一种油菜蜜掺假洋槐蜜的快速鉴别方法

1.本发明涉及食品掺假鉴别技术领域，尤其是涉及一种油菜蜜掺假洋槐蜜的快速鉴别方法。


背景技术：

2.蜂蜜为天然物质，具有独特的风味、口感和营养价值。不同来源的蜂蜜或者类蜂蜜物质不但口感、营养价值有区别，而且价格大相径庭，因此一些不法商贩为了追求高额利润用低价值蜜或类蜂蜜物质掺入高价值蜜中以次充好，给我国蜂农、相关的企业和消费者造成了一定的经济损失，同时也在一定程度上制约了我国蜂产业的健康发展。目前蜂蜜主要的掺假方式是直接向蜂蜜中添加类蜂蜜物质如植物糖浆，这种掺假方式虽然常见但是相对较为容易鉴别；或者向单花蜜中掺入低价单花蜜或杂花蜜，最常见的就是把油菜蜜掺入到洋槐蜜中。
3.现有的蜂蜜掺杂含量检测方法可通过送检实验室进行理化检验或者感观辨别蜂蜜真伪，而实验室检测程序复杂、费时、效率低、成本高，且有局限性，同时有一定的主观性、经验性和不确定性。目前实验室掺假鉴别技术主要针对植物糖浆掺假，对于低价蜂蜜掺假高价蜂蜜的研究不多。
4.到现在为止，尚无鉴别油菜蜜、洋槐蜜以及油菜蜜掺假洋槐蜜的相关研究方法。气相-离子迁移谱仪技术(gc-ims)是痕量挥发性有机气体的快速可靠分析手段，在食品、工业和环境检测方面有重要应用。目前也无现有技术报道采用gc-ims分析技术来鉴别油菜蜜、洋槐蜜以及油菜蜜掺假洋槐蜜。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术中的缺陷提供一种油菜蜜掺假洋槐蜜的快速鉴别方法。
6.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.一种油菜蜜掺假洋槐蜜的快速鉴别方法，包括以下步骤：
8.(1)感官分析法初步判断：通过感官评价方法鉴别油菜蜜、洋槐蜜以及油菜蜜掺假洋槐蜜可被鉴别出来的掺假比例；
9.(2)挥发性有机物定性分析进一步判断：对于通过步骤(1)的方法对油菜蜜掺假洋槐蜜无法被鉴别出来的掺假比例，采用如下方法进行进一步判断：
10.a.样品制备：对无法被鉴别出来的掺假比例中，油菜蜜与洋槐蜜蜜按照梯度比例进行混合设置实验组作为样品，另取纯洋槐蜜和纯油菜蜜作为样品；
11.b.信号采集：将纯洋槐蜜样品和纯油菜蜂蜜样品作为标准样品、多个油菜蜜和洋槐蜜蜜按照梯度比例混合的混合蜂蜜作为实验样品，取样，进样前进行孵化，孵化后进样入气相色谱-离子迁移谱仪中进行检测，每个样品测量1次，得到样品谱图信息；
12.c.数据库建立：选取步骤b中所得到的样品谱图作为标准谱图，建立油菜蜜真实样
品和洋槐密真实样品、油菜蜜和洋槐蜜安照梯度比例混合的混合蜂蜜的谱图数据库；
13.d.分类模型的建立：根据步骤c所得谱图数据库，找到特征性差异识别区，再对步骤c所得的谱图数据库，采集获得的三维数据导入lav分析软件，经标准偏差选项进行数据过滤、归一化、对数数据转换和全矩尺度化预处理后，运用pca建立分类模型
14.e.将不同掺假比例蜂蜜采用气相色谱-离子迁移谱进行分析，并采用步骤d所述的软件处理得到不同掺假比例的gc-ims指纹图谱，标定特征性挥发物质，建立纯洋槐蜜、纯油菜蜜、油菜蜜与洋槐蜜掺假蜜的数据库以快速区分蜂蜜的品种、鉴别不同掺假比例的油菜蜜和洋槐蜜。
15.进一步地，步骤(1)中所述的油菜蜜掺假洋槐蜜可被鉴别出来的掺假比例为油菜蜜的掺入量60％以上(含)，即在洋槐蜜中掺入油菜蜜的量在60％以上(含)时可以通过简单的感官评价方法鉴别出该产品为掺假洋槐蜜，所述掺入量为质量份比。
16.进一步地，步骤(2)中所述的油菜蜜掺假洋槐蜜无法被鉴别出来的掺假比例为油菜蜜的掺入量60％以下，在步骤a中所述的油菜蜜与洋槐蜜蜜按照梯度比例进行混合所采用的梯度混合比例为油菜蜜：洋槐蜜＝10wt％，20wt％，30wt％，40wt％，50wt％，即采用五个混合蜜作为实验样品。
17.进一步地，步骤d中所述的为三维数据为保留时间、迁移时间和响应值。
18.进一步地，步骤e中所述的气相色谱-离子迁移谱分析的gc-ims的参数设置为：
[0019][0020][0021]
进一步地，步骤e中所述的气相色谱-离子迁移谱分析的气相色谱条件为：
[0022][0023]
与现有技术相比，本发明具备的有益效果为：
[0024]
本发明设计了一种感官评价和gc-ims相结合鉴别油菜蜜、洋槐蜜以及油菜蜜掺假洋槐蜜的方法。通过简单训练的感官评价员可通过三点检验区别油菜蜜掺假洋槐蜜60％-90％；对于油菜蜜掺假比例60％以下，不能做出有效的鉴别。通过使用gc-ims分析仪，在无
需样品前处理前提下，可快速检测中蜂蜜中的挥发性有机组分，检测得出的数据建立了洋槐蜜、油菜蜜、掺假蜜数据库。油菜蜜中挥发性有机物的总体含量最少，洋槐蜜和油菜蜜挥发性有机物的种类相差较少，在浓度上存在较大差异。而在洋槐蜜中掺入油菜蜜时，洋槐蜜的风味物质含量在降低，油菜蜜的风味物质含量逐渐增加，还会出现一些在二者中含量均不高的新的风味物质。如1-octen-3-one、戊二烯、苯甲醛、戊醛等，可以作为为特征性挥发物质，建立纯洋槐蜜、纯油菜蜜、油菜蜜与洋槐蜜掺假蜜的数据库用于快速区分蜂蜜的品种；从利用气相离子迁移谱技术检测得到的数据建立的数据库、分类模型的结果来看，此模型在识别洋槐蜜、油菜蜜、油菜蜜和洋槐蜜的掺假蜜时，无需样品前处理过程，操作简单，快速，环境友好，特征区域完全可视化，适用性好、能够清晰地鉴别不同掺假比例的油菜蜜和洋槐蜜。
附图说明
[0025]
图1为100％油菜蜜样品的gc-ims谱图；
[0026]
图2为100％洋槐蜜样品的gc-ims谱图；
[0027]
图3为10％油菜蜜掺90％洋槐蜜的gc-ims谱图；
[0028]
图4为20％油菜蜜掺80％洋槐蜜的gc-ims谱图；
[0029]
图5为30％油菜蜜掺70％洋槐蜜的gc-ims谱图；
[0030]
图6为40％油菜蜜掺60％洋槐蜜的gc-ims谱图；
[0031]
图7为50％油菜蜜掺50％洋槐蜜的gc-ims谱图；
[0032]
图8为7个蜂蜜样品的gc-ims谱图；
[0033]
图9为7个蜂蜜样品的gc-ims谱图(俯视图)；
[0034]
图10为7个蜂蜜样品的gc-ims谱图(差异图)；
[0035]
图11为7个蜂蜜样品的指纹图谱；
[0036]
图12为洋槐蜜、油菜蜜、5种掺假蜜的pca分析图；
[0037]
图13为洋槐蜜、油菜蜜、5种掺假蜜的最近邻-欧氏距离图(距离越近，相似度越高)。
具体实施方式
[0038]
下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。
[0039]
一种油菜蜜掺假洋槐蜜的快速鉴别方法，包括以下步骤：
[0040]
(1)感官分析法初步判断：通过感官评价方法鉴别油菜蜜、洋槐蜜以及油菜蜜掺假洋槐蜜可被鉴别出来的掺假比例，具体为：
[0041]
选择12名身体健康、感觉正常、无过敏症、不厌恶饮食蜂蜜及相关蜂蜜产品的人员组成感官评价小组，经简单培训，进行三点检验。鉴别油菜蜜、洋槐蜜以及油菜蜜掺假洋槐蜜可被鉴别出来的掺假比例。三点检验样品准备表例见表1，评价表例见表2。统计每位评价员的检验结果，选择显著性水平a＝0.01，结果显示评价员能显著区分100％洋槐蜜和100％油菜蜜，100％洋槐蜜和90％-60％油菜蜜掺假洋槐蜜，对于掺假比例在油菜蜜60％-10％掺假洋槐蜜评价员则无法使用三点检验鉴别出来(结果见表3)。
[0042]
表1三点检验样品准备工作表
[0043][0044][0045]
表2三点检验评价表
[0046][0047]
表3三点检验结果统计
[0048][0049]
(2)挥发性有机物定性分析进一步判断：对于通过步骤(1)的方法对油菜蜜掺假洋槐蜜无法被鉴别出来的掺假比例，采用如下方法进行进一步判断：
[0050]
步骤a，油菜蜜与洋槐蜜蜜按照不同的比例进行混合设置实验组。将蜂蜜的总质量固定为15g，掺假比例按照10％-50％进行设置，油菜蜜的增量为10％，一共设置为5个梯度。样品具体制备过程是称取目标梯度的洋槐蜜质量再按照掺假比例称取对应质量的油菜蜜，称量完成后使用涡旋混匀器以300rpm转速混匀1min，使油菜蜜与洋槐蜜蜜充分混合。置于40℃恒温水浴锅中45min去除水泡，形成由2个纯蜂蜜样品、5个掺假蜂蜜样品组成的7样品。样品预处理；将7个掺假蜂蜜样品从冰箱中取出，静置到恢复至室温。
[0051]
步骤b，信号采集：将1个洋槐蜜样品和1个油菜蜂蜜真实样品作为标准样品、以及5个油菜蜜和洋槐蜜蜜按照不同比例混合的混合蜂蜜(混合比例分别为油菜蜜：洋槐蜜＝10wt％，20wt％，30wt％，40wt％，50wt％)，各取2
±
0.1g，进样前进行孵化，孵化后进样入气相色谱-离子迁移谱仪中进行检测，每个样品测量1次，得到样品谱图信息；
[0052]
步骤c，数据库建立：选取步骤b中所得到的样品谱图作为标准谱图，建立油菜蜜真实样品和洋槐密真实样品、油菜蜜和洋槐蜜安照不同比例混合的混合蜂蜜的谱图数据库；
[0053]
步骤d，分类模型的建立：根据步骤c所得谱图数据库，找到特征性差异识别区。再对步骤c所得的谱图数据库，采集获得的三维数据(保留时间、迁移时间、响应值)导入lav分析软件，经标准偏差(stundurdduviulio)选项进行数据过滤(dila filtor)、归一化(standari7atiom)、对数数据转换(log transformatiom)和全矩尺度化(range scaling)预处理后，运用pca建立分类模型；
[0054]
步骤e，将上述不同掺假比例蜂蜜按照表4、表5条件采用气相色谱-离子迁移谱进行分析，并采用上述软件处理得到不同掺假比例的gc-ims指纹图谱(图1-图7)。由图可见7个蜂蜜样品中的69个挥发性有机物质的含量差异，能够直观的观察到每一种桂挥发性有机物的含量变化。
[0055]
表4 gc-ims的参数设置
[0056][0057]
表5气相色谱条件
[0058][0059][0060]
图8是100％洋槐蜜、100％油菜蜜、以及五种混合蜜的三维谱图(保留时间，迁移时间和峰强度)，从图中可以直观看出不同样品中的挥发性有机物差异，但是由于观察不便，因此取俯视图(图9)进行差异对比。整个图背景为黑色，横坐标1.0处黑色竖线，即最右侧白色竖线左侧的黑色竖线为rip峰(反应离子峰，经归一化处理)。纵坐标代表气相色谱的保留时间。横坐标代表离子迁移时间(归一化处理)rip峰两侧每一个点代表一种挥发性有机物，颜色代表物质的浓度。如图10是以图2(100％洋槐蜜)为参比，其余谱图扣除图2中的信号峰，得到二者的差异谱图。如图中a区域可以说明该物质在此样品中较图2低，如图中b区域可以说明该物质在此样品中较图2多。同样的，颜色越深，说明差异越大。
[0061]
图11是7个蜂蜜样品的指纹图谱，图中每一行代表一个样品中选取的全部信号峰。图中每一列代表同一挥发性有机物在不同样品中的信号峰，部分物质后面有_m、_d，是同一个物质的单体(monom er)与二聚体(dimer)，数字编号的是未鉴定出的峰。从图中可以看出每种样品的完整挥发性有机物信息以及样品之间挥发性有机物的差异。表6是7个蜂蜜样品中的挥发性有机物对比分析。
[0062]
表6蜂蜜样品中挥发性有机物分析
[0063][0064]
图12是100％洋槐蜜、100％油菜蜜及五种混合蜜的pca分析图。图13是洋槐蜜、油菜蜜、五种掺假蜜的最近邻-欧氏距离图(距离越近，相似度越高)。可知，油菜蜜、洋槐蜜、掺假蜜各自聚集在一起，其中油菜蜜和洋槐蜜的差异较大(pca图中距离最远)，洋槐蜜、掺假蜜相似度较大，但是二者仍可以被区分开来分开。油菜蜜与洋槐蜜的风味差异十分明显，即使添加10％也能分辨出；在洋槐蜜中掺入油菜蜜时，洋槐蜜的风味物质含量在降低，油菜蜜的风味物质含量逐渐增加，还会出现一些在二者中含量均不高的新的风味物质。如1-octen-3-one、戊二烯、苯甲醛、戊醛等挥发性物质。例如挥发性有机物1-octen-3-one，在纯油菜蜜和纯洋槐蜜的平均峰强度分别为74.6663和67.5183，然而即使是只掺入10％油菜蜜的洋槐蜜的1-octen-3-one峰强度也达到了176.5760。同理，戊二烯、苯甲醛、戊醛等挥发性物质也是如此，可以利用掺假蜜的这几挥发性物质作为特征性识别区，进而对蜂蜜进行掺假鉴别。
[0065]
上述实施例仅例示性地说明了本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神及范畴下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。