蜂蜜摻假的高效智能檢測方法

陳丹+楊虹+曾雙雄+張子豪

摘要 研制了一款依據(jù)物質(zhì)的旋光特性原理來檢測蜂蜜是否摻假的智能檢測儀，使用該檢測儀測量了百花原蜜蜜樣、蔗糖及蔗糖假蜂蜜的旋光度，并給出了回歸方程。針對蔗糖摻假蜂蜜，實際檢測數(shù)據(jù)表明該智能檢測儀可有效檢測出蜂蜜是否摻假，為檢驗蜂蜜品質(zhì)提供了一種操作便捷、結(jié)果可靠的方法。

關(guān)鍵詞 旋光度；蜂蜜品質(zhì)；蔗糖摻雜；智能檢測

中圖分類號 TS207.7 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）01-0233-02

An Efficient and Intelligent Way to Detect Honey Adulteration

CHEN Dan 1 YANG Hong 1 ZENG Shuang-xiong 1 ZHANG Zi-hao 2

（1 School of Science，Beijing University of Information Science and Technology，Beijing 100101； 2 School of Information and Communication Engineering，Beijing University of Information Science and Technology）

Abstract An intelligent detector based on the principle of optical characteristics of material to detect honey adulteration was developed.The detector was used to measure the optical rotation of Baihua honey，sucrose and sucrose adulteration honey，and the regression equation was made.For sucrose adulteration honey，the actual test data showed that the intelligent detector could effectively detect the adulteration of honey， provide a convenient and reliable method for honey quality detection.

Key words optical rotation；honey quality；sucrose doping；intelligent detection

蜂蜜是蜜蜂從開花植物的花中采得的花蜜在蜂巢中釀制的蜜[1]，使用蔗糖摻假是最常見的摻假手段。近些年來，研究者們對蜂蜜摻假的檢測方法進行了諸多研究[2-6]。本檢測方法中使用的智能檢測儀具有一鍵式操控、高度智能的優(yōu)點，適合家庭使用。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 試驗材料。供試蜜樣為東北長白山百花蜜。供試糖樣為北京二商集團產(chǎn)蔗糖。

1.1.2 儀器與設(shè)備。本文中所使用的智能檢測儀是由底座、光源、2片偏振片（起偏器、檢偏器）及電源等構(gòu)成。本智能檢測儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

馬呂斯定律為I=I0×（cosα）2

式中，I0為入射光強，α為檢偏器與起偏器透光平面的夾角[7]。單片機控制步進電機帶動檢偏器順逆時針旋轉(zhuǎn)，測量出光強最小值并記錄該最小值對應(yīng)的角度，該角度為待測樣品的旋光度。在液晶顯示儀上顯示出待測液體的旋光方向及旋光度的大小。

1.2 原理與方法

1.2.1 原理。市場上蜂蜜摻假較常用的手段是加入蔗糖。蜂蜜及蔗糖均具有旋光性，蔗糖的比旋光度為[α]■■=+66.6°，旋光度與濃度呈線性關(guān)系，同時還具有加合性[8]。蜂蜜旋光度在±2°以內(nèi)[9]。通過蜂蜜與蔗糖旋光度的對比發(fā)現(xiàn)，若待測樣品為蔗糖勾兌的假蜂蜜，其旋光性和旋光度均會發(fā)生變化。

根據(jù)以上原理，測量待測樣品的旋光性和旋光度，即可檢測出待測蜂蜜是否為勾兌蜂蜜。

1.2.2 制樣。取15 g清水加熱至沸騰，加入20 g蔗糖攪拌至完全融化，加熱5 min后加入5 g明礬，在此過程中保持沸騰并不斷攪拌直至形成30 g蔗糖假蜂蜜。

1.2.3 測定。本檢測儀使用激光作為光源，待測樣品管的長度為20 cm。

2 結(jié)果與分析

2.1 原蜜蜜樣的旋光度測定

本文對百花原蜜的旋光度進行測定，如表1所示，蜜樣旋光性為左旋，且旋光度很低。對原蜜蜜樣旋光度與濃度進行擬合，得出對應(yīng)的回歸系數(shù)，回歸系數(shù)為-6.66。

2.2 蔗糖的旋光度測定

使用本檢測儀對不同濃度蔗糖的旋光度進行測定，如表1所示，蔗糖的旋光度與對應(yīng)的濃度基本成線性關(guān)系，旋光度隨著濃度的增加而增大。與百花原蜜蜜樣相比，蔗糖的旋光性為右旋，蔗糖的回歸系數(shù)為+112.06，比百花原蜜蜜樣的回歸系數(shù)大。

2.3 蔗糖假蜂蜜的鑒定

如表1所示，使用蔗糖明礬為原料勾兌的蔗糖假蜂蜜的旋光度與純蔗糖的旋光度相差很大，純蔗糖的旋光性為右旋，而蔗糖假蜂蜜的旋光性為左旋；從旋光性上看，蔗糖假蜂蜜與百花原蜜蜜樣十分相似，均為左旋。蔗糖假蜂蜜的回歸系數(shù)為-4.14，說明其旋光度隨濃度變化的變化較百花原蜜蜜樣低，通過連續(xù)測量不同濃度樣品的旋光度，使用者可以通過此種方法鑒別出蜂蜜的真?zhèn)巍?/p>

2.4 蜂蜜中摻入蔗糖的鑒定

使用本智能檢測儀對蔗糖摻假蜂蜜的旋光度進行了測量，如圖2所示，蔗糖摻假蜂蜜的旋光性與百花原蜜蜜樣的旋光性不同，而是與摻入的蔗糖的旋光性相似。當(dāng)蜜樣中摻入蔗糖時，其旋光性變?yōu)橛倚?，旋光度與濃度基本成線性關(guān)系。基于以上特性，使用本檢測儀即可檢測出蜂蜜是否摻假。endprint

2.5 蜂蜜中摻入蔗糖對旋光度值的影響

由回歸方程可知，在原蜜蜜樣中摻入蔗糖后樣品的旋光度與摻入蔗糖的濃度成線性關(guān)系，同樣對測試數(shù)據(jù)進行處理，所得的摻入蔗糖的濃度與樣品所測得的旋光度值之間也為線性關(guān)系。本文得出了摻入蔗糖濃度的預(yù)測值與待測樣品的旋光度的回歸方程，食用者可以通過測定樣品的旋光度來估計出摻入蔗糖的濃度范圍。

3 結(jié)論

本智能檢測儀是基于待檢測物質(zhì)具有旋光特性而研制的，可以有效檢驗蜂蜜是否摻假，操作簡單方便、結(jié)果可靠，且成本低、智能程度高，非常適用于家庭使用。利用本智能檢測儀對多種樣品進行試驗檢測，試驗數(shù)據(jù)分析表明，真假蜂蜜的旋光度不同，原蜜蜜樣的旋光度較小，而摻入蔗糖后摻假蜂蜜的旋光度隨摻入蔗糖濃度的不同而呈現(xiàn)有規(guī)律的變化趨勢。以蔗糖和明礬為原料勾兌的假蜂蜜的旋光度與原料糖的旋光度的差別較大，與真蜂蜜的旋光度不同。本文也給出了摻入不同濃度蔗糖的蜂蜜旋光度的數(shù)學(xué)模型，為檢測蜂蜜是否摻假及推斷摻假類型提供了方法依據(jù)。

4 參考文獻

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