旋光法检测蜂蜜中糖类掺假

旋光法检测蜂蜜中糖类掺假

葛昱君傅璟

一、实验背景

蜂蜜是由蜜蜂采集植物的花蜜或分泌物，经充分酿造而成的一种营养价值较高的天然滋补品。它含糖类、蛋白质、色素、有机酸、维生素及微量元素等成分，具有一定的保健作用。但目前国内外市场上常出现掺杂、掺假的蜂蜜，最常见的是掺入蔗糖或淀粉类。传统的测定糖的方法很多，测定总糖含量的方法有硫酸－酚法，蒽酮比色法等，测定还原糖含量的有斐林氏法或铁氰化钾法等。同时测定葡萄糖、果糖和蔗糖等主要成分则需要繁多的步骤，且操作复杂。由于不同种类的蜂蜜都有相对稳定的旋光度，一般为左旋，当掺入不同糖类后，蜂蜜的旋亮度会发生变化，由此可判断蜂蜜中是否掺有糖类。一般掺入蔗糖的蜂蜜，随着掺糖量的增加，其旋光度向右旋变化，掺入果糖或转化糖后，其变化趋势相反。因此通过测定其旋亮度，可判定蜂蜜的真伪及掺假的浓度。为此，本试验采用旋光法测量蔗糖含量判断对蜂蜜品质进行初步的测定。

二、实验原理

由于纯正蜂蜜含有65%—80%的还原糖，主要是果糖（[α] D20= -91.9°）和葡萄糖（[α]D20=52.5°）和不超过5%的蔗糖（[α] D20=66.65°）。因此，非水解旋亮度α1应为负值。当α1为正值（>0）时，可怀疑蜂蜜掺入葡萄糖（>5%）或蔗糖（>5%）或淀粉类物质。进一步鉴别是碘—碘化钾试液检验阳性，为掺入淀粉类物质；α1为正值，旋亮度差值（R=α1-α2）较小，则可能掺有葡萄糖或者其他右旋物质；R值可计算蜂蜜中蔗糖的含量。考虑到天气情況，选择25℃为测试温度，通过标准曲线法测定蔗糖含量。

C12H22O11+H2O →C6H12O6 + C6H12O6

蔗糖葡萄糖果糖

[α] D20=66.65°[α]D20=52.5°[α] D20=-91.9°

三、实验仪器与试剂

仪器：旋光仪、电子天平、恒温装置、温度计、烧杯、磨口锥形瓶、玻璃棒，移液管；

试剂：市售蜂蜜若干种，浓盐酸均为分析纯，蔗糖，去离子水；

四、实验步骤

1、溶液配制：

2 mol/L HCl溶液：取质量分数37%的浓盐酸，它的物质的量浓度大约为12mol/L，根据溶液公式，取5ml 浓盐酸加至25ml去离子水中，即得2 mol/L HCl溶液。

2、样品前处理：

称取蜂蜜样8.000 g，用去离子水少量多次移入并定容至100 mL容量瓶中,并利用超声波清洗机超声确保溶液溶解均匀。

3、旋光度测定：

取上述100 mL容量瓶中的溶液用移液管移取20ml至两支50 mL 容量瓶中，一支用去离子水定容直接测定其旋光度α1，另一支加入5.0 mL 2 mol/L HCl溶液后定容，置于60℃恒温水浴条件下水解15分钟，取出冷却至室温后，测定其旋光度α2。

4、标准曲线制作：

称取蔗糖2.000g，定容100 ml (0.0200 g/ml )。用50 ml容量瓶配制含蔗糖溶液：1.0, 2.0, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0, 30.0 ml蔗糖标准溶液两组。非水解组直接定容即可；水解组加入5.0 mL 2 mol/L HCl溶液，用去离子水定容后，置于60℃恒温水浴条件下水解15分钟，取出冷却到25℃分别测定非水解组和水解组的旋光度α1、α2。以浓度对应的旋光度差值为纵坐标, 蔗糖标准浓度为横坐标, 绘制如图l蔗糖标准曲线。(曲线范围根据实际测量情况调整)

五、测试结果与数据处理

表一、蔗糖的旋光度数据(25℃)

图l蔗糖标准曲线

从图1可见,旋光度差值与蔗糖含量呈良好的线性关系，y=160.644x-0.00406；Adj. R-Squar=0.99992。

表l不同蜂蜜蔗糖含量测定结果

表2 蜂蜜樣品中的蔗糖含量

在天然来源的许多其他物质中，蜂蜜具有旋转偏振光的偏振面的性质。而另一个属性，主要取决于蜂蜜中糖的类型和相对比例。由于每种糖都具有特定且一致的效果，并且总旋光度取决于浓度，因此早期分析师在各种特定条件下使用旋光度作为糖分析的手段。似乎仍然有效的概括是花香蜂蜜是左旋的，而蜜露或掺杂掺杂的蜂蜜通常是右旋的。

六、实验结果分析与讨论

1. 原本实验步骤是4g定容到100ml容量瓶，再取20ml定容到50ml容量瓶，蜂蜜稀释后浓度和后来直接8g定容到100ml容量瓶差了5倍。这是由于原方案所测得的α1-α2偏离所测标准曲线，故增加浓度使得旋光度差值亦增大，不过直接溶解8g定容到100ml容量瓶的体系略显混浊，直接在旋光仪下进行测量，可能会带来误差，应加入澄清剂再进行实验。

2. 由表１可见，3种蜂蜜的蔗糖含量都符合国标GB18796-2005《蜂蜜》蔗糖少于5%，而土蜂蜜是不符合要求的。本实验根据旋光度与物质浓度含量呈线性正相关，，求得蔗糖含量，

此方法操作较为方便，且计算简单，结果令人满意，适用于大批量蜂蜜样品蔗糖含量的快速测定。

3. 存在的缺失：虽用检测蔗糖以判断蜂蜜是否符合国家标准，但是实际上放置较久的蜂蜜，其蔗糖可能会在酸或酶的催化下发生水解，进而使其含量减少。值得注意的是，没有一种方法可以完全保证对蜂蜜真伪鉴别结果的准确性，因为蜂蜜本身含有复杂的化学成分，这些化学含量也有很大的变化范围，这需要几种方法共同分析以提高鉴别结果的准确性。

七、展望:

由於時間的不足，未用其他方法進行驗證。在其他文獻中有看到利用近紅外透射光譜測定蜂蜜中的極化參數亦能分析蜂蜜的主要成分，由於近紅外透射光譜進行分析有速度快，樣品與處理簡單等優點，且可以避免濃度的影響，因此如果之後有時間，我們將進行重複驗證的實驗。

参考文献：

[1] 许汉英，赵晓君.流动注射-吸光亮度法测定葡萄糖共存下的果糖.理化检验：化学分册，

2000.36(3)：102.

[2] 袁晓华，杨中汉.植物生理生化实验.北京.高等教育出版社，1983. 201.

[3] 史琦云.贠建民.旋光法检验蜂蜜中掺入糖类的研究[J].食品科学, 2003,24(9):111-114.

[4] 连会.旋光法测定蜂蜜中蔗糖、果糖和葡萄糖的含量[J].北京农业, 2011(6).

[5] 郭文彬,陈玲,赖晓虹.蜂蜜中蔗糖的旋光检验方法[J].食品研究与开发,1988(4):37-39.

[6] M. García-Alvarez, S. Ceresuela, J.F. Huidobro, M. Hermida, and J. L. Rodríguez-Otero,

Determination of Polarimetric Parameters of Honey by Near-Infrared Transflectance

Spectroscopy, J. Agric. Food Chem.[J], 2002, 50(3), 419–425

[7] M. García-Alvarez, J. F. Huidobro, M. Hermida, and J. L. Rodríguez-Otero, Major

Components of Honey Analysis by Near-Infrared Transflectance Spectroscopy,J. Agric. Food