基于電化學(xué)傳感技術(shù)檢測(cè)蜂蜜質(zhì)量安全的研究.pdf

1、蜂蜜還原能力是評(píng)價(jià)蜂蜜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，摻假、重金屬鉛則是影響蜂蜜品質(zhì)安全的重要問題。蜂蜜由于其高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，廣受消費(fèi)者喜愛，但市場(chǎng)出現(xiàn)的假蜂蜜、重金屬超標(biāo)等問題，嚴(yán)重影響了蜂蜜的品質(zhì)和安全。針對(duì)這些問題，常規(guī)品質(zhì)檢測(cè)主觀性強(qiáng)、耗時(shí)、污染大、價(jià)格昂貴，不適合實(shí)時(shí)、快速分析檢測(cè)。電化學(xué)傳感技術(shù)具有低成本、快速、準(zhǔn)確、環(huán)保等特點(diǎn)，在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)分析中扮演著越來越重要的角色，并逐漸向微型化、便攜式發(fā)展，因此具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。本論文基于電化

2、學(xué)傳感技術(shù)對(duì)蜂蜜還原能力，大米糖漿摻假以及鉛含量進(jìn)行分析測(cè)定，研究具有創(chuàng)新意義。首先，用電化學(xué)傳感技術(shù)對(duì)預(yù)處理過的蜂蜜進(jìn)行測(cè)定;然后，提取特征變量，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立判別模型;最后，觀察樣品的預(yù)測(cè)效果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。論文主要工作及結(jié)論如下:
　　 1蜂蜜具有天然抗氧化物質(zhì)，尤其是酚類物質(zhì)，含量最高的是酚酸類、黃酮類。而抗氧化能力與還原能力之間存在直接聯(lián)系。本研究利用電化學(xué)傳感器技術(shù)檢測(cè)蜂蜜還原能力。通過循環(huán)伏安法測(cè)定蜂蜜溶液，樣

3、品不需要任何預(yù)處理，提取的12個(gè)特征變量與傳統(tǒng)化學(xué)法測(cè)定的還原能力進(jìn)行建模分析。數(shù)據(jù)歸一化后得到零均值和單位方差，建立的偏最小二乘(PLS)模型校正集相關(guān)系數(shù)(RC)和交互驗(yàn)證均方根誤差(RMSECV)分別為0.9425和0.0433。預(yù)測(cè)集相關(guān)系數(shù)(RP)和預(yù)測(cè)均方根誤差(RMSEP)分別為0.9392和0.0417，說明模型具有很好的預(yù)測(cè)能力。最后還把3種蜂蜜和所有樣本建立的模型進(jìn)行模型交互驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明每種蜂蜜能很好的預(yù)測(cè)該種

4、類的還原能力，預(yù)測(cè)其他種蜂蜜時(shí)效果一般，所有蜂蜜樣品建立的模型因?yàn)楹w所有蜂蜜的信息，適合預(yù)測(cè)其中任何一種蜂蜜，說明模型具有很好的魯棒性。研究結(jié)果實(shí)現(xiàn)了蜂蜜還原能力的快速測(cè)定。
　　 2目前市場(chǎng)上大量存在造假蜂蜜，尤其是被業(yè)內(nèi)譽(yù)為造假明星的大米糖漿，常規(guī)方法無法檢測(cè)到。由于大米糖漿在加工過程中，抗氧化成分的損失，混入真正蜂蜜時(shí)，原蜜的抗氧化能力也不斷減弱甚至消失。根據(jù)電化學(xué)傳感技術(shù)能快速檢測(cè)蜂蜜還原能力的原理，構(gòu)建線性判別分析(

5、LDA)模型，當(dāng)主成分?jǐn)?shù)為4時(shí)，校正集真假蜂蜜識(shí)別率達(dá)100％，預(yù)測(cè)集識(shí)別率為98.3％。同時(shí)運(yùn)用PLS對(duì)蜂蜜中大米糖漿含量和提取的電化學(xué)特征變量建模，優(yōu)選合適的PCs，能成功檢測(cè)蜂蜜摻假行為。所有樣本預(yù)測(cè)能力RP=0.8317，RMSEP=0.0576。研究結(jié)果為蜂蜜中檢測(cè)大米糖漿摻假行為提供了新的方法。
　　 3檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中鉛含量的標(biāo)準(zhǔn)方法是原子吸收，但是價(jià)格昂貴，而電化學(xué)方法已實(shí)現(xiàn)便攜式快速測(cè)定的研究。本研究用安全無毒的鉍

6、膜修飾電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汞膜，選用方波陽極溶出伏安法檢測(cè)重金屬鉛含量。首先優(yōu)化了電極種類，底液、pH、同位鍍鉍濃度、沉積電位和沉積時(shí)間，最后選定同位鍍鉍方法，在pH=5的醋酸緩沖溶液中，固定Bi2+濃度為200μg/L,在-0.9V電位下沉積180s。在此最佳條件下，建立鉛離子濃度在5～100μgL的工作曲線，得到回歸方程為:Y(μA)=0.3483X(μg/L)+0.1215(R=0.9965)，檢出限為:L=0.630μg/L。排除干擾

7、離子的影響，對(duì)實(shí)際蜂蜜樣品中的鉛離子進(jìn)行測(cè)定，篩選了3種前消化處理方法，得到微波消解最佳，并將電化學(xué)測(cè)定樣品中的鉛含量與國(guó)標(biāo)法進(jìn)行對(duì)比，無顯著性差異。故同位鍍鉍方波陽極溶出伏安法可以檢測(cè)蜂蜜中痕量鉛。
　　 綜上所述，利用電化學(xué)傳感技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法能檢測(cè)蜂蜜的還原能力和蜂蜜摻假;同位鍍鉍溶出伏安法能快速檢測(cè)蜂蜜中的痕量鉛。研究旨在建立和完善蜂蜜品質(zhì)安全檢測(cè)的方法，對(duì)蜂蜜的品質(zhì)安全檢測(cè)具有重要的意義，為開發(fā)蜂蜜及其他食品農(nóng)產(chǎn)