氢核磁共振技术鉴别掺假蜂蜜的研究

2020-10-03毛侦军浙江大学化学系浙江杭州310058

化工管理 2020年16期

毛侦军(浙江大学化学系，浙江杭州 310058)

0 引言

蜂蜜是一种天然的保健食品，富含对人体有益的营养物质，深受广大人们群众的喜爱。但是，近年来随着国内外消费者对蜂蜜需求的不断增大，蜂蜜市场开始乱象丛生，蜂蜜的质量问题也不断出现，比如有不法分子将蔗糖、麦芽糖浆、果葡糖浆、人工果葡萄浆、淀粉等廉价糖类物质掺入到正常蜂蜜中，甚至制作假蜂蜜[1]。众所周知，掺假蜂蜜不仅没有真正蜂蜜的营养成分和保健功能，而且还危害消费者的身心健康。因此如何科学地检测蜂蜜质量及制定严格的质量标准是目前蜂蜜行业发展中亟待解决的关键问题之一。

针对不一而足、层出不穷的蜂蜜掺假方式，蜂蜜真伪的检测手段也在不断发展。从传统的感官上观测到对理化指标的检测[2]，再到依靠现代精密、高端仪器分析技术来进行精准鉴别。目前比较常用的仪器分析方法有色谱及色谱联用技术、光谱分析法、扫描量热法、电化学分析法等[3,4]。以上这些检测方法虽然各有所长，但普遍检测过程复杂且耗时耗力。而核磁共振技术由于对样品无破坏性，制备样品简单，能够快速确定标志物等优点，在鉴别真伪蜂蜜检测的快速准确方面已经显示出良好的应用前景[5-6]。在本实验中，对天然的洋槐蜜和劣质蜂蜜进行氢核磁共振技术检测，发现天然的洋槐蜜和劣质蜂蜜所含有的主要成分比较类似，但微量成分在含量上还是存在明显的差异，所以在快速精准鉴别真伪蜂蜜有一定的用武之地。

1 实验部分

1.1 仪器

WNMR-I-400 MHz 核磁共振波谱仪(武汉中科牛津波谱技术有限公司)；METTLER TOLEDO 电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)；JIDI-4D-WS 自动平衡离心机(美国贝克曼公司)；Vortex QL-901 漩涡混合器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司)；5mm 核磁管(美国Wilmad 公司)。

1.2 试剂

磷酸氢二钠、磷酸二氢钠(分析纯，均国药集团化学试剂有限公司)；重水(Deuterium oxide，99.9% D，萨恩化学技术有限公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 标准品及供试品溶液配制

配样方法为称取蜂蜜100mg，加入500μL 磷酸缓冲液(0.2mol/L，Na2HPO4/NaH2PO4，pH=7.0，99.9% D2O)，使用漩涡混合器将其摇匀，在室温下静置5min 后，接着用自动平衡离心机离心5min，转速为5000rpm，然后取其上层清液500μL 加入到5mm 核磁管中并密封，核磁共振波谱均用WNMR-I-400MHz 核磁共振波谱仪检测，波谱仪配有STM 全自动调谐探头，检测以D2O 为溶剂，上机测试。

1.3.2 核磁测试条件

使用中科牛津波谱仪标准实验参数PROTON16，脉冲序列为S1pul 30，谱宽SW 20.2682，中心频率 2400Hz，测试温度298K，观察频率400MHz，脉冲宽度p1 10.25μs，采样时间AQ 4.00s，延迟时间d1 1s，扫描次数ns 16。

2 结果与讨论

化学位移常常是核磁共振氢分析中的重要参数，确切的化学位移值不仅取决于分子的化学结构、氘代溶剂、测试温度及核磁共振分析所用的磁场强度及其它相邻的官能团，还和待测样品溶液的酸碱度有必然的关系。实验使用pH 值为7.0 的磷酸缓冲液配置样品溶液，可以保证所有待测的样品有统一的酸碱度，减少化学位移值误差带来精准分析鉴定的不确定性。

蜂蜜的主要成分是糖类，并且大部分是果糖和葡萄糖，含量在65%以上。一般情况下，蜂蜜中的蔗糖含量应低于5%。实验中首先使用相同条件依次测定洋槐蜜、蔗糖和劣质蜂蜜的核磁共振氢谱，核磁分析结果见图1。从3 张核磁共振氢谱中可以发现，2 号谱图中蔗糖有明显特征峰，即化学位移δ 为5.4ppm的质子峰，由于受邻位质子影响，其裂分成二重峰，耦合常数J=4.0Hz。如图1 所示，通过积分计算，发现1 号谱图中洋槐蜜中化学位移值δ 为5.4ppm 的积分面积相对化学位移值δ 3.2ppm为0.03，即可推导出洋槐蜜中蔗糖的含量约为3%，满足蜂蜜中的蔗糖含量应低于5%的要求，所以可以确定该洋槐蜜中没有添加蔗糖。而3 号谱图劣质蜂蜜中主成分和正常蜂蜜比较接近，且果糖和葡萄糖的含量在65%以上，但是其指纹区缺少正常蜂蜜中含有的多酚物质，比如绿原酸、咖啡酸、对香豆酸等多酚物质，且蔗糖的含量远远大于5%。所以使用核磁共振氢谱能够快速鉴别出洋槐蜜和劣质蜂蜜的蔗糖含量，并根据核磁共振氢谱指纹区准确区分是否含有正常蜂蜜中的多酚物质。

通过氢核磁共振技术对不同来源的蜂蜜进行检测，方法具有制样简单、检测快速、无需制作标准曲线等优点，且检测结果准确，适用于鉴别市场上的掺假蜂蜜。