CN103954583B - 一种燕窝的红外光谱检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燕窝的红外光谱检测方法。其特征在于，采用红外光谱检测，步骤为前处理待鉴样品；设置技术参数，通过红外光谱仪采集样品的红外谱图；通过峰高比值，判断燕窝的是否掺假：计算1634？cm-1附近吸收峰峰高与1037？cm-1附近吸收峰峰高的比值；若比值在0.90~1.30之间，为真品燕窝；若在此区间外，则该样品存在掺假，离区间越远，真品燕窝含量越低；若出现1730？cm-1吸收峰则该样品可能掺入猪皮等油脂类化合物。本发明测定燕窝中的总提取物，前处理方法简单，无毒，检测速度快，检测成本低，同时保持样本检测的均一性；适合大批量、不同来源的燕窝样品，且红外图谱具有很好的重现性和高度的特征性。
Description
技术领域
本发明涉及燕窝的鉴定领域，尤其涉及一种燕窝的红外光谱检测方法。
背景技术
红外光谱(InfraredSpectroscopy,IR)的研究开始于20世纪初期，自1940年商品红外光谱仪问世以来，红外光谱在有机化学研究中得到广泛的应用。特别随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独占的特点，使人们更加重视近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。
由于在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，用红外光照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生震动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱上将处于不同位置，从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，因此，红外光谱可以作为食品检测的一种常规检测手段
利用红外光谱检测的优点有：1.简单方便有不同的测样器件可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等样品，检测本钱低。2.分析速度快一般样品可在lmin内完成。3.不损伤样品可称为无损检测。4.分辨率高可同时对样品多个组分进行定性和定量分析等。所以目前近红外技术在食品产业等领域应用较广泛。
目前燕窝真伪鉴定方法大致分为两大类：经验鉴别法和化学仪器检验法。经验鉴别法，主要靠看、闻、摸、烧等方法来区别真伪，需有经验的、具有一定鉴别能力的人才能鉴别出来，而一般人不易掌握。仪器鉴别法主要包括了显微鉴别法（主要通过燕窝和常见掺假物如猪皮，琼脂，树胶，白木耳等的显微特征的不同来鉴别燕窝的真伪）、凝胶电泳法（根据天然燕窝特有的谱带来区别不同的燕窝）、气相色谱法（通过测定燕窝中氨基酸的总含量、组成以及某些氨基酸在掺假物中比例的变化进行鉴别。）、液相色谱法（通过测定经水解后燕窝中特征物质-唾液酸来检测）、分光光度法（利用乙酸酸水解燕窝中的唾液糖蛋白成唾液酸来进行检测）、指纹图谱、核磁共振等。这些方法中有的成本高；有的准确性不高，灵敏度低；有的提取纯化程序冗长，重现性不好；有的破坏燕窝的整体性，只能够就燕窝的某一特征物质作出鉴别。
国内孙素琴等人利用红外光谱法对市售燕窝进行真伪鉴定，其使用的方法是经典的KBr压片法，通过比较峰型、峰位置、峰高来对燕窝真伪进行鉴定。但此方法存在的问题是：1、KBr法易受环境影响，检测时操作繁琐，不适合大批量检测；2、取样时会破坏燕窝的完整性和均一性，可能会造成燕窝取样的不均造成误判；3、各产地的燕窝特征峰的峰位置，峰型和峰高存在差异，可能会产生误判。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用红外光谱分析燕窝提取物方法，用于鉴别真假燕窝。
为实现上述目的，本发明提供一种燕窝鉴定方法，其特征在于，采用红外光谱检测。
所述鉴定方法包括如下步骤，
前处理待鉴样品：将待鉴样品研磨成细粉，混匀，将细粉加入蒸馏水，在电热板上加热煮沸，搅拌混匀，趁热用滤网过滤至烧杯，将滤液蒸至尽干，放入105℃烘箱烘干，从烧杯中取出片状透明薄膜，进行红外光谱测定；
设置技术参数，通过红外光谱仪采集样品的红外谱图；
数据分析：通过燕窝特征吸收峰以及待测样品酰胺特征吸收峰与多糖特征吸收峰的峰高比值，判断燕窝的是否掺假。
所述前处理待鉴样品为将待鉴样品研磨成细粉，混匀，称取0.5g细粉于100mL烧杯中，加入100mL蒸馏水，在电热板上加热煮沸1h，搅拌混匀，趁热用滤网过滤至另一个烧杯，将滤液蒸至尽干，放入105℃烘箱烘干，冷却，从烧杯中取出片状透明薄膜，进行红外光谱测定。
所述细粉的粒径≤1mm。
所述滤网材质为PET。
所述技术参数为：扫描次数16次，分辨率4，扫描波数为4000cm-1~525cm-1，增益为2.0，动镜速率0.4747；中分辨率光阑。
所述红外光谱仪为NicoletiS10红外光谱仪，SmartiTRdiamondATR测定模式。
所述数据分析为对待测样品所得红外光谱数据经傅立叶变换得到谱图，谱图格式选择为吸收率；寻找是否存在1740cm-1的尖锐吸收峰；选择蛋白质、氨基酸特征吸收峰在1634cm-1附近和多糖红外特征吸收峰1037cm-1附近，测定特征吸收峰的高度；计算蛋白质、氨基酸特征吸收峰峰高h1与多糖红外特征吸收峰峰高h2的比值h12；若比值在0.90~1.30之间，表明样品为真品燕窝；若比值在0.90~1.30区间外，表明样品存在掺假的可能性，离区间越远，真品燕窝含量越低；若出现1740cm-1吸收峰则该样品可能掺入猪皮等油脂类化合物
本发明应用红外光谱法测定燕窝中的总提取物，前处理方法简单，无毒，检测速度快，检测成本低，同时保持样本检测的均一性；适合大批量、不同来源的燕窝样品，且红外图谱具有很好的重现性和高度的特征性。
燕窝红外光谱图是一种综合的、整体的鉴定手段,其应用在于鉴别真伪,并还可评价燕窝质量均一性和稳定性,其基本属性是“整体性”和“模糊性”。
大多数学者认为纯的燕窝中，主要包含水溶性蛋白质、氨基酸、多糖以及矿物质元素。由于纯的燕窝若表层混有一些杂质，若不经过处理，直接进行红外光谱测试，可能造成严重的干扰。本发明利用纯燕窝及掺假物质具有水溶性特点，选择水作为提取剂，提取燕窝样品中水溶性物质，对燕窝样品水溶性物质进行整体分析，测定其红外光谱。本发明中将这些总提物进行整体分析，可以反映燕窝的更为全面的特征，更能体现样品的均一性。经过多次提取和多次测试,谱图重现性好，因此所得燕窝提取物的红外谱图能够成为燕窝产品的鉴定依据之一。
通过红外光谱对燕窝总提取物进行整体分析，燕窝提取物具有多种化学成分，水溶性蛋白质、氨基酸和多糖之间的含量比例相对固定，而这些物质同时存在于同一基体中，均匀分布，因此，水溶性蛋白质与氨基酸的特征吸收峰与多糖特征吸收峰之间存在着对应关系，可以达到快速准确鉴别真假燕窝的目的。
与传统检测方法相比，本方法具有以下优点：1.实验操作简便，无毒，检测成本低；2.保证了样品的均一性，谱图重现性好；3.分析速度快一般样品可在lmin内完成，适合大批量检测；4.数据分析简单快捷。
用红外光谱检测的优点有：1.简单方便有不同的测样器件可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等样品，检测本钱低。2.分析速度快一般样品可在lmin内完成。3.不损伤样品可称为无损检测。4.分辨率高可同时对样品多个组分进行定性和定量分析等。所以目前近红外技术在食品产业等领域应用较广泛。
附图说明
图1正品燕窝（东海岸毛燕）的FTIR谱图。
图2正品燕窝（KUNINGSEKAILI）的FTIR谱图。
图3正品燕窝（毛燕屋）的FTIR谱图。
图4正品燕窝（毛燕中南马区）的FTIR谱图。
图5正品燕窝（印尼毛燕）的FTIR谱图。
图6掺猪皮燕窝的FTIR谱图。
图7猪皮的FTIR谱图。
图8掺木耳燕窝的FTIR谱图。
图9白木耳的FTIR谱图。
图10掺木薯淀粉燕窝的FTIR谱图。
图11木薯淀粉的FTIR谱图。
图12掺琼脂燕窝的FTIR谱图。
图13琼脂的FTIR谱图。
图14掺明胶燕窝的FTIR谱图。
图15明胶的FTIR谱图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：
红外光谱鉴定燕窝
材料与试剂：
蒸馏水，试验样品：正品燕窝（东海岸毛燕）、正品燕窝（KUNINGSEKAILI）、正品燕窝（毛燕屋）、正品燕窝（毛燕中南马区）、正品燕窝（印尼毛燕）均由厦门出入境检验检疫局赴东南亚现场采集；掺假燕窝均由厦门出入境检验检疫局提供；琼脂、木薯淀粉、明胶、白木耳和猪皮。试验样品均可以市面上购得。
仪器：
NicoletiS10红外光谱仪（Nicolet，美国），电子天平(精确到0.0001g；Sartorious,德国)，电热板，烘箱。
前处理：
将待鉴样品研磨成细粉(粒径为≤1mm)，混匀，称取0.5g细粉于100mL烧杯中，加入100mL蒸馏水，在电热板上加热煮沸1h，搅拌混匀，趁热用滤网过滤至另一个烧杯，将滤液蒸至尽干，放入105℃烘箱烘干，冷却，从烧杯中取出片状透明薄膜，进行红外光谱测定。
测定条件：
SmartiTRdiamondATR测定模式，扫描次数16次，分辨率4，扫描波数为4000cm-1~525cm-1，增益为2.0，动镜速率0.4747；中分辨率光阑。。
谱图处理与分析:
观查是否存在1740cm-1特征吸收峰；选择蛋白质、氨基酸特征吸收峰在1634cm-1附近和多糖红外特征吸收峰1037cm-1附近，测定特征吸收峰的高度；计算蛋白质、氨基酸特征吸收峰峰高h1与多糖红外特征吸收峰峰高h2的比值h12。
实验结果：
得到的FTIR谱图见1~15。其中图1~图5为正品燕窝水提取物的FTIR谱图，图6~图15为掺假燕窝及掺假物质的FTIR谱图。样品具体信息：1号（东海岸毛燕），2号（KUNINGSEKAILI），3号（毛燕屋），4号（毛燕中南马区），5号（印尼毛燕），6号（掺猪皮燕窝），7号（猪皮），8号（掺木耳燕窝），9号（白木耳），10号（掺木薯淀粉燕窝），11号（木薯淀粉），12号（掺琼脂燕窝），13号（琼脂），14号（掺明胶燕窝），15号（明胶）。由图6和图7可以直接看出，若用猪皮掺假，谱图在1740cm-1上会出现脂肪类特征吸收峰；可以判断样品掺入猪皮。由（图1~图5）可以得出，真品燕窝水性总提取物FTIR谱图相似度高，h12的值均在0.90~1.30之间，而图8~图15中可以看到蛋白质、氨基酸特征吸收峰和多糖红外特征吸收峰与真品燕窝差异较大，h12的值均在0.90~1.30的区间范围外，掺假成分越高，h12的值越远离该区间，因此可以作为辨别燕窝是否掺假的依据。
可以看出燕窝水性总提取物红外光谱法鉴别出燕窝是否掺假，是一种快捷、简便、无毒、低成本的测试方法，且测试结果准确度高，为燕窝分析和品质检测提供了一种快捷的检测方法。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种燕窝鉴定方法，其特征在于，所述鉴定方法包括如下步骤，
前处理待鉴样品：将待鉴样品研磨成细粉，混匀，将细粉加入蒸馏水，在电热板上加热煮沸，搅拌混匀，趁热用滤网过滤至烧杯，将滤液蒸至尽干，放入105℃烘箱烘干，从烧杯中取出片状透明薄膜，进行红外光谱测定；
设置技术参数，通过红外光谱仪采集样品的红外谱图；
数据分析：通过燕窝特征吸收峰，以及待测样品酰胺特征吸收峰与多糖特征吸收峰的峰高比值，判断燕窝是否掺假。
2.权利要求1所述的燕窝鉴定方法，其特征在于，所述前处理待鉴样品为将待鉴样品研磨成细粉，混匀，称取0.5g细粉于100mL烧杯中，加入100mL蒸馏水，在电热板上加热煮沸1h，搅拌混匀，趁热用滤网过滤至另一个烧杯，将滤液蒸至尽干，放入105℃烘箱烘干，冷却，从烧杯中取出片状透明薄膜，进行红外光谱测定。
3.权利要求1所述的燕窝鉴定方法，其特征在于，所述细粉的粒径≤1mm。
4.权利要求1所述的燕窝鉴定方法，其特征在于，所述滤网材质为PET。
5.权利要求1所述的燕窝鉴定方法，其特征在于，所述技术参数为：扫描次数16次，分辨率4，扫描波数为4000cm-1~525cm-1，增益为2.0，动镜速率0.4747；中分辨率光阑。
6.权利要求1所述的燕窝鉴定方法，其特征在于，所述红外光谱仪为NicoletiS10红外光谱仪，SmartiTRdiamondATR测定模式。
7.权利要求1所述的燕窝鉴定方法，其特征在于，所述数据分析为对待测样品所得红外光谱数据经傅立叶变换得到谱图，谱图格式选择为吸收率；寻找是否存在1740cm-1的尖锐吸收峰；选择蛋白质、氨基酸特征吸收峰在1634cm-1附近和多糖红外特征吸收峰1037cm-1附近，测定特征吸收峰的高度；计算蛋白质、氨基酸特征吸收峰峰高h1与多糖红外特征吸收峰峰高h2的比值h12；若比值在0.90~1.30之间，表明样品为真品燕窝；若比值在0.90~1.30区间外，表明样品存在掺假的可能性，离区间越远，真品燕窝含量越低；若出现1740cm-1吸收峰则该样品可能掺入猪皮油脂类化合物。
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