劉賀　羅曼　馬玉梅　徐志偉　姜帥琦

作者簡(jiǎn)介：劉賀（1992-），男，漢族，河北省衡水市，學(xué)生，本科，單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，研究方向：有關(guān)蜂蜜真假鑒別技術(shù)研究。

摘要：眾所周知蜂蜜的品種由于其產(chǎn)地的不同，來(lái)源的植物不同，所以組成成分復(fù)雜，各成分的含量也各不相同，這就給蜂蜜的真假鑒別技術(shù)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的蜂蜜鑒別技術(shù)如感官鑒別法等具有一定的局限性。近紅外光譜技術(shù)是一種高效快速的現(xiàn)代分析技術(shù)，其應(yīng)用廣泛，尤其在食品方面。近紅外光譜分析技術(shù)也應(yīng)用于蜂蜜檢測(cè)，其最早應(yīng)用的領(lǐng)域是蜂蜜的內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)。由于近年來(lái)蜂蜜摻假現(xiàn)象嚴(yán)重，摻假判別研究技術(shù)成為熱點(diǎn)。本文將介紹部分蜂蜜檢測(cè)方法，重點(diǎn)對(duì)近紅外技術(shù)作簡(jiǎn)要介紹的同時(shí)詳細(xì)介紹其在蜂蜜成分，產(chǎn)地來(lái)源等的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：蜂蜜摻假；近紅外譜分析技術(shù)；真假鑒別；偏最小二乘法

引言

2011年10月20日新頒布實(shí)施的蜂蜜新國(guó)標(biāo)指出：蜂蜜是指蜜蜂采集植物的花蜜，分泌物或蜜露，與自身分泌物混合后經(jīng)充分釀造而成的天然甜物質(zhì)（GB 14963-2011）。其組成中含有水分，糖，維生素，蛋白質(zhì)，礦物質(zhì)及生物類(lèi)黃酮等180余種不同組成成分，故其對(duì)身體有很好的保健作用。我國(guó)地大物博，種植物種類(lèi)繁多，同時(shí)也是養(yǎng)蜂大國(guó).20世紀(jì)90年代初，蜂蜜的世界貿(mào)易總量在20萬(wàn)噸左右，其中我國(guó)出口的大約占40%。然而由于我國(guó)蜂蜜質(zhì)量不斷下降，在各進(jìn)口國(guó)的信譽(yù)越來(lái)越低。出口量越來(lái)越少，其中主要問(wèn)題即是我國(guó)蜂蜜存在嚴(yán)重?fù)郊賳?wèn)題。如何有效鑒別蜂蜜真?zhèn)问悄壳拔覈?guó)蜂蜜產(chǎn)品質(zhì)量控制的難題。

1.蜂蜜鑒別手段的發(fā)展方向

1.1感官鑒別法

感官鑒別是消費(fèi)者和蜂農(nóng)通常使用的方法，是指通過(guò)眼觀，鼻聞，口嘗之類(lèi)的方法來(lái)鑒別蜂蜜的品質(zhì)及是否摻假。比如眼觀蜂蜜的色澤，粘度，稠度及透明度；口感蜂蜜是否甜味純正，無(wú)澀味，無(wú)酸味；鼻聞蜂蜜是否有對(duì)應(yīng)蜜種的花香氣味等等。這些感官法便于操作，是蜂農(nóng)和消費(fèi)者無(wú)法借用其他技術(shù)分析手段時(shí)常采用的方法。其最大的缺點(diǎn)時(shí)依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)的一種主觀性判斷既不科學(xué)也不準(zhǔn)確。

1.2旋光法

不同種類(lèi)的蜂蜜一般具有穩(wěn)定的旋光性，一般為左旋。由于摻入不同旋光度的糖分，旋光度發(fā)生變化，甚至左旋變?yōu)橛倚ㄟ^(guò)建立不同摻假糖類(lèi)濃度與旋光度變化的回歸方程，可以判定蜂蜜的真假及摻假的濃度。該方法操作簡(jiǎn)單但是容易受其他條件因素的影響如樣品pH值及測(cè)定環(huán)境的穩(wěn)定一致性。

1.3光譜法

光譜法有拉曼光譜法和中/近紅外光譜法三種。三種分析方法在蜂蜜檢測(cè)領(lǐng)域各有一定應(yīng)用，這里主要介紹一下近紅外光譜法。近紅外光譜主要反映蜂蜜中有機(jī)化合物的含氫官能團(tuán)的倍頻和合頻吸收根據(jù)這些官能團(tuán)的近紅外光譜出現(xiàn)的位置吸收強(qiáng)度等性能特征結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)該成分做定性和定量分析。該方法具有快速，無(wú)損，環(huán)保等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用農(nóng)產(chǎn)品食品等領(lǐng)域。

2.近紅外光譜技術(shù)在蜂蜜品質(zhì)檢測(cè)及摻假識(shí)別中的發(fā)展

2.1近紅外光譜技術(shù)的特點(diǎn)

近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，近紅外光譜技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量?jī)x軟件的發(fā)展日趨完善，近紅外光譜技術(shù)得到快速發(fā)展由于其具有快速，無(wú)損，環(huán)保等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于食品，農(nóng)產(chǎn)品，醫(yī)藥，石油等領(lǐng)域。其對(duì)蜂蜜進(jìn)行檢測(cè)的步驟大致分為4步：首先尋找具有代表的蜂蜜樣本，用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定其化學(xué)成分組成；二是根據(jù)近紅外譜圖及其含量的相關(guān)性通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件建立校正模型采用的方法有偏最小二乘法，馬氏主成分回歸法；三是尋找已知化學(xué)值得驗(yàn)證集樣品對(duì)校正模型進(jìn)行評(píng)價(jià)；四就是如果預(yù)測(cè)結(jié)果在建立的模型誤差范圍內(nèi)，即可以用該模型預(yù)測(cè)未知同類(lèi)樣品.

2.2近紅外譜分析技術(shù)在蜂蜜品質(zhì)檢測(cè)及真假鑒別方面的應(yīng)用

在使用儀器前應(yīng)先著手準(zhǔn)備蜂蜜樣品的選擇，樣品要選擇具有代表性的.然后將儀器對(duì)應(yīng)的廠家軟件按要求裝到電腦，開(kāi)始采集光譜時(shí)要連接好電腦和儀器。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)儀器，連接好電腦后進(jìn)行采集參數(shù)的確定，這包括采集次數(shù)，時(shí)間，光源設(shè)定等等.進(jìn)行采集譜圖后保存.前期準(zhǔn)備工作就做好了。由于每次采集的蜂蜜光譜能量不同，光譜間差異較大，為了消除這些差異，在數(shù)據(jù)分析和數(shù)學(xué)建模前分別對(duì)校正集合預(yù)測(cè)集光譜進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后采用偏最小二乘法（PLSR）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析。校正模型的性能通過(guò)相關(guān)系數(shù)評(píng)價(jià)其相關(guān)性。而且化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件可以剔除異常樣本帶來(lái)的影響，提高了模型的預(yù)測(cè)能力和穩(wěn)健性。模型的建立是實(shí)現(xiàn)近紅外光譜檢測(cè)的最關(guān)鍵的一步。定量校正也稱(chēng)多元校正，即在樣本的物化參數(shù)與光譜測(cè)量信號(hào)之間建立定量聯(lián)系。最常用的定量分析方法包括多元線(xiàn)性回歸（MLR）主成分回歸（PLR），和PLS回歸等線(xiàn)性校正方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等非線(xiàn)性方法。

3.近紅外譜分析法存在的不足

近紅外光譜技術(shù)發(fā)展迅速，雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，但也有它自身的不足。首先，近紅外分析儀只能進(jìn)行光譜的采集不能進(jìn)行任何成分的測(cè)定，這就要求實(shí)驗(yàn)人員還要另外用其他儀器測(cè)定其組成成分。另外，實(shí)驗(yàn)人員需要安裝廠家定制的軟件，而且其安裝過(guò)程復(fù)雜，由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)限制和科學(xué)研究的多樣性，儀器廠商很少能為使用者提供通用的數(shù)學(xué)模型。所以這里采用和化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件結(jié)合的方法進(jìn)行研究。近紅外儀器還在發(fā)展，也許這些問(wèn)題會(huì)慢慢得到改善和解決。

4.總結(jié)分析

雖然近紅外儀器應(yīng)用的領(lǐng)域廣泛，功能也比較強(qiáng)大，網(wǎng)上相關(guān)論文也比較多，但是其自身存在的不足還是很有影響的。采用近紅外譜分析和化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件結(jié)合對(duì)蜂蜜品質(zhì)檢測(cè)及真假鑒別的方法也存在各種各樣的誤差，首先樣品的選擇和測(cè)定存在著很大的誤差，比如溫度的變化，相關(guān)性質(zhì)測(cè)定的誤差等等。另外由于蜂蜜本身具有多樣性，這就需要建立多種蜂蜜的模型，不同蜜種之間不能互用模型，所以每次鑒別還需要和性匹配的蜜種進(jìn)行性慣性檢測(cè)，任務(wù)量大。另外不同廠家生產(chǎn)的近紅外儀器之間也存在著差異性，用這種儀器建立的模型可能和另外的一種儀器得出來(lái)的結(jié)果之間就存在不同，所以也給應(yīng)用者帶來(lái)了困惑，使用不統(tǒng)一。所以就需要對(duì)此種儀器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，建立蜂蜜質(zhì)量評(píng)價(jià)綜合技術(shù)體系。當(dāng)然了這也說(shuō)明近紅外光譜技術(shù)尚有廣闊的發(fā)展空間和很高的研究?jī)r(jià)值，會(huì)一步一步更加成熟。此外隨著近紅外技術(shù)的發(fā)展，這種技術(shù)應(yīng)用在蜂蜜品質(zhì)檢測(cè)盒真假鑒別領(lǐng)域的功能也會(huì)更強(qiáng)大和日趨成熟

（作者單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)）