CN112816515A - 一种利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法 - Google Patents

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钟其顶
冯翠萍
樊双喜
刘一诺
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Abstract

本发明提出一种利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法，属于食品检测技术领域。该方法包括：待测蜂蜜样品经前处理后，测试压制水峰的氢谱；所得核磁谱图中，氢谱以3‑(三甲基硅烷基)氘代丙酸钠的化学位移作为0ppm；在5.35ppm至5.40ppm有三重峰，其中，化学位移较小的双峰之间化学位移差为3.7Hz，化学位移较大的双峰之间化学位移差为3.8Hz，证明蜂蜜中掺有糖浆，否则，蜂蜜中未掺糖浆。本发明提出的利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法，操作简易，前处理简单，对样品无破坏性，且无需使用有毒试剂，无需复杂的数据模型对谱图进行分析，可简单、快速、准确的实现蜂蜜中是否掺假糖浆的鉴定。

Description

一种利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法
技术领域
本发明属于食品检测技术领域，尤其涉及一种利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法。
背景技术
蜂蜜是一种被广泛食用的天然食物，主要是由糖类组成，也有其他成分，如酶、氨基酸、有机酸、类胡萝卜素、维生素、矿物质、芳香物质等。它含有丰富的黄酮类化合物和酚酸，具有广泛的生物学特性且可作为天然抗氧化剂。食用蜂蜜的人群主要集中在老人、女性等群体，这些群体的共同特征是需要抗衰老、美容养颜，具有抗氧化性且营养丰富的蜂蜜正好能满足其需求。
而正是由于蜂蜜有广泛的市场，有利可图，蜂蜜的掺假和掩盖植物源、地理源现象越来越严重。这不仅扰乱了市场，损害了消费者的利益，也因为掺假蜂蜜和“赝品源”蜂蜜的流行对检测技术手段提出更高要求。
目前，对蜂蜜的鉴别主要包括花粉鉴别、感官鉴别、理化指标鉴别、仪器分析鉴别等。其中，花粉鉴别耗时，且需要经验丰富的分析师并且强烈依赖于专家的能力和判断力。感官鉴别同样具有一定的主观性。理化指标鉴别如果单个指标鉴别结果具有偶然性，多个指标费时费力。仪器分析鉴别需要结合PCA、HCA、KNN、SIMCA、PLS-DA等不同的分析模型对不同品种的蜂蜜进行区分，操作复杂。
发明内容
本发明提出一种利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法，操作简单，准确性高。
本发明提出一种利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法，包括如下步骤：
待测蜂蜜样品经前处理后，测试压制水峰的氢谱；
所得核磁共振氢谱，以3-(三甲基硅烷基)氘代丙酸钠(TSP)的化学位移作为0ppm；在5.35ppm至5.40ppm有三重峰，其中，化学位移较小的双峰之间化学位移差为3.7Hz，化学位移较大的双峰之间化学位移差为3.8Hz，证明蜂蜜中掺有糖浆，否则，蜂蜜中未掺糖浆。
进一步地，为了避免因pH值的差异造成定量峰化学位移的漂移，可加缓冲溶液来稳定pH值。缓冲溶液可为pH为2的磷酸缓冲溶液。
进一步地，所述前处理还包括对待测蜂蜜样品进行稀释，稀释的倍数为2～6。稀释的倍数小，粘度太大，可能会影响匀场效果，从而影响5.38ppm处信号峰的裂峰。稀释倍数太大，样品浓度太低，5.38ppm的信号峰信噪比会降低，影响判断。
进一步地，所述前处理还包括向待测蜂蜜样品中加入锁场试剂。
进一步地，所述锁场试剂包括氘代锁场试剂或氟代锁场试剂。所述氘代锁场试剂可以为重水等，氟代锁场试剂可为三氟乙钠等。锁场试剂的添加量可根据仪器的灵敏度，例如仪器灵敏度好，对于5ml的核磁管，添加5微升锁场试剂即可。
进一步地，所述压峰水峰的脉冲序列包括zgpr、noesypr1d、noesygppr1d、p3919gp、zggpwg、WET或zgesgp。常用的方法为预饱和方法进行水峰压制【Monakhova Y B,
Figure BDA0002867685800000021
H,Humpfer E,et al.Application of automated eightfold suppression ofwater and ethanol signals in 1H NMR to provide sensitivity foranalyzingalcoholic beverages[J].Magnetic Resonance in Chemistry,2011,49(11):734-739.】。
进一步地，测试时，温度为299.9-300.1K；采用预饱和法压制水峰时，弛豫延迟时间至少为4s，空扫次数至少为4，采样时间至少为4s，谱宽为20ppm。
进一步地，所述糖浆包括玉米糖浆或大米糖浆中的至少一种。具体地，所述蜂蜜中糖浆的检测限不低于0.02wt％。即在本实施例的检测条件下，玉米糖浆或大米糖浆的最低添加量为蜂蜜质量的0.02％才能被检测到。
进一步地，利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法，包括如下步骤：
a)将待测蜂蜜样品用水稀释，得待测混合物；
b)向步骤a)得到的待测混合物中，可往其中加入缓冲溶液,并调pH值为固定值；
c)加入锁场试剂和用于定化学位移为零的定标物质；其中，锁场试剂为氘代锁场试剂和氟代锁场试剂，定标物质为3-(三甲基硅烷基)氘代丙酸钠(TSP)；
d)将步骤c)所得待测混合物进样后，建立测氢谱的文件，调用压制水峰的脉冲序列，然后锁场、匀场、调谐；
e)步骤d)采样结束后得到的原始数据，经傅里叶变换，相位校正，基线校正，将TSP的化学位移定为0ppm，得核磁谱图；
f)分析步骤e)所得核磁谱图，在5.35ppm至5.40ppm有三重峰，其中，化学位移较小的双峰之间的化学位移差为3.7Hz，化学位移较大的双峰之间的化学位移差为3.8Hz，证明蜂蜜中掺有糖浆，否则，蜂蜜中未掺糖浆。
本发明具有以下优势：
本发明提出的利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法，操作简易，前处理简单，对样品无破坏性，且无需使用有毒试剂，无需复杂的数据模型对谱图进行分析，可简单、快速、准确的实现蜂蜜中是否掺假糖浆的鉴定。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1掺糖浆的蜂蜜的氢谱图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明实施例1未掺糖浆的蜂蜜氢谱局部放大图；
图4为本发明实施例1未掺糖浆的蜂蜜及添加不同量糖浆的对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
1所用试剂材料及仪器设备
1.1所用试剂：蜂蜜样品为蜂蜜厂家提供保证真实的样品；糖浆样品为市场购买样品(玉米糖浆)；叠氮化钠(高纯，NaN3，Biotopped，China)；3-(三甲基硅基)氘代丙酸钠(98％，CIL，USA)；磷酸二氢钾(98％，CIL，USA)；重水(99.9％，青岛腾龙微波科技有限公司)；氢氧化钾(分析纯,北京化工厂)；氢氧化钠(分析纯,北京化工厂；磷酸(分析纯,北京化工厂)；盐酸(分析纯,北京化工厂)。
1.2所用仪器：Bruker AvanceⅢHD 400M波谱仪(Bruker Biospin，Rheinstetten，德国)；Bruker自动进样器(SampleJet)；Bruker SampleJet 5mm高通量核磁管(BrukerBiospin，Rheinstetten，德国)；涡旋混合器(MX-S)，大龙兴创实验仪器(北京)有限公司；布鲁克pH计(Bruker Biospin，Rheinstetten，德国)。
2样品配制和测试步骤
2.1配制缓冲溶液：
2.1.1用天平准确称取0.13g NaN3和1.0g TSP于10mL容量瓶中，用D2O将其溶解并准确定容至10mL，得到100g/L TSP溶液和13g/L NaN3溶液。
2.1.2准确称取8.0g KH2PO4，转移至200mL容量瓶中，加入100mL D2O将其溶解，然后加入5mL磷酸以及2mL 100g/L TSP溶液和13g/L NaN3溶液，最后再加入50mL D2O。24小时后，准确测定该缓冲溶液pH值，配制pH>为2.0的磷酸缓冲溶液。
其中，若pH>2.0，则加入少量磷酸调整，若pH<2.0，则加入KH2PO4固体粉末，直至pH稳定在2.0±0.02。
2.2样品溶液的配制：
称取2.5g蜂蜜于10ml的容量瓶中，用去离子水定容至10ml。将以上配制的蜂蜜水溶液在混旋机涡旋10min。取900μl以上配制的蜂蜜溶液，加入100μl磷酸缓冲溶液。混旋机上混匀1min，用1M的HCl/NaOH调pH值为3.1。取600μl于5ml核磁管中测试。
2.3调整测试参数并测试：
首先进样，然后锁场和匀场，用布鲁克的预饱和标准脉冲noesygppr1d测压制水峰的氢谱。测试温度为300K(±0.1)，弛豫延迟时间D1＝4s，空扫次数DS＝4，扫描次数NS＝8，采样时间AQ＝4s，谱宽SW＝20ppm。
2.4数据处理：
得到的测试结果，线宽因子LB＝0.3时，傅里叶变换，相位校正，基线校正，将TSP的信号化学位移定为0ppm。
3测定结果
在5.38ppm处有三重峰，化学位从小到大，化学位移较小的两个峰的距离为3.7Hz，化学位移较大的两个峰的化学位移差为3.8Hz，表明蜂蜜样品掺有糖浆。
4方法验证
将未加糖浆的蜂蜜样品按照实施例1的方法测试得到氢谱图，见附图3，再将添加了不同量糖浆的蜂蜜样品(糖浆在蜂蜜中的质量分数分别为2％、4％、5％、8％、10％)同样按照实施例1的方法分别测试得到氢谱图，得到叠加对比图，见图4。由图3和图4可见，未加糖浆的蜂蜜样品在5.35ppm至5.40ppm没有三重峰，添加糖浆的蜂蜜样品在5.35ppm至5.40ppm处有三重峰，随糖浆添加量的增加5.35ppm至5.40ppm处的三重峰峰高逐渐变大，由此可充分说明5.35ppm至5.40ppm处三重峰是糖浆样品的特征峰，可用其判断是否添加糖浆。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用核磁共振氢谱鉴别蜂蜜中掺假糖浆的方法，包括如下步骤：
待测蜂蜜样品经前处理后，测试压制水峰的氢谱；
所得核磁共振氢谱以3-(三甲基硅烷基)氘代丙酸钠的化学位移作为0ppm；在5.35ppm至5.40ppm有三重峰，其中，化学位移较小的双峰之间化学位移差为3.7Hz，化学位移较大的双峰之间化学位移差为3.8Hz，证明蜂蜜中掺有糖浆，否则，蜂蜜中未掺糖浆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述前处理还包括对待测蜂蜜样品进行稀释，稀释的倍数为2～6。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述前处理包括向待测蜂蜜样品中加入pH为2的磷酸缓冲溶液。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，
所述前处理还包括向待测蜂蜜样品中加入锁场试剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述锁场试剂包括氘代锁场试剂或氟代锁场试剂。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
压制水峰的氢谱，所用脉冲序列包括zgpr、noesypr1d、noesygppr1d、p3919gp、zggpwg、WET或zgesgp。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
采用预饱和法压制水峰时，弛豫延迟时间至少为4s，空扫次数至少为4，采样时间至少为4s，谱宽为20ppm；测试时，温度为299.9-300.1K。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述糖浆包括玉米糖浆或大米糖浆中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述蜂蜜中糖浆的检测限不低于0.02wt％。
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