辐照法快速鉴别海水和淡水珍珠粉

陈志强 郭丰辉 童银洪 刘永

（1.深圳市计量质量检测研究院，广东深圳 518055；2.广东海洋大学珍珠研究所，广东湛江 524025）

《中华人民共和国药典》记载：珍珠具有安神定惊、明目消翳、解毒生肌和润肤祛斑的功效，主治惊悸失眠、惊风癫痫、目赤翳障、疮疡不敛和皮肤色斑，历来都是传统的中药材，在医药领域得到了广泛应用[1]。珍珠按照生长水域分为海水珍珠和淡水珍珠，将珍珠粉碎、磨细可制成珍珠粉，珍珠粉广泛用于化妆品、保健品和医药行业。海水珍珠粉和淡水珍珠粉中的微量元素与氨基酸组成不同[2-3]，海水珍珠粉中富含Na、Sr、K、Mg 和B 元素，而淡水珍珠粉中富含Mn、Ba、Fe 和Cr 元素。相对于淡水珍珠，海水珍珠中酪氨酸的含量较高。从美容药用功效来说，海水珍珠粉优于淡水珍珠粉[4]，海水珍珠粉的价格也大大高出淡水珍珠粉。但目前市场上珍珠粉商品混杂不清，大多未标明是海水还是淡水珍珠粉，政府市场监管缺乏鉴别标准依据，不利于珍珠粉的应用推广。

十多年来已有许多淡水和海水珍珠粉鉴别方法的研究，包括性状形貌观察、元素的测定、氨基酸的测定、方解石含量测定和光谱分析等鉴别方法，但这些鉴别方法需要专用设备，实施成本高或者耗时较多[5-6]，难以满足目前市场监管的需要。因此，亟需开展海水和淡水珍珠粉鉴别方法的科学研究，提出更快速、有效的鉴别方法。

钴60-γ 射线辐照处理是一种普遍的、安全可靠的消毒灭菌和改变材料性能的辐照处理方法，目前已在农业科研和农产品加工中得到广泛应用[7]。钴60-γ 射线辐照处理具有穿透力强、节能价廉、快速均匀和绿色高效等优点，不会对处理物产生污染和形成残留，世界卫生组织WHO、国际粮农组织FAO 和国际原子能机构IAEA 等国际组织认为：钴60-γ 射线辐照处理是一种安全的加工处理方法[8]。自1988 年以来许多学者采用辐照处理对淡水珍珠的改色、珍珠蚌贝壳板材色泽优化等开展了一些研究，结果表明，钴60-γ 射线辐照可以改变淡水珍珠及其贝壳板材的色泽[9-12]，但目前尚无采用钴60-γ 射线辐照技术对海水和淡水珍珠粉进行鉴别的报道。

本研究以常见海水和淡水珍珠粉为对象，通过钴60-γ 射线辐照处理，进行珍珠粉颜色变化的对比观察，以期为海水和淡水珍珠粉的快速、简便、准确的鉴别提供依据。

1 材料与方法

本实验在广州辐锐高能技术有限公司进行，辐照源为钴60-γ 射线，装源为100 万居里。实验材料：海水珍珠粉，源于广东湛江市流沙湾的马氏珠母贝生产的海水有核珍珠；淡水珍珠粉，源于浙江诸暨市山下湖镇的三角帆蚌生产的淡水无核珍珠。

对于淡水无核珍珠采用FW80 微型高速万能试样粉碎机（北京市永光明医疗仪器厂，下同）粉碎后，再放入玛瑙研钵中研磨，过120 目标准筛（筛孔孔径0.125 mm），备用；对于海水有核珍珠，先去掉珠核，再采用FW80 微型高速万能试样粉碎机粉碎后，再放入玛瑙研钵中研磨，过120 目标准筛（筛孔孔径0.125 mm），备用。

实验方法：随机取海水珍珠粉和淡水珍珠粉各0.5 g，用白色透明塑料袋包装，由自动系统送进上述钴60-γ 辐照装置中，分别辐照3 h、6 h、9 h、12 h 和15 h，采用重络酸钾（银）剂量计检测其实际辐照吸收剂量。分别取样观察海水珍珠粉和淡水珍珠粉的颜色变化情况，采用VIVO Y3 型数字手机进行拍照，并与未辐照的珍珠粉样品进行对比。

2 结果与分析

经过重络酸钾（银）剂量计检测，辐照3 h、6 h、9 h、12 h 和15 h 后，海水和淡水珍珠粉的实际吸收剂量分别为3 kGy、6 kGy、9 kGy、12 kGy 和15 kGy。

钴60-γ 射线辐照明显改变淡水珍珠粉的颜色，辐照3 h～15 h 后，淡水珍珠粉颜色变深，由灰白色转变为深灰色，如图1 所示。同样条件下，钴60-γ 射线辐照3 h～15 h 后，海水珍珠粉颜色没有发生变化，如图2 所示。

图1 淡水珍珠粉辐照前后示意图

图2 海水珍珠粉辐照前后示意图

在室内室温环境下，将完成辐照处理后的海水珍珠粉和淡水珍珠粉保存6 个月，其颜色无变化。

3 结论与讨论

从图1 和图2 可见，采用钴60-γ 射线（装源为100 万居里）对海水珍珠粉和淡水珍珠粉进行辐照处理3 h～6 h，淡水珍珠粉颜色由灰白色转变为深灰色，而海水珍珠粉的颜色没有变化。从辐照剂量来看，接受钴60-γ 射线辐照剂量3 kGy～6 kGy 时，淡水珍珠粉颜色变化明显，大多呈现深灰色。而海水珍珠粉接受辐照剂量3 kGy～6 kGy 时，其颜色无变化。据此，可以快速鉴别海水珍珠粉和淡水珍珠粉。

已有研究证实，相对于海水珍珠粉，淡水珍珠粉中富集Mn、Fe、Cr 元素[3,13]。在钴60-γ 射线辐照下，淡水珍珠粉中的低价Mn、Fe、Cr 转化为深灰色的高价Mn、Fe、Cr，同时珍珠粉中有机质的结构构象也会发生改变而呈现一定的颜色，随着辐照剂量加大，淡水珍珠粉的颜色会变暗、变黑[9-12]。由于不同种类珍珠粉的Mn、Fe、Cr 元素和有机质含量存在差异，因此辐照处理时珍珠粉颜色会呈现不一致的表现。

本方法用于鉴别海水珍珠粉和淡水珍珠粉，具有以下特点：鉴别快速，3 h～6 h 内可获得准确的鉴别结果；样品不需经过前处理，流程简单；费用低廉，每个样品的鉴别费用仅5 元～10 元；按照WHO、FAO、IAEA 等国际组织和我国目前辐照安全标准，辐照剂量低于10 kGy 时，不会有放射性污染或残留，没有毒理学上的危险，本方法实际辐照剂量在6 kGy 以下，操作过程安全可靠；辐照技术稳定，重现性好，且我国各地都有辐照加工机构可供选择。

近年来为了快速鉴别海水珍珠粉和淡水珍珠粉，童银洪等采用X 荧光光谱仪对海水和淡水珍珠粉开展了元素检测研究，从锶钙计数比来看，海水珍珠粉在0.2以上，而淡水珍珠粉在0.2以下，据此，可以无损地鉴别海水和淡水珍珠粉[15]。这是一种无损的鉴别方法，但是需要X 荧光光谱仪和熟练的操作技术人员。本文涉及的方法操作简便，但是需要专门辐照装置，而且会改变淡水珍珠粉的颜色，属于一种有损的鉴别方法。上述两种方法各有优势和不足，可根据实际情况进行选择和应用。

辐照技术作为一种新型的绿色非热加工技术，具有环保、安全、便捷、高效等特点，已得到广泛应用。本文鉴别方法是采用辐照技术快速鉴别海水珍珠粉和淡水珍珠粉，具有良好的应用价值和市场前景。笔者建议将辐照方法与X 荧光光谱方法结合，相互验证，制定海水珍珠粉和淡水珍珠粉的鉴别方法标准，用以规范珍珠粉市场，保障生产厂家和消费者的利益，促进我国珍珠产业的健康发展。