CN112285228B - 一种鉴别掺假蜂蜜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鉴别掺假蜂蜜的方法，所述方法包括如下步骤：(1)样品预处理；(2)使用离子色谱‑脉冲安培检测器测定样品中是否含有D‑阿洛酮糖；所述的蜂蜜掺假指在蜂蜜中掺有含D‑阿洛酮糖的糖浆；步骤(2)的具体方法为：将待测液用离子色谱‑脉冲安培检测法对D‑阿洛酮糖进行分离和检测，利用保留时间对样品中D‑阿洛酮糖进行定性，使用外标法通过外标标准曲线法对样品中D‑阿洛酮糖进行定量。

Description

一种鉴别掺假蜂蜜的方法

技术领域

本发明属于生物化学技术领域，具体的，涉及一种鉴别掺假蜂蜜的方法。

背景技术

D-阿洛酮糖(D-psicose/D-allulose)又名D-核糖-2-己酮糖，化学式为C6H12O6，相对分子质量180.156，CAS号551-68-8，IUPAC名为(3R’4R’5R)-1’3’4’5’6-pentahydroxyhexan-2-one，熔点109℃，沸点551.7±50.0℃，易溶于水、甲醇、乙醇等。

D-阿洛酮糖是一种天然存在的稀有单糖，是D-果糖C-3位的差向异构体，存在于小麦、鼠刺属植物、压榨过的甘蔗渣、甜菜糖蜜等物质中，在商品D-葡萄糖、D-果糖中也有少量存在。D-阿洛酮糖在食品与医疗方面具有巨大应用潜力。食品方面，D-阿洛酮糖作为新型甜味剂具有蔗糖70％甜度，却只有蔗糖热量的0.3％，能够使食品保持甜度的同时改善食品的质构、风味和口感，还能有效减少能量摄入；医疗方面，D-阿洛酮糖具有抑制食欲、调控血糖、保护神经、保护先天免疫系统等生理功能。D-阿洛酮糖已于2014年通过美国FDA安全认证，于2015年获得了GRAS认证。

天然蜂蜜中一般不含有D-阿洛酮糖，而在某些糖浆的工艺生产中，D-阿洛酮糖会成为加工副产物，近年来市场上存在将糖浆掺入蜂蜜来冒充天然蜂蜜的情况，因而采用阿洛酮糖作为靶标检测蜂蜜中的糖浆掺假成为一种有潜力的研究思路。

目前针对D-阿洛酮糖的检测方法研究较少，已有旋光法和液相色谱-蒸发光检测器法，旋光法根据在同一温度条件下D-阿洛酮糖浓度与旋光值具有线性关系而对其含量进行检测，该方法简便快速但应用范围狭窄，灵敏度低；液相色谱-蒸发光检测器法基于样品颗粒对光的散射与质量呈指数关系的特点，应用于D-阿洛酮糖的检测，该方法相对于旋光法灵敏度、精确度较高，但该方法有机试剂用量大，且前处理较为繁琐。

目前尚未见采用离子色谱-脉冲安培检测法对D-阿洛酮糖含量进行检测的报道。

发明内容

本发明首先涉及一种通过检测D-阿洛酮糖来鉴定蜂蜜掺假的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)样品预处理；

(2)使用离子色谱-脉冲安培检测器测定样品中是否含有D-阿洛酮糖；

所述的蜂蜜掺假指在蜂蜜中掺有含D-阿洛酮糖的糖浆；

步骤(1)的具体方法为：

称取蜂蜜样品1～2g于烧杯中，加适量去离子水溶解混匀，转移至容量瓶中，使用去离子水定容并混匀，并过0.22μm滤膜除菌后，按照500-2000倍的稀释倍数进行稀释，稀释液待测；优选的，稀释倍数为2000倍，所述的稀释倍数为：1克蜂蜜样品对应的水的体积量，水的体积单位为毫升。

步骤(2)的具体方法为：

将待测液用离子色谱-脉冲安培检测法对D-阿洛酮糖进行分离和检测，利用保留时间对样品中D-阿洛酮糖进行定性，使用外标法通过外标标准曲线法对样品中D-阿洛酮糖进行定量；

所述离子色谱-脉冲安培检测器的具体检测条件为：

1)色谱柱：Dionex Carbopac PA10(250mm×4mm)；含保护柱：Carbopac PA10Guars(50mm×4mm)

2)工作电极：Gold

3)参比电极：Ag/AgCl

4)工作电位：糖标准四电位，具体如下：

5)流速：1.0mL/min

6)柱温：30℃

7)进样量：25μL

8)洗脱程序：梯度洗脱程序；具体如下：

所述的外标标准曲线的制备方法为：

1)使用去离子水配置D-阿洛酮糖标准工作溶液，浓度梯度分别为0mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L；

2)上述标准溶液分别用于离子色谱-脉冲安培检测器检测，以标准溶液中D-阿洛酮糖浓度为横坐标，以脉冲安培检测器上的响应值峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线。

所述外标法为：

1)将步骤(2)中获得的待测溶液使用离子色谱-脉冲安培检测器检测，得到样品中D-阿洛酮糖峰面积；

2)采用所述外标标准曲线进行定量，计算得出样品中D-阿洛酮糖的含量。

本发明还涉及D-阿洛酮糖在制备检测掺假蜂蜜的试剂或试剂盒中的应用。

本发明还涉及D-阿洛酮糖为标准对照品在检测掺假蜂蜜中的应用。

本发明的有益效果在于：

(一)本发明检测结果准确，重复性性好，检出限低，为200mg/kg，线性范围宽在0.05～2.00mg/L之间，线性相关系数较好(R2＝0.9998)。

(二)本发明前处理方法简单快速，所测D-阿洛酮糖能与高浓度葡萄糖、果糖达到基线分离效果，方法适用性好。

(三)目前关于的检测技术还较为缺乏，本发明首次采用离子色谱-脉冲安培检测器技术测定D-阿洛酮糖含量，操作简便快速，适用于常规检测应用，为D-阿洛酮糖的检测提供技术支撑。

附图说明

图1、洗脱液NaOH浓度对D-阿洛酮糖与果糖、葡萄糖分离的影响。其中横坐标为保留时间(单位为：min)，纵坐标为糖类化合物在脉冲安培检测器上的响应值(单位为：nC)。

图2、稀释因子对蜂蜜样品中D-阿洛酮糖与果糖、葡萄糖分离的影响。其中横坐标为保留时间(单位为：min)，纵坐标为糖类化合物在脉冲安培检测器上的响应值(单位为：nC)。

图3、D-阿洛酮糖标准品与代表性阳性蜂蜜样品色谱图。其中横坐标为保留时间(单位为：min)，纵坐标为糖类化合物在脉冲安培检测器上的响应值(单位为：nC)。

图4、D-阿洛酮糖标准品的结构示意图。

具体实施方式

仪器与试剂：

ICS-5000+离子色谱仪，配有脉冲安培检测器(美国Thermo Fisher Scientific公司)；

Milli-Q IQ 7000超纯水机(美国millipoer公司)；

涡旋混匀器(美国Scientific Industries公司)；

50～52％氢氧化钠溶液(Sigma-Aldrich)；

D-阿洛酮糖标准品(上海阿拉丁公司)纯度99％，D-阿洛酮糖标准储备液浓度为100mg/L配置于去离子水中，在4℃条件下保存。

实施例1、采集蜂蜜和糖浆样品中D-阿洛酮糖含量的测定

步骤1、样品采集

从蜂农处直接采集不同蜜种样品共50个，包括百花蜜10个、油菜蜜10个、荆条蜜10个、椴树蜜10个、洋槐蜜10个等。从网络或超市购买糖浆样品6个，包括果葡糖浆4个，玉米糖浆2个。

步骤2、样品前处理，

称取均匀蜂蜜或糖浆样品1g(精确至0.001g)于烧杯中，加适量去离子水溶解混匀，转移至100mL容量瓶中，去离子水定容，混匀；准确移取取该溶液0.5mL于10mL容量瓶中，去离子水定容，混匀。此溶液过0.22μm滤膜待测。

步骤3、标准工作溶液配置，

使用去离子水配置D-阿洛酮糖标准工作溶液，浓度梯度分别为0mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L

步骤4、离子色谱检测

分别将步骤2中待测样品溶液和步骤3中标准工作溶液用离子色谱-脉冲安培检测器检测，

上述离子色谱-脉冲安培检测器的具体条件为：

1)色谱柱：Dionex Carbopac PA10(250mm×4mm)；含保护柱：Carbopac PA10Guars(50mm×4mm)

2)工作电极：Gold

3)参比电极：Ag/AgCl

4)工作电位：糖标准四电位，具体如下：

5)流速：1.0mL/min

6)柱温：30℃

7)进样量：25μL

8)洗脱程序：梯度洗脱程序；具体如下：

上述溶液均使用电阻率≥18.2MΩ·cm超纯水配置。

步骤5、结果计算

以标准工作溶液中D-阿洛酮糖浓度为横坐标，在意脉冲安培检测器上的响应值峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线。待测样品利用保留时间进行定性，利用工作曲线计算获得样品中D-阿洛酮糖含量。

采集蜂蜜样品检测结果表明，所有样品均未检出D-阿洛酮糖，说明纯正蜂蜜样品中，不含有阿洛酮糖。而采集的6个糖浆样品中，均检出阿洛酮糖，其含量分别为3865mg/kg、1254mg/kg、969mg/kg、5761mg/kg、7342mg/kg、23548mg/kg，说明在糖浆中阿洛酮糖普遍存在，据此可以通过检测蜂蜜中阿洛酮糖含量来判断蜂蜜是否掺假。

实施例2、不同洗脱液NaOH浓度对糖类色谱图的影响

配置5mg/L葡萄糖、果糖、阿洛酮糖混合标准溶液，分别以25、20、15、10、5mmol/LNaOH溶液对其进行洗脱，考察不同NaOH浓度对色谱峰的分离度与峰形的影响，结果如图1所示。

实验发现：葡糖糖与阿D-洛酮糖保留时间相距较远，对测定不造成影响；果糖与D-洛酮糖保留时间相距较近，随NaOH浓度的减小，两者分离度呈上升趋势。另外，随NaOH浓度的减小，D-阿洛酮糖峰保留时间加长，响应值下降。

综合考虑分离度、响应值、分析时间等因素，优选的洗脱液NaOH浓度为15mmol/LNaOH。

实施例3、不同稀释因子对样品中糖类色谱图的影响

选取某代表性阳性蜂蜜样品(其中D-阿洛酮糖含量为2300mg/kg)，以15mmol/LNaOH为洗脱液，对稀释因子分别为200、500、1000、2000的蜂蜜样品进行检测，考察考察不同NaOH浓度对色谱峰的分离度与峰形的影响，结果如图2所示，所述的稀释因子的定义为：每1克蜂蜜样本使用200ml水稀释时，稀释因子为200，每1克蜂蜜样本使用500ml水稀释时，稀释因子为500，每1克蜂蜜样本使用2000ml水稀释时，稀释因子为2000，以此类推。

实验发现：随稀释因子的增大，分离度增加，但实际样品的检出限也同时提高。

综合考虑分离度、灵敏度等因素，优选的稀释比例为1：2000。

实施例4、方法线性关系、检出限、(最低)定量限、回收率和精密度

检测实施例1步骤3中所配置的标准工作溶液，计算线性方程及其相关系数，线性方程为：y＝2.36x-0.058,相关系数R2＝0.9998

采用实施例1所述方法以3倍信噪比(S/N＝3)对应的样品浓度为方法检出限(LOD)，以S/N＝10对应样品浓度为方法(最低)定量限(LOQ)，使用稀释因子2000对样品进行稀释时，得到该方法检出限为200mg/kg，定量下限为700mg/kg。

采用加标回收的方式验证了本发明方法回收率。取代表性空白样品(百花蜜、荆条蜜、椴树蜜、洋槐蜜)，进行3浓度水平的添加，分别为200mg/kg、400mg/kg和2000mg/kg，每添加水平平行进样6次，按照上述步骤进行检测，得到该方法回收率范围为86.5％-101.1％，D-阿洛酮糖保留时间的相对标准偏差范围为0.18％-0.37％，D-阿洛酮糖含量的相对标准偏差范围为1.58％-2.50％。

实施例5、实际样品检测结果

采用实施例1所述方法对市场上采集的的12批样品(洋槐蜜5个，椴树蜜3个，荆条蜜4个)进行检测，其中8个样品未检出D-阿洛酮糖，而在2个洋槐蜜、1个椴树蜜和1个荆条蜜中检出D-阿洛酮糖含量分别为1860mg/kg、1358mg/kg、806mg/kg和1692mg/kg，说明这4个样品具有掺假嫌疑。

实际样品中检测出D-阿洛酮糖阳性结果，说明本发明方法具有良好的实用性，可以用于市售蜂蜜中D-阿洛酮糖含量的测定。同时，也说明本发明提供了一种潜在的用于蜂蜜掺假的技术手段。

最后需要说明的是，以上实施例仅用于帮助本领域技术人员理解本发明的实质，并不用作对本发明保护范围的限定。

Claims (2)

1.一种通过检测D-阿洛酮糖来鉴定蜂蜜掺假的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)样品预处理；

(2)使用离子色谱-脉冲安培检测器测定样品中是否含有D-阿洛酮糖；

所述的蜂蜜掺假指在蜂蜜中掺有含D-阿洛酮糖的糖浆；

步骤(1)的具体方法为：

去离子水溶解蜂蜜样品后，过滤除菌后，按照500-2000的稀释倍数进行稀释，所述的稀释倍数为：1克蜂蜜样品对应的水的体积量，水的体积单位为毫升；

步骤(2)的具体方法为：

用离子色谱-脉冲安培检测法对步骤(1)的样品中的D-阿洛酮糖进行分离和检测：

1)利用保留时间对样品中D-阿洛酮糖进行定性，

2)使用外标法通过外标标准曲线法对样品中D-阿洛酮糖进行定量；

具体检测条件为：

1)色谱柱：DionexCarbopac PA10，其规格为250mm×4mm；

2)工作电极：Gold

3)参比电极：Ag/AgCl

4)工作电位为糖标准四电位，具体如下：

5)流速：1.0mL/min

6)柱温：30℃

7)进样量：25μL

8)洗脱程序为梯度洗脱程序，具体如下：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述的外标标准曲线的制备方法为：

(1)使用去离子水配置D-阿洛酮糖标准工作溶液，浓度梯度分别为0mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L；

(2)上述标准溶液分别用于离子色谱-脉冲安培检测器检测，以标准溶液中D-阿洛酮糖浓度为横坐标，以脉冲安培检测器上的响应值峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线；

所述外标法为：

1)将步骤(2)中获得的待测溶液使用离子色谱-脉冲安培检测法检测，得到样品中D-阿洛酮糖峰面积；

2)采用所述外标标准曲线进行定量，计算得出样品中D-阿洛酮糖的含量。

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