凝膠色譜分離-柱后染色法快速鑒別橙汁摻假*

牛燦杰，陳小珍，張慧，王展華，馬千里，徐生堅

1(浙江省質量檢測科學研究院，浙江杭州，310013)2(浙江工業(yè)大學化學 工程學院，浙江 杭州，310014)

隨著人們生活水平的提高，果汁飲料需求量及消費量逐年增長。然而國際市場上60%～80%的果汁易存在摻假，究其原因是利益驅使及檢測技術的落后。目前，研究報道的果汁鑒別檢測方法多以糖類［1］、有機酸［2］、黃酮類［3］、氨基酸［4］、無機元素［5］等物質為研究對象，這些物質具有價廉易被添加、不能體現(xiàn)果汁整體性質且易受產地影響等缺點。已有研究［6-8］表明，果汁中的可溶性蛋白質具有穩(wěn)定不易受工業(yè)流程影響、無經濟利益不易被添加等特點，有望用于果汁摻假鑒別。由于果汁體系復雜，具有完整性、穩(wěn)定性優(yōu)勢的特征指紋圖譜成為果汁質量控制的研究方向［9-11］。

我國現(xiàn)有的用于橙汁檢測的標準方法為GB/T 12143-2008《飲料通用分析方法》，然該方法需測定6項指標并經過復雜的計算，且主要用于橙汁含量的定量檢測，關于橙汁摻假快速鑒別方法的研究仍然缺乏。

本文以橙汁中的的可溶性蛋白質為研究對象，采用凝膠色譜柱分離柱后復合考馬斯亮藍染色法，分離橙汁中分子質量大于1 000Da的蛋白質，實現(xiàn)橙汁蛋白質按分子量分布的連續(xù)檢測，建立橙汁中可溶性蛋白質的特征指紋圖譜，可用于鑒別橙汁真?zhèn)巍Ｔ摲椒ê唵?、快速、干擾小。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

橙汁主產區(qū)［12］的純正濃縮果汁，江西濃縮橙汁(64.9Brix)，四川濃縮橙汁(64.9Brix)，均儲存于-18℃;市場上隨機抽取的不同產地橙汁飲料(果汁標簽上均有注明橙汁含量≥10%)12種，均儲存于-4℃;橙子鮮榨汁，葡萄鮮榨汁，西瓜鮮榨汁、橘子鮮榨汁均由水果經榨汁機榨汁后用濾紙過濾，儲存于-4℃。

1.2 實驗儀器

1.2.1 檢測儀器

浙江省質量檢測科學研究院和杭州新材料科技有限公司聯(lián)合研制的果汁蛋白質檢測儀。

1.2.2 儀器原理

果汁蛋白質檢測儀的原理是蛋白質經凝膠過濾色譜柱分離后，按分子質量依次流經混合器，與考馬斯亮藍染色劑染色形成蛋白質 色素絡合物，該物質在595nm具有最大吸收，經光譜檢測儀檢測，將所得吸光度值轉換為電壓信號傳送到計算機(見圖1)。

圖1 果汁蛋白質快速檢測儀器結構示意圖Fig.1 The structure diagram of the detecting instrument

1.2.3 色譜工作站及蛋白質分子量標尺

果汁蛋白質特征圖譜通過配備的色譜工作站獲得，除采用保留時間定性外，色譜工作站中含有蛋白質標尺(采用標準蛋白質定標獲得)輔助定性。

1.3 實驗方法

1.3.1 100%橙汁樣品的制備

將可溶性固性物為64.9 Brix的高倍濃縮橙汁，稀釋還原為11.6 Brix的標準濃縮還原汁，以此作為標樣，標樣制備過程中只加入果汁濃縮時失去的天然水分等量的水。

橙子鮮榨汁經濾紙過濾濾去果渣，余下橙汁備用。

1.3.2 果汁含量和總氮含量的測定

橙汁原果汁含量按照GB/T 12143-2008《飲料通用分析方法》進行檢測;橙汁中蛋白質含量按照GB 5009.5-2010《食品中蛋白質的測定:第一法——微量凱式定氮法測定粗蛋白含量》進行測定。

1.3.3 樣品處理與檢測

果汁用定量濾紙過濾并經超聲儀脫氣后，取5mL樣液用手動進樣器進樣，果汁蛋白質檢測儀進行檢測。

2 結果與分析

2.1 樣品果汁含量和總氮含量的測定

不同產地樣品的果汁含量和總氮含量的結果見表1，其中，編號為“12”的樣品未檢測出果汁含量。

表1 不同產區(qū)果汁含量及全氮含量Table 1 Content and total nitrogen content of juice in different regions

2.2 濃縮還原橙汁標準樣品蛋白質指紋圖譜

橙汁標準樣品A、B、C的蛋白質指紋圖譜見圖2。

圖2 橙汁標準樣品圖譜Fig.2 The spectrometry of standard samples

圖譜具有4個特征峰，分別標記為第“1”、“2”、“3”、“4”峰，“1”峰的出峰時間為 20 ～50min，分子質量約為7.5 ×104Da，其余3 個峰(“2”、“3”、“4”峰)的出峰時間位于70～100min，分子質量約為0.5×104～1.0×104Da。

不同產區(qū)的標準樣品“1”峰的出峰時間及對應分子質量基本相似，而分子質量位于0.5×104～1.0×104Da的“2”、“3”、“4”峰，出峰時間及蛋白質分子質量具有極小差別，可能是由于地區(qū)差異及果汁制作技術(實驗室配制與工業(yè)工藝流程的差異)的影響引起的，但整體上，鮮榨汁與2個不同地區(qū)的濃縮還原橙汁的蛋白質指紋圖譜，具有很高的相似性。

2.3 國內不同產地的商品橙汁飲料蛋白質指紋圖譜

國內不同產地的商品橙汁飲料蛋白質指紋圖譜見圖3。

圖 3 中“1#”、“2#”、“3#”、“4#”、“5#”分別是編號為1、2、3、4、5的商品橙汁飲料(樣品信息見表1)，由于編號為7、8、11的樣品與編號為5的樣品圖譜非常接近，編號為6、9的樣品圖譜與編號為2的樣品圖譜非常接近，樣品10與樣品4非常接近，因此省略。

圖3顯示，國內不同產地的商品橙汁飲料蛋白質譜圖與標準樣品的譜圖(圖2)規(guī)律相同，且圖3中“2”、“3”、“4”峰的出峰時間及分子量分布基本一致。

同時，商品樣品與標準樣品圖譜規(guī)律相同，表明果汁中的添加劑并不干擾蛋白質指紋圖譜，這是由于考馬斯亮藍染色法不受脂肪、多糖、維生素、游離氨基酸和酚類物質的干擾［12-13］。而橙汁中其他常見添加物，如甜味劑(葡萄糖、蔗糖等)、有機酸(如蘋果酸、檸檬酸等)，具有分子質量小且595nm無吸收的特點，經凝膠過濾色譜柱分離后不干擾特征峰的檢測。因此，橙汁飲料中蛋白質按分子量分布的特征指紋圖譜抗干擾能力強、穩(wěn)定性好。

圖3 國內不同橙汁產區(qū)濃縮還原商品橙汁飲料樣品(樣品1～11)圖譜Fig.3 The spectrometry of samples from different regions in China

圖4 陽性樣品的圖譜Fig.4 The spectrometry of positive samples

2.4 陽性樣品的圖譜

陽性樣品的圖譜如圖4所示，圖4中“a”、“b”、“c”、“d”分別為編號為“12”的陽性樣品(樣品信息見表1)、西瓜鮮榨汁、葡萄鮮榨汁、橘子鮮榨汁的圖譜。

由圖4中的“a”可得不含橙汁的的樣品，沒有橙汁蛋白質的特征譜圖;由圖“b”，“c”，“d”，可得橙汁蛋白質的指紋圖譜與其他果汁指紋圖譜不同，具有特征性。因此該方法可有效快速的檢測不含橙汁或橙汁含量很低的勾兌飲料，及以其他果汁(如橘汁、葡萄汁等)冒充橙汁的摻假行為。

3 小結

本研究采用凝膠過濾色譜分離柱后復合考馬斯亮藍染色法，建立了橙汁中蛋白質按分子質量分布的的特征指紋圖譜，并對橙汁摻假鑒別進行了初探。凝膠過濾色譜的分子篩作用可將不同分子質量的物質依次分離，避免了常見的小分子添加物，如糖類(葡萄糖、蔗糖、果糖)、有機酸(檸檬酸、蘋果酸)的干擾;復合考馬斯亮藍染色劑的特異性避免了酚類物質及游離氨基酸等物質的干擾，方法簡單、快速，抗干擾能力強，可用于檢測不含橙汁的勾兌果汁，以及用其他果汁(如橘汁、葡萄汁等)冒充橙汁的摻假行為。但是由于目前收集的果汁樣品數(shù)量有限，仍需擴大樣品檢測范圍，對方法進行進一步驗證。

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