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我国蜂蜜抽检中真实性检验标准现状

2022-11-28傅骏青于艳艳田洪芸张然朱晓萌胡明燕

食品工业 2022年11期
关键词:麦芽糖糖浆果糖

傅骏青,于艳艳,田洪芸,张然,朱晓萌,胡明燕

1.山东省食品药品检验研究院(济南 250101);2.国家市场监管重点实验室 肉及肉制品监管技术(济南 250101)

中国是世界蜂产品生产大国和出口大国,我国的蜂群数量、蜂蜜产量、养蜂从业人员和蜂蜜出口4个指标均居世界前列[1],蜂蜜的质量和品质受到广泛关注。蜂蜜掺伪造假问题严重扰乱市场秩序,成为食品安全监管领域的难点[2]。本文总结蜂蜜抽检监测中真实性项目检验方法存在的问题,同时说明国内外对蜂蜜中高果糖淀粉糖浆、碳4-植物糖含量、麦芽糖、果糖与葡萄糖、蔗糖指标的研究进展,为蜂蜜真实性检验标准制修订提供思路,为蜂产品掺假问题的监管提供技术支撑。

1 我国蜂蜜相关标准情况

我国蜂蜜产品标准主要有:国家标准GB 14963—2011《食品安全国家标准 蜂蜜》[3],侧重强制性安全指标;行业标准GH/T 18796—2012《蜂蜜》[4],侧重真实性和反映品质新鲜度的指标[5];绿色食品标准NY/T 752—2020《绿色食品 蜂产品》[6],指标侧重质量提升。上述标准均涉及质量指标、农兽药残留指标、微生物污染和重金属指标。在质量指标中,国家抽检监测涉及的蜂蜜真实性指标有高果糖淀粉糖浆、碳4-植物糖、果糖与葡萄糖、蔗糖、麦芽糖,详见表1。

表1 我国蜂蜜相关标准情况

2 蜂蜜真实性指标现状及研究进展

蜂蜜真实性检验主要为糖类成分含量测定、碳同位素测定、掺加糖浆的鉴定、淀粉酶值鉴别和花粉鉴别。其中,我国食品安全抽检监测涉及的项目主要有高果糖淀粉糖浆、碳4-植物糖含量、果糖与葡萄糖、蔗糖和麦芽糖。

2.1 高果糖淀粉糖浆

高果糖淀粉糖浆是一种高分子糖,以淀粉为原料生产,与天然蜂蜜中存在的单糖或者二糖不同,但在感官上与蜂蜜相似,不法商家以高果糖淀粉糖浆代替或掺入蜂蜜以降低成本。

2.1.1 高果糖淀粉糖浆检验存在问题

2002年我国将美国官方分析化学师协会AOAC对蜂蜜中高果糖淀粉糖浆的检测方法加以改良,形成现行的GB/T 18932.2—2002《蜂蜜中高果糖淀粉糖浆测定方法 薄层色谱法》[7]。该方法是将样品中的高分子糖经活性炭-硅藻土柱富集、浓缩,以薄层色谱法分离,经与掺有一定量的高果糖淀粉糖浆的蜂蜜比较,判定样品中是否掺入高果糖淀粉糖浆。随着近些年对蜂产品研究的深入,研究发现此方法可能存在假阳性,蜂蜜中检出高果糖淀粉糖浆阳性并不能确定是人为掺假。

GB/T 18932.2—2002检验结果假阳性可能来自三方面原因。1)蜂蜜的成熟度高。随着养蜂业的发展和社会对成熟蜂蜜的接受度提高,国内出现越来越多的成熟蜜。研究表明经过蜜蜂的充分酿造,蜂蜜中糖类物质转化积累时间长,可能生成更多的二糖甚至多糖[8],成熟蜂蜜高果糖淀粉糖浆项更容易显阳性。2)某些蜜种本身含有少量寡糖。不同蜜种间果糖、葡萄糖含量不同,含有其他糖的种类和比例也不同。例如:洋槐蜂蜜含有少量的寡糖,高果糖淀粉糖浆的假阳性率居大宗蜜种之首;以昆虫分泌物为来源的甘露蜜中含有少量的寡糖[9]。3)检验方法不稳定容易出现假阳性。具体表现在:手动装填色谱柱的方式难以保证柱效;点板操作和肉眼识别结果主观因素强;标准灵敏度较低。另外,国内淀粉糖行业发展迅速,蜂蜜掺假最常用的果葡糖浆中果糖和葡萄糖含量高,寡糖含量可以做到很低。GB/T 18932.2—2002只能检测高果糖浆,无法识别小分子糖浆掺假。

2.1.2 蜂蜜中高果糖淀粉糖浆检验研究进展

国内对蜂蜜中高果糖淀粉糖浆的前处理方法进行多次改进。王天西[10]采用一种特定的玻璃净化柱,大幅缩短前处理耗时,提高方法灵敏度。梁瑜等[11]使用活性炭固相萃取柱进行样品前处理,提高检验效率,降低检测成本。马凯等[12]使用固相萃取小柱,优化硅藻土、活性炭和试剂使用量,可以批量处理样品。

针对蜂蜜中淀粉糖浆的鉴定方法,除国标采用的薄层色谱法外,检验方法还有离子色谱法[13-15]、气相色谱法[16]、液相色谱法[17-20]、核磁共振法[21]等。其中,张睿等[19]采用高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨率质谱(HPLC-Q/Orbitrap MS)建立寡糖轮廓分析的方法,通过测定淀粉类糖浆中未被酶解完全的微量麦芽类寡糖,找到淀粉糖浆的标志物,可在10 min内完成检测,大幅缩短检验时间。陈雷等[21]利用氢核磁共振谱图结合正交偏最小二乘法对果葡糖浆掺假的油菜蜂蜜进行真实性鉴别,该方法是基于对蜂蜜成分的整体分析,避免仅分析个别成分指标的检验方法中存在的缺陷,建立真假蜂蜜鉴别模型,为蜂蜜质量监控提供一种新思路。

2.2 碳4-植物糖

蜂蜜的主要成分是糖类物质,糖类来源于蜜源植物所含的植物糖。自然界中的蜜源植物大多数为碳-3植物,蜂蜜中的糖类应主要是碳-3植物糖。蜂蜜掺伪的典型方式是掺入果葡糖浆,玉米、甘蔗等作为果葡糖浆的主要原料,均属于碳-4植物[22-23]。因此,通常把碳-4植物糖作为辨别蜂蜜是否掺假的主要指标[24]。

2.2.1 碳-4植物糖检验存在的问题

2002年,我国在AOAC对蜂蜜中碳-4植物糖检验的研究基础上,制定了现行标准方法GB/T 18932.1—2002《蜂蜜中碳-4植物糖含量测定方法 稳定碳同位素比率法》[25]。该方法以蜂蜜蛋白质δ13C值为标准,通过碳同位素质谱仪测定蜂蜜δ13C值,根据差值计算蜂蜜中碳-4植物糖含量具体数值。该方法在前处理过程中可能有蛋白质提取量不足的问题。

GB/T 18932.1—2002检验中首先应在蜂蜜中提取出足够的蛋白质,若提取不出蛋白,可以判断碳-4植物糖项为问题项。但提取不出蛋白质并不能说明蜂蜜一定存在掺假,也可能有生产工艺和蜜种自身的两方面原因。首先可能是生产工艺不当。蜂蜜生产过程中需要通过过滤以去除蜂蜜中的蜜蜂尸体及各类杂质,通常选择0.125~0.425 mm孔径(40~120目)滤网,若选择过高的过滤孔径(目数),会去除掉蜂蜜蛋白质的主要来源之一花粉。这样的蜂蜜在检测时提取蛋白质量不足,容易被判定为问题样品。其次是某些蜜种本身蛋白含量低。该方法要求前处理后至少提取出6 mg蛋白质做平行样品,蜂蜜中的蛋白质含量为0.10%~2.42%,平均含量为0.30%,若以蛋白含量0.10%的蜜种计,理论上只能提出10 mg蛋白质,实际上由于提取量很小、误差大,也存在提取量不够的情况,容易判定为问题样品。

2.2.2 蜂蜜中碳-4植物糖检验研究进展

国内外对蜂蜜中碳-4植物糖含量的检测进行研究及改进。GB/T 18932.1—2002方法要求:如果计算结果为负值,其碳-4植物糖含量按0计,无需判定为问题项;当计算结果≥7%时,应认为含有碳-4植物糖。董浩等[26]运用GB/T 18932.1—2002方法测定124份蜂蜜中碳-4植物糖含量,并对结果为负值的蜂蜜进行真实性综合鉴评,试验发现结果为负值的蜂蜜中92.2%的样品存在掺假嫌疑,掺假原料可能是碳-3植物源转化产物为主的复配组合,说明使用GB/T 18932.1—2002测定蜂蜜中碳-4植物糖含量,结果为负值并不能排除掺假。同时,罗海英等[24]研究124份蜂蜜中碳-4植物糖含量≥7%的样品,结果证明样品掺假可能性大,并应用多种技术分析样品掺杂掺假的3种来源。夏莲等[27]以GB/T 18932.1—2002的方法为数学模型,建立同位素质谱法测定蜂蜜中碳-4植物糖含量不确定度的评定方法。谢金彤等[28]组织国内19家实验室对蜂蜜中碳-4植物糖含量的检测能力验证,评价实验室检测技术水平,结果表明首次测定的满意率为78.9%,同时分析影响能力验证结果的因素并给出提升建议。刘涛等[29]优化碳同位素比率法的前处理方法,缩短检测时间,提高了蛋白的提取成功率,并应用于测定137份蜂蜜样品的碳-4植物糖含量,结果发现10.95%的问题样品。多项研究[30-33]提到蜂蜜中碳-4植物糖检测超限量的情况,认为花粉和其他不溶性成分蛋白成分的碳同位素值与纯蛋白不同,会使蛋白质的表观δ13C值偏离整个蜂蜜的δ13C值,从而产生超限量的结果。季美泉等[30]建立元素分析-同位素质谱法,修改方法计算公式,可以避免由花粉原因带来的问题,从而准确鉴别麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖掺假。

2.3 果糖与葡萄糖、蔗糖、麦芽糖

蜂蜜的成分复杂,从蜂蜜中鉴定出的物质有180余种,糖类为其主要成分,包括单糖(果糖、葡萄糖)、二糖(蔗糖、麦芽糖)等20多种。其中,果糖和葡萄糖含量之和一般占蜂蜜的60%以上,蔗糖、麦芽糖在某些蜜种中存在。蜂蜜掺伪造假主要存在于养殖环节和生产环节,养殖环节主要造假手段为直接用蔗糖饲喂蜜蜂或者在原料蜜中掺入蔗糖或果葡糖浆,生产企业掺假主要掺入一定比例的果葡糖浆或用“低价蜜”冒充“高价蜜”[34]。

2.3.1 果糖与葡萄糖、蔗糖、麦芽糖检验存在的问题及相关研究

GB 14963—2011要求蜂蜜中果糖和葡萄糖含量≥60%,蔗糖含量≤5%(桉树蜂蜜、柑橘蜂蜜、紫苜蓿蜂蜜、荔枝蜂蜜、野桂花蜜≤10%)。蜂蜜中果糖和葡萄糖、蔗糖、麦芽糖项目的检验方法为GB 5009.8—2016《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》[35]。蜂蜜的检测适用于第一法高效液相色谱法,使用示差折光检测器或蒸发光散射检测器。方法中蜂蜜的检出限报送存在歧义:前处理中要求蜂蜜样品称样量为1~2 g,但结果报送处对检出限的相关描述为“当称样量为10 g时,果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖检出限为0.2 g/100 g”,当称样量为1~2 g时检出限是否应为0.2 g/100 g存在异议,但不影响结果准确性。

陈海燕等[36]研究GB 5009.8—2016方法中果糖和葡萄糖、蔗糖含量在前处理时的最优稳定性条件及最长储存时间。结果表明:影响果糖和葡萄糖、蔗糖稳定性因素大小顺序为温度>水浴时间>pH;随着储存时间延长,检出质量分数降低。Anjos等[37]利用红外法FTIR-ATR光谱收集的数据建立多元校正模型,评估蜂蜜的糖类含量,并为实验室质量控制提供快速方法。

2.3.2 蜂蜜中麦芽糖本底问题及相关研究

麦芽糖浆是蜂蜜掺假中常见的原料之一,但由于某些蜜种存在麦芽糖本底[11],国内外对于作为食品的蜂蜜检验暂未制定麦芽糖项目判定依据及参考值,仅中国药典对药用蜂蜜中麦芽糖规定为不超过5%。蜂蜜中检出麦芽糖可能为本底,也可能掺入带有麦芽糖浆的复合糖浆。

李水芳等[38]和靳皓等[39]都采用近红外光谱法结合化学计量学对蜂蜜中掺假麦芽糖浆进行定性鉴别和定量分析。Islam等[40]研究高效薄层色谱(HPTLC)对蜂蜜中掺糖物的鉴定和检测,果糖和葡萄糖的定量及其浓度比可用于蜜种的鉴定,蔗糖和麦芽糖的定量可用于评估糖浆掺假。

3 结语与展望

在蜂蜜中,国家食品安全抽检监测涉及的真实性项目有高果糖淀粉糖浆、碳4-植物糖、麦芽糖、果糖与葡萄糖、蔗糖。高果糖淀粉糖浆检验方法存在假阳性问题,碳4-植物糖检验方法在前处理中存在提取蛋白质问题,麦芽糖由于本底情况存在暂无法判定,以上项目作为风险监测项目,结果为问题项仅提示存在食品安全隐患。果糖与葡萄糖、蔗糖检验标准存在检出限报送歧义,不影响结果判定,现作为监督抽检项目,不合格项可作为行政执法机关处罚的依据。

蜂蜜掺伪造假具有规模化、技术含量高的特点,蜂蜜真实性检验方法问题多、更新慢,无法有力震慑不法商家,导致国内蜂蜜市场掺假问题频发。建议尽快摸清蜂蜜掺假现状,确定更有效的检验方法,或采取多种方法相互验证并结合现场检查的结果综合判断是否存在掺假,增加监管的有效性,提高国内蜂产品质量。

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