輻照法快速鑒別海水和淡水珍珠粉

陳志強(qiáng) 郭豐輝 童銀洪 劉永

（1.深圳市計量質(zhì)量檢測研究院，廣東深圳 518055；2.廣東海洋大學(xué)珍珠研究所，廣東湛江 524025）

《中華人民共和國藥典》記載：珍珠具有安神定驚、明目消翳、解毒生肌和潤膚祛斑的功效，主治驚悸失眠、驚風(fēng)癲癇、目赤翳障、瘡瘍不斂和皮膚色斑，歷來都是傳統(tǒng)的中藥材，在醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]。珍珠按照生長水域分為海水珍珠和淡水珍珠，將珍珠粉碎、磨細(xì)可制成珍珠粉，珍珠粉廣泛用于化妝品、保健品和醫(yī)藥行業(yè)。海水珍珠粉和淡水珍珠粉中的微量元素與氨基酸組成不同[2-3]，海水珍珠粉中富含Na、Sr、K、Mg 和B 元素，而淡水珍珠粉中富含Mn、Ba、Fe 和Cr 元素。相對于淡水珍珠，海水珍珠中酪氨酸的含量較高。從美容藥用功效來說，海水珍珠粉優(yōu)于淡水珍珠粉[4]，海水珍珠粉的價格也大大高出淡水珍珠粉。但目前市場上珍珠粉商品混雜不清，大多未標(biāo)明是海水還是淡水珍珠粉，政府市場監(jiān)管缺乏鑒別標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，不利于珍珠粉的應(yīng)用推廣。

十多年來已有許多淡水和海水珍珠粉鑒別方法的研究，包括性狀形貌觀察、元素的測定、氨基酸的測定、方解石含量測定和光譜分析等鑒別方法，但這些鑒別方法需要專用設(shè)備，實施成本高或者耗時較多[5-6]，難以滿足目前市場監(jiān)管的需要。因此，亟需開展海水和淡水珍珠粉鑒別方法的科學(xué)研究，提出更快速、有效的鑒別方法。

鈷60-γ 射線輻照處理是一種普遍的、安全可靠的消毒滅菌和改變材料性能的輻照處理方法，目前已在農(nóng)業(yè)科研和農(nóng)產(chǎn)品加工中得到廣泛應(yīng)用[7]。鈷60-γ 射線輻照處理具有穿透力強(qiáng)、節(jié)能價廉、快速均勻和綠色高效等優(yōu)點，不會對處理物產(chǎn)生污染和形成殘留，世界衛(wèi)生組織WHO、國際糧農(nóng)組織FAO 和國際原子能機(jī)構(gòu)IAEA 等國際組織認(rèn)為：鈷60-γ 射線輻照處理是一種安全的加工處理方法[8]。自1988 年以來許多學(xué)者采用輻照處理對淡水珍珠的改色、珍珠蚌貝殼板材色澤優(yōu)化等開展了一些研究，結(jié)果表明，鈷60-γ 射線輻照可以改變淡水珍珠及其貝殼板材的色澤[9-12]，但目前尚無采用鈷60-γ 射線輻照技術(shù)對海水和淡水珍珠粉進(jìn)行鑒別的報道。

本研究以常見海水和淡水珍珠粉為對象，通過鈷60-γ 射線輻照處理，進(jìn)行珍珠粉顏色變化的對比觀察，以期為海水和淡水珍珠粉的快速、簡便、準(zhǔn)確的鑒別提供依據(jù)。

1 材料與方法

本實驗在廣州輻銳高能技術(shù)有限公司進(jìn)行，輻照源為鈷60-γ 射線，裝源為100 萬居里。實驗材料：海水珍珠粉，源于廣東湛江市流沙灣的馬氏珠母貝生產(chǎn)的海水有核珍珠；淡水珍珠粉，源于浙江諸暨市山下湖鎮(zhèn)的三角帆蚌生產(chǎn)的淡水無核珍珠。

對于淡水無核珍珠采用FW80 微型高速萬能試樣粉碎機(jī)（北京市永光明醫(yī)療儀器廠，下同）粉碎后，再放入瑪瑙研缽中研磨，過120 目標(biāo)準(zhǔn)篩（篩孔孔徑0.125 mm），備用；對于海水有核珍珠，先去掉珠核，再采用FW80 微型高速萬能試樣粉碎機(jī)粉碎后，再放入瑪瑙研缽中研磨，過120 目標(biāo)準(zhǔn)篩（篩孔孔徑0.125 mm），備用。

實驗方法：隨機(jī)取海水珍珠粉和淡水珍珠粉各0.5 g，用白色透明塑料袋包裝，由自動系統(tǒng)送進(jìn)上述鈷60-γ 輻照裝置中，分別輻照3 h、6 h、9 h、12 h 和15 h，采用重絡(luò)酸鉀（銀）劑量計檢測其實際輻照吸收劑量。分別取樣觀察海水珍珠粉和淡水珍珠粉的顏色變化情況，采用VIVO Y3 型數(shù)字手機(jī)進(jìn)行拍照，并與未輻照的珍珠粉樣品進(jìn)行對比。

2 結(jié)果與分析

經(jīng)過重絡(luò)酸鉀（銀）劑量計檢測，輻照3 h、6 h、9 h、12 h 和15 h 后，海水和淡水珍珠粉的實際吸收劑量分別為3 kGy、6 kGy、9 kGy、12 kGy 和15 kGy。

鈷60-γ 射線輻照明顯改變淡水珍珠粉的顏色，輻照3 h～15 h 后，淡水珍珠粉顏色變深，由灰白色轉(zhuǎn)變?yōu)樯罨疑?，如圖1 所示。同樣條件下，鈷60-γ 射線輻照3 h～15 h 后，海水珍珠粉顏色沒有發(fā)生變化，如圖2 所示。

圖1 淡水珍珠粉輻照前后示意圖

圖2 海水珍珠粉輻照前后示意圖

在室內(nèi)室溫環(huán)境下，將完成輻照處理后的海水珍珠粉和淡水珍珠粉保存6 個月，其顏色無變化。

3 結(jié)論與討論

從圖1 和圖2 可見，采用鈷60-γ 射線（裝源為100 萬居里）對海水珍珠粉和淡水珍珠粉進(jìn)行輻照處理3 h～6 h，淡水珍珠粉顏色由灰白色轉(zhuǎn)變?yōu)樯罨疑?，而海水珍珠粉的顏色沒有變化。從輻照劑量來看，接受鈷60-γ 射線輻照劑量3 kGy～6 kGy 時，淡水珍珠粉顏色變化明顯，大多呈現(xiàn)深灰色。而海水珍珠粉接受輻照劑量3 kGy～6 kGy 時，其顏色無變化。據(jù)此，可以快速鑒別海水珍珠粉和淡水珍珠粉。

已有研究證實，相對于海水珍珠粉，淡水珍珠粉中富集Mn、Fe、Cr 元素[3,13]。在鈷60-γ 射線輻照下，淡水珍珠粉中的低價Mn、Fe、Cr 轉(zhuǎn)化為深灰色的高價Mn、Fe、Cr，同時珍珠粉中有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)象也會發(fā)生改變而呈現(xiàn)一定的顏色，隨著輻照劑量加大，淡水珍珠粉的顏色會變暗、變黑[9-12]。由于不同種類珍珠粉的Mn、Fe、Cr 元素和有機(jī)質(zhì)含量存在差異，因此輻照處理時珍珠粉顏色會呈現(xiàn)不一致的表現(xiàn)。

本方法用于鑒別海水珍珠粉和淡水珍珠粉，具有以下特點：鑒別快速，3 h～6 h 內(nèi)可獲得準(zhǔn)確的鑒別結(jié)果；樣品不需經(jīng)過前處理，流程簡單；費用低廉，每個樣品的鑒別費用僅5 元～10 元；按照WHO、FAO、IAEA 等國際組織和我國目前輻照安全標(biāo)準(zhǔn)，輻照劑量低于10 kGy 時，不會有放射性污染或殘留，沒有毒理學(xué)上的危險，本方法實際輻照劑量在6 kGy 以下，操作過程安全可靠；輻照技術(shù)穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，且我國各地都有輻照加工機(jī)構(gòu)可供選擇。

近年來為了快速鑒別海水珍珠粉和淡水珍珠粉，童銀洪等采用X 熒光光譜儀對海水和淡水珍珠粉開展了元素檢測研究，從鍶鈣計數(shù)比來看，海水珍珠粉在0.2以上，而淡水珍珠粉在0.2以下，據(jù)此，可以無損地鑒別海水和淡水珍珠粉[15]。這是一種無損的鑒別方法，但是需要X 熒光光譜儀和熟練的操作技術(shù)人員。本文涉及的方法操作簡便，但是需要專門輻照裝置，而且會改變淡水珍珠粉的顏色，屬于一種有損的鑒別方法。上述兩種方法各有優(yōu)勢和不足，可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇和應(yīng)用。

輻照技術(shù)作為一種新型的綠色非熱加工技術(shù)，具有環(huán)保、安全、便捷、高效等特點，已得到廣泛應(yīng)用。本文鑒別方法是采用輻照技術(shù)快速鑒別海水珍珠粉和淡水珍珠粉，具有良好的應(yīng)用價值和市場前景。筆者建議將輻照方法與X 熒光光譜方法結(jié)合，相互驗證，制定海水珍珠粉和淡水珍珠粉的鑒別方法標(biāo)準(zhǔn)，用以規(guī)范珍珠粉市場，保障生產(chǎn)廠家和消費者的利益，促進(jìn)我國珍珠產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。