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椴树蜂蜜中22种有机酸数据集

2023-11-17孙丽萍师丰丰刘婷婷

农业大数据学报 2023年3期
关键词:椴树有机酸蜂蜜

孙丽萍,师丰丰,刘婷婷

数据论文

椴树蜂蜜中22种有机酸数据集

孙丽萍1,师丰丰2*,刘婷婷3,4*

1.中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100093,中国;2.伊犁哈萨克自治州农业科学研究所,新疆 伊犁 835000,中国;3.中国农业科学院农业信息研究所,北京 100081,中国;4.国家农业科学数据中心,北京 100081,中国

椴树蜂蜜是蜜蜂采集椴树属植物如紫椴(Rupr.)、糠椴(Rupr.et Maxim)花蜜酿造而成的蜜,主产于完达山脉、大兴安岭、小兴安岭、长白山脉及俄罗斯远东地区,产量大且营养价值高。有机酸是蜂蜜中的重要营养及活性成分,但目前未见公开发布的较为全面的蜂蜜有机酸成分及含量数据集。本研究采用固相萃取-气相色谱-质谱(SPE-GC-MS)法对分别采集自黑龙江省佳木斯市、虎林市及吉林省白山市的3份椴树蜂蜜样品进行了3组有机酸成分及含量平行检测,形成本数据集。共检测出22种有机酸,平均总含量为644.3 mg/kg,其中葡萄糖酸含量占比最高,其次为L-乳酸和苹果酸。

椴树蜂蜜;有机酸;含量;分布

1 引言

蜂蜜,作为一种天然食品,是由蜜蜂采集植物花蜜及蜜露酿造而成,其主要组成成分有糖类、水分以及少量的矿物质、维生素、有机酸及多酚化合物等[1-3]。因蜜蜂采集蜜源植物的多样性以及蜂蜜存储条件的不同,所以蜂蜜的具体化学成分和感官性状也具有较大差异性[1,4-5]。蜂蜜有机酸是蜂蜜中的活性成分之一,占蜂蜜总量的0.57%[1],主要来源于植物花蜜或蜜露中存在的有机酸以及蜜蜂酿造过程中葡萄糖和果糖等代谢产生的酸[5-7],主要有葡萄糖酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸和焦谷氨酸等[1, 3, 8-9]。这些有机酸可在蜂蜜中起到抑菌、抗氧化和其他潜在活性作用。此外,还可以调节蜂蜜的pH值,影响蜂蜜的风味和品质,也可以用作鉴别和区分不同类型蜂蜜的标记。确定蜂蜜中有机酸的种类和含量对于研究蜂蜜的品质特征和真伪鉴定具有重要意义。

本研究采集中国黑龙江省和吉林省的椴树蜂蜜,检测定量了其中22种有机酸成分含量,建立椴树蜂蜜中有机酸含量数据集。

2 数据采集与处理方法

蜂蜜中的糖类成分约占蜂蜜95%[3],会对有机酸的检测分析产生干扰。固相萃取(SPE)技术作为一种新型的试样前处理技术,能够很好地去除对分析体系有干扰的物质。因此可采用固相萃取技术去除蜂蜜中糖的干扰,提高有机酸检测的精密度[10-11]。分子量较大且难挥发的物质难以通过气相分离法检测,因此需要对化合物性质进行改变,以便于分离检测[12]。衍生化技术作为样品预处理技术之一,可通过化学反应修改分析物的性质,以实现色谱分离效果。经过修改的分析产物即为衍生物,该衍生物与原化合物可能具有相似或相近的结构,但与原未改性的化合物不同,衍生产物色谱分离效果更好,通过对衍生产物的检测分析,可以实现对原化合物进行定性或定量分析[13-14]。由于本试验的目标有机酸强极性且不易挥发,不能直接被气相色谱质谱所检测,因此通过衍生化处理,降低了有机酸的极性使其具有挥发性,同时改善色谱分离效果,增加有机酸的可检测性。

2.1 数据来源

本研究于2018年按照随机采样原则,采集黑龙江省佳木斯市、虎林市和吉林省白山市的意大利蜜蜂(L.)所产的椴树蜂蜜共3份,保存于-20℃冰箱直至检测。

2.2 椴树蜂蜜样品处理

2.2.1 样品处理

称取椴树蜂蜜样品1 g至50 mL离心管中,超纯水溶解,8000 r/min离心15 min;取上清液至50 mL容量瓶定容;取5 mL溶液加入内标,用0.1 mol/L的NaOH调节至pH值为10.0,振荡搅拌15 min;再用0.1 mol/L的HCl将pH值调节至7.5。

2.2.2 样品提取净化及衍生化

Waters MAX强阴离子固相萃取柱经10 mL甲醇活化,10 mL去离子水平衡。将蜂蜜溶液上样过柱;再依次用10 mL去离子水淋洗,8 mL甲醇溶液(pH=0.4)洗脱并收集洗脱液;将洗脱液氮吹至1 mL左右,转移至1.5 mL离心管后经真空浓缩仪(1300 r/min,35℃)浓缩至干。在浓缩至干的样品中加入20 µL, 50 mg/mL甲氧胺盐吡啶溶液,涡旋30 s,40℃金属浴衍生30 min;再加入180 µL的N-甲基-N-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺(MSTFA),涡旋30 s,37℃金属浴衍生30 min,14000 r/min 4℃高速离心10 min,上清液上机分析。

2.2.3 气相色谱-质谱法分析

将混合有机酸标准品工作液经真空浓缩仪浓缩干燥,再经两步衍生化反应后,通过气相色谱-质谱仪(GC-MS)进行质量范围(45~600 m/z)内的全扫描,并优化色谱质谱条件,最终确定最优的升温程序。

气相色谱质谱联用仪SIM模式下的目标物峰信号增强,选择性和灵敏度提高,则更适合用于定量分析,并且当两个目标物的定量离子不同时,SIM模式还能对不能完全分开的物质进行定量分析。采用GC-MS SCAN扫描模式对目标有机酸进行定性分析,采用GC-MS SIM扫描模式对目标有机酸进行定量分析。

3 数据内容

数据由1个Excel文件组成,其中包括3个椴树蜂蜜样品的采集信息、有机酸定量检测含量;每个样品至少包含三组平行数据,样例见表1;不同采样地区椴树蜂蜜有机酸含量示例图见图1。

4 质量控制与技术验证

为了确保数据集的质量和可靠性,3份椴树蜂蜜样品均为从黑龙江省和吉林省两产地椴树蜂蜜中随机抽取样本,每个样本至少进行3次平行结果测定。蜂蜜中22种有机酸SPE-GC-MS检测方法2>0.9942,目标有机酸回收率在86.74%~118.68%,精密度(RSD)在2.98%~13.42%,灵敏度检测限(LOD)为0.002~0.2 mg/kg,灵敏度定量限(LOQ)为0.008~0.5 mg/kg。

表1 椴树蜂蜜有机酸定量检测含量信息样例表(单位:μg/g)

注:DSM3-1、DSM3-2、DSM3-3,为椴树蜂蜜3号的三组平行数据。

注:DSM-1、DSM-2、DSM-3,为不同地点所采椴树蜂蜜样品,DSM-1采样地点为黑龙江省佳木斯市、DSM-2采样地点为黑龙江省虎林市、DSM-3采样地点为吉林省白山市。

5 数据价值与使用建议

本数据集可以明晰椴树蜂蜜22种有机酸含量及分布状况,同时为消费者对椴树蜜中有机酸成分及含量提供直观数据,研究人员可基于本数据集,对黑龙江省和吉林省椴树蜂蜜中22种有机酸含量数据进行深入挖掘分析利用。

6 数据可用性

中国科技资源标识码(CSTR):17058.11.A0013.20210625.30.ds.0393;

数字对象标识码(DOI)DOI:10.12205/A0013.20210625.30.ds.0393。

允许公开访问。

作者分工与贡献

孙丽萍,总体方案设计与组织实施。

师丰丰,数据整理。

刘婷婷,数据整理、审核。

利益冲突声明

作者声明,全部作者均无会影响研究公正性的财务利益冲突或个人利益冲突。

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A Dataset of the Content of 22 Organic Acids in Linden Honey

SUN LiPing1, SHI FengFeng2*, LIU TingTing3,4*

1. Institute of Apicultural Research, CAAS, Beijing 100093, China; 2. Ili Kazakh Autonomous Prefecture Agricultural Science Institute, Ili 835000, Xinjiang, China; 3. Agricultural Information Institute, CAAS, Beijing 100081, China; 4. National Agriculture Science Data Center, Beijing 100081, China

With the improvement of people's living standard, the demand for by-products such as honey has increased, and there is increasing concern about honey quality and nutritional composition. The chemical composition of honey may be different when bees collect nectar from different plants. Organic acids are important nutritional and active ingredient in honey. However, there is no study with comprehensive methods for detecting the organic acid composition and content in honey. Linden honey is the honey brewed by bees from the flower nectar of linden plants (such asRupr.,Rupr.et Maxim.). It is mainly produced in Wanda Mountains, Greater Khingan Mountains (Daxinganling), Lesser Khingan Mountains(Xiaoxinganling), Changbai Mountains and the Russian Far East, with high output and great nutritional value. It is therefore necessary to establish a dataset for the distribution of organic acid content in linden honey. In this study, we used SPE-GC-MS to detect 22 organic acids in linden honey collected from Heilongjiang Province and Jilin Province, with an average total content of 644.3 mg/kg, in which the content of gluconic acid accounted for the largest percentage, followed by L-lactic acid and malic acid.

linden honey; organic acids; content; distribution

Data summary:

ItemDescription Dataset nameA Dataset of the Content of 22 Organic Acids in Linden Honey Specific subject areaAgriculture Research topicFood nutrition Time range2018year Geographical scopeHeilongjiang Province (Jiamusi city, Hulin city), Jilin Province (Baishan city) Data types and technical formatsDataset of 22 organic acid contents in Linden honey(XLSX) Dataset structureThe dataset consisted of one Excel file, containing the information of samples and organic acid content detected in linden honey. Volume of data36 KB Key index in datasetOrganic acid Data accessibilityCSTR:17058.11.A0013.20210625.30.ds.0393DOI:10.12205/A0013.20210625.30.ds.0393https://www.agridata.cn/data.html#/datadetail?id=286653 Financial supportNational Bee Industry Technology System (CARS-45-KXJ10); Special Project on Risk Assessment of Agricultural Products with National Characteristics (GJFP2019010); Innovative Engineering Project of the Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS-ASTIP-2019-IAR)

孙丽萍, 师丰丰, 刘婷婷. 椴树蜂蜜中22种有机酸数据集[J]. 农业大数据学报, 2023, 5(3): 118-122.

SUN LiPing, SHI FengFeng, LIU TingTing.A Dataset of the Content of 22 Organic Acids in Linden Honey[J]. Journal of Agricultural Big Data, 2023, 5(3): 118-122.

数据摘要:

项目描述 数据库(集)名称椴树蜂蜜中22种有机酸数据集 所属学科农业科学 研究主题食品营养 数据时间范围2018年 数据地理空间覆盖黑龙江省(佳木斯市、虎林市)、吉林省(白山市) 数据类型与技术格式椴树蜂蜜中22种有机酸含量数据集(XLSX格式) 数据库(集)组成数据集由1个Excel组成,其中包括黑龙江省(佳木斯市、虎林市)和吉林省(白山市)的椴树蜜样品信息,和通过气相色谱质谱法测定的椴树蜂蜜中22种有机酸的含量 数据量36 KB 主要数据指标有机酸 数据可用性DOI:10.12205/A0013.20210625.30.ds.0393CSTR:17058.11.A0013.20210625.30.ds.0393数据服务系统网址:https://www.agridata.cn/data.html#/datadetail?id=286653 经费支持国家蜂产业技术体系(CARS-45-KXJ10);国家特色农产品风险评估专项(GJFP2019010);中国农业科学院创新工程项目(CAASASTIP-2019-IAR);伊犁州科技计划项目-应用研究与公益性专项(YJC2023A45)

2023-06-24;

2023-08-08

国家蜂产业技术体系(CARS-45-KXJ10);国家特色农产品风险评估专项(GJFP2019010);中国农业科学院创新工程项目(CAASASTIP-2019-IAR);伊犁州科技计划项目-应用研究与公益性专项(YJC2023A45)

孙丽萍,E-mail:caasun@126.com;通信作者师丰丰,brid(00800.00.18158),E-mail:shi9914@126.com;通信作者刘婷婷,brid(06790.00.05770),E-mail:liutingting@caas.cn。

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