一種非復(fù)原果汁的鑒別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種非復(fù)原果汁的鑒別方法。具體而言屬于穩(wěn)定同位素技術(shù)的應(yīng)用研 究領(lǐng)域，具體就是根據(jù)果汁自身的s18O特征鑒別NFC果汁的真實(shí)性。
【背景技術(shù)】
[0002] 非復(fù)原（NotFromConcentration,NFC)果汁是將新鮮原果清洗后壓榨出果汁，經(jīng) 瞬間殺菌后直接灌裝而成的產(chǎn)品，其品質(zhì)接近天然鮮榨汁，售價(jià)是復(fù)原果汁的2-4倍，附加 值更高。NFC果汁符合人們對(duì)健康飲料消費(fèi)需求的潮流，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。相?duì)于NFC果 汁復(fù)雜的生產(chǎn)工藝和嚴(yán)格的保藏條件，復(fù)原果汁具有無(wú)可比擬的成本優(yōu)勢(shì)。但是非復(fù)原果 汁和復(fù)原果汁中各理化成分的含量幾乎相同，傳統(tǒng)的理化分析方法及質(zhì)量指標(biāo)（可溶性固 形物、糖類和氨基酸態(tài)氮等）難以對(duì)這兩種果汁進(jìn)行區(qū)分，市場(chǎng)上存在著復(fù)原果汁冒充NFC 果汁的現(xiàn)象。與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的NFC果汁市場(chǎng)正處于發(fā)展階段，隨著人民生活水 平的提高以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)和保健消費(fèi)理念的不斷關(guān)注，NFC果汁將成為今后我國(guó)果汁行業(yè)的發(fā) 展方向，實(shí)現(xiàn)NFC果汁和復(fù)原果汁的鑒別，對(duì)于培育國(guó)內(nèi)NFC果汁市場(chǎng)、保障公平競(jìng)爭(zhēng)、促進(jìn) 國(guó)際貿(mào)易具有重要意義。
[0003] 果汁穩(wěn)定氧同位素特征（S18〇)在NFC果汁真實(shí)性鑒別領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，歐盟 果蔬汁協(xié)會(huì)（AIJN)在果蔬汁貿(mào)易評(píng)價(jià)法典中給出了橙汁、蘋果汁等果蔬汁的水中S18O的 最低值。然而由于穩(wěn)定同位素的自然分餾作用，即使是同種果汁，產(chǎn)地不同時(shí)水中S18O也 差異較大，以臍橙為例，摩洛哥的臍橙水中S18O高達(dá)+ 5. 8%。，而希臘的臍橙水中S18O則 會(huì)低至-2. 0%。，若按照AIJN的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，希臘的橙汁肯定不是NFC果汁，而摩洛哥的橙汁 即使加入30%的外源水也可能高于0,會(huì)誤判為NFC果汁。在這種情況下需要構(gòu)建龐大的 數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋全球主要產(chǎn)地各年份的果蔬樣品以與待檢樣品對(duì)比。根據(jù)穩(wěn)定氧同位素的自 然分餾特征，同一來(lái)源的不同物質(zhì)間具有某種定量關(guān)系，如糖、檸檬酸與水【Houerou，G.; Kelly,S. ；Dennis,M.Determinationofthe0xygen-18/0xygen-16IsotopeRatiosof Sugar,CitricAcidandWaterFromSingleStrenghOrangeJuice.RapidCommun. MassSpectrom. 1999】，纖維素與水【Hanns-LudwigSchmidt,RolandA.Werner,Andreas Rossmann. 180patternandbiosynthesisofnaturalplantproducts. 200L】。 理 論上糖、檸檬酸或纖維素中S18O作為水的內(nèi)源性指標(biāo)進(jìn)行NFC果汁鑒別，然而由于 果汁中存在大量水，分析糖、檸檬酸這些可溶固形物以及纖維素中S18O易受水的干 擾【Jamin，E. ；Guerin,R. ；Retif,M. ；Lees,M. ；Martin,G.J.Improveddetectionof addedwaterinorangejuicebysimultaneousdeterminationoftheoxygen-18/ oxygen-16isotoperatiosofwaterandethanolderivedfromsugars.J.Agric. FoodChem. 2003, 51，5202-5206】，操作難度大且測(cè)定穩(wěn)定性差，故該糖、檸檬酸或纖維素難 以得到有效應(yīng)用。EricJamin(Monsallier-BiteaC,JaminE,LeesM,ZhangBLjMartin GJ.Studyoftheinfluenceofalcoholicfermentationanddistillationonthe oxygen-18/oxygen_16isotoperatioofethanol. 2006)等人研究發(fā)現(xiàn)果汁發(fā)酵產(chǎn)生的乙 醇S18O與果汁水呈線性正相關(guān)，但從他們的研究中也可以看出，若果汁中已經(jīng)混入了外源 水，不僅果汁的水中S18O會(huì)改變，該果汁發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇中S18O也會(huì)變化，這是因?yàn)榘l(fā)酵 過(guò)程中乙醇分子中的氧一部分來(lái)自于糖，一部分來(lái)自于水，從而僅對(duì)對(duì)摻假水平高于40 % 的樣品有鑒別能力。因此，由于果汁水中S18O的自然分餾特征以及對(duì)內(nèi)源性物質(zhì)選擇時(shí)的 影響，NFC果汁鑒別領(lǐng)域的穩(wěn)定同位素技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)瓶頸，近7年來(lái)鮮有進(jìn)展，如何提 高甄別NFC果汁的能力，利用合理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程取得內(nèi)源性物質(zhì)的S18O信息，減輕對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù) 的依賴是當(dāng)前果汁領(lǐng)域研究工作的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種有效鑒別NFC果汁的方法，減輕鑒別過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù) 的依賴，解決以往的內(nèi)源性指標(biāo)受果汁水的干擾，提高檢出能力。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 根據(jù)自然界中穩(wěn)定氧同位素在水和有機(jī)物中的分布規(guī)律，選擇糖中S18O作為水 的內(nèi)源性指標(biāo)，在S18O已知的水中將糖轉(zhuǎn)化成方便測(cè)定的乙醇，通過(guò)建立該乙醇與果汁水 中S18O的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行NFC果汁真實(shí)性鑒別。
[0007] 本發(fā)明提供的非復(fù)原（NFC)果汁鑒別方法，包括構(gòu)建NFC果汁的水與果汁除水發(fā) 酵后產(chǎn)生的乙醇中穩(wěn)定氧同位素組成（記作S18O)的數(shù)學(xué)模型，將待檢產(chǎn)品的水及其在特 定條件下發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇的S18O實(shí)測(cè)值代入數(shù)學(xué)模型進(jìn)行真實(shí)性鑒別。
[0008] 具體而言，該方法包括：
[0009] a.取真品非復(fù)原果汁，測(cè)定非復(fù)原果汁的水的氧穩(wěn)定同位素比率S18O^t7x，
[0010] b.將所述真品非復(fù)原果汁除去水分，然后用S18O固定的水恢復(fù)果汁原重，接著進(jìn) 行發(fā)酵，直至其中的糖完全轉(zhuǎn)化成乙醇，然后測(cè)定其中的乙醇的氧穩(wěn)定同位素比率S18Osgf 乙醇，
[0011]c?建立3 0原汁水與8 〇發(fā)酵乙醇之間的函數(shù)8 〇原汁水=f( 8 〇發(fā)酵乙醇），
[0012] d.對(duì)待檢樣品重復(fù)步驟a、b，測(cè)定其水中的氧穩(wěn)定同位素比率S18O7xijrett和發(fā)酵 后的乙醇的氧穩(wěn)定同位素比率
[0013] e.將待檢樣品的18Os酵乙醇代入步驟c所建立的函數(shù)中，得到S18O水計(jì)謙，并將S18O 與5 1S〇?￡?進(jìn)行比較，從而鑒別待檢樣品是否為真正的非復(fù)原果汁。
[0014] 其中所述S18〇原汁水與S18O發(fā)酵乙醇之間的函數(shù)如下構(gòu)建：
[0015] - .將真品非復(fù)原果汁直接發(fā)酵，然后測(cè)定其中的乙醇的氧穩(wěn)定同位素比率S18O 原汁乙醇，由此建立真品NFC果汁的水和原汁發(fā)酵乙醇中S18O的關(guān)系（式一）：S18O原汁水= a' 3 18O原汁乙醇+b' ；
[0016] 二，建立所述S18O原汁乙醇與所述步驟b中的S18O發(fā)酵乙醇的關(guān)系（式二）：S18O原汁乙醇 =a" 5 〇發(fā)酵乙醇+b'，，
[0017] 三?由式一和式二推導(dǎo)得出所述函數(shù)418O原汁水=a'（a"S18O發(fā)酵乙醇+b"）+b'。
[0018] 在上述步驟b中的發(fā)酵為除去果汁的水分得到固體粉末（干燥度>99% )，用 S18O固定的水溶解該固體粉末至果汁原重，然后進(jìn)行乙醇發(fā)酵。
[0019] 在所述步驟e中將S18〇__與S18O7xirett進(jìn)行比較時(shí)，若兩者的絕對(duì)差值不超過(guò) 1%。則可判定待測(cè)果汁為NFC果汁，若絕對(duì)差值超過(guò)1%。則可判定待測(cè)果汁為非NFC果汁。
[0020] 上述果汁為橙汁、蘋果汁、梨汁、葡萄汁、芒果汁、菠蘿汁或木瓜汁，優(yōu)選為橙汁或 蘋果汁。
[0021] 更具體而言，本發(fā)明方法包括以下步驟：
[0022] 1.建立NFC果汁的水與原汁發(fā)酵乙醇S18O之間的關(guān)系
[0023] 選擇具有S18O梯度的NFC果汁，測(cè)定其水中S18〇原汁水;稱取100gNFC果汁，加入 1% (m/m)釀酒酵母，25°C厭氧發(fā)酵至果汁糖完全轉(zhuǎn)化成乙醇，原汁發(fā)酵后測(cè)定其乙醇S18O 原汁乙醇° 建立NFC果汁的水與原汁發(fā)酵乙@子5 〇乙間的關(guān)系式（）8 〇原汁水-a5 〇原 汁乙醇+b;
[0024] 2.建立原汁發(fā)酵乙醇S18O與特定條件下發(fā)酵乙醇S18O的關(guān)系
[0025] 選擇具有S18O梯度的NFC果汁，經(jīng)過(guò)上述原汁發(fā)酵后測(cè)定其乙醇518〇原&醇;稱 取100g果汁，冷凍干燥除去果汁水分，用蒸餾水（S18O恒定）溶解果汁固體粉末至100g(原 重），加入1% (m/m)釀酒酵母，25°C厭氧發(fā)酵至果汁糖完全轉(zhuǎn)化成乙醇，利用裂解法測(cè)定乙 醇的S18Osgfcal;建立原汁發(fā)酵乙醇與特定條件下發(fā)酵乙醇S18O之間的關(guān)系式（二）S18O 原汁乙醇-a〇U發(fā)酵乙醇十D ;
[0026] 3.建立NFC果汁鑒別數(shù)學(xué)模型
[0027] 根據(jù)關(guān)系式（一）和關(guān)系式（二），構(gòu)建NFC果汁鑒別的數(shù)學(xué)模型S18〇原汁= a'（a" 5 〇發(fā)酵乙醇+b"）+b'。
[0028] 4?樣品分析
[0029] 測(cè)定待檢果汁樣品的水中S18O7xijrett，以及該樣品特定條件下發(fā)酵乙醇的S18〇_ 乙醇。
[0030] 5?鑒別
[0031] 根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算待測(cè)樣品的818〇￡0^#所對(duì)應(yīng)的NFC果汁水中Sls〇7Xi+#tt，并 與待檢樣品的水中S18〇7_￡€進(jìn)行比較，若絕對(duì)差值不超過(guò)1%。則可判定待測(cè)果汁為NFC果 汁，若絕對(duì)差值超過(guò)1%。則可判定待測(cè)果汁為非NFC果汁。
[0032] 在上述方法中，水中的S18O的測(cè)定可采用本領(lǐng)域已知的任何方法，如二氧化 碳-水平衡法、氣相色譜-穩(wěn)定同位素比率質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-IRMS)，優(yōu)選使用中國(guó)授權(quán)專利 201210473455.6(發(fā)明名稱：一種用于簡(jiǎn)單測(cè)定水中氧穩(wěn)定同位素比率的離線前處理裝置 和方法）中公開的裝置和方法進(jìn)行測(cè)定。
[0033] 發(fā)酵后的乙醇中的S18O的測(cè)定可采用本領(lǐng)域已知的任何方法，如可采用微蒸 餾裝置將乙醇提取出來(lái)，然后采用分子篩脫除乙醇中微量水，獲得無(wú)水乙醇；然后運(yùn)用 TC/EA-IRMS進(jìn)行測(cè)定(GiovanniCalderone；etal.Isotopicanalysisof