质标所联合国际合作研究机构在蜂蜜真伪鉴别技术方面取得新进展

近日，质标所与联合国粮农组织(FAO)/国际原子能机构(IAEA)粮食与农业核技术联合中心（以下简称FAO/IAEA联合中心）在食品科技领域TOP期刊Food Chemistry (IF: 8.8)上发表“A new approach to detecting sugar syrup addition to honey: Stable isotope analysis of hexamethylenetetramine synthesised from honey monosaccharides (fructose and glucose) ”的研究成果。该研究针对蜂蜜氢同位素指纹分析的技术难题，开发了基于衍生化的蜂蜜掺杂外源糖浆鉴别新方法，不仅为蜂蜜真伪鉴定提供了新的技术手段，还为解决多羟基化合物氢同位素测定问题提供了新思路。

稳定同位素指纹分析是用于食品真伪识别与产地溯源的有效技术手段。蜂蜜中单糖分子中与碳原子相连的氢（同位素不可交换氢）同位素丰度特征（D/H）记录了蜜源植物生长过程中的生理生化与气候环境信息，因此是蜂蜜真实性溯源的重要指标。然而，受羟基氢以及蜂蜜中水分子氢的干扰，单糖分子中不可交换氢同位素难以准确测定，成为限制氢同位素应用的技术瓶颈。该研究基于高碘酸对单糖分子邻二醇结构特异性氧化的原理，结合加成-消除衍生化反应，将单糖分子特定位点的氢原子转移至衍生产物六亚甲基四胺分子中，利用元素分析-稳定同位素质谱联用仪可直接测定该衍生产物的氢同位素丰度比值，从而获得蜂蜜氢同位素指纹信息。本方法的氢同位素分析偏差可控制在3‰以内，完全满足检测精度要求。利用该方法对来自全球63个真实蜂蜜样本和16个植物糖浆样本进行了应用验证，准确区分了蜂蜜与C4植物糖浆（玉米糖浆）和CAM植物糖浆（龙舌兰糖浆），对于特殊地域（高海拔、高纬度、远离海岸地区等）蜂蜜掺杂C3植物糖浆（大米糖浆）的鉴别也取得显著效果。

      该项成果源于质标所李安副研究员在FAO/IAEA联合中心访学期间开展的研究工作。李安副研究员为论文第一作者，FAO/IAEA联合中心的食品安全专员Simon Kelly博士为通讯作者。此外，来自智利原子能委员会、马来西亚原子能机构、新西兰全球原产地溯源公司(Oritain Global)等多家研究机构的科研人员共同参与了这项研究。该研究得到IAEA协调研究项目（D52042）、IAEA科技合作项目（CHI5053）及国家留学基金委访问学者项目（202009110009）资助。

图1 蜂蜜中单糖（葡萄糖/果糖）衍生化反应途径示意图

图2 基于稳定性碳氢同位素的不同来源蜂蜜与糖浆区分