蜂蜜中糖类的HPLC测定及其在蜂蜜品质控制中的应用研究

张晓华

（许昌学院食品与生物工程学院、河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室，河南许昌 461000）

摘　要　蜂蜜营养价值丰富，糖类是其最主要的成分，约占总量的百分之七十五以上。本文利用高效液相色谱示差折光检测器法检测了三个品种、九个产地来源的真蜂蜜和两种掺假蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的含量。然后，基于定量检测结果，利用“简单聚类”分析方法进行了蜂蜜产地溯源和掺假鉴别研究。实验发现蜂蜜中糖类含量最高的为果糖，其次是葡萄糖和蔗糖，麦芽糖和乳糖含量较低。掺假蜂蜜以及不同品种、不同产地的真蜂蜜中糖类的含量具有明显差异性，为其产地溯源和掺假鉴别研究奠定了基础。

关键词　蜂蜜；糖类；产地溯源；掺假鉴别

Determination of sugars in honey by HPLC and its application in honey quality control

Xiao-Hua Zhang

Key Laboratory of Biomarker Based Rapid-detection Technology for Food Safety of Henan Province, Food and Bioengineering College, Xuchang University, Xuchang, 461000, China

Abstract: The nutritional value of honey is very rich, it can promote the function of cardio-cerebral vessels and antibacterial and anti-oxidation. Carbohydrate content is the most important ingredient in honey, and carbohydrate accounts for more than 75% of the total. In this paper, high performance liquid chromatography coupled with differential refractive detector was used to detect five sugars (e. g. fructose, glucose, sucrose, maltose and lactose), in nine different regions of honey and one kind of adulterated honey, and then using simple cluster analysis to trace the origin of honey, the results showed that the highest sugar content in honey was fructose, followed by glucose and sucrose. The contents of sugars in adulterated honey and true honey of different varieties and different origins were obviously different, which lay a foundation for the research on origin tracing of honeys and identification of adulterated ones.

Keywords: Honey; Sugar; Origin traceability; Adulteration

1  引  言

蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露，与自身分泌物混合后，经巢脾转化、脱水、贮存酿造而形成的天然甜物质。其中，葡萄糖和果糖的含量在蜂蜜中所占比例高达65～80%，蔗糖的成分相对较少不超过8%，另外，水分达到20%左右，其余的物质包括：蛋白质、多酚、黄酮类化合物、酶、游离氨基酸、色素、生物碱、维生素和香气化合物等，大约占5%。蜂蜜中的相关成分会随生长环境，水分浓度，天气温度等因素影响而不同^{[1, 2]}。

蜂蜜中的许多物质为人体代谢所必需物质，具有很高的营养价值受到越来越多消费者的青睐，且市场需求量很大^[3]。部分生产企业在利益的驱使下，利用各种掺假方式大量生产制造假蜂蜜，牟取暴利^[4]。目前蜂蜜的掺假方法可以概括为两大类：（1）以假充真，利用白糖熬制假蜂蜜，或者利用果葡糖浆、高果糖浆、淀粉糖浆、甜菜糖浆、大米糖浆等进行掺假，尤其是果葡糖浆。因为蜂蜜中的主要成分就是葡萄糖和果糖，而果葡糖浆的葡萄糖和果糖比例与蜂蜜中葡萄糖和果糖的比例十分相似，利用果葡糖浆掺假的蜂蜜检测指标完全达到国家标准，甚至更高。（2）以次充好，杂花蜜的口感、营养价值等均比不上单花种蜂蜜。所以市场上常常存在以低价的杂花蜜掺入单花蜜的问题蜂蜜。同时，也有将价格相对低廉的单花蜜掺入高价单花蜜的冒牌蜂蜜的存在^[5]。综上所述，蜂蜜的掺假技术多样，且具有不可预见性。

目前，蜂蜜品质控制检测方法除了国家标准或行业标准以外，还包括一些文献叙述方法^[6-8]，例如：花粉检验法、光谱法、色谱法、质谱法、酶法等。上述方法总结起来共分为三类：(1)传统的检测手段，包括感官识别，理化指标检测和花粉检验法等。这类方法大部分只能用于初步判断，不能进行准确检测。（2）利用大型仪器（例如多级质谱等）^[9-11]，对蜂蜜样品的相关指标进行全面分析，实现真假鉴别。该类方法使用的仪器价格相对昂贵，测定时间较长，国内许多实验室和公共事业单位承担不起昂贵的购置费用，和较高的运行维护和检测费用。同时，为了得到较为准确的分析结果，通常需要较长的流出时间和复杂的流动相条件来完全分离各个目标分析物。这会消耗较长的时间和使用大量的有机溶剂，而且，分离效果的好坏与背景基质的复杂程度有较强的依赖性。(3)色谱法或光谱法结合化学计量学一阶校正方法^[12-18]：主成分分析（PCR）、偏最小二乘（PLS）、支持向量机、电子鼻、电子舌等，进行建模分析。这种基于光谱信息的二维模式识别方法，由于其潜在的缺陷，往往具有一定的局限性，得到的结果是各个组分真实光谱的线性组合，所以其解不具备相关的物理意义。另外，利用化学计量学方法进行建模、聚类分析，需要具备一定的化学计量学基础才能够开展，对于非化学计量学工作者是一个令人头疼的问题。

以上现有的每种检测方法都有一定的局限性，且现行检测手段大多都是在掺假方式出现以后相应展开的，也就是说检测手段落后于掺假手段。受花源和一些环境因素（如土壤、季节、温度和气候）等的影响，蜂蜜中糖类物质的含量存在一定的差异^[19]。本论文综合考虑了方法的准确性和实用性，本着优势互补、高效、经济和环保的原则，巧妙地将蜂蜜中的主要物质糖类的含量与蜂蜜品质控制联系在了一起，结合“简单聚类分析”，对蜂蜜品质控制方面拟进行探索性研究。糖类物质分子结构中不存在生色基团，采用紫外衍生或荧光衍生方法对其直接检测较为困难^[20]。为加大灵敏度和分辨率，文章在现有方法的基础上，利用高效液相色谱结合示差折光检测器对蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖五种糖类进行定性定量分析，然后结合定量结果，利用“简单聚类分析”方法进行蜂蜜的产地溯源和掺假鉴别。

2　实验部分

2.1 仪器与试剂

本实验所用到的仪器信息，包括名称、型号和生产厂家如表1表示。

表1 仪器列表

Table 1 The instrument in the paper

五种标准物质（果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖）均为色谱级别。其中，果糖和乳糖购自大连凯美化工工程配套有限公司，蔗糖和麦芽糖来自于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，葡糖糖购买于北京北纳创联生物技术研究院。九种蜂蜜均为中国知名品牌，是从周边超市及网上采购所得。果葡糖浆为网上购得。五种标准品、果葡糖浆和蜂蜜在4℃下密封保存。本实验所用乙腈（飞世尔，美国）为色谱级别，所用纯水为实验室超纯水仪Mini12UV制备得到。

2.2 实验方法

2.2.1色谱条件

所用的高效液相色谱系统是Agilent 1260，色谱柱为ZORBAX氨基分析柱（4.6 mm×150mm），流动相为乙腈：水（25：75）。操作条件为：柱温：40℃。流速：1.0ml/min。进样量：10μl。示差折光检测器温度：40℃。

2.2.2标准溶液的配制

糖的标准贮备液制备：用电子天平分别称取一定量的果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖标准品，用高纯水定容至刻度线，混匀。

标准溶液制备：将储备液进行梯度稀释为工作液，工作液现用现制，利用工作液制备标准溶液，每种分析物标准曲线的浓度是在其线性范围内随机设计。

2.2.3掺假蜂蜜的制作方法

果葡糖浆购买于某网站，将购买来的果葡糖浆和枣花蜂蜜以1:1比例混匀，震荡，超声加热30 min，使其溶解均匀。使用0.45 μm滤膜过滤，再注入色谱系统。每个样品进行重复分析，并根据样本序号随机进行实验。

2.2.3蜂蜜样的配制

在本工作中，研究了3个种类的蜂蜜，分别为枣花蜜、洋槐蜜和椴树蜜。每一种蜂蜜随机选取了三个产地。枣花蜜的产地为江西、湖北和上海；洋槐蜜的产地为：江西、河南和上海；椴树蜜的产地为黑龙江、吉林和上海。每一种蜂蜜称取不同的质量到10.0 mL的棕色容量瓶中，并用流动相稀释至刻度。每个类型的蜂蜜构建4个蜂蜜样本。所有的样本均超声处理30.0 min，使其溶解均匀。使用0.45 μm滤膜过滤，再注入色谱系统。

3　结果与讨论

3.1　五种糖类色谱行为分析

由图1可知，在设定的高效液相色谱法的条件下，五种糖类物质能完全分开，而且分离效果相对较好，周围没有其他峰干扰，表明此色谱条件适合蜂蜜中五种糖类的测定。五种糖类的出峰时间分别为：果糖4.53min、葡萄糖5.15min、蔗糖6.96min、麦芽糖8.23min、乳糖9.18min。

实验以标准溶液的浓度作为横坐标（X），峰面积作为标准曲线的纵坐标（Y），对五种糖类的线性回归方程进行分析，结论如表 2所示。五种糖类的线性相关系数处于0.9958～0.9990之间，线性关系良好。

图1 果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖标准物质的示差折光检测色谱图。色谱峰：1, 果糖; 2, 葡萄糖; 3, 蔗糖; 4, 麦芽糖; 2, 乳糖。

Fig.1 The elution time profiles by using differential refraction detector for five analytes. Peaks: 1, fructose; 2, glucose; 3, sucrose; 4, maltose; 5, lactose.

表 2 五种糖类标准品的线性相关性

Table 2 The linear correlation of five sugar standards

3.2　基于蜂蜜中五种糖类的定量分析结果，进行蜂蜜品质控制分析

3.3.1 蜂蜜产地溯源分析

根据建立的标准曲线方程，对三个省份洋槐蜂蜜中的五种糖类进行定量分析，所得结果如表3所示。从表中可以看出，不同产地的洋槐蜂蜜，五种糖类的含量不尽相同。其中，相对果糖、葡萄糖和蔗糖而言，麦芽糖和乳糖含量相对较低。江西省和河南省的洋槐蜂蜜中未检出乳糖。果糖含量河南省洋槐蜜最高，葡萄糖含量上海市最高，蔗糖含量江西省最高。利用含量较高的果糖、葡萄糖和蔗糖的含量，对洋槐蜜的产地进行区分。区分效果见图2 (A)。从图中可以看出，12个蜂蜜样本自动聚集为三类：白色代表的产地为河南省，黑色代表的产地为江西省，红色代表的产地为上海市。三个产地的蜂蜜成功进行了区分，结果令人满意。

表 3 洋槐蜜中五种糖类的定量结果。

Table 3 The quantitative results of five sugars in acacia honey.

图2 蜂蜜产地区分效果图

Fig.2 The classification of different places honeys.

对于枣花蜜，我们也随机采集了三个省市，包括江西省、湖北省和上海市。所得到的五种糖类的定量结果如表4所示。从表中可以看出，对于枣花蜜而言，五种糖类的含量也不尽相同。其中，蔗糖的含量三个省份差别最大，约为68倍。因此，糖类的含量分析，可以看作是一种用于区分蜂蜜产地非常有用的方式。我们利用含量较高的三种糖类成功实现了蜂蜜产地的区分，区分结果如图2(B) 所示，可以明显看出样本自动聚集为三组，分别对应于本工作中所检测的3个产地的蜂蜜样本。

表 4 枣花蜜中五种糖类的定量结果。

Table 4 The quantitative results of five sugars in jujube nectar honey.

产地	样本号	果糖(mg/g)	葡萄糖(mg/g)	蔗糖(mg/g)	麦芽糖(mg/g)	乳糖(mg/g)
江西省	Sa13	390.14	299.19	46.92	48.21	14.70
	Sa14	390.39	297.58	47.02	48.72	备案信息 举报中心 举报中心 行业协会 网络110 互联网协会 举报热线 首都协会 本站持《出版物经营许可证》 仅从事《美食研究》杂志的网上订阅工作,非任何杂志官网,并不涉及杂志社的出版等事务,特此声明！ 工信部备案：湘ICP备2025122662号-1，营业执照统一社会信用代码：91430721MAEHMRR7OE， 出版物经营许可证号：新安新出发证字第2025002号 特别声明:本站资料均源于网上的共享期刊资源，请特别注意，勿做其他非法用途。 如有侵犯您的版权或其他有损您利益的行为，请联系指出，期刊咨询服务平台会立即进行改正或删除相关内容! 扫码添加微信咨询 QQ客服：1663286777 电话：137-1883-9017 收到信息将及时回复