檢測技術研究現狀

姜帥琦

【摘 要】 總結了目前國內外現代的真假蜂蜜檢測技術研究成果，并介紹了真假蜂蜜檢測技術的研究方向，并提出了現代國內外真假蜂蜜檢測技術存在的問題，并提出觀點意見。

【關鍵詞】 近紅外光譜 流變儀 真假蜂蜜檢測

1 引言

民以食為天，食以安為先。蜂蜜作為既適用于健康者，也適用于老少體弱者，他的各種養生作用人們耳熟能詳，是老百姓們經常吃的養生品之一。但目前蜂蜜的生產市場和銷售市場混亂，以次充好、以假亂真的現象屢見不鮮。目前蜂蜜摻假的方式主要有：（1）在蜂蜜中摻入廉價的糖類物質如淀粉、人工果葡糖漿、高果糖漿、麥芽糖漿和蔗糖水等轉化糖，或者直接用飴糖、糖漿等來冒充蜂蜜，追求暴利。（2）在蜂蜜中摻入色素和香精或者直接使用糖精、香精、色素等添加劑制作人造蜂蜜，用增稠劑增加假蜂蜜的濃度。（3）用白糖加水和硫酸、明礬等各種輔料和添加劑一起熬制假蜂蜜，通過硫酸或明礬來將白糖的雙糖分子裂解成單糖，通過香精提供花香味。

2 目前國內外真假蜂蜜檢測技術研究現狀

2.1 感官測試法

感官鑒別真假蜂蜜是消費者和蜂農通常使用的方法，是指通過眼觀、鼻聞、口嘗、手觸之類的方法來判斷蜂蜜品質及是否摻假。可以通過感官來判別蜂蜜的色澤、稠度、透明度及是否有雜質及發酵情況；口感蜂蜜是否甜味純正、濃厚、余味綿長、無澀味、無酸味。這些感官鑒別法最易于操作，是蜂農和消費者無法借助其它技術分析手段時，常常采用的方法。

2.2 旋光法

蜂蜜一般都具有穩定的旋光性，大多數為左旋，由于摻入不同旋光性的物質，使旋光度發生變化，甚至左旋變為右旋。采用旋光法檢驗蜂蜜中摻入的糖類，測定蜂蜜摻入糖后旋光度的變化，旋光度發生改變與摻入糖的類別和濃度有關，通過建立不同摻假糖濃度與旋光度變化的回歸方程，可以判定蜂蜜的真偽與摻假的濃度。該方法簡單易行，但是容易受到樣品的pH值和測定條件穩定性的影響。

2.3 花粉鏡檢法

花粉鏡檢法屬于蜂蜜孢粉學（Melissopalynology）的研究范疇。由于不同孢粉在光學顯微鏡下具有比較鮮明的區分特征，而孢粉特征可以反映花粉類型、數量和雜質花粉的比率，所以該法借助光學顯微鏡觀察，描述孢粉形態特征，測量孢粉大小，計算本種孢粉和雜質孢粉比例，來鑒定蜂蜜的植物來源和地域來源、蜂蜜品質以及是否包含有毒蜜源等。通過在顯微鏡下觀察蜂蜜中存在的淀粉粒、和蔗糖碎片（薄壁細胞、單細胞環和表皮細胞）的數量、特征，來輔助判斷蜂蜜的質量、來源和摻假與否。也可利用顯微掃描定量分析蜂蜜中摻假蔗糖的薄壁細胞、單細胞環和表皮細胞數量。不過摻假工藝可以通過過濾來減少蔗糖碎片數量。

2.4 理化指標鑒別法

蜂蜜的理化指標鑒定包括水分、碳水化合物（單糖、多糖）、淀粉酶值、羥甲基糠醛（HMF）、酸度、電導率、pH、密度、粘度、流變性、色澤等。通過測定這些參數，可對蜂蜜進行品質與是否摻假的初步判斷。每個參數測試方法不盡相同。譬如蜂蜜中羥甲基糠醛的測定原理是：羥甲基糠醛與間苯二酚鹽酸溶液反應形成櫻桃紅色，即費氏反應表現為正反應。而優質的蜂蜜中由于不含羥甲基糠醛，因此費氏反應為負反應，即反應為無色。一般來說，理化指標鑒別法需要對照國家標準要求，按照標準檢測方法來實施。只要實驗材料、實驗方法、實驗過程被科學地操控，一般認為該檢測結果具備科學性，測定的數據可以用來作為其它技術分析方法的參比數據，可用來驗證其它技術分析方法的測試精度。

2.5 酶活性檢測

蜂蜜是天然的營養保健品，它獨特的醫療保健作用與其內含的酶有很大關系。蜂蜜中含有多種酶，如淀粉酶、蔗糖酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶，此外還有還原酶、脂酶、類蛋白酶等，這些酶在新陳代謝過程中具有十分重要的作用。由于淀粉酶易于測定和對熱的不穩定性，常以其含量作為衡量蜂蜜受熱程度和貯存時間的質量指標。分光光度法測定蜂蜜中的酶值是現行的國際通用方法之一，但現有的檢測方法都是以非特異性物質作為檢測對象，因而很容易造假。近年來發展起來的同工酶凝膠電泳技術，可根據同工酶的特征酶譜來鑒別是天然蜂蜜中的淀粉酶還是工業淀粉酶。目前國際上有一種新的觀點，認為應將蔗糖酶作為蜂蜜質量的檢測對象。主要是因為淀粉酶不能很好地反映蜂蜜中真正酶的主流，作為活性物指標亦比蔗糖轉化酶穩定得多。有試驗證明，在加熱情況下，蔗糖轉化酶活性變化比淀粉酶。

2.6 差熱掃描量熱（DSC）法

差熱掃描量熱（DSC）法是利用天然蜂蜜與摻糖漿蜂蜜在熱力學特征上的差異，來鑒別蜂蜜真偽。主要從以下兩方面進行：一是測定摻假蜂蜜的熱力學特征參數，如玻璃化溫度（Tg）、熔化焓（ΔH）和比熱容（ΔCp）范圍；二是測定蜂蜜摻假后所造成熱力學特征參數如溫度范圍的振幅和位點的變化，來判斷其是否摻假。

2.7 核磁共振（NMR）法

核磁共振（NMR）法是指采用核磁共振波譜分析技術，確定蜂蜜中葡萄糖、果糖和蔗糖等摻假物質核磁共振譜的特征峰，來檢測其含量。該法在有機分子結構測定領域扮演了非常重要的角色，能夠對具有復雜背景基質的樣本（如尿液、酒等）直接進行分析。磁共振波譜儀對H、C等元素特別敏感，被測蜂蜜樣品的1H-NMR和13C-NMR磁共振譜反應出各種組分H、C元素化學位移的綜合信息。通過建立蜂蜜NMR圖譜庫，結合化學計量分析手段建立比對模型，可實現簡單、快速、高效蜂蜜種類鑒別及摻假鑒定。

2.8 色譜法

天然蜂蜜中含有來自植物的某些特殊成分，如植物揮發性成分、植物次生代謝產物、蜜蜂的分泌物等，而全假蜂蜜中不含這些特殊成分。色譜分析法針對蜂蜜中各種不同組分進行分離檢測，可以是單組分檢測也可以是多組分的指紋圖譜分析。目前在蜂蜜真偽鑒別方面的應用，色譜法主要有高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC）、高效陰離子交換色譜-脈沖電流檢測法等。高效液相色譜（HPLC）法可檢測蜂蜜中高果糖漿（HFCS）摻假。采用HPLC法以寡糖模型檢測蜂蜜中的高果糖漿。利用高效液相色譜法（HPLC）測定蜂蜜中高果糖漿（HFS），基于蜂蜜和HFS中高寡糖不同，通過活性炭-硅藻土層析柱分離、濃縮后，根據蜂蜜與HFS特征峰的不同，判斷蜂蜜中是否摻有HFS。該法既可檢測C4植物（如玉米）HFS摻假，也可檢測C3植物（如大米、甘薯）HFS摻假。C3植物的最低檢測限可以達到2.5%，線性范圍在2.5%～30%，彌補了傳統AOAC法只能測定摻假10%的C4植物HFS的不足。氣相色譜（GC）法利用氣相色譜指紋圖譜鑒別蜂蜜是否用HFCS摻假或轉化糖（IS）摻假。用GC法通過測定麥芽糖和異麥芽糖的含量及二者之比，來檢測蜂蜜是否用HFCS摻假。利用二糖和三糖的氣相色譜，鑒別蜂蜜是否用轉化糖（IS）摻假。利用GC-MS通過對蜂蜜中的16種二糖和9種三糖進行定性和定量檢測，鑒別蜂蜜是否用糖漿摻假。高效陰離子交換色譜-脈沖電流檢測法（HPAEC-PAD）結合化學計量學工具可用來鑒別蜂蜜品質。采用HPAEC-PAD法分析植物源蜂蜜的主要和次要糖分特征，用每種蜂蜜中糖分的總色譜圖，來描述不同植物源蜂蜜的指紋圖譜。采用主成分分析（PCA）、線性區別分析（LDA）和人工神經網絡（ANN）來區分不同蜂蜜特征數據，其中LDA和ANN能很好的區分蜂蜜類別，鑒別準確率為93%和100%。采用HPAEC-PAD分析蜂蜜中添加糖漿情況，將樣品采用反相固相萃取去除單糖和少量低聚糖（DP3～6），濃縮多聚糖（DP11～17）后檢測其含量來判斷是否糖漿摻假。

2.9 碳同位素率質譜（IRMS）法

高等植物由于不同光合作用途徑而在碳穩定性同位素固定上具有顯著的生物歧視效應，其δ13C值，即13C/12C比值在不同類別植物中不同。根據植物不同的碳轉化途徑，可將現有植物分為3類：通過Calvin-Benson光合作用循環的C3植物，如水稻、小麥、棉花、大豆等大多數植物，其δ13C值變化在-2.2%～-3.3%；通過Hatch-Slack光合作用循環的C4植物，如甘蔗、玉米、高梁等，其δ13C值變化在-1.0%～-2.0%；而某些肉質或半肉質植物，其碳同位素組成介于C3與C4之間。大多數蜜源植物屬于C3植物，而C4植物基本上不是蜜源植物，而用于蜂蜜摻假的糖和糖漿一般都是通過玉米、甘蔗等C4植物淀粉轉化而來，因此，通過測定蜂蜜中穩定碳同位素率就能鑒別蜂蜜是否摻入C4植物糖。從以上分析可知，碳同位素率質譜法能鑒別蜂蜜摻假，尤其對低含量水平摻假有高的準確率，但是這種方法主要對天然蜂蜜中摻入C4植物糖有效，如果蜂蜜中摻入利用水稻、小麥、大豆等C3植物淀粉制備的糖類成分或利用水稻、小麥、大豆等C3植物淀粉制備的糖類物質與其它物質配制的全假蜂蜜，則難以鑒別。

2.10 光譜法

光譜法有拉曼光譜法和中/近紅外光譜（M/NIR）法。三種光譜分析方法在蜂蜜檢測領域各有一定的應用。拉曼光譜能反映物質內部分子振動和轉動信息，可用于物質內部結構的快速無損定性定量分析。由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化合物的較好工具。但是，拉曼光譜在蜂蜜檢測領域應用并不多。中紅外光譜反映物質內部分子振動基頻信息，信息量相對較大，常被用于結構分析。在蜂蜜快速檢測研究中，中紅外光譜分析技術的研究主要集中在摻假判別和植物源判別等定性判別研究領域，也有學者嘗試利用中紅外光譜分析技術檢測蜂蜜品質指標。綜合國內外研究結果可知：中紅外光譜分析技術可以用來進行蜂蜜品質鑒定和摻假識別。不過中紅外技術在蜂蜜領域的應用未能突破可行性層次，遠未及其它領域，比如中藥材鑒定領域的應用深度。近紅外光譜（NIR）主要反映蜂蜜中有機化合物的含氫官能團X-H鍵（X為C、O、N、S等）的倍頻和合頻吸收。根據這些基團的近紅外吸收光譜出現的位置、吸收強度等信息特征，結合化學計量學方法對該成分作定性和定量分析。近紅外光譜分析方法是一種間接分析方法，它是光譜測量技術、化學計量學技術、數據挖掘技術、現代建模技術和計算機技術的有機結合。該法具有快速、無損、環保、可以實現在線分析等特點，已廣泛用于農產品、食品、醫藥、石油等領域。在食品領域，主要用于食品成分分析，品質分析，有害物質的檢測，品種、產地和摻假真偽的鑒別。

3 結語

雖然目前真假蜂蜜的檢測方法很多，但每一種方法多多少少都會有一些不足的地方。感官鑒別法的最大缺點就是它是依賴于經驗的一種主觀性判斷，既不科學，也不準確，就是有經驗的蜂農用此法時，也會經常搞錯，發生誤判。旋光法簡單易行，但是容易受到樣品的pH值和測定條件穩定性的影響。花粉鏡檢法往往需要良好的專業基礎知識和規范的前處理技術，該法目前尚無統一標準，而且不能揭示蜂蜜中糖度、蛋白質含量、酶活性等特征，只可以作為判定蜂產品品質的輔助依據，但對蜜產品是否為表稱植物源產品，它的作用也有其他方法所不及之處。理化指標分別要用不同的物理化學方法去檢測，實際上逐一去檢測它們很不實際。GB 14963—2011中也只規定了果糖和葡萄糖、蔗糖、鋅含量這幾個理化指標及檢驗方法。這些有限指標根本無法全面反映蜂蜜品質，這也促使研究者們去探索其它更先進更便捷的方法。色譜法檢測蜂蜜，在鑒別蜂蜜是否為全假蜂蜜上具有很大優勢，但對天然蜂蜜中摻入糖類物質尤其是痕量摻假時較難鑒別。此外，蜜源植物、地域的不同以及天然蜂蜜中特殊成分在蜂蜜加工、貯藏過程中發生的變化和類似于天然蜂蜜的化合物的使用都會影響鑒定的準確性。碳同位素率質譜（IRMS）法所用的同位素質譜儀，價格昂貴，測定時間較長，也不是一般檢測機構所能為。

參考文獻：

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