輻照對(duì)蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標(biāo)的影響

王 鋒，謝 芳，周洪杰，李淑榮，李慶鵬，范 蓓，哈益明

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)部輻照產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心/農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，北京100193)

輻照對(duì)蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標(biāo)的影響

王 鋒，謝 芳，周洪杰，李淑榮，李慶鵬，范 蓓，哈益明*

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)部輻照產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心/農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，北京100193)

以蜂蜜為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，60Co γ射線輻照9.3kGy劑量，比較輻照前后蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明:蜂蜜中氯霉素濃度從93.07μg/kg降低至0.82μg/kg，降解率達(dá)99.12%;羥甲基糠醛含量從23.93mg/kg降低至4.86mg/kg，降低了80%;輻照對(duì)蜂蜜水分、灰分、酸度、淀粉酶活性、還原糖和蔗糖含量等理化指標(biāo)無明顯影響。本研究證明輻照技術(shù)降低蜂蜜中殘留的氯霉素是可行的，為解決當(dāng)前蜂產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題提供有力的技術(shù)支撐。

輻照，蜂蜜，氯霉素，羥甲基糠醛，降解

Abstract:Honey was treated with γ－irradiation at a dose of 9.3kGy.The changes were compared about residual chloramphenicol of honey and its physics－chemical indexes before and after irradiation.The results showed that chloramphenicol concentration in honey was decreased from 93.07μg/kg to 0.82μg/kg，and its degradation rate was 99.12%，the contents of hydroxymethylfural in honey reduced from 23.93mg/kg to 4.86mg/kg，and the change arrived at 80%.Effects of the irradiation on some physics－chemical indexes such as water，ash，acidity，amylase activity and contents of reducing sugar and sucrose were not significant.This study proved that irradiation could reduce the chloramphenicol residues in honey and provide strong technological support for resolving the current issue of the quality and safety of bee products.

Key words:irradiation;honey;chloramphenicol;hydroxymethylfurfural;degradation

我國養(yǎng)蜂量世界第一，也是最大的蜂蜜生產(chǎn)國。近幾年，受國際貿(mào)易與國內(nèi)政策的影響，蜂蜜的品質(zhì)與市場面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。日本的肯定列表制度、歐盟的進(jìn)口禁令和美國的反傾銷新政策都有針對(duì)蜂蜜的安全指標(biāo)與理化指標(biāo)的限制，尤其是蜂蜜中氯霉素殘留的局限使蜂蜜的生產(chǎn)成本提高、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)加大;我國質(zhì)檢總局從2002年12月1日起，對(duì)出口蜂蜜的氯霉素監(jiān)控限量統(tǒng)一到歐盟標(biāo)準(zhǔn) 0.3μg/kg［1－2］。因此，關(guān)于蜂蜜生產(chǎn)中氯霉素的監(jiān)控與控制的研究日益成為焦點(diǎn)。施惠棟、伍玲等分別對(duì)水產(chǎn)品和蜂蜜進(jìn)行輻照滅菌處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)輻照能夠有效降解氯霉素殘留量［3－4］。食品輻照加工是一種安全、無污染的物理冷加工技術(shù)［5］，將輻照技術(shù)用于控制食品中的藥物殘留具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)通過制備高殘留氯霉素的蜂蜜樣品，研究了量化輻照后殘留氯霉素的降解率，并檢測了輻照前后蜂蜜的理化指標(biāo)，比對(duì)現(xiàn)行的蜂蜜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，以期探討輻照技術(shù)降解蜂蜜中殘留氯霉素的可行性和實(shí)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

洋槐蜂蜜 由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所提供，稱取100g蜂蜜樣品，加入1mL預(yù)先配制好的10mg/L的氯霉素水溶液，攪拌均勻即制得氯霉素濃度為100μg/kg的蜂蜜樣品;甲醇、乙酸乙酯、正己烷、乙腈、氯仿試劑 均為色譜純;無水硫酸鈉 優(yōu)級(jí)純;衍生化試劑 N，O－雙(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)和三甲基氯硅烷(TMCS)體積比為99∶1;純凈水 娃哈哈集團(tuán);氯霉素標(biāo)準(zhǔn)品、羥甲基糠醛標(biāo)準(zhǔn)品 購自Sigma，純度＞95%;重鉻酸銀劑量計(jì) 實(shí)驗(yàn)室自制;其他試劑 均為分析純。

GC－2010氣相色譜儀 日本島津公司;Agilent1100高效液相色譜儀 美國安捷倫公司;JascoV550分光光度計(jì) 日本Jasco公司;RE－2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;WAY－2S數(shù)字阿貝折射儀 上海精密科學(xué)儀器公司;HH4數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇榮華儀器制造有限公司;馬弗爐 天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司;KQ－200VDB型雙頻數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;FJ－200高速分散均質(zhì)機(jī) 上海標(biāo)本模型廠;C18固相萃取柱 美國Supelco公司;無水硫酸鈉柱和氮吹儀 均為實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備 a.氯霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制:準(zhǔn)確稱取0.01g氯霉素標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解并定容至100mL，充分搖勻，配成0.1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，密封，4℃冰箱中保存?zhèn)溆?b.氯霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:吸取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用甲醇進(jìn)行稀釋，配成濃度為0.5、5、25、50、100、200、500μg/L 的氯霉素標(biāo)準(zhǔn)液，密封，4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 γ射線輻照 將殘留氯霉素的蜂蜜均勻分為8份，每份50g左右(確保每次實(shí)驗(yàn)均有平行樣品)，置于40mL聚丙烯離心管(材質(zhì)為99.9%生物級(jí)聚丙烯，耐輻射)中密封，放入中國農(nóng)業(yè)輻照中心60Co γ射線輻射場中進(jìn)行輻照處理，劑量設(shè)定10kGy，平均劑量率為0.31Gy/s，輻照樣品用重鉻酸銀劑量計(jì)跟蹤比對(duì)，分光光度計(jì)測定實(shí)際吸收劑量為9.30±0.05kGy。另備用400g樣品做實(shí)驗(yàn)對(duì)照，每個(gè)參數(shù)的檢測都進(jìn)行3次重復(fù)。

1.2.3 氯霉素的氣相色譜檢測

1.2.3.1 前處理 采用改進(jìn)GB/T8381.9－2005后的氣相色譜法，稱取5g蜂蜜(精確到0.001g)，加入10mL水，5g氯化鈉，20mL乙酸乙酯，混勻，超聲30min，4000r/min離心5min，分離上層乙酸乙酯層，過無水硫酸鈉柱。在樣品中再加入20mL乙酸乙酯，重復(fù)上述操作。合并乙酸乙酯，40℃水浴中減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，給每個(gè)樣品準(zhǔn)備一根C18柱，依次用5mL甲醇、5mL氯仿、5mL甲醇和5mL水淋洗活化C18柱，棄掉洗滌液。用5mL體積分?jǐn)?shù)為5%的乙腈水溶液溶解上述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干的提取物，吸取水溶液裝入C18柱過柱，棄掉流出液，流速保持1滴/s。用1mL水淋洗旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶2次，并將淋洗液加入C18柱過柱，棄掉流出液。用5mL水淋洗C18柱，讓洗滌液完全流出C18柱，用微氮吹干。用乙腈將C18柱中的氯霉素洗脫，洗脫2次，每次1.5mL，合并洗脫液于5mL具塞離心管中。用微氮?dú)饬鞔狄译嬷两?，再?mL乙腈洗滌離心管管壁并用氮?dú)獯蹈?，注意防潮?/p>

1.2.3.2 衍生化 向干的殘留物中加100μL衍生化試劑，再加入200μL乙腈，蓋塞并漩渦混合10s，超聲波中反應(yīng)30min。取出后用微氮?dú)饬鞔蹈啥嘤嗟脑噭?，至樣品管剛好吹干為止。加?mL正己烷，漩渦混合10s，供氣相色譜分析用。

1.2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液前處理 取某個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液1mL于5mL具塞離心管中，用微氮?dú)饬鞔蹈桑缓蟀瓷鲜鲅苌襟E操作。

1.2.3.4 氣相色譜檢測條件 色譜柱:DB－1(石英毛細(xì)管柱)，30m ×0.25mm ×0.25μm;柱流量1.0mL/min;進(jìn)樣口溫度 260℃;程序升溫:初溫 120℃，保留0.5min，20℃ /min 升至 260℃，保留 10min，30℃ /min升至280℃，保留3min;檢測器:ECD，溫度300℃;進(jìn)樣方式:瞬間不分流進(jìn)樣，不分流時(shí)間1.0min，分流比20∶1;尾吹氣流量30cm/s;載氣:高純氮?dú)猓闼?，線速度29cm/s;當(dāng)前電流:1.0nA。

1.2.3.5 進(jìn)樣檢測 樣品測定時(shí)分別向氣相色譜儀中注入1μL適當(dāng)濃度的氯霉素標(biāo)準(zhǔn)硅烷化衍生物溶液和樣品提取物硅烷化衍生物溶液，記錄峰面積。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量。

1.2.4 氯霉素的其他指標(biāo)測定 羥甲基糠醛的測定參照GB/T18932.18規(guī)定的方法;淀粉酶活性的測定參照GB/T18932.16規(guī)定的方法;酸度的測定參照SN/T0852－2000中3.5規(guī)定的方法;還原糖的測定參照SN/T0852－2000中3.8.2規(guī)定的方法;蔗糖的測定參照SN/T0852－2000中3.9.2規(guī)定的方法;水分的測定參照SN/T0852－2000中3.4規(guī)定的方法;灰分的測定參照GB/T 5009.4規(guī)定的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照蜂蜜中殘留氯霉素的含量變化

2.1.1 氯霉素的標(biāo)準(zhǔn)曲線 配制0.5～500μg/L范圍內(nèi)7個(gè)濃度梯度的氯霉素甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)過衍生化后進(jìn)樣分析，測得不同濃度的峰面積值，繪制濃度－峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)。由圖1可知，氯霉素濃度在0.5～500μg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，線性方程為y=2873x，線性系數(shù)R2=0.9996。

圖1 氯霉素標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.1.2 蜂蜜輻照前后殘留氯霉素含量的變化 蜂蜜輻照前后的色譜圖如圖2所示;制備的含100μg/kg氯霉素的蜂蜜樣品實(shí)際檢測譜峰面積為1326399，與標(biāo)準(zhǔn)曲線比對(duì)折算后，對(duì)照樣品中氯霉素殘留濃度為93.07μg/kg。蜂蜜經(jīng)9.30kGy輻照后，氯霉素殘留濃度為0.82μg/kg，氯霉素降解率達(dá)到99.12%(表1)。本實(shí)驗(yàn)室前期已對(duì)氯霉素輻射降解后的產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定研究，結(jié)果表明氯霉素經(jīng)輻照后轉(zhuǎn)化為許多更加痕量的物質(zhì)［6］。通常市場抽檢超標(biāo)的蜂蜜中氯霉素濃度大多在1～20μg/kg，經(jīng)過輻照滅菌處理后，不但減少了其他殺菌過程，而且殘留氯霉素能夠達(dá)到國家要求的標(biāo)準(zhǔn)(0.1μg/kg)以下。

圖2 含有100μg/kg氯霉素的蜂蜜輻照前后圖譜

表1 蜂蜜中氯霉素的輻照降解

表2 蜂蜜輻照前后的理化指標(biāo)數(shù)據(jù)

2.2 輻照前后蜂蜜中羥甲基糠醛(HMF)含量的變化

輻照前后蜂蜜中HMF的含量分別為23.93mg/kg和4.86mg/kg，接近80%的HMF被轉(zhuǎn)化。Migdal等的研究［7］也表明，蜂蜜經(jīng)過輻照后HMF含量減少，但具體減少程度與蜂蜜的品種有關(guān)系［7］。伍玲等研究認(rèn)為經(jīng)10kGy輻照的蜂蜜，其HMF含量從11.52mg/kg降低至8.68mg/kg，但沒有表明蜂蜜類別［4］。目前國內(nèi)外很多學(xué)者都在致力于研究蜂蜜中HMF的形成原理、條件及控制措施的研究［8－11］。HMF 含量的多少是反映蜂蜜新鮮程度及加工處理技術(shù)水平的重要指標(biāo)。當(dāng)蜂蜜中HMF含量高時(shí)，標(biāo)志蜂蜜來源劣質(zhì)，或貯存與流通環(huán)境不合理及加工處理不當(dāng)。世界各國對(duì)蜂蜜中HMF含量作了強(qiáng)制檢驗(yàn)的限量規(guī)定，一般不得超過40ppm。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18796－2005規(guī)定，要求合格蜂蜜中 HMF含量小于40mg/kg，優(yōu)等級(jí)蜂蜜中含量小于20mg/kg。新鮮純正的蜂蜜HMF含量很低。HMF來源于蜂蜜中的六碳糖，主要是葡萄糖和果糖，其在酸性條件下部分脫水產(chǎn)生一種有難聞氣味的黑色物質(zhì)［12］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，HMF 的大量攝入可能具有潛在的致癌性［13－14］。因此，控制蜂蜜中HMF含量對(duì)提高蜂蜜的安全性具有十分重要的意義，應(yīng)用輻照技術(shù)降低蜂蜜中HMF含量是一種有效的方法。

2.3 輻照前后蜂蜜中其他理化指標(biāo)的變化

由表2中數(shù)據(jù)可見，經(jīng)9.3kGy的吸收劑量輻照后，水分、灰分、pH、酸度的數(shù)值基本無變化，還原糖的數(shù)值略有上升，淀粉酶的數(shù)值略有下降，但均符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。這表明9.3kGy的劑量水平對(duì)蜂蜜的主要理化指標(biāo)無顯著影響。蜂蜜中還原糖主要用果糖和葡萄糖含量來表示，還原糖高低表征的是蜜蜂釀造充分的程度，還原糖越高，可被人體直接吸收的營養(yǎng)值越高。國標(biāo)GB/T18796－2005要求還原糖≥60g/100g，本實(shí)驗(yàn)蜂蜜經(jīng)輻照后還原糖升高至73.10g/100g。淀粉酶作為一種生物活性物質(zhì)是蜂蜜中的主要生物酶，其含量可以作為衡量蜂蜜成熟程度、加熱程度和貯存時(shí)間的質(zhì)量指標(biāo)［15］。淀粉酶活性是指1g蜂蜜所含的淀粉酶在40℃以下1h內(nèi)轉(zhuǎn)化1%淀粉溶液的毫升數(shù)。淀粉酶活性高低直接影響蜂蜜質(zhì)量［16］。蜂蜜中淀粉酶活性的變化基本反映了蜂蜜中生物酶活性的變化［17－18］。天然蜂蜜中的淀粉酶是一種動(dòng)物來源淀粉酶，穩(wěn)定性較差，蜂蜜經(jīng)輻照后可避免淀粉酶活性的喪失。

3 結(jié)論

本研究通過比較輻照前后蜂蜜中殘留氯霉素和理化指標(biāo)的變化，結(jié)果表明:輻照能有效降解蜂蜜中殘留氯霉素，含氯霉素93.07μg/kg的蜂蜜經(jīng)9.3kGy輻照后，氯霉素降解率達(dá)99.12%。輻照能有效降低蜂蜜中羥甲基糠醛含量，提高蜂蜜的質(zhì)量安全性，經(jīng)9.3kGy劑量輻照后，蜂蜜中羥甲基糠醛含量從23.93mg/kg降至4.86mg/kg。經(jīng)9.3kGy劑量輻照后，蜂蜜的主要理化指標(biāo)沒有受到影響，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。本研究證明輻照技術(shù)降低蜂蜜中殘留的氯霉素是可行的，為解決當(dāng)前蜂產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題，推廣輻照技術(shù)控制食品中藥物殘留提供有力的技術(shù)支撐。

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Effect of irradiation on residual chloramphenicol and physics－chemical indexs of honey

WANG Feng，XIE Fang，ZHOU Hong－jie，LI Shu－rong，LI Qing－peng，F(xiàn)AN Bei，HA Yi－ming*
(Institute of Agro－food Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Science/Quality Inspection and Test Center of Irradiated Products，Ministry of Agriculture/Key Laboratory of Agro－food Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture，Beijing 100193，China)

TS201.1

A

1002－0306(2010)08－0078－04

2009－08－31 *通訊聯(lián)系人

王鋒(1974－)，男，研究生，助理研究員，研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。

國家科技支撐計(jì)劃(2006BAK02A19－5);農(nóng)業(yè)核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目(200803034)。