可见分光光度计分析蜂蜜色度和HMF含量的测定

Thermo Scientific GENESYS紫外 -可见分光光度计分析蜂蜜色度和HMF含量

简介 
众所周知，蜂蜜是一种甜味剂和烘焙原料，已在世界上大多数国家以工 业规模生产。蜂蜜由糖类，水和大量微量成分的复杂混合物组成，可使其 易于掺假。蜂蜜的成分也可能受到制造过程中过度加热或储存条件不足 的影响。蜂蜜质量的测定是生产者，监管机构和研究人员的重要考虑因 素。在这项工作中，使用Thermo Scientific™GENESYS™50紫外 - 可见分 光光度计检测评估了蜂蜜质量的两个关键参数：色度和HMF含量。

蜂蜜色度分析 
蜂蜜的颜色与其植物来源密切相关，是评估蜂蜜质量的重要参数。蜂蜜 颜色通常与其感官特性（例如风味和气味）有关，可提供其花卉来源，矿 物质含量和储存条件的信息。根据表1.4中所示的USDA分类，使用Pfund 标度表示蜂蜜颜色标准名称。

Pfund色度标准源于使用颜色分级器，该颜色分级器根据移动楔子进行 匹配的距离测量蜂蜜，并且以毫米（mm）表示。蜂蜜颜色可以使用分光 光度计在Pfund标度中通过测量纯蜂蜜样品的吸光度来确定。使用去离 子水作为空白，A560×3.15。

表1.蜂蜜的颜色名称

美国农业部颜色              颜色范围（mm Pfund ）                       样本结果范围
标准名称

水白色                           ≤8                                       0 – 0.094 

特白色                        > 8 and ≤ 17                              0.094 – 0.189 

白色                           > 17 and ≤ 34                            0.189 – 0.378 

特浅琥珀色                     > 34 and ≤ 50                            0.378 – 0.595 

浅琥珀色                        > 50 and ≤ 85                            0.595 – 1.389 

琥珀色                           > 85 and ≤ 114                          1.389 – 3.008 

深琥珀色                        >114                                 > 3.008

使用GENESYS 50紫外 - 可见分光光度计测定购买的各种蜂蜜样品的 颜色。在GENESYS板载控制软件中配置固定测量方法，设置波长为560 nm，因子为3.150（如图1）。使用去离子水作为空白，通过将五种不同的 蜂蜜样品直接转移到10mm比色皿中进行分析，小心避免产生气泡（图2） 。表2显示每个样品测得的值。然后根据样品结果落在表1中所述的范围 内的颜色对蜂蜜样品进行分类。购买的蜂蜜样品代表了从白色到浅琥珀 色的一系列颜色。

蜂蜜样品         A560×3.150           蜂蜜颜色

蜂蜜1              0.373                    白色

蜂蜜2              0.928                    浅琥珀色

蜂蜜3              1.208                    浅琥珀色 

蜂蜜4              0.405                    特浅琥珀色

蜂蜜5              0.512                    特浅琥珀色

蜂蜜中的HMF含量 
在酸性条件下，在随着时间的推移大多数蜂蜜中的果糖脱水分解成 羟基甲基糠醛（HMF）（图3）。HMF含量通常用作蜂蜜质量的评价指 标。因为蜂蜜中的高含量HMF可能是由于储存不足，掺杂糖添加剂或 严重的热处理以降低其粘度而产生的。研究表明，HMF及其衍生物可 能对人类健康同时具有正面和负面影响。蜂蜜中含有的HMF的最大量 取决于该地区的国际标准。（表3）。为促进世界贸易而成立的国际食品法典委员会建议，来自于热带气候地区的蜂蜜最大HMF量为40 mg / kg或80 mg / kg。但是，这适用于商业合作伙伴的自愿申请，而不是 作为政府法规强制执行。欧盟建立了与食品法典委员会相同的最大 HMF数量。 美国目前对HMF浓度没有法律限制。

监管指令                                                       HMF的最大值
食品法典委员会（CODEX STAN12-1981）          来自热带气候地区的蜂蜜 40 mg/kg，或80 mg/kg
欧盟（Directive110 / 2001）                           来自热带气候地区的蜂蜜 40 mg/kg，或80 mg/kg

韩国食品法典                                                 80 mg/kg

蜂蜜中HMF的含量可以用国际蜂蜜委员会建立的white法作为可接受 的HMF测定方法。使用具有white法的GENESYS UV-Vis分光光度计， 测量澄清的蜂蜜水溶液在284nm处的吸光度。使用HMF发色团被亚 硫酸氢盐破坏的相同蜂蜜作为参比溶液。

首先称量5g蜂蜜到50mL烧杯中，溶解在25mL水中，并定量转移至 50mL容量瓶中来制备蜂蜜样品。将0.5mL Carrez溶液I（150mg / mL 亚铁氰化钾）加入烧瓶中并充分混合。然后加入 0.5mL Carrez溶液 II（300mg / mL乙酸锌）并混合。 加入一滴乙醇抑制泡沫形成，用去离 子水定容至50mL。过滤样品，弃去第一个10mL。然后取剩余滤液中 的5.0mL平均转移到两个试管中。 其中一个试管中加入5.0mL水并混 合均匀用作样本。 另一个试管中加入5.0 mL 0.2%亚硫酸氢钠溶液混 匀用作参比。将两种溶液转移至单独标记的10毫米石英比色皿。
如图4所示，在GENESYS机载控制软件中选择固定方法并编程测量每 种溶液在284nm和336nm处的吸光度。对每个样品溶液进行分析，确 保在每次分析前用相应的参比溶液扣除空白。吸光度差异。然后将分 光光度计获得的吸光度差值（284nm-336nm）乘以因子748.66并除 以蜂蜜样品的重量以确定蜂蜜中的HMF含量（见上式）。分析五个蜂 蜜样品的HMF含量（表4 ）。使用扫描方法获得样品的光谱为（图5）。 根据食品法典委员会和欧盟的规定，只有HMF浓度为30.1 mg / kg和 38.3 mg / kg的蜂蜜 3和蜂蜜5符合HMF指令。

结论
Thermo Scientific GENESYS 50紫外 - 可见分光光度计是一种有 效的工具，可通过测定蜂蜜的颜色和HMF含量来评估蜂蜜样品的质 量。GENESYS分光光度计触摸屏上的机载软件使用户能够轻松获得 多个波长的吸光度值，并自动应用计算以简化分析。 
根据Pfund色度标准，在分析的五种蜂蜜样品中，一种是白色，两种是 特轻琥珀色，两种是浅琥珀色。 还使用white法分析相同的五个样品 以确定它们的HMF含量。 只有两个样本符合食品法典委员会和欧盟 关于最大HMF含量的指令，这可能是由于加热或储存不足造成的。

参考文献
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