CN112378886B - 一种基于光散射技术鉴别陈酿食醋真假的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光散射技术鉴别陈酿食醋真假的方法。该方法包括如下步骤：采集不同类别的食醋标准品，离心去除沉淀物得到上清液，用光散射设备对上清液进行原位检测，获得光散射标准数据；取待检测样品，离心处理得到上清液，利用光散射设备检测，获得待检测样品的光散射数据；将待检测样品的光散射数据与步骤(1)获得的同类食醋标准品的光散射标准数据进行对比，实现对陈酿食醋真假的鉴别。本发明的鉴定方法可有效鉴别出造假醋和掺水醋，相比于现有的电镜测定、红外测定、色谱分析等检测手段，具有操作简便、样品无损、测定快速、重现性高、使用量少、适用性广等优点。

Description

一种基于光散射技术鉴别陈酿食醋真假的方法

技术领域

本发明属于食品的分析检测技术领域，特别是涉及一种基于光散射技术鉴别食醋真假的方法。

背景技术

醋，种类众多，按不同原料酿造可以分为香醋、陈醋、米醋、麸醋、果醋(含意大利黑醋)等。醋不仅是世界各国人民重要的菜肴佐料，更具有生理活性，《本草纲目》有言，“醋，散淤血、治黄疸、黄汉”，还认为能“开胃、养肝”之效。然而对于各类陈酿食醋而言，产品造假的问题一直难以解决，常见的两种造假方法包括：一、掺假勾兑，以醋酸，褐色或者黑色色素勾兑代替，二、掺水稀释。上述造假问题的存在制约了醋类产品的品质控制与提升。

现有检测方法较多，如红外指纹图谱构建，同步荧光指纹图谱构建，特征活性成分鉴定，HPLC-MS分析鉴定，GC-MS分析鉴定以及电子舌、电子鼻等高分析技术手段，然而这些方法目前存在操作复杂，指标繁琐，特征性检测指标不全面等诸多问题，不能有效判断及鉴定陈酿食醋造假问题。以往的检测方式精度较高，可具体检测到单分子成分，但是越是精度高，特征分子越明确，越是容易被不法分子利用进行针对性添加勾兑，反而导致造假情况的泛滥，现在亟需一种有效鉴假且方便快捷的检测方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于光散射技术鉴别食醋真假的方法，对于产品品质控制与提升，产品真伪性及品质判断具有重要意义。

为了达到上述的目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于光散射技术鉴别陈酿食醋真假的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)采集不同类别的陈酿食醋标准品，离心去除沉淀物得到上清液，用光散射设备对上清液进行原位检测，获得光散射标准数据；

(2)取待检测样品，离心处理得到上清液，利用光散射设备检测，获得待检测样品的光散射数据；

(3)将待检测样品的光散射数据与步骤(1)获得的同类食醋标准品的光散射标准数据进行对比，实现对陈酿食醋真假的鉴别。

在上述方法中，优选的，所述步骤(1)对同一类别的食醋标准品检测两次以上，光散射标准数据取两次以上检测的平均值。

在上述方法中，优选的所述不同类别的陈酿食醋包括陈醋、香醋、果醋、黑醋、特醋、麸醋、老醋、米醋、番薯醋中的任意一种，且发酵或陈酿周期在6个月以上。

在上述方法中，优选的，所述离心条件为1000-10000g，离心时间为5-30min。

在上述方法中，优选的，所述光散射设备为动态光散射仪系列、多角度动/静态散射仪、纳米颗粒跟踪分析仪中的任意一种。

在上述方法中，优选的，光散射标准数据为平均粒径和/或光散射强度。

在上述方法中，优选的，鉴别陈酿食醋真假的标准为：当待检测样品光散射强度较低，一般低于5000个光散射强度单位，远低于标准数据光散射强度(小于标准数据光散射强度的1/2)或检测不出特定粒径(测定偏差RSD＞10％)时，待检测样品为掺假勾兑产生的假的食醋；当标准数据光散射强度为待测样品的2倍以上，可以检测出特定粒径(测定偏差RSD＜10％)时，待检测样品为掺水稀释产生的假的食醋。

本申请发明人研究发现，食品体系中存在大量随加工伴生的自组装纳米结构。食醋在发酵过程发生丰富的美拉德反应，蛋白质和糖类的反应产物为微纳米颗粒提供了结构骨架，且在陈酿过程中纳米颗粒进一步组装，丰度大大增强。纳米颗粒是一群尺寸介于1-1000nm的胶体粒子，按照其化学分类，胶体粒子具有区别于单分子的丁达尔现象，在激光照射下发生强烈的散射现象。基于光散射信号捕捉的光散射技术可通过检测光散射信号，测定胶体颗粒的光散射性质，如尺度大小及光散射强度。此前，光散射强度一直尚未被应用到产品特征性指标分析应用中。

掺假食醋中，主体为醋酸、水分子及色素等游离分子，复合超分子纳米结构较少或不存在，光散射强度较小，由此可进行区分陈酿食醋和掺假食醋。同时，陈醋掺水勾兑后，其中纳米颗粒浓度下降，光散射强度下降，可对应浓度进行区分。光散射强度与颜色深浅，荧光强度等易造假因素无关，只取决于本身纳米结构尺度大小及数量。光散射强度可作为产品特异性评价指标，综合了尺度大小和颗粒数目两项指标，相比其中任何一项指标，伪造难度更大。并且，这种指标相比传统化学分析指标，特异性更强，即目前产业界尚无精准尺度的纳米材料制造技术，无法通过添加纳米颗粒达到造假效果。由此基于陈酿食醋的光散射数据比对技术，有望对应解决陈酿食醋掺假、掺水等问题。

为了光散射性质的精确测定，前处理及测定方法必须对样品无损，尽可能保持原有性状。超滤、透析、化学沉降等前处理方式均会对样品产生较大影响，而采用离心的方法在去除大颗粒物及沉淀物的干扰的同时，也可有效避免对醋体系的破坏，保证样品后续在检测过程中的可靠度。

本发明中掺假勾兑产生的假的食醋是指以醋酸和焦糖色素兑水得到的，这一类型的假的食醋体系中不含或少量含有胶体粒子，因此不会发生丁达尔现象，通过激光检测无法得到可靠的光散射信号；而掺水稀释产生的假的食醋的浓度会显著低于标准食醋，光散射强度能精确反应浓度的变化。以上所有测定须在相同测定方式下进行对比。

本发明的优点在于：

本发明的鉴定方法无需通过透析、膜滤、色谱等方法预先分离或富集纳米成分，只需对所述食醋标准品进行离心去除沉淀物，通过对比待测样品和标准品的光散射数据即可有效鉴别出造假醋和掺水醋，相比于现有的电镜测定、红外测定、色谱分析等检测手段，具有操作简便、样品无损、测定快速、重现性高、使用量少、适用性广等优点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

除非另作定义，本公开所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内有一般技能的人士所理解的通常意义。

实施例1：陈醋的测定

购买市面上三款陈醋，分别取出一定体积，于5000g离心条件下初步离心，取上清1mL至激光粒度仪测试皿中，设定条件温度(Temperature)为25℃，粘度(Viscosity)为0.8872cP，折光率(RI)为1.330，测定时间约8min。在此条件下，测定陈醋的光散射信号，测试结果见表1。结果显示，陈醋中存在胶体颗粒，具有特定的粒径(测定偏差RSD＜5％)，以及较强的光散射信号(＞10000Kcps)，显著强于掺假醋。

表1不同陈醋产品的光散射数据

实施例2：香醋的测定

购买市面上三款香醋，分别取出一定体积，于5000g离心条件下初步离心，取上清1mL至激光粒度仪测试皿中，设定条件温度(Temperature)为25℃，粘度(Viscosity)为0.8872cP，折光率(RI)为1.330，测定时间约8min。在此条件下，测定陈醋的光散射信号，测试结果见表2。结果显示，香醋中存在胶体颗粒，具有特定的粒径(测定偏差RSD＜5％)，以及较强的光散射信号(＞10000Kcps)，显著强于掺假醋。

表2不同香醋产品的光散射数据

实施例3：掺假陈酿食醋的测定

分别制备含3，6，9g/100mL冰醋酸与1％的褐色色素的造假醋溶液。其中冰醋酸模拟正常食醋中乙酸含量及酸度，色素用以模拟正常陈酿食醋的黑褐色色泽。取1mL该溶液至激光粒度仪测试皿中，设定条件温度(Temperature)为25℃，粘度(Viscosity)为0.8872cP，折光率(RI)为1.330，测定时间约8min。在此条件下，测定掺造假醋的胶体性质，测试结果见表3，结果显示，勾兑醋均无特定粒径(测定偏差RSD＞10％)，且光散射强度较低(＜5000Kcps)，说明造假醋中基本上不含有胶体粒子。与其他陈酿食醋相对比，区别明显，由此快速鉴定为掺假醋。

表3不同比例冰醋酸及色素勾兑醋的光散射数据

实施例4：掺假陈酿食醋的测定

分别制备含乙酸乙酯(Ethyl acetate)，氨基态氮(Amino nitrogen)，以及乙酸乙酯+氨基态氮(Ethyl acetate+Amino nitrogen)的掺假陈酿食醋。先制备三份含6g/100mL冰醋酸，1％的褐色色素的造假醋溶液，分别添加3g/100mL乙酸乙酯，0.2g/100mL氨基态氮及3g/100mL乙酸乙酯+0.2g/100mL氨基态氮，制成掺假醋。其中冰醋酸模拟正常食醋中乙酸含量及酸度，色素用以模拟正常陈酿食醋的黑褐色色泽，乙酸乙酯及氨基态氮分别为醋的特征分子成分。取1mL该溶液至激光粒度仪测试皿中，设定条件温度(Temperature)为25℃，粘度(Viscosity)为0.8872cP，折光率(RI)为1.330，测定时间约8min。在此条件下，测定掺造假醋的胶体性质，测试结果见表4，结果显示，勾兑醋均无特定粒径(测定偏差RSD＞10％)，且光散射强度较低(＜5000Kcps)，说明造假醋中基本上不含有胶体粒子。与其他陈酿食醋相对比，区别明显，由此快速鉴定为掺假醋。

表4冰醋酸、色素及特征成分勾兑醋的光散射数据

注：6g/100mL冰醋酸，3g/100mL乙酸乙酯，0.2g/100mL氨基态氮

实施例5：掺水陈醋的测定

购买市面上一款陈醋，取出一定体积，于5000g离心条件下初步离心，取上清，分别用蒸馏水稀释2，5，10倍后，添加1mL至激光粒度仪测试皿中，设定条件温度(Temperature)为25℃，粘度(Viscosity)为0.8872cP，折光率(RI)为1.330，测定时间约8min。在此条件下，测定掺水陈醋的光散射性质，测试结果见表5。结果显示，掺水稀释十倍的陈醋中仍检测到存在胶体颗粒，其粒径分布与未稀释陈醋相近，光散射强度约为稀释陈醋的十分之一，线性较好，区别较大。这说明掺水后，陈醋中胶体颗粒浓度随着下降，且具有一定线性关系。由此，可跟据光散射强度区别掺水陈醋，并判断“原浆”稀释程度。

表5不同掺水程度陈醋的光散射数据

实施例6：掺水香醋的测定

购买市面上一款陈醋，取出一定体积，于5000g离心条件下初步离心，取上清，分别用蒸馏水稀释2，5，10倍后，添加1mL至激光粒度仪测试皿中，设定条件温度(Temperature)为25℃，粘度(Viscosity)为0.8872cP，折光率(RI)为1.330，测定时间约8min。在此条件下，测定掺水香醋的光散射性质，测试结果见表6。结果显示，掺水稀释十倍的香醋中仍检测到存在胶体颗粒，其粒径分布与未稀释陈醋相近，光散射强度约为稀释香醋的十分之一，线性较好，区别较大。这说明掺水后，香醋中胶体颗粒浓度随着下降，且具有一定线性关系。由此，可跟据光散射强度区别掺水香醋，并判断“原浆”稀释程度。

表6不同掺水程度香醋的光散射数据

以上实施例充分展示了酿造醋中丰富的纳米颗粒真实存在现象，并基于光散射技术快速区别食用醋和掺假醋的区别，可以此作为品质评价、调控及判断的新型快速检测方法。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于光散射技术鉴别陈酿食醋真假的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）采集不同类别的陈酿食醋标准品，离心去除沉淀物得到上清液，用光散射设备对上清液进行原位检测，获得光散射标准数据；

（2）取待检测样品，离心处理得到上清液，利用光散射设备检测，获得待检测样品的光散射数据，光散射数据包括粒径和光散射强度；

将待检测样品的光散射数据与步骤（1）获得的同类食醋标准品的光散射标准数据进行对比，实现对陈酿食醋真假的鉴别。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）对同一类别的食醋标准品检测两次以上，光散射标准数据取两次以上检测的平均值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同类别的陈酿食醋为陈醋、香醋、黑醋、特醋、麸醋、米醋、番薯醋中的任意一种，且发酵或陈酿周期在6个月以上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，离心条件为1000-10000 g，离心时间为5-30 min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光散射设备为动态光散射仪系列、多角度动/静态散射仪中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的方法，光散射标准数据为平均粒径和/或光散射强度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）鉴别陈酿食醋真假的标准为：

（1）当待检测样品光散射强度低于5000个Kcps，且小于标准数据光散射强度的1/2时，待检测样品为掺假勾兑产生的假的陈酿食醋；

（2）当待检测样品光散射强度低于5000个Kcps，且待检测样品检测不出特定粒径，即测定偏差RSD＞10%时，待检测样品为掺假勾兑产生的假的陈酿食醋；

（3）当标准数据光散射强度为待测样品的2倍以上，且待测样品可以检测出特定粒径，即测定偏差RSD＜10%时，待检测样品为掺水稀释产生的假的食醋。

8.权利要求1-7中任一项所述方法在分析食用醋掺假、掺水和品质评价中的应用。