陈兰珍1、2,赵静1,叶志华2,钟艳萍3
1.中国农业科学院蜜蜂研究所,北京100093
2.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,北京100081
3.中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083
摘要：如何有效鉴别蜂蜜真伪是目前我国蜂产品质量控制的难题之一。提出了一种用傅里叶变换近红外光谱结合判别偏最小二乘法(DPLS)快速鉴别蜂蜜真伪的新方法。首先采集了71个商品蜜样品的近红外光谱数据,其中包括27个纯蜂蜜和44个掺假蜂蜜,然后5次随机划分建模集样本和验证集样本,并对建模样本进行不同光谱预处理,选择并优化不同波段范围和主
成分数,用DPLS法建立了5组蜂蜜样本的真伪鉴别模型,外部交叉验证法预测模型。通过对结果进行比较分析,5组校正模型中真蜂蜜和掺假蜂蜜的总体识别准确率分别为91.49%,94.68%,92.98%,93.86%,94.87%;预测样本的识别准确率为86.96%~93.75%,其中模型2,3,4中掺假蜜的识别准确率达100%。研究结果表明,该方法可作为鉴别商品蜜真伪的一种快速筛选技术,在我国蜂蜜质量监控中具有重要意义。
关键词：蜂蜜;近红外光谱;判别偏最小二乘法;掺假
中图分类号:$896;0657.3 文献标识码:ADOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2008)11—2565-04
引言
蜂蜜是蜜蜂采集蜜源植物的花的蜜腺后加入自身特殊物质,贮存在巢脾里酿制而成的甜味物质[1]。根据国际食品法典,欧盟蜂蜜标准等其他国际标准对蜂蜜的定义,蜂蜜作为纯天然食品,不允许添加外来物质或从蜂蜜中去除某些成分[2]。我国是世界蜂蜜生产和出口大国,年产20万吨,其中约10万吨出口欧盟、美国、日本等国家。随着近年来经济发展和人们生活水平的提高。蜂蜜因具有良好的保健功效而备受国内消费者青睐,消费量逐年上升[3]。然而,许多经营商受到利益驱使,利用市场对蜂蜜质量的监控不足、鉴别掺假蜂蜜技术薄弱及消费者难以识别真假蜂蜜等弱点,将掺假蜂蜜或假蜜充当真蜜销售的行为严重损害了消费者利益,阻碍了中国蜂业的健康发展。因此研究快速、准确方法鉴定蜂蜜真伪,对于维护蜂业发展,提高蜂蜜质量的市场竞争力有着直接的现实意义。
蜂蜜中除了含有85%~95%的糖类物质外,还含有丰富的氨基酸、维生素、矿物质等营养物质[4、5]。在蜂蜜中掺入价廉的果葡糖浆是目前国内市场上最常见的蜂蜜掺假手段之一,其在品质和营养价值方面与纯蜂蜜差异较大。但由于糖浆与蜂蜜中果糖、葡萄糖成分类似,难以用感官和常规化学分析手段检出[6]。目前较常用的是稳定碳同位紊方法测定蜂蜜中掺入C-4植物糖的量[7、8]。然而该方法所用的同位素质谱仪价格昂贵,测定时间较长[9]。
近红外光谱(NIRS)分析技术具有速度快,成本低以及重现性好等优点[10],近年来被成功地应用于食品[11、12]、医药[13]、农业[14、15]等领域。国内有关近红外应用于蜂蜜的相关报道较少,国外关于NIR技术鉴别掺假蜂蜜的研究文献也有限,其研究手段主要是通过在实验室中将蜂蜜人为掺人糖浆进行测定[16],而且还未见用判别偏最小二乘法(DPLS)建立蜂蜜真伪模型。为克服传统理化方法中检测周期长,成本高等缺点[17],同时为结合我国蜂蜜生产销售实际情况,本文主要探讨了应用傅里叶变换漫透射技术和判别偏最小二乘法快速鉴别市售蜂蜜的真假。
1、材料与方法
1.1近红外光谱仪器及其参数
MPA傅里叶变换近红外光谱仪(德国Bruker公司),带有InGaAS检测器,液体光纤探头(2mm光程)及OPUS分析软件。
1.2实验材料
实验中所用蜂蜜样本共71个,均是从市场上抽检出的经过加工浓缩的商品蜜,以是否掺C-4植物糖为检测指标判定蜂蜜真假,同时结合感官分析,判定有44个掺假蜂蜜样本和27个真蜂蜜样本。