引言在過(guò)去的十年間,石榴汁的流行度突飛猛漲。這一方面是因?yàn)榇蠹艺J(rèn)識(shí)到攝取石榴汁中豐富的抗氧化劑(安石榴甙、花青素、鞣花酸等)對(duì)健康的益處,另一方面是因?yàn)槲鞣綇S商使石榴汁逐漸走向消費(fèi)主流。在美國(guó),8盎司裝石榴汁消費(fèi)量的增加突顯了石榴汁流行度的增石榴汁摻假的檢測(cè)——2004年的消費(fèi)量約為7500萬(wàn),而2008年的消費(fèi)量約為4億5000萬(wàn)。1有趣的是,數(shù)據(jù)還顯示,2004年純石榴汁和混合石榴汁的消費(fèi)量各占一半,而2008年純石榴汁的消費(fèi)量約占石榴汁總消費(fèi)量的75%。1混合的石榴汁,例如添加了蘋(píng)果汁和葡萄汁,可以減輕苦味,使其整體味道更易于被剛開(kāi)始喝石榴汁的人接受?;旌鲜裰牧硪粋€(gè)優(yōu)勢(shì)在于,其成本低于純石榴汁。1加侖石榴汁濃縮物的價(jià)值在30-60美元,而1加侖蘋(píng)果汁或葡萄汁的價(jià)值在5-7美元。也就是說(shuō),如果一個(gè)石榴汁產(chǎn)品的標(biāo)簽上說(shuō)明其中添加了蘋(píng)果汁和葡萄汁,其價(jià)格應(yīng)該低于純石榴汁。
問(wèn)題在于,有時(shí)候石榴汁中添加了低成本的果汁,但是在標(biāo)簽上沒(méi)有注明。也就是說(shuō),對(duì)于價(jià)值約每加侖10-20美元的果汁,廠商可能收取30-60美元的費(fèi)用。在分析這種現(xiàn)象是如何發(fā)生的時(shí)候,首先要考慮石榴的傳統(tǒng)產(chǎn)地在哪里。伊朗是世界上大的石榴產(chǎn)地,其他的主要產(chǎn)地還包括伊拉克、敘利亞、阿富汗、亞美尼亞、格魯吉亞和阿塞拜疆等。上述這些國(guó)家以往都出現(xiàn)過(guò)偽劣食品問(wèn)題,近來(lái)的數(shù)據(jù)表明很大比例的摻假石榴汁都是來(lái)自這一地區(qū)。接下來(lái)出現(xiàn)的問(wèn)題是“為什么不把這些國(guó)家輸入到西方的產(chǎn)品標(biāo)示為可疑產(chǎn)品?"這種做法應(yīng)該是有效的,然而問(wèn)題在于,食品供應(yīng)鏈?zhǔn)欠浅?fù)雜的。在運(yùn)往西方灌裝和銷售之前,這些石榴汁可能先運(yùn)送到印度、中國(guó)和俄羅斯等地進(jìn)行分裝,因而很難追蹤這些石榴汁的原產(chǎn)地。因此,最終的灌裝者可能并不知道這些石榴汁終產(chǎn)品是摻假的。
如何檢測(cè)摻假的石榴汁?盡管可溯源性還是個(gè)問(wèn)題,檢測(cè)出摻假的石榴汁依然是很重要的。色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以很好地檢測(cè)石榴汁和摻雜果汁中的指標(biāo)化合物。2 這些技術(shù)的問(wèn)題在于需要一定的樣品前處理,而且色譜分析本身就要耗費(fèi)近一小時(shí)的時(shí)間。直接進(jìn)樣分析質(zhì)譜(DirectSampling Analysis Mass Spectrometry,DSA/MS)與此不同——果汁可以直接注入測(cè)試系統(tǒng)中。這不僅將分析時(shí)間縮減到10秒鐘之內(nèi),也意味著非專業(yè)人士不需要化學(xué)知識(shí)也能夠檢測(cè)摻假果汁。圖1所示為石榴汁(圖1a)、葡萄汁(圖1b)和摻雜1%葡萄汁的石榴汁(圖1c)的質(zhì)譜圖。所用儀器為PerkinElmer Axion® DSA/MS系統(tǒng),果汁直接用吸液管移至鋼網(wǎng)上進(jìn)行分析。氣流溫度(25 ?C)、流速(3L/min)和毛細(xì)管出口電壓(-100V)預(yù)先優(yōu)化使信號(hào)大化,平均質(zhì)量誤差不超過(guò)5 ppm。圖1a表明石榴汁中檸檬酸和蘋(píng)果酸的含量較高,圖1b說(shuō)明葡萄汁中也含有檸檬酸和蘋(píng)果酸,此外還有酒石酸。純石榴汁中沒(méi)有酒石酸,因此酒石酸可以作為石榴汁中摻雜葡萄汁的指標(biāo)化合物。圖1c所示摻雜1%葡萄汁的石榴汁的質(zhì)譜圖中可以清楚看到酒石酸,證明這一石榴汁中摻有別的果汁(葡萄汁或其他含有酒石酸的果汁)。
有沒(méi)有更低廉的方法?雖然DSA/MS是相對(duì)簡(jiǎn)便、快速的檢測(cè)摻假石榴汁的準(zhǔn)確方法,然而摻雜物的比例一般是比較大的,我們是否可以使用更低廉的篩查方法,能夠?qū)⒏劭诘呢浳飿悠啡紮z測(cè)一遍?紫外-可見(jiàn)(UV/Vis)光譜是研究過(guò)的可行技術(shù)之一。3在該研究中,27個(gè)石榴汁、蘋(píng)果汁和葡萄汁混合物樣品未經(jīng)稀釋直接注入1 mm短光程液體池(由于樣品吸收太強(qiáng),10 mm液體池不適用)進(jìn)行測(cè)量,所用儀器為PerkinElmer Lambda™ 25 UV/Vis
光譜儀,帶寬固定為1 nm,數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔為0.1 nm(以生成足夠多的數(shù)據(jù)點(diǎn)用于化學(xué)計(jì)量學(xué)分析)。圖2a所示為上述混合物樣品的二階導(dǎo)數(shù)光譜,圖2b、圖2c和圖2d所示分別為純石榴汁、純蘋(píng)果汁和純葡萄汁的二階導(dǎo)數(shù)光譜。在測(cè)試天然產(chǎn)物時(shí),二階導(dǎo)數(shù)光譜是非常有用的工具,可以降低非特定背景吸收的影響,同時(shí)增強(qiáng)目標(biāo)物質(zhì)的特征峰。如圖2a所示,絕大多數(shù)混合物樣品具有兩個(gè)顯著的特征峰,其中之一在530 nm附近,在石榴汁(圖2b)和葡萄汁(圖2d)的光譜中也可以看到。該特征峰源于石榴汁和葡萄汁的紅顏色,因此蘋(píng)果汁中沒(méi)有此峰。圖2b所示光譜還顯示了在所有石榴汁混合物中都出現(xiàn)的石榴汁在紫外區(qū)的特征吸收峰,這些吸收峰主要來(lái)自鞣花酸等抗氧化成分的貢獻(xiàn),從而給出了石榴汁的指標(biāo)特征。4這意味著,通過(guò)測(cè)量樣品在紫外-可見(jiàn)光譜特定區(qū)域吸收強(qiáng)度的損失,可以知道石榴汁的摻假量?;蛘?,該方法也可以用于檢查混合果汁中石榴汁、蘋(píng)果汁和葡萄汁的比例是否正確。圖3a所示定量擬合曲線具有很好的線性相關(guān)關(guān)系,據(jù)此可以計(jì)算未知混合物中石榴汁、蘋(píng)果汁和葡萄汁的比例(如圖3b所示)。
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