蜂蜜掺假问题论述
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摘要：近年来我国蜂蜜产业发展迅速，产量居世界之首，但蜂蜜掺假和造假事件时有发生，影响到我国蜂蜜市场的健康发展。蜂蜜掺假一直是我国食品质量监管部门以及消费者普遍关心的问题，本文针对掺假蜂蜜成本低、数量大、鉴别难的特点，概述目前蜂蜜掺假和造假的主要方式，以及针对不同标记物质的蜂蜜掺假检测技术，展望蜂蜜掺假检测技术发展的趋势和要求。 关键字：蜂蜜；掺假；标记物质；检测技术
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，经充分酿造而成的天然甜物质，具有清热解毒、补中益气、润燥止痛、美容养颜以及增强免疫力等功效，深受人们的喜爱[1]。然而，近年来我国蜂蜜品质状况不容乐观，蜂蜜掺假造假和发现品质问题时有发生，尤其是猖狂的掺假行为与先进的掺假手段已成为社会关注的焦点[2]。2011年7月24日多家媒体网站报道了冠生园和中粮悦活的蜂蜜产品是掺假蜂蜜，在蜂蜜加工过程中加入“大米糖浆”进行掺假[3]，在社会上引起了巨大轰动和关注。掺杂蜂产品在市场的流通，严重打击了消费者对蜂蜜产品的信心，一定程度上影响了蜂蜜产业的市场秩序和我国蜂蜜产品的出口贸易。
1. 蜂蜜加工
蜂蜜加工的工艺流程为：蜜脾取蜜→原料蜜→检验→选料配料→预热融蜜→过滤→升温→真空浓缩→冷却→预包装→检验→成品[4]。取蜜作业包括脱除蜜脾上的蜜蜂和将蜜脾里的蜂蜜分离出来，操作之前，就把取蜜场所清扫干净，有把取蜜工具和蜂蜜容器洗净擦干；预热融蜜是通过水浴加热（60℃以下）使蜂蜜融化，有利于后续加工过程的顺利进行；过滤的目的是预热融化后把蜂蜜中的死蜂、蜂蜡颗粒及其它杂质除去；在蜂蜜过滤后升温（65℃，30min）可进一步避免有毒细菌污染、抑制发酵、减少结晶核以及有利于真空浓缩等；通过真空浓缩，去掉蜂蜜过多水分，从而更好地保存成品蜂蜜，浓缩条件为真空度0.09MPa以上，浓缩温度不超过55℃，时间不超过45min。蜂蜜生产的各工艺流程条件和要求见
图1所示。
图1 蜂蜜生产工艺流程图 （标★，为关键控制点）
蜂蜜浓缩加工所需要的加工设备有：化蜜槽、输蜜泵、缓冲储罐、过滤器、压滤机、真空装置、真空浓缩器、换热器、 储罐、洗瓶机、灌装机等，一般一套浓缩设备就能齐全所涉及的设备。国内外广泛应用的蜂蜜浓缩设备是升膜式减压蒸发器和刮板式薄膜减压蒸发器，其中立式刮板薄膜真空浓缩器的构造更符合蜂蜜黏度大又具有热敏性的特点，故多被选用。这种浓缩器在浓缩时料液呈液膜状态，而且不断更新，其总传热系数较高，一般可达1163~3489瓦/平方米。真空浓缩设备的关键部件是真空装置。真空装置主要有机械泵和喷射泵两类。前者如往复式真空泵，后者如水环式真空泵、水力喷射器、蒸汽喷射器等。机械类真空装置尽管较清洁，但一般机体、噪声较大，维护费较高，目前采用的厂家不多，水力喷射器则因为装置成本较低、使用费不高，目前应用的厂家较多，但这种装置在密封圈密封效果降低后，不注意的话，在遇到紧急情况如突然停电时会出现喷射水的倒流而影响加工蜂蜜的质量。蒸汽喷射装置原理与水力喷射装置类似，
它有抽气量大、真空度高、安装运行和维修简便、价格不高、体积不大等优点，但这种装置要求较高的蒸汽压力和较为稳定的蒸汽气量，要运行较长时间（一般30分钟）才能达到较高的真空度等。
2. 蜂蜜掺假
蜂蜜因蜂种、蜜源、环境之不同，其成分（尤其是挥发性成分）组成在很大程度上取决于蜜源植物的种类[5]。蜂蜜中葡萄糖和果糖含量约占65~80%，蔗糖含量在7%左右，水分含量16~25%，糊精和非糖物质、矿物质、有机酸等含量在5%左右，还含有少量的酵素、芳香物质和维生素等成分[6]。因为蜂蜜主要成分是葡萄糖和果糖，所以蜂蜜掺假手段主要是在蜂蜜的加工过程中掺入人工生产且价格低廉的葡萄糖、果糖、高果糖浆和果葡糖浆等。有些不法蜂蜜生产企业购买利用大米等粮食作物加工成的果葡糖浆，在蜂蜜加工浓缩过程中加入果葡糖浆以增加蜂蜜的产量，甚至全部用果葡糖浆做为蜂蜜进行包装销售。这种掺假蜂蜜的性状和口感与真蜂蜜非常相近，而且采用现有的蜂蜜国家标准GB/14963-2011[7]去检测这种掺假蜂蜜，得到的感官要求、理化指标、兽药农药残留以及微生物限量等指标均检测合格，鉴别真假的难度比较大。
现有的蜂蜜掺假检测技术的主要原理是针对蜂蜜中不同的掺假物所造成蜂蜜某些物化性质的改变，采用针对引起性质改变的物质的检测技术，从而达到鉴别蜂蜜真假的目的[8]。根据检测标记物质的不同，蜂蜜掺假的主要检测技术分为：稳定性碳同位素检测技术、酶活性测定法、旋光法和近红外光谱法、差示扫描量热法(DSC)等。
2.1 稳定性碳同位素比值(13C/12C)法
如果添加C4植物糖如玉米糖浆和甘蔗糖浆，造成蜂蜜中13C/12C的改变，采用稳定性碳同位素检测技术[9]。由于C3和C4植物中碳循环途径不同，稳定性碳同位素在植物中的分馏程度不同，造成植株中13C/12C不同(用δ13C表示)，一般情况下C3植物的δ13C值在21‰~32‰之间；而C4植物的δ13C值在12‰~19‰之间。如蜂蜜中δ13C值低于23.5‰，一般认为蜂蜜中可能掺入C4植物源的糖分，如果糖、葡萄糖等。稳定性碳同位素比值检测法可以测定蜂蜜中掺入C4植物源的糖分，但对于掺入的转化糖分(人造甜味剂等)或者C3植物的糖分就很难区分开来。后来又采用蜂蜜的δ13C值与蛋白质的δ13C值的差值( Δδ13C)来判断蜂蜜掺假
与否，如果Δδ13C值高于1‰，则认为最小掺假量为7%。
李学民[10]等建立了液相色谱分离、在线同时测定蜂蜜中果糖、葡萄糖、二糖、三糖δ13C的方法。通过优化，,确定最佳的样品预处理与仪器测定条件，对质控蜂蜜样品在三个月内测定65次的实验数据统计分析，果糖、葡萄糖、二糖、三糖的δ13C值标准偏差为0.1~0.5‰，完全满足蜂蜜中各糖组分δ13C值的检测要求。对我国26个省及地区、20个不同蜜种385个纯正蜂蜜样品测定蜂蜜、蛋白质、果糖、葡萄糖、二糖、三糖的δ13C值，得到纯正蜂蜜各组分△δ13C分布区间：果糖和葡萄糖δ13C的差值(△δ13Cfru-glu)=±1.0‰、蛋白质和蜂蜜δ13C的差值(△δ 13Cp-h)≥-1.0‰、各组分δ13C的最大差值(△δ13Cmax.)=±2.1‰.该方法样品预处理简单、结果准确、重现性好，适合高通量蜂蜜样品糖组分δ13C值的快速测定，为提高我国蜂产品质量，鉴别蜂蜜掺假提供技术手段。
Elflein等[11]采用耦合元素分析仪/ 液相色谱和同位素比值质谱法(EA/LCIRMS)分析蜂蜜中C3和C4植物源转化的糖浆，改进了传统的δ13C和Δδ13C测定法。传统的LC-IRMS法的检测限分别为1%的C4糖和10%的C3糖，即使采用传统的Δδ13C判定，C3-C4混合糖和C3糖掺假时不容易检出；而采用EA/LC-IRMS法测定蜂蜜中不同糖分的δ13C和糖分之间的Δδ13C，确定合适范围，可以进一步降低C4糖的检测限，如能将转化糖的检测限从AOAC法的27%降低到EA/LC-IRMS 法的8%，还能够检测出蜂蜜中掺入C3糖(大米糖浆)。 2.2 酶活性测定法
由于掺假造成淀粉酶活性的降低，则通过酶活性测定来确定是否掺假[12]。蜂蜜中淀粉酶的活性受到贮存温度、时间和所添加物性质的影响，例如随着贮存温度和时间的升高和延长，淀粉酶的活性降低；添加蔗糖和淀粉也会造成天然蜂蜜中淀粉酶的含量降低。通过跟踪测定蜂蜜淀粉酶值的变化可以检测蜂蜜产品的质量，也可以鉴别真假蜂蜜。
费晓庆[13] 采用分光光度法时我国蜂蜜中外源性耐高温α-淀粉酶活性进行了研究。基于来自国内各地区10种50个单一蜜种纯正蜂蜜，找出了酶解反应的条件和纯正蜂蜜自身α-淀粉酶选择性灭活的条件。样本在70oct30min下选择性灭活后，在1.30mol/L乙酸钠-乙酸缓冲溶液（pH5.3）中于40℃下测定样本的高温α-淀粉酶活性。采用本法在67个日常检测样本中检出23个样本含有高温α-淀粉酶。
由于纯正蜂蜜中不含有这种外源性高温α-淀粉酶，通过选择性活后测定样本中该物质的活性，可以有效鉴定在蜂蜜生产过程中是否掺入了外源性糖浆。
纳文娟等[14]利用淀粉酶活性变化测定蜂蜜中添加的蔗糖和淀粉，由于掺入的蔗糖和淀粉转化为还原糖时需要消耗淀粉酶，造成DN值降低。添加5%和10% 的蔗糖，DN吸光度达到0.235的时间分别为60、68min；而添加5%和10%的淀粉，所需时间分别是70、74min。不同蜂蜜中淀粉酶活性差异大，例如槐花蜜的淀粉酶活性可以达到17.9mL/(g·h)，高于国家标准8.0mL/(g·h)，单纯依靠酶活性测定很容易出现假阳性和假阴性结果。 2.3 近红外光谱法和旋光法
由于纯蜂蜜具有一定特征的近红外光谱和旋光性，掺假后造成光谱位置和特征的改变可以通过近红外光谱仪测定，而旋光性的变化可以通过旋光法测定。
LI Shui-Fang [15]等采用近红外光谱法（NIRS）对掺有麦芽糖浆的蜂蜜进行检测。对8个不同品种的蜂蜜掺入麦芽糖浆，产生80例掺假蜂蜜样品，然后对两个正宗的蜂蜜样品（油菜蜜、葵花蜜）掺假，从而产生50例掺假蜂蜜样品。通过偏最小二乘线性判别分析（PLS-LDA）确定蜂蜜的真实或掺假的蜂蜜样品的识别准确率，竞争自适应加权算法偏最小二乘回归（CARS-PLS）被用来预测掺杂水平。实验结果中80例掺假蜂蜜样品的模型是不适用的，但50例掺假蜂蜜样品的模型很成功：50例掺假葵花蜂蜜样品的RMSECV、Q2、RMSEP和R2分别为0.1851、0.9996、0.2529和0.9995，而50例掺假的油菜蜂蜜样品分别为0.1673、0.9997、 0.1141和0.9999，结果表明近红外光谱技术有能力鉴别掺假麦芽糖浆的蜂蜜。
不同种类的蜂蜜一般都具有稳定的旋光性，大多数为左旋，由于掺入不同旋光性的糖分，旋光度发生变化，甚至左旋变为右旋。史琦云等[16]采用旋光法检验蜂蜜中掺入的糖类，测定16种蜂蜜掺入4种糖类(饴糖、蔗糖、果糖和转化糖) 后旋光度的变化，发现加入澄清剂醋酸铅对蜂蜜的旋光度影响不显著，16种蜂蜜中具有右旋光性的有沙枣蜜、荞麦蜜和野茴香蜜，其余的均具有左旋光性；旋光度发生改变与掺入糖的类别和浓度有关，掺入饴糖和蔗糖的蜂蜜旋光度发生右旋变化，而掺入果糖后蜂蜜发生左旋趋势。通过建立不同掺假糖类浓度与旋光度变化的回归方程，可以判定蜂蜜的真伪与掺假的浓度。该方法简单易行，但是容易受到样品的pH值和测定条件稳定性的影响。
2.4 差示扫描量热法(DSC)
掺假蜂蜜中热量特征如玻璃化温度(Tg)发生改变，可以通过差示扫描量热法测定。DSC是根据纯蜂蜜和掺假糖浆具有不同的热力学特征，一是测定掺假蜂蜜的热力学特征参数，如玻璃化温度(Tg)、熔化焓(ΔH)和比热容(ΔCp)具有不同的温度范围，分别是45~39℃、40~90℃和(100~200)℃~(180~220)℃；二是测定蜂蜜掺假后所造成热力学特征参数如温度范围的振幅和位点的变化，来判断其是否掺假。Cordella等[17]采用DSC 测定了甜菜糖浆、甘蔗糖浆、糖类代用品等掺假物，以及槐花蜜、薰衣草花蜜和枞树蜜的热力学特征曲线，发现纯花蜜和糖浆的Tg差值大于10℃，如蜂蜜掺有甘蔗糖浆和甜菜糖浆则Tg发生明显移位，可以利用Tg 变化来区分花蜜和糖浆；而甘蔗糖浆和甜菜糖浆的Tg为(33.0±2)℃，枞树蜜的Tg为(37.5±0.3)℃，则很难采用Tg区分糖浆和枞树蜜露。另外ΔH 不适合区分不同蜜源的蜜，而糖浆具有很大ΔH3，可以综合ΔH2和Tg来区分蜂蜜和糖浆；基于糖浆的类型，方法检出限为5%~10%，但对于糖类代用品掺假则不易检出。
3. 展望
随着蜂蜜中掺假糖分的来源多样，造假技术也越来越复杂，很难通过单一的检测技术来保证检测结果的准确性，蜂蜜掺假的鉴别技术应该向快速、廉价、易推广的方向发展，需要综合不同的检测技术进行辨别[18]。我们要首先构建我国蜂蜜的溯源体系，规范蜂蜜的生产、标识和准入制度；完善蜂蜜国家质量安全标准，明确对蜂蜜品种、纯度、分级和各项理化指标的要求；建立我国不同地域、季节和种类蜂蜜的指纹图谱库；开发多种方法联合，结合多组分多指标分析鉴别蜂蜜真假，或者找到蜂蜜中的特征物质进行分析，开发蜂蜜真假鉴别试剂盒。
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