我国果汁掺假检测技术研究现状

张淼，李燮昕，贾洪锋，王熙（四川旅游学院食品科学系，四川成都610100）



我国果汁掺假检测技术研究现状

张淼，李燮昕，贾洪锋，王熙
（四川旅游学院食品科学系，四川成都610100）

摘要：果汁由于其营养丰富且口感较好深受广大消费者的喜爱，但果汁加工原料成本较高，某些生产者在加工过程中添加外来物质或稀释来掺假，以此谋取高额利润，给消费者的健康带来了危害。文章介绍了我国及国际果汁的检测标准，总结了常见检测指标和检测方法，对新型果汁检测技术发展现状进行了综述，并展望了我国果汁掺假检测技术的发展前景。

关键词：果汁；掺假；检测技术

我国是世界水果生产大国，自上个世纪中期起我国的水果种植面积和年产量均稳居世界前列。随着水果产量的日益增加，为了延长其保存期，水果加工品的品种也在不断的扩大。其中，果汁以其营养丰富、口感良好、携带及食用方便在水果加工品中占有较大的市场份额，尤其深受老人、女士和儿童的喜爱。果汁饮料是我国现代食品工业中的一种重要加工品，在软饮料中占有较高的地位。

目前，市面上销售的果汁饮料主要分为以下几类：一是100 %高浓度果汁，是由水果压榨成原汁后经真空浓缩的方法制成浓缩果汁，在配制时再加入浓缩过程中失去的天然水分；二是由浓缩果汁稀释调配而成，通常果汁含量＞10 %，包括市场上销售的大部分品牌果汁；三是鲜榨果汁，属于自制饮料，直接采用新鲜的水果压榨而成。

由于果汁加工原料成本较高，在果汁行业出现了一系列的食品安全问题，一些中小型企业为了缩减成本，延长贮藏期和调整产品风味，在果汁中添加一些外来添加物质或者通过稀释等手段来制假和掺假，严重影响了消费者的健康及消费者对果汁市场的信心。市场上果汁掺假的手段主要有完全配制型和稀释掺假型2种[1]，完全配制型由甜味剂、色素、香精等添加剂调配而成，其中不含有任何果汁成分；稀释掺假型即在果汁中加入其它的劣质或廉价果汁以次充好，在产品标签中夸大了含有的果汁真实含量。随着科技的发展，新型掺假技术也层出不穷，如在果汁中添加果渣提取物，或者根据各种果汁的成分而精细添加，这给果汁饮料的掺假检测技术带来了巨大的挑战。因此应逐步完善及更新相关标准及检测方法，推动果汁饮料掺假鉴别技术的发展。

1　果汁含量检测标准

1.1发达国家检测标准

目前针对果汁饮料的成分含量检测并没有统一的、成熟的国际标准，仅部分发达国家根据自己的种植品种、成分含量等情况制定了各自的检测方法及标准。如日本是通过测定果汁饮料中的可溶性固形物含量，不溶性固形物含量、氨基酸态氮和总酸等指标来分析果汁含量；澳大利亚是测定果汁中的蔗糖、葡萄糖等碳水化合物的含量及钾、钙等无机物及其比值来确定果汁的含量[2]；荷兰食品研究检察所列出了31项果汁分析指标[3]；德国联邦制定了水果原汁参数标准值及允许误差范围（RSK值）的检测方法，测定的项目较多，监控手段较系统，但局限性强，不能用于测定果汁饮料中原汁含量较低的饮料[4]。

1.2我国检测标准

在市场销售的果汁饮料中，以柑橘饮料占有的市场份额较大，因此由国家食品工业标准化技术委员会牵头，历时4年，采集柑橘品种100余个，测定参数11个，记录数据20 000个，根据最终数据分布规律及参考德国联邦RSK值，确定了6项指标及参数，并制定了GB/T 12143-2008《饮料通用分析方法》，我国检测6项指标及参数范围标准见表1。

表1　我国国家标准中6项指标及参数范围Table 1 Six indicators and parameter range of national standards in China mg/kg

由于果汁原汁含量的测定存在一定的难度，因此我国仅部分其他品种水果制定出了国家标准，如：GB/T 18963-2012《浓缩苹果汁》国家标准，规定了浓缩苹果汁的定义、分类、要求、试验方法及检测规则等；GB/T 19416-2003《山楂汁及其饮料中果汁含量的测定》，规定了其饮料中钾、总磷、氨基酸态氮及总黄酮4种成分的测定方法及果汁含量计算方法。

2　特征成分检测方法

2.1还原糖

还原糖是指具有还原性的糖类，果汁中的葡萄糖、果糖和麦芽糖等都属于还原糖。研究发现果汁中的还原糖和可溶性固形物含量的比值应该在一定的范围内，通过测定还原糖和可溶性固形物含量的比值可以判断果汁是否通过加入蔗糖来进行掺假[5]。还原糖的测定方法中最常用的是斐林试剂法，即以次甲基蓝作为指示剂，果汁中的还原糖与酒石酸钾钠铜反应，生产红色的氧化亚铜沉淀，过量的还原糖把次甲基蓝还原成无色即为滴定终点，根据消耗样液来计算还原糖的含量。掺假果汁中的甜味剂如甜蜜素、安赛蜜、糖精钠等不具有还原性，不能与斐林试剂发生反应。除此之外还有高锰酸钾滴定法、碘量法等，还原糖的现场快速检测法也逐渐被应用到餐饮业及食品加工行业。

2.2总酸度

总酸度是食品中所有酸性物质的总量，包括离解的酸浓度和未离解的酸浓度。果汁中有机酸及其盐含量丰富，在相同的pH下果汁的缓冲能力高于掺假果汁，同时果汁的总酸度也大于掺假果汁，因此总酸度可以作为果汁掺假检测的一个辅助指标[5]。国内研究者已根据缓冲能力的差异来测定西番莲饮料、桑葚饮料中的原汁含量。果汁总酸度的测定通常采用滴定法[6]，原理为食品中有机弱酸在用标准碱液滴定时被中和成盐类，应用酚酞作指示剂，根据消耗的标准碱液体积来计算总酸度。

2.3果胶

果胶属于线性多聚糖，是一种天然水果胶原，存在于植物细胞中胶层和细胞壁中，它富有弹性，具有机械连接作用，是黏合植物细胞的重要物质，能够控制植物中水分和液体流动。在苹果、柑橘、柿子、梨等水果中果胶含量较高，超过了0.5 %。果胶含量可以通过测定其水解产物半乳糖醛酸的含量来间接计算。目前果胶提取技术较成熟，随着果胶加工企业的增加，果胶价格也逐渐降低，掺假者可以通过人工添加果胶来提高果汁中果胶的含量，以假乱真。因此该指标作为果汁掺假的特征成分检测具有一定的局限性。

2.4黄酮类物质

黄酮类物质来自于水果、蔬菜、茶等植物的化合物，属于一种生理活性物质。在果汁中，不同的品种水果含有特有的黄酮类物质，其含量也是不尽相同的。因此，黄酮类物质可以作为测定果汁掺假的一个特征成分。如：纯桔子汁不含桔苷，葡萄柚汁不含有橘皮苷，如果桔汁饮料中含有花青素，则可能掺入了葡萄皮提取物作为掺假的着色剂[1]。曹杰[7]采用高效液相色谱仪测定了109种果蔬中5种黄酮类化合物含量，同时建立了这些果蔬中黄酮类化合物含量的数据库。随着研究技术的进展，果蔬中的特征黄酮类物质将进一步被定性和定量，这为果汁掺假的特征成分检测提供了参考。

2.5香气成分

不同水果品种显示出的不同气味是由多种挥发性成分所体现出的综合气味。不同的香气成分含有不同的指纹图谱。气相色谱仪能够测定果汁中部分挥发性成分，通过对比指纹图谱中的特征峰含量及比例的测定，能够准确地检测出果汁中挥发性成分的含量，气相色谱仪由于具有操作快速、便捷、灵敏度高、适用范围广等特点已广泛地被应用于果汁掺假技术的检测中。电子鼻技术是利用气体传感器阵列的响应曲线来识别气味的电子系统，具有类似鼻子的功能，能够模拟人类嗅觉对样品各种性质分析检测的仪器，同时建立特征指纹图谱，电子鼻检测技术可以避免人为的主观影响，目前在各类饮料的质量鉴别中得到了广泛应用。

3　新型检测技术在果汁掺假技术中的应用

3.1超声波检测

超声波检测技术是利用高频声波与物质之间的相互作用以获取被测物质内部的物理化学性质。这种技术目前已比较成熟地运用在医学、材料工业和化工操作过程中的生物和非生物物质的检测和研究，近年来逐渐应用到在食品行业中。超声波检测具有准确、快速、非破坏性等优点，能够对不透光和高浓度食品进行检测。刘东红等[8]利用超声脉冲发射和接收测定液态食品的超声传播速度、声衰减和声阻抗，研制了一个适用于液态食品超声波传播特性检测的装置，利用该装置发现声速与苹果汁饮料中原果汁浓度具有较好的线性相关，可以应用于苹果汁的质量检测。通过该研究证实了超声波检测技术将更广泛地应用到其他果汁品种的质量鉴别。

3.2PCR技术

PCR是一种分子生物学技术，用于放大扩增特定的DNA片段，可看作生物体外的特殊DNA复制。在饮料加工过程中，普遍具有高温加热这一环节，该工艺使酶灭活和蛋白质变性，无法作为检测指标，PCR技术的检测对象是（DNA），核酸仍然存在于精深加工食品中，PCR检测法不受材料和条件的限制，可以检测精深加工食品。刘伟红等[9]采用CTAB法，SDS-CTAB法和改良CTAB法提取柑橘果汁中的DNA，在果汁裂解前加入异丙醇富集果汁中的DNA，以加大DNA得率及PCR扩增效率，从而增强了果汁鉴别的特异性和精准性。陈文炳[10]等应用PCR技术对果汁饮料中的植物叶绿体rbcL基因以及核糖体DNA（18SrDNA）片段等进行检测，建立了样品的DNA提取、纯化以及单PCR和二重PCR检测技术体系。

3.3核磁共振

核磁共振谱技术（NMR）在上个世纪中期问世，并且被广泛应用到化学、生物等领域，作为有机和无机化合物的分子结构鉴定和研究的一种重要工具[11]。它的最基本原理是：原子核在磁场中受到磁化，自旋角动量发生进动，当外加能量（射频场）与原子核震动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，产生共振吸收信号[12]。20世纪70年代NMR在食品行业发挥其优势作用，作为一种无损检测技术，NMR对检测样品具有非破坏性，操作便捷，精准度高等特点，被广泛的应用到食品中的水分，碳水化合物，蛋白质结构等方面的分析。庞林江等[13]介绍了国内外核磁共振技术在水果检测中的应用研究进展，卢穹宇等[14]研究了核磁共振技术在食品中糖类结构解析中的应用。随着新型检测技术的发展NMR技术在果汁掺假技术中的应用将会有更广的应用。

3.4电子舌

不同品种的果汁风味及口感各异，其口感是由多种呈味物质共同作用的结果。电子舌检测技术具有简单、快速、客观等优点，是一种分析、识别液体“味道”的新型检测手段，其主要由传感器阵列和模式识别方法组成，传感器阵列对液体样品作出响应并输出信号，信号经模式识别方法处理后，得到反映样品味觉特征的结果，目前贾洪锋、房一鸣、张淼等[15-17]已经将该技术用于啤酒掺假、葡萄酒、椰奶及食醋品质的鉴别。利用电子舌对鲜榨果汁掺伪进行鉴别，建立鲜榨果汁掺假快速识别模型，在食品工业中能够在短时间内完成大量样品的分析，能够为果汁掺伪的鉴定提供一种简便、快捷、可靠的检测方法，同时确保食品安全及消费者健康。

4　结论及展望

随着科学技术的日益发展以及高尖端技术的出现，目前对于果汁原汁的检测技术已经由主观的感官检测向客观的科学分析手段发展，由简单的定性检测发展为定量检测。但随着科技的发展，掺假掺伪的手段也层出不穷，因此检测技术也应该向着更加快捷、灵敏、高效的方向不断的完善与改进。同时，我国制定的国家标准中尚有许多不足之处，比如检测指标较少，检测对象较局限，某些指标的检测方法较复杂，应通过大量的实践，不断改进检测方法，提高检测能力，扩大检测范围，并逐步与国际接轨，为今后其他果汁中原汁含量检测标准的制定提供参考。

参考文献：

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[16]房一鸣,初众,卢少芳,等.电子鼻与电子舌在可可椰奶品质评价中的应用[J].海南大学学报,2012 ,30(3):41-47

[17]张淼,李燮昕,贾洪锋,等.电子舌对食醋品质鉴定及区分的研究[J].中国调味品,2012,37(8):1-3

The Research on Detection Techniques of Adulteration about Fruit Juice in China

ZHANG Miao，LI Xie-xin，JIA Hong-feng，WANG xi
（Food Science Department of Sichuan Tourism College，Chengdu 610100，Sichuan，China）

Abstract：Because of it is rich in nutrients and better taste，fruit juice is more and more popular in most consumers.But with the high processing costs，producers often add other substances or dilution to adulteration.This behavior threaded to the health of consumers.The detection technique standard of international and China for fruit juice was introduced；common detection indicators，methods and new detection methods in recent years were summarized in this paper.The developments of detection techniques for fruit juice are prospected in the last.Key words：fruit juice；adulteration；detection technique

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.048

基金项目：烹饪科学四川省高校重点实验室科研项目-电子舌在鲜榨果汁掺伪识别中的应用研究（13LB07）

作者简介：张淼（1984—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：食品加工与检测技术。

收稿日期：2014-10-16