山藥片及其偽品木薯片的多方法鑒別技術(shù)研究

程 楠，徐瑗聰，何 景，董 凱，，翟百強(qiáng)，許文濤，，*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083;2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，北京100083;3.北京福德安科技有限公司，北京100083)

山藥是薯蕷科植物薯蕷(Dioscorea opposita Thunb.)的地下塊莖，既是一種常見的蔬菜，又是一味價值極高中藥，因其糯香可口的風(fēng)味品質(zhì)和突出的醫(yī)用保健功效而深得大眾的喜愛［1］。在李時珍的《本草綱目》中，將山藥的功效概括為“益腎氣，健脾胃，止泄痢，化痰涎，潤皮毛”，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)山藥還具有治病袪疾、強(qiáng)身健體、美容養(yǎng)生等功用，并將其制成飲片食藥同用［2］。

近幾年，由于山藥片需求量增大、市場價格上漲，國內(nèi)不少省市發(fā)現(xiàn)山藥偽品出現(xiàn)，其中以木薯片偽冒山藥片居多［3-5］。木薯是大戟科植物木薯(Manihot esculenta Crantz.)的塊根，是世界三大薯類之一，常用于加工木薯淀粉，也可用于藥材。由于木薯產(chǎn)量多市場價格便宜等，不法商販將其去外皮、切片后加工成十分類似山藥片的偽品。但木薯中含有有毒物質(zhì)，如在加工中處理不當(dāng)，偽充山藥食用或者入藥將會造成嚴(yán)重的后果。

目前，還沒有公認(rèn)的準(zhǔn)確檢測方法以及相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使執(zhí)法部門對山藥片及其偽品木薯片的鑒別無據(jù)可依。雖然已有用顯微鏡鑒別山藥片和偽品木薯片的報道［4］，也有通過理化反應(yīng)來甄別的報道［3］，但都是從單一角度出發(fā)，鑒別效果不好，無法對結(jié)果做出準(zhǔn)確判斷。本研究通過多種技術(shù)方法來綜合鑒別山藥片及其偽品木薯片，包括外觀性狀鑒別、顯微特征鑒別、氫氰酸鑒別和尿囊素鑒別等，可以更準(zhǔn)確的明辨真?zhèn)?，為?zhí)法部門監(jiān)督管理提供了可靠依據(jù)，對確保山藥片作為食品和藥品的安全性和有效性具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

山藥片、偽品木薯片樣品 市售;兩種山藥片(樣品1，樣品2) 市售;酒石酸、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、鹽酸、三氯化鐵、苦味酸、碳酸鈉、甲醇 北京化工廠，分析純;尿囊素標(biāo)品 Sigma。

Leica-DM-2500型偏光顯微鏡 徠卡儀器(德國)有限公司;Agilet1260型高效液相色譜 安捷倫(中國)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 外觀性狀鑒別 外觀性狀鑒別是區(qū)分山藥片和偽品木薯片的傳統(tǒng)方法，主要是利用感官功能即眼觀、手摸、鼻聞和口嘗等方法，對其色澤、形狀、斷面、氣味和口感等特征加以區(qū)別，做出判斷［6］。為建立準(zhǔn)確的方法學(xué)依據(jù)，本研究中參與外觀性狀鑒別的是接受過相關(guān)課程培訓(xùn)的人員。

1.2.2 顯微特征鑒別 顯微特征鑒別是利用顯微鏡來觀察山藥和偽品木薯的器官構(gòu)造以及內(nèi)含物的特征［6-7］，包括觀察淀粉顆粒形態(tài)、晶體大小、草酸鈣晶體形態(tài)以及木纖維形態(tài)等，以此來完成鑒別。分別取少量山藥片及偽品木薯片研磨成細(xì)粉，制備碘化鉀裝片，置于顯微鏡下(400X)進(jìn)行觀察。

1.2.3 氫氰酸鑒別 木薯中含有氫苷，在酶的作用下可以產(chǎn)生氫氰酸，而山藥不含［8］，因此通過氫氰酸的檢測能夠有效進(jìn)行鑒別。本研究采用普魯士藍(lán)法［9］和苦味酸試紙法［10］對氫氰酸進(jìn)行檢測，根據(jù)三次平行檢測的結(jié)果對是否含有氫氰酸做出判斷。

普魯士藍(lán)法的原理是在堿性條件下氰離子與硫酸亞鐵反應(yīng)生成亞鐵氰化鉀絡(luò)合物，用鹽酸酸化后，可與高鐵離子反應(yīng)形成普魯士蘭，從而鑒定氰化物的存在。操作流程見圖1，如有氫氰酸存在，濾紙出現(xiàn)藍(lán)色。

苦味酸試紙法的原理是在弱酸性條件下經(jīng)過加熱揮發(fā)出的氫氰酸與碳酸鈉作用生成氰化鈉，遇苦味酸后生成的異性紫酸鈉為攻瑰紅色。操作流程如圖2，如有氫氰酸存在，少量時試紙呈橙紅色，量多時呈紅色。

1.2.4 尿囊素鑒別 山藥中含有尿囊素，木薯中不含［8］，因此通過尿囊素的檢測也可進(jìn)行鑒別。本研究采用高效液相色譜法［12-14］對尿囊素進(jìn)行檢測。經(jīng)優(yōu)化后選擇色譜柱Carbamante Analysis C8柱(5μm ，4.6mm×250mm)，檢測器為VWD紫外檢測器，流動相98%甲醇溶液;檢測波長為224nm;流速為1.0mL/min;樣品預(yù)處理方法見圖3。

圖3 高效液相色譜法樣品預(yù)處理方法Fig.3 Pre-processing method of HPLC

2 結(jié)果與分析

2.1 外觀性狀鑒別

將市售的山藥片和偽品木薯片進(jìn)行對比，觀察其外觀性狀的特點(diǎn)，見圖4。

圖4 山藥片和偽品木薯片外觀性狀對比Fig.4 Appearance contrast between yam chips and cassava chips

從圖4可知，山藥片和偽品木薯片在外觀性狀上比較接近，兩者的主要區(qū)別見表1。

2.2 顯微特征鑒別

淀粉在碘的作用下能夠產(chǎn)生藍(lán)色，通過顯微鏡可以清楚的觀察淀粉顆粒形態(tài)，結(jié)果見圖5，晶體大小結(jié)果見圖6，草酸鈣晶體形態(tài)結(jié)果見圖7，木纖維形態(tài)結(jié)果見圖8(在山藥中未找到木纖維)。

表1 山藥片和偽品木薯片外觀性狀的主要區(qū)別Table 1 The main appearance differences between yam chips and cassava chips

圖5 顯微鏡觀察淀粉顆粒Fig.5 Observation of starch particles with microscope

圖6 顯微鏡觀察晶體大小Fig.6 Observation of crystal size with microscope

圖7 顯微鏡觀察草酸鈣晶體形態(tài)Fig.7 Observation of calcium oxalate crystal morphology with microscope

圖8 顯微鏡觀察木纖維形態(tài)Fig.8 Observation of wood fiber with microscope

由圖5～圖8可知，山藥與木薯在顯微鑒別上具有明顯差異，其主要區(qū)別在于:從淀粉顆粒來看，山藥為扁卵形，木薯為類圓形;從觀察晶體大小來看，山藥直徑約50μm，木薯直徑約20μm;從草酸鈣晶體形態(tài)來看，山藥為草酸鈣針晶，木薯為草酸鈣簇晶;從木纖維來看，山藥中未發(fā)現(xiàn)木纖維，木薯中存在木纖維。通過以上這些顯微水平的差異，可以有效區(qū)分山藥片與偽品木薯片。

2.3 氫氰酸鑒別

用普魯士藍(lán)法和苦味酸試紙法對只在木薯中存在的氫氰酸進(jìn)行鑒別，結(jié)果見表2。

表2 氫氰酸鑒別結(jié)果Table 2 Hydrocyanic acid identification results

由表2可知，通過普魯士藍(lán)法和苦味酸試紙法對氫氰酸進(jìn)行檢測，山藥片均顯陰性結(jié)果，偽品木薯片均顯陽性結(jié)果，兩者顯色差異明顯，說明這兩種方法可以有效鑒別山藥片和偽品木薯片。

2.4 尿囊素鑒別

用高效液相色譜法對只在山藥中存在的尿囊素進(jìn)行鑒別，結(jié)果見圖9。

圖9 尿囊素鑒別結(jié)果Fig.9 Allantoin identification results

由圖9可知，此色譜條件下尿囊素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的吸收峰保留時間(tr)約為2.98min，山藥的吸收峰保留時間同標(biāo)品基本一致，而木薯的吸收峰保留時間相差甚遠(yuǎn)，說明該方法可以準(zhǔn)確區(qū)分山藥片和偽品木薯片。

2.5 樣品檢測

用以上多種綜合判定的方法，對市場上采購的兩種山藥片(樣品1和樣品2)進(jìn)行實(shí)際樣品檢測，檢測結(jié)果見表3。

通過對樣品1和2的外觀性狀和顯微特征的檢測，以及氫氰酸鑒別樣品1呈陽性、樣品2呈陰性，而尿囊素鑒別樣品1呈陰性、樣品2呈陽性等綜合判定，可以得出檢測結(jié)果:樣品1為偽品木薯片，樣品2為真正的山藥片。可見，本研究中對山藥片及其偽品木薯片進(jìn)行的多方法鑒別技術(shù)具有實(shí)用性和可行性。

3 結(jié)論及討論

本研究將傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代鑒別技術(shù)綜合起來，首先對二者的外觀性狀進(jìn)行比較，主要通過斷面特征進(jìn)行初步判斷;繼而通過顯微特征觀察淀粉顆粒、晶體大小、草酸鈣晶體形態(tài)以及是否存在木纖維來進(jìn)一步鑒別;通過理化指標(biāo)的檢測能夠更加準(zhǔn)確的甄別山藥片及偽品木薯片。

目前，已有的檢測手段比較單一，針對產(chǎn)地、品種多元且加工程度不同的產(chǎn)品有一定的局限性，更容易造成誤判。尤其是理化指標(biāo)的判定，雖然提供了原料摻假的檢測手段，但對深加工品無能為力。本研究利用不同方法從多角度進(jìn)行有效綜合判定，對加工品的鑒別具有一定的借鑒意義，為監(jiān)管部門的質(zhì)量把控提供了依據(jù)。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分子生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到食品摻偽檢測領(lǐng)域［15-16］，所以對山藥和偽品木薯進(jìn)行基因水平的檢測是未來的發(fā)展趨勢，內(nèi)參基因的開發(fā)將會為深加工產(chǎn)品的本質(zhì)鑒別提供希望。同時期望相關(guān)食品藥品經(jīng)營單位和監(jiān)管部門，購入和監(jiān)測山藥片時應(yīng)注意嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，認(rèn)真鑒別其真?zhèn)危员Ｕ鲜乘幇踩?/p>

表3 樣品檢測結(jié)果Table 3 Sample test results

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