通过综合分析方法对瓜德罗普蜂蜜的质量控制与植物学特性进行区分

《Food Control》：Quality Control and Botanical Differentiation of Guadeloupe Honeys Through Integrated Analytical Approaches

该研究通过结合傅里叶变换红外光谱、高效液相色谱、卡尔·费休水分测定和循环伏安法，对瓜德鲁普岛的两个热带蜂蜜（H. campechianum和Z. mauritiana）进行鉴别。结果表明，循环伏安法能快速区分植物学起源，并检测还原糖和微量氧化活性物质，为资源有限地区的蜂蜜质量控制和溯源提供有效方法。

　　

Benoit Foucan-Perafide | Pau Reig-Rodrigo | Karl-Emmanuel Eson | Muriel Sylvestre | Marie-No?lle Sylvestre | Pedro Marotte | Cédric Caradeuc | Nicolas Giraud | Gildas Bertho | Drochss Pettry Valencia | Eloy Bejarano | Gerardo Cebrian-Torrejon

COVACHIM-M2E实验室，EA 3592，安的列斯大学，Fouillole校区，UFR SEN化学系，法国Pointe-à-Pitre Cedex

摘要

蜂蜜的植物来源对其化学成分和生物活性特性有显著影响，因此对其进行鉴定对于保证质量和赢得消费者信任至关重要。传统的分析方法（如物理化学和色谱分析）虽然准确，但通常耗时较长且需要复杂的仪器设备。本研究提出了一种结合电化学指纹技术和现有方法的综合方案，以实现快速、经济且可靠的蜂蜜鉴定策略。研究了两种具有不同植物来源的热带蜂蜜：一种来自单花植物Ziziphus mauritiana的蜂蜜，另一种富含Haematoxylum campechianum的多花蜂蜜。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、高效液相色谱（HPLC）、卡尔-费休滴定法（Karl Fischer titration）和循环伏安法（CV）对这些蜂蜜进行了表征。FTIR提供了总体成分谱图，而HPLC和卡尔-费休滴定法揭示了糖分和水分含量的显著差异。循环伏安法产生了独特的电化学特征，从而能够清晰区分植物来源，并反映了还原糖和微量氧化还原活性化合物的变化。这些发现表明，伏安分析可作为传统方法和蜜源花粉学方法的补充工具，用于蜂蜜的鉴定和追溯。我们推荐这种综合方法，以提高法规合规性和食品完整性，尤其是在分析资源有限的地区。

引言

蜂蜜是一种复杂的天然产品，其化学成分受花蜜的植物来源和采集地区的地理特征的影响。蜂蜜主要由碳水化合物组成，包括葡萄糖、果糖和蔗糖，同时还含有多种微量成分，如有机酸、氨基酸、蛋白质、维生素、矿物质、酚类化合物和黄酮类物质。通常情况下，蜂蜜中葡萄糖约占35%，果糖约占40%，其他糖类约占4%，水分约占18%，其他化合物（包括花粉、微量元素、酶和芳香物质）约占3%（da Silva, Gauche, Gonzaga, Costa, & Fett, 2016）。这些成分赋予了蜂蜜众所周知的治疗效果，例如抗菌、抗炎和促进伤口愈合的作用。此外，蜂蜜的抗氧化特性有助于减轻氧化损伤，对处于压力环境中的人群具有显著益处（da Silva等人，2016；Estevinho, Pereira, Moreira, Dias, & Pereira, 2008；Ranneh等人，2021；Hamid等人，2026）。 蜂蜜的抗氧化潜力主要归因于其中的酚类化合物和黄酮类物质，这些成分的含量会因花源和地区环境条件而异（Cheung, Meenu, Yu, & Xu, 2019；Ranneh等人，2021）。这些生物活性分子通过中和自由基和减少氧化应激，有助于预防与年龄相关的疾病、维护心血管健康并增强免疫功能。然而，这些有益特性可能受到加工过程、储存条件和掺假等因素的影响。鉴于这种变异性，开发准确且快速的蜂蜜鉴定方法对于确保产品质量和维护消费者信任至关重要，尤其是在蜂蜜掺假事件日益增多的背景下（da Silva等人，2016；Fakhlaei等人，2020）。 蜜源花粉学分析和红外光谱是确定蜂蜜植物来源和地理来源以及评估其基本物理化学特性的成熟技术。高效液相色谱（HPLC）常用于分析糖分成分并检测特定化合物，而卡尔-费休滴定法可准确测量水分含量。这些方法共同构成了蜂蜜鉴定的关键手段，确保了产品质量并能够检测掺假行为（Gallina, Stocco, & Mutinelli, 2010；Mostoles等人，2025）。然而，这些方法可能无法有效检测掺假或细微的成分差异，主要是因为需要参考化合物进行表征，而在天然化合物领域这并不总是可行的。近年来，人们一直在探索电化学技术，这些技术具有高灵敏度、快速响应（不到一分钟）和低成本的优势（da Silva等人，2016；Jandri?等人，2015；Alfaleh等人，2024；Hinojosa-Avila等人，2025）。其中，循环伏安法在检测糖分含量、酸度和抗氧化能力等关键质量指标方面表现出良好效果，同时还能提供关于蜂蜜植物来源和地理来源的宝贵信息（Ciursa & Oroian, 2021；Guellis等人，2020）。 本研究使用了光谱学、色谱学和电化学技术，对来自瓜德罗普群岛的两种热带蜂蜜进行了研究：一种富含Haematoxylum campechianum的多花蜂蜜，另一种是Ziziphus mauritiana（当地称为“Surettier”）。Haematoxylum campechianum（豆科植物）是一种原产于中美洲和西印度群岛干旱森林的小型热带树木，以其芳香的黄色花朵闻名，每年在瓜德罗普开花两次；而Ziziphus mauritiana（鼠李科植物）是一种耐旱灌木，原产于非洲和亚洲，也开有芳香的小花，其蜂蜜在西印度群岛备受推崇（Fournet, 2002）。这两种原产于瓜德罗普群岛的热带植物的花朵富含花蜜，赋予蜂蜜独特的化学特性。Haematoxylum campechianum的花朵颜色鲜艳且香气浓郁，而Z. mauritiana的花朵较小且耐旱，适合在热带干旱地区生长（Fournet, 2002）。尽管这两种植物作为蜂蜜来源具有巨大潜力，但它们的化学成分及其对蜂蜜品质的贡献仍需进一步研究。本研究的目的是利用这两种瓜德罗普群岛的热带蜂蜜建立一种稳健的分析框架，用于质量控制和质量鉴定。

尽管最近取得了进展，但大多数蜂蜜鉴定研究仍集中在物理化学表征和色谱分析上，电化学技术作为快速、经济且可靠的补充工具的整合尚存在明显不足。伏安分析法在评估植物来源和抗氧化能力方面的潜力尚未得到充分重视。为填补这一空白，本研究应用电化学指纹技术来区分尚未充分研究的热带蜂蜜种类，并评估其与传统方法的协同作用，以实现全面的质量评估。这一贡献在于引入了一种快速、低成本的技术到鉴定流程中，特别是在缺乏先进仪器的环境中，对于提高法规合规性和保护消费者具有重要意义。

样本信息

蜂蜜样本

共分析了10个蜂蜜样本（5个来自Haematoxylum campechianum，5个来自Z. mauritiana），所有光谱学、色谱学和电化学实验均使用同一批样本以确保结果的一致性。

蜜源花粉学分析

通过详细的形态学分析对花粉颗粒进行鉴定，遵循既定的花粉学协议（Cwynar, 1993；Louveaux, Maurizio & Vorwohl, 1970）。为了准确表征，使用光学显微镜获取图像。

蜜源花粉学分析揭示了瓜德罗普两种主要单花蜂蜜的差异性植物成分

为了识别本研究中分析的单花蜂蜜的独特植物成分，进行了全面的花源花粉学分析。详细的花粉分析有助于区分单花蜂蜜和多花蜂蜜，并确定其花源，特别是Haematoxylum campechianum和Ziziphus mauritiana来源的蜂蜜。这些发现为了解这些蜂蜜的生态多样性和栖息地稳定性提供了宝贵信息。

讨论

本研究采用了四种分析技术（高效液相色谱（HPLC）、卡尔-费休滴定法（Karl Fischer titration）、红外光谱（IR）和循环伏安法（CV），以区分瓜德罗普群岛两种特征性的单花蜂蜜：“Campecher”多花蜂蜜（Haematoxylum campechianum）和“Surettier”蜂蜜（Z. mauritiana）。IR和HPLC分析均确认了蜂蜜中常见的主要糖分——果糖和葡萄糖的存在，尽管存在一些差异。

作者贡献声明

Nicolas Giraud：撰写 – 审稿与编辑。 Gildas Bertho：研究。 Drochss Pettry Valencia：研究。 Eloy Bejarano：撰写 – 审稿与编辑，初稿撰写。 Benoit Foucan-Perafide：撰写 – 初稿撰写，研究。 GERARDO CEBRIAN-TORREJON：撰写 – 审稿与编辑，初稿撰写，监督，资金筹集，数据分析，概念化。 Pau Reig-Rodrigo：研究。 Karl-Emmanuel Eson：撰写 – 初稿撰写。

未引用参考文献

Alfaleh and Sindi, 2024; Anjos et al., 2015; Bunaciu and Aboul-Enein, 2022; Compton and Banks, 2018; Gallardo-Velázquez et al., 2009; Tewari and Irudayaraj, 2004; Bard and Faulkner, 2001; Compton and Banks, 2018; Snyder et al., 2010; Claridge, 2016; Smith, 2011.

数据可用性声明

本研究中的原始数据包含在文章/补充材料中。如有进一步疑问，请联系相应作者。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

资助

本研究得到了“SCEA O MIEL”协会和“APIGUA”协会的支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

感谢Adou Innocent先生在核磁共振（NMR）分析方面提供的帮助。