关键要点
- 利用化学指纹图谱分析策略进行食品真伪检测已经逐渐成为一种实用的食品掺假追踪方法
- 化学指纹图谱非常复杂，几乎不可能被模仿
- 指纹图谱分析方法被认为是食品中化学物质的新一代监测方法
- 使用高分辨率质谱结合创新软件进行非靶向分析，可以快速表征蜂蜜等复杂食品基质中的数千种化学物质
食品掺假是消费者和生产者关注的一个重要问题，研究表明，在全球报告的所有食品安全事件中，掺假占了 25%[1]。对食品真伪检测的需求日益增长，意味着消费者通常会为有机食品和可持续生产的商品（如蜂蜜）支付更高的价格。造假者使市场充斥着掺假、劣质或虚假标签食品，损害了合法企业的利益，并可能危及消费者的健康。
在全球范围内，蜂蜜产品的掺假极为普遍，尤其是有机蜂蜜这种因独特性质（例如它是抗氧化剂的优质来源）而备受青睐的高价值产品。根据美国食品欺诈数据库，蜂蜜是继牛奶和橄榄油之后的第三大掺假目标食品。此外，蜂蜜还占据着重要的经济地位；2020 年全球蜂蜜市场规模为 92.1 亿美元，预计将以 8.2% 的复合年均增长率增长[2]。
对天然甜味剂的需求不断增加
全球对蜂蜜等天然甜味剂的需求日益增长。消费者在购买产品时，往往会关注所列出的成分，并且希望这些成分尽可能为天然成分。这便是有几千年历史的天然甜味剂蜂蜜重新引起人们广泛关注的原因之一。在全球范围内，蜂蜜的生产和销售正在高速增长。
许多消费者还倾向于购买单花蜂蜜，这种蜂蜜主要来自采集单一类型植物花朵的蜜蜂。这使得每种类型的单花蜂蜜都具有独特的颜色、味道和香气。消费者愿意支付更高的价格购买这些产品，因此必须确保这些产品的质量符合他们的预期。
根据联合国粮农组织的数据，中国、墨西哥、俄罗斯、土耳其和美国是主要的蜂蜜生产国，约占全球产量的 55%[3]。最常见的蜂蜜掺假形式是用其他价格较低的甜味剂勾兑或稀释蜂蜜。常见的勾兑剂有玉米糖浆、甘蔗糖浆和甜菜糖浆[4]。
通过真伪检测减少蜂蜜掺假
全球电子商务越来越频繁地将蜂蜜销售置于监管范围之外，预计这一趋势将继续下去。再加上欺诈行为增多，解决这一问题变得至关重要。因此，需要快速、高效且可靠地鉴定这些物质。食品行业需要使用分析仪器和检测技术来可靠、快速地分析食品和鉴定痕量化学物质。
分析测试是评估食品真伪的必要手段，对于保护消费者的健康、品牌和生产者的收益至关重要。检测是减少掺假的整体战略的必要组成部分，真伪检测方法正在迅速发展，目前已有创新技术可用于开发可靠的食品检测技术。
例如，近年来的研究表明，将高效液相色谱与四极杆飞行时间 (LC/Q-TOF) 联用（例如 Agilent 1290 Infinity II LC 与 Agilent 6545 LC/Q-TOF 的联用系统），为揭示蜂蜜样品的化学组成提供了一种灵敏的方法。将该方法与非靶向方案结合使用，可通过蜂蜜中的化学标记物识别新的掺假类型和来源，揭示欺诈行为。该技术通过评估蜂蜜中的多种标记物来确定真伪，因此造假者难以通过添加一种或几种掺假物来进行造假。这项创新技术被称为蜂蜜指纹图谱分析。
测定蜂蜜的独特化学组成
蜂蜜指纹图谱分析是指利用合适的技术尽可能多地记录特定蜂蜜样品的化学组成信息。就像每个人的指纹都是独一无二的，这种指纹图谱分析方法可以揭示并记录真实蜂蜜样品的独特分子组成。因此我们能够以独特的方式绘制食品组分谱，从而彻底改变蜂蜜的质量、安全性和真实性的监管方式。
使用非靶向工作流程首先要识别其他化合物，包括农药、指示新鲜度的分子，如 HMF（如果大量存在，表明产品经过热加工或生产时间较长），以及与蜂蜜的花朵来源相关的酚类化合物。使用 LC/Q-TOF 运行该方法的优势在于其分析效率：与仅关注几个参数的靶向方法相比，该方法可以在更短的时间内在一个样品中获得更丰富的分子/痕量信息。
蜂蜜指纹图谱分析方法的标准化
虽然之前的工作已经开展了对包括蜂蜜在内的食品指纹图谱分析的案例研究，但不同实验室的方法在样品前处理和仪器条件方面有所不同。在数据处理和分析方面也存在差异。因此，两个实验室分析同一样品得到的结果可能略有不同。理想的情况是，开发一种可以用于所有基于 LC/MS 的工作流程的标准化指纹图谱分析方法，使多个实验室可以使用相同的检测技术，这将是最优做法，同时也是未来研究的目标。
在解决食品安全、产品质量和真实性问题时，每个问题都可能涉及不同的监管法规。例如，对于蜂蜜中的污染物（如农药）残留，全球范围内可能存在差异。对于特定化合物的最大限量，不同的国家/地区可能有自己的规定。在蜂蜜的指纹图谱分析中，污染物是其中一个考虑因素，但不同国家/地区之间的允许含量可能有所不同。
此外，一般情况下是从现场将样品送到实验室检测，但也有可能需要将检测从实验室带到现场进行。这种有趣但尚未得到认可的检测能力将使监管机构和全球食品行业能够更迅速地应对蜂蜜污染和食品掺假。
采用全球通用方法确保蜂蜜纯度
随着食品供应链日益全球化，食品掺假现象也愈演愈烈，专家预测，如上文所述的检测将变得越来越普遍，越来越自动化，并且越来越容易执行。指纹图谱分析方法可获得食品的整个分子谱，将成为未来防伪鉴定系统的一种功能。
向前迈出积极一步的重点在于建立一个真实蜂蜜样品谱库，并使其成为可访问的开放数据库，以便全球供应链中的众多利益相关者可以获得蜂蜜的指纹图谱信息。随着知识的不断积累，将有更多科学家能够采用 LC/Q-TOF 等技术，也可以将这种检测用于其他类型的食品，如枫糖浆。
最终目标是让食品检测实验室能够可靠检测威胁全球食物供应链的污染物，并正面打击食品掺假，确保消费者能够获得正宗、安全的蜂蜜。
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