傅駿青,于艷艷,田洪蕓,張然,朱曉萌,胡明燕
1.山東省食品藥品檢驗研究院(濟南 250101);2.國家市場監(jiān)管重點實驗室 肉及肉制品監(jiān)管技術(濟南 250101)
中國是世界蜂產(chǎn)品生產(chǎn)大國和出口大國,我國的蜂群數(shù)量、蜂蜜產(chǎn)量、養(yǎng)蜂從業(yè)人員和蜂蜜出口4個指標均居世界前列[1],蜂蜜的質(zhì)量和品質(zhì)受到廣泛關注。蜂蜜摻偽造假問題嚴重擾亂市場秩序,成為食品安全監(jiān)管領域的難點[2]。本文總結(jié)蜂蜜抽檢監(jiān)測中真實性項目檢驗方法存在的問題,同時說明國內(nèi)外對蜂蜜中高果糖淀粉糖漿、碳4-植物糖含量、麥芽糖、果糖與葡萄糖、蔗糖指標的研究進展,為蜂蜜真實性檢驗標準制修訂提供思路,為蜂產(chǎn)品摻假問題的監(jiān)管提供技術支撐。
我國蜂蜜產(chǎn)品標準主要有:國家標準GB 14963—2011《食品安全國家標準 蜂蜜》[3],側(cè)重強制性安全指標;行業(yè)標準GH/T 18796—2012《蜂蜜》[4],側(cè)重真實性和反映品質(zhì)新鮮度的指標[5];綠色食品標準NY/T 752—2020《綠色食品 蜂產(chǎn)品》[6],指標側(cè)重質(zhì)量提升。上述標準均涉及質(zhì)量指標、農(nóng)獸藥殘留指標、微生物污染和重金屬指標。在質(zhì)量指標中,國家抽檢監(jiān)測涉及的蜂蜜真實性指標有高果糖淀粉糖漿、碳4-植物糖、果糖與葡萄糖、蔗糖、麥芽糖,詳見表1。
表1 我國蜂蜜相關標準情況
蜂蜜真實性檢驗主要為糖類成分含量測定、碳同位素測定、摻加糖漿的鑒定、淀粉酶值鑒別和花粉鑒別。其中,我國食品安全抽檢監(jiān)測涉及的項目主要有高果糖淀粉糖漿、碳4-植物糖含量、果糖與葡萄糖、蔗糖和麥芽糖。
高果糖淀粉糖漿是一種高分子糖,以淀粉為原料生產(chǎn),與天然蜂蜜中存在的單糖或者二糖不同,但在感官上與蜂蜜相似,不法商家以高果糖淀粉糖漿代替或摻入蜂蜜以降低成本。
2.1.1 高果糖淀粉糖漿檢驗存在問題
2002年我國將美國官方分析化學師協(xié)會AOAC對蜂蜜中高果糖淀粉糖漿的檢測方法加以改良,形成現(xiàn)行的GB/T 18932.2—2002《蜂蜜中高果糖淀粉糖漿測定方法 薄層色譜法》[7]。該方法是將樣品中的高分子糖經(jīng)活性炭-硅藻土柱富集、濃縮,以薄層色譜法分離,經(jīng)與摻有一定量的高果糖淀粉糖漿的蜂蜜比較,判定樣品中是否摻入高果糖淀粉糖漿。隨著近些年對蜂產(chǎn)品研究的深入,研究發(fā)現(xiàn)此方法可能存在假陽性,蜂蜜中檢出高果糖淀粉糖漿陽性并不能確定是人為摻假。
GB/T 18932.2—2002檢驗結(jié)果假陽性可能來自三方面原因。1)蜂蜜的成熟度高。隨著養(yǎng)蜂業(yè)的發(fā)展和社會對成熟蜂蜜的接受度提高,國內(nèi)出現(xiàn)越來越多的成熟蜜。研究表明經(jīng)過蜜蜂的充分釀造,蜂蜜中糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化積累時間長,可能生成更多的二糖甚至多糖[8],成熟蜂蜜高果糖淀粉糖漿項更容易顯陽性。2)某些蜜種本身含有少量寡糖。不同蜜種間果糖、葡萄糖含量不同,含有其他糖的種類和比例也不同。例如:洋槐蜂蜜含有少量的寡糖,高果糖淀粉糖漿的假陽性率居大宗蜜種之首;以昆蟲分泌物為來源的甘露蜜中含有少量的寡糖[9]。3)檢驗方法不穩(wěn)定容易出現(xiàn)假陽性。具體表現(xiàn)在:手動裝填色譜柱的方式難以保證柱效;點板操作和肉眼識別結(jié)果主觀因素強;標準靈敏度較低。另外,國內(nèi)淀粉糖行業(yè)發(fā)展迅速,蜂蜜摻假最常用的果葡糖漿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只能檢測高果糖漿,無法識別小分子糖漿摻假。
2.1.2 蜂蜜中高果糖淀粉糖漿檢驗研究進展
國內(nèi)對蜂蜜中高果糖淀粉糖漿的前處理方法進行多次改進。王天西[10]采用一種特定的玻璃凈化柱,大幅縮短前處理耗時,提高方法靈敏度。梁瑜等[11]使用活性炭固相萃取柱進行樣品前處理,提高檢驗效率,降低檢測成本。馬凱等[12]使用固相萃取小柱,優(yōu)化硅藻土、活性炭和試劑使用量,可以批量處理樣品。
針對蜂蜜中淀粉糖漿的鑒定方法,除國標采用的薄層色譜法外,檢驗方法還有離子色譜法[13-15]、氣相色譜法[16]、液相色譜法[17-20]、核磁共振法[21]等。其中,張睿等[19]采用高效液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨率質(zhì)譜(HPLC-Q/Orbitrap MS)建立寡糖輪廓分析的方法,通過測定淀粉類糖漿中未被酶解完全的微量麥芽類寡糖,找到淀粉糖漿的標志物,可在10 min內(nèi)完成檢測,大幅縮短檢驗時間。陳雷等[21]利用氫核磁共振譜圖結(jié)合正交偏最小二乘法對果葡糖漿摻假的油菜蜂蜜進行真實性鑒別,該方法是基于對蜂蜜成分的整體分析,避免僅分析個別成分指標的檢驗方法中存在的缺陷,建立真假蜂蜜鑒別模型,為蜂蜜質(zhì)量監(jiān)控提供一種新思路。
蜂蜜的主要成分是糖類物質(zhì),糖類來源于蜜源植物所含的植物糖。自然界中的蜜源植物大多數(shù)為碳-3植物,蜂蜜中的糖類應主要是碳-3植物糖。蜂蜜摻偽的典型方式是摻入果葡糖漿,玉米、甘蔗等作為果葡糖漿的主要原料,均屬于碳-4植物[22-23]。因此,通常把碳-4植物糖作為辨別蜂蜜是否摻假的主要指標[24]。
2.2.1 碳-4植物糖檢驗存在的問題
2002年,我國在AOAC對蜂蜜中碳-4植物糖檢驗的研究基礎上,制定了現(xiàn)行標準方法GB/T 18932.1—2002《蜂蜜中碳-4植物糖含量測定方法 穩(wěn)定碳同位素比率法》[25]。該方法以蜂蜜蛋白質(zhì)δ13C值為標準,通過碳同位素質(zhì)譜儀測定蜂蜜δ13C值,根據(jù)差值計算蜂蜜中碳-4植物糖含量具體數(shù)值。該方法在前處理過程中可能有蛋白質(zhì)提取量不足的問題。
GB/T 18932.1—2002檢驗中首先應在蜂蜜中提取出足夠的蛋白質(zhì),若提取不出蛋白,可以判斷碳-4植物糖項為問題項。但提取不出蛋白質(zhì)并不能說明蜂蜜一定存在摻假,也可能有生產(chǎn)工藝和蜜種自身的兩方面原因。首先可能是生產(chǎn)工藝不當。蜂蜜生產(chǎn)過程中需要通過過濾以去除蜂蜜中的蜜蜂尸體及各類雜質(zhì),通常選擇0.125~0.425 mm孔徑(40~120目)濾網(wǎng),若選擇過高的過濾孔徑(目數(shù)),會去除掉蜂蜜蛋白質(zhì)的主要來源之一花粉。這樣的蜂蜜在檢測時提取蛋白質(zhì)量不足,容易被判定為問題樣品。其次是某些蜜種本身蛋白含量低。該方法要求前處理后至少提取出6 mg蛋白質(zhì)做平行樣品,蜂蜜中的蛋白質(zhì)含量為0.10%~2.42%,平均含量為0.30%,若以蛋白含量0.10%的蜜種計,理論上只能提出10 mg蛋白質(zhì),實際上由于提取量很小、誤差大,也存在提取量不夠的情況,容易判定為問題樣品。
2.2.2 蜂蜜中碳-4植物糖檢驗研究進展
國內(nèi)外對蜂蜜中碳-4植物糖含量的檢測進行研究及改進。GB/T 18932.1—2002方法要求:如果計算結(jié)果為負值,其碳-4植物糖含量按0計,無需判定為問題項;當計算結(jié)果≥7%時,應認為含有碳-4植物糖。董浩等[26]運用GB/T 18932.1—2002方法測定124份蜂蜜中碳-4植物糖含量,并對結(jié)果為負值的蜂蜜進行真實性綜合鑒評,試驗發(fā)現(xiàn)結(jié)果為負值的蜂蜜中92.2%的樣品存在摻假嫌疑,摻假原料可能是碳-3植物源轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為主的復配組合,說明使用GB/T 18932.1—2002測定蜂蜜中碳-4植物糖含量,結(jié)果為負值并不能排除摻假。同時,羅海英等[24]研究124份蜂蜜中碳-4植物糖含量≥7%的樣品,結(jié)果證明樣品摻假可能性大,并應用多種技術分析樣品摻雜摻假的3種來源。夏蓮等[27]以GB/T 18932.1—2002的方法為數(shù)學模型,建立同位素質(zhì)譜法測定蜂蜜中碳-4植物糖含量不確定度的評定方法。謝金彤等[28]組織國內(nèi)19家實驗室對蜂蜜中碳-4植物糖含量的檢測能力驗證,評價實驗室檢測技術水平,結(jié)果表明首次測定的滿意率為78.9%,同時分析影響能力驗證結(jié)果的因素并給出提升建議。劉濤等[29]優(yōu)化碳同位素比率法的前處理方法,縮短檢測時間,提高了蛋白的提取成功率,并應用于測定137份蜂蜜樣品的碳-4植物糖含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)10.95%的問題樣品。多項研究[30-33]提到蜂蜜中碳-4植物糖檢測超限量的情況,認為花粉和其他不溶性成分蛋白成分的碳同位素值與純蛋白不同,會使蛋白質(zhì)的表觀δ13C值偏離整個蜂蜜的δ13C值,從而產(chǎn)生超限量的結(jié)果。季美泉等[30]建立元素分析-同位素質(zhì)譜法,修改方法計算公式,可以避免由花粉原因帶來的問題,從而準確鑒別麥盧卡蜂蜜中碳-4植物糖摻假。
蜂蜜的成分復雜,從蜂蜜中鑒定出的物質(zhì)有180余種,糖類為其主要成分,包括單糖(果糖、葡萄糖)、二糖(蔗糖、麥芽糖)等20多種。其中,果糖和葡萄糖含量之和一般占蜂蜜的60%以上,蔗糖、麥芽糖在某些蜜種中存在。蜂蜜摻偽造假主要存在于養(yǎng)殖環(huán)節(jié)和生產(chǎn)環(huán)節(jié),養(yǎng)殖環(huán)節(jié)主要造假手段為直接用蔗糖飼喂蜜蜂或者在原料蜜中摻入蔗糖或果葡糖漿,生產(chǎn)企業(yè)摻假主要摻入一定比例的果葡糖漿或用“低價蜜”冒充“高價蜜”[34]。
2.3.1 果糖與葡萄糖、蔗糖、麥芽糖檢驗存在的問題及相關研究
GB 14963—2011要求蜂蜜中果糖和葡萄糖含量≥60%,蔗糖含量≤5%(桉樹蜂蜜、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、麥芽糖項目的檢驗方法為GB 5009.8—2016《食品安全國家標準 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》[35]。蜂蜜的檢測適用于第一法高效液相色譜法,使用示差折光檢測器或蒸發(fā)光散射檢測器。方法中蜂蜜的檢出限報送存在歧義:前處理中要求蜂蜜樣品稱樣量為1~2 g,但結(jié)果報送處對檢出限的相關描述為“當稱樣量為10 g時,果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖檢出限為0.2 g/100 g”,當稱樣量為1~2 g時檢出限是否應為0.2 g/100 g存在異議,但不影響結(jié)果準確性。
陳海燕等[36]研究GB 5009.8—2016方法中果糖和葡萄糖、蔗糖含量在前處理時的最優(yōu)穩(wěn)定性條件及最長儲存時間。結(jié)果表明:影響果糖和葡萄糖、蔗糖穩(wěn)定性因素大小順序為溫度>水浴時間>pH;隨著儲存時間延長,檢出質(zhì)量分數(shù)降低。Anjos等[37]利用紅外法FTIR-ATR光譜收集的數(shù)據(jù)建立多元校正模型,評估蜂蜜的糖類含量,并為實驗室質(zhì)量控制提供快速方法。
2.3.2 蜂蜜中麥芽糖本底問題及相關研究
麥芽糖漿是蜂蜜摻假中常見的原料之一,但由于某些蜜種存在麥芽糖本底[11],國內(nèi)外對于作為食品的蜂蜜檢驗暫未制定麥芽糖項目判定依據(jù)及參考值,僅中國藥典對藥用蜂蜜中麥芽糖規(guī)定為不超過5%。蜂蜜中檢出麥芽糖可能為本底,也可能摻入帶有麥芽糖漿的復合糖漿。
李水芳等[38]和靳皓等[39]都采用近紅外光譜法結(jié)合化學計量學對蜂蜜中摻假麥芽糖漿進行定性鑒別和定量分析。Islam等[40]研究高效薄層色譜(HPTLC)對蜂蜜中摻糖物的鑒定和檢測,果糖和葡萄糖的定量及其濃度比可用于蜜種的鑒定,蔗糖和麥芽糖的定量可用于評估糖漿摻假。
在蜂蜜中,國家食品安全抽檢監(jiān)測涉及的真實性項目有高果糖淀粉糖漿、碳4-植物糖、麥芽糖、果糖與葡萄糖、蔗糖。高果糖淀粉糖漿檢驗方法存在假陽性問題,碳4-植物糖檢驗方法在前處理中存在提取蛋白質(zhì)問題,麥芽糖由于本底情況存在暫無法判定,以上項目作為風險監(jiān)測項目,結(jié)果為問題項僅提示存在食品安全隱患。果糖與葡萄糖、蔗糖檢驗標準存在檢出限報送歧義,不影響結(jié)果判定,現(xiàn)作為監(jiān)督抽檢項目,不合格項可作為行政執(zhí)法機關處罰的依據(jù)。
蜂蜜摻偽造假具有規(guī)模化、技術含量高的特點,蜂蜜真實性檢驗方法問題多、更新慢,無法有力震懾不法商家,導致國內(nèi)蜂蜜市場摻假問題頻發(fā)。建議盡快摸清蜂蜜摻假現(xiàn)狀,確定更有效的檢驗方法,或采取多種方法相互驗證并結(jié)合現(xiàn)場檢查的結(jié)果綜合判斷是否存在摻假,增加監(jiān)管的有效性,提高國內(nèi)蜂產(chǎn)品質(zhì)量。