核磁共振技術(shù)在蜂蜜品質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

隨著食品的真實(shí)性越來越受到關(guān)注，蜂蜜是審查程序越來越多的食品之一，其生產(chǎn)現(xiàn)在受到諸多旨在確保食品真實(shí)性和質(zhì)量的法規(guī)的約束。
 
 
基于NMR的質(zhì)量與真實(shí)性分析
 
隨著食品真實(shí)性日益受到關(guān)注，蜂蜜成為受到越來越多審視的食品之一，其生產(chǎn)現(xiàn)在必須遵循一系列旨在確保真實(shí)性與質(zhì)量的法規(guī)。蜂蜜生產(chǎn)商以及質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在需要更加先進(jìn)的分析方法。在這里，我們將探討基于核磁共振（NMR）的篩選是如何提供一種高成本效益的完整分析手段的，它能可靠保障消費(fèi)者得到名副其實(shí)的蜂蜜。
 
蜂蜜生產(chǎn)的挑戰(zhàn)
 
有關(guān)蜂蜜實(shí)物、標(biāo)簽甚至其成分的基本性質(zhì)的各項(xiàng)法規(guī)，目前正面臨越來越多的爭(zhēng)議。由于需要考慮大量存在爭(zhēng)議的環(huán)境、生態(tài)和個(gè)人健康問題，現(xiàn)代蜂蜜制造商正面臨涉及滿足大量變化不定的法規(guī)、并確保消費(fèi)者利益的眾多挑戰(zhàn)。
 
蜂蜜需求量龐大但供應(yīng)不足，我們注意到近年來市場(chǎng)上造假產(chǎn)品的數(shù)量急劇上升。造假可以包括添加高果糖玉米糖漿等其它糖分，以及宣稱錯(cuò)誤的地理原產(chǎn)地，并且變得越來越難以檢測(cè)。
 
食品認(rèn)證對(duì)于消費(fèi)者和食品工業(yè)來說都是非常重要的，它跨越生產(chǎn)過程的各個(gè)層面。近年來，隨著食品丑聞的增多，歐盟委員會(huì)現(xiàn)在鼓勵(lì)使用分析方法來確定蜂蜜產(chǎn)品的真實(shí)性和質(zhì)量。為了擊敗造假者，蜂蜜生產(chǎn)商和質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室因此需要越來越先進(jìn)的分析方法。在這里，我們將探討基于核磁共振（NMR）的篩選是如何提供一種高成本效益的完整分析手段的，它涵蓋了有關(guān)真實(shí)性、質(zhì)量控制和量化的所有方面。
 
蜂蜜的質(zhì)量與真實(shí)性
 
蜂蜜的定義為由蜜蜂產(chǎn)生的天然甜物質(zhì)，主要由糖組成，還含有酸、礦物質(zhì)、維生素和氨基酸。蜂蜜的組成主要取決于其花源，這也使得生產(chǎn)區(qū)域得以確定。蜂蜜的供應(yīng)受天氣波動(dòng)的影響很大，由于這一因素加之蜜蜂數(shù)量減少以及生產(chǎn)成本高漲，特別容易導(dǎo)致蜂蜜造假。
 
在按蜂蜜標(biāo)記并銷售的產(chǎn)品中添加甜味劑，既違法又不道德。因?yàn)樗�在不通知買方的情況下通過降低產(chǎn)品價(jià)值來獲得不當(dāng)經(jīng)濟(jì)收益，因而是一種經(jīng)濟(jì)性摻假行為。由于它會(huì)影響消費(fèi)者的意見，因而這種方法對(duì)整個(gè)行業(yè)尤其有害。
 
由于食品市場(chǎng)日益國際化，近年來蜂蜜的進(jìn)出口量顯著增加。這將一國范圍的蜂蜜生產(chǎn)與真實(shí)性問題擴(kuò)展到全球質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的問題。特別是由于面筋和甜菜糖等一些常見的蜂蜜摻假劑都是過敏原，各國際組織和各國政府對(duì)食品質(zhì)量控制的需求不斷增加，以保護(hù)消費(fèi)者的健康和安全。
 
蜂蜜分析：一種新方法
 
有多種方法可用于測(cè)定蜂蜜的真?zhèn)�。然而，在面�?duì)復(fù)雜的食物基質(zhì)時(shí)，許多技術(shù)無法提供足夠的靈敏度和選擇性，因此不能用于同時(shí)確定真實(shí)性和摻假行為。現(xiàn)在，NMR可以提供一種高成本效益的、高效率交鑰匙解決方案。
 
Bruker的一項(xiàng)研發(fā)成果表明NMR可以用于綜合性蜂蜜分析。使用FoodScreener平臺(tái)的新蜂蜜圖譜模塊，可進(jìn)行靶向和非靶向分析。它能通過單次測(cè)量同時(shí)識(shí)別并量化大量化合物，且只需單一的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。
 
該原理基于400 MHz NMR波譜，依賴于對(duì)各單個(gè)樣本特定波譜指紋的采集。該方法已經(jīng)成功地提供了一種用于特定果汁和葡萄酒樣本類型的全自動(dòng)按鈕式解決方案，能夠以更低的單位成本提供可靠的靶向和非靶向多標(biāo)記分析。
 
如圖1所示，將基于NMR的技術(shù)應(yīng)用于蜂蜜，已證明可以識(shí)別并量化30多種參數(shù)，包括脯氨酸、蔗糖和纈氨酸。該表還包括與各化合物參考數(shù)據(jù)庫中分布的可視化對(duì)比，因而能直接檢測(cè)非典型濃度。
 
通過將特定樣本的完整NMR波譜與相應(yīng)組別的參考波譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，可將驗(yàn)證模型用于非靶向分析。無論信號(hào)是否是由先前已識(shí)別的分子產(chǎn)生，所有的波譜數(shù)據(jù)點(diǎn)都被考慮在內(nèi)，從而得到如圖2所示的NMR圖譜。
 
圖1顯示了所有九種磺胺類藥物的代表性色譜圖，研究在蜂蜜中進(jìn)行，0.1 ppb，峰-峰（PP）S/N比。0.1 ppb下蜂蜜基質(zhì)中所有九種磺胺類藥物的S/N比遠(yuǎn)高于10，圖2清楚地顯示了不含目標(biāo)磺胺類藥物的凈蜂蜜基質(zhì)。
 
在蜂蜜樣本的真實(shí)性分析中，原產(chǎn)地起著至關(guān)重要的作用。圖3顯示了對(duì)來自中美洲的多花蜂蜜的地理來源驗(yàn)證。通過結(jié)合覆蓋廣泛的數(shù)據(jù)庫，基于NMR的篩選方案可以包含嚴(yán)格的驗(yàn)證條件，包括參與環(huán)試驗(yàn)。
 
結(jié)論
 
通過同時(shí)結(jié)合靶向和非靶向分析，基于NMR的蜂蜜篩選提供了完整的解決方案，可用于質(zhì)量控制和造假檢測(cè)，如添加糖漿或糖溶液，包括預(yù)期之外的、甚至未知的造假。因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)能減少所需樣本的數(shù)量，并增加實(shí)驗(yàn)室通量，使之極具成本效益。通過提供一種可靠的按鈕式解決方案，甚至讓非專家型操作人員也能據(jù)此準(zhǔn)確地測(cè)定蜂蜜的質(zhì)量和真實(shí)性，NMR因此提供了一種適用于質(zhì)量控制和政府監(jiān)管實(shí)驗(yàn)室的理想的篩選方案。
 
〔1〕Codex Alimentarius；2001；蜂蜜法典修訂版（No. CODEX STAN 12-1981；Rev 1 (1987)；Rev. 2 (2001)）。