阿尔及利亚十种单花蜜挥发性特征解析：揭示植物来源与香气成分的关联

《Food Chemistry》：Volatile profile characterization of ten Algerian Unifloral honeys: Uncovering the connection to botanical sources

本研究针对阿尔及利亚单花蜜真实性鉴别难题，采用HS-SPME/GC–MS技术对29份蜂蜜样本的挥发性有机化合物（VOC）进行系统分析，首次报道了Harmel（Peganum harmala）和Caper（Capparis spinosa）蜜的挥发性特征。研究共鉴定137种VOCs，发现苯乙醛（80.8?%检出率）为最普遍成分，且不同蜜源具有特异性VOC组合（如Harra蜜含硫化合物、Bupleurum蜜富含芳樟醇衍生物）。斯皮尔曼相关性分析及层次聚类证实植物来源与VOC谱显著关联，为地中海及干旱地区单花蜜溯源与品质评价提供新策略。

　　

蜂蜜作为一种天然食品，自古以来就因其丰富的营养成分和独特风味受到人们喜爱。随着消费者对高品质蜂蜜需求的增加，单花蜜（unifloral honey）因其独特的风味和潜在的健康益处而备受青睐，市场价格也水涨船高。然而，这也催生了掺假和错误标注植物来源的问题，给消费者和生产者带来了困扰。传统的蜂蜜真实性验证方法，如植物花粉分析（melissopalynology）和理化参数检测，虽然有效，但存在操作复杂、耗时较长以及对专业人员依赖度高等局限性。因此，开发快速、准确的蜂蜜植物源认证技术成为当前研究的重点。

在这一背景下，挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）作为蜂蜜香气的主要贡献者，被视为蜂蜜的“化学指纹”，在鉴别蜂蜜植物来源和真实性方面展现出巨大潜力。这些化合物主要来源于蜜源植物，并在蜂蜜生产和储存过程中受到多种因素影响。尽管近年来对阿尔及利亚蜂蜜的研究逐渐增多，但对其挥发性成分的系统研究仍较为缺乏。此前仅有少数研究涉及阿尔及利亚蜂蜜的VOC特征，且覆盖的蜜种有限，难以全面反映该国丰富的蜂蜜多样性。

为此，由西班牙维戈大学（Universidade de Vigo）植物生物学与土壤科学系的研究团队领衔，在《Food Chemistry》上发表了一项研究，旨在深入解析阿尔及利亚十种单花蜜的挥发性成分特征，并探索其与植物来源的关联。研究团队从阿尔及利亚15个不同地区收集了29份蜂蜜样本，涵盖干旱、半干旱和地中海气候类型，确保样本的地理和植物多样性。

为开展此项研究，作者主要采用了以下几种关键技术方法：首先，通过花粉谱分析（melissopalynology）确认蜂蜜的植物来源，确保样本的单花属性；其次，利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME/GC–MS）对蜂蜜中的VOCs进行提取和鉴定；此外，还对蜂蜜的理化参数（如水分含量、电导率、pH值、羟甲基糠醛HMF含量和淀粉酶活性）及颜色进行了测定，以全面评估蜂蜜品质。统计分析采用斯皮尔曼等级相关分析和层次聚类分析，以揭示VOCs与植物花粉类型之间的关联。

3.1 蜂蜜样本的花粉分析

通过对29份蜂蜜样本的花粉分析，研究共鉴定出76种花粉类型，分属29个植物科。其中十种花粉类型因其频率超过45%被确定为优势花粉，从而对应十种单花蜜：Harra（Eruca sativa型）、Tarfa（Tamarix）、Sedra（Ziziphus lotus）、Sulla（Hedysarum coronarium）、Caper（Capparis spinosa）、Rape（Brassica napus型）、Harmel（Peganum harmala）、Coriander（Coriandrum）、Bupleurum和Carob（Ceratonia siliqua）。分析发现，有十份样本的植物来源与养蜂人最初标注不符，凸显了通过实验室分析验证蜂蜜植物来源的必要性。

3.2 理化参数与颜色测定

所有蜂蜜样本的理化参数均符合质量标准。平均水分含量为17.0%，HMF含量为5.5 mg/kg，淀粉酶活性为23.3 DN。颜色分析显示，E. sativa蜜最浅（Pfund值28.5 mm），而Z. lotus蜜最深（Pfund值112.5 mm）。这些参数反映了阿尔及利亚蜂蜜在干旱和半干旱环境下的典型特征。

3.3 蜂蜜的挥发性成分特征

研究共鉴定出137种VOCs，归属于27个化学家族，其中苯及其衍生物（36种）、有机氧化合物（25种）、脂肪酰基化合物（14种）和单萜类（12种）最为丰富。有12种VOCs在超过50%的样本中被检出，包括苯乙醛（benzeneacetaldehyde）、苯甲醛（benzaldehyde）、正癸醛（n-decanal）、正壬酸（n-nonanoic acid）等。苯乙醛是检出最普遍的化合物（80.8%），在Harra蜜中相对浓度最高可达80.8%。

3.4 各蜂蜜类型的特征VOC谱及其与植物来源的关联

不同植物来源的蜂蜜展现出独特的VOC谱。例如，Harra蜜以含硫化合物（如二甲基三硫醚dimethyl trisulfide和二甲基四硫醚dimethyl tetrasulfide）为主，这与E. sativa（属于十字花科）的典型特征一致；Tarfa蜜富含苯乙醛和藏花醛（safranal）；而Bupleurum蜜、Carob蜜和Coriander蜜则以芳樟醇（linalool）及其衍生物（如芳樟醇氧化物linalool oxide）为主要成分。斯皮尔曼相关分析进一步证实了优势花粉类型与特定VOCs之间的显著关联（p < 0.05或p < 0.01），如B. napus花粉与β-大马酮（β-damascenone）和4-苯基丁-3-炔-1-醇（4-phenylbut-3-yn-1-ol）正相关，E. sativa花粉与二甲基三硫醚和正癸醛正相关。层次聚类分析也直观展示了基于VOC组成和花粉组成的样本分组情况，进一步支持植物来源是蜂蜜VOC谱的主要决定因素。

综上所述，本研究首次系统报道了阿尔及利亚十种单花蜜的挥发性成分特征，特别是Harmel蜜和Caper蜜的VOC谱为首次揭示。研究发现，尽管某些VOCs（如苯乙醛）普遍存在于多种蜂蜜中，但其相对浓度和组合模式具有植物特异性，可作为蜂蜜植物来源认证的潜在化学标记。通过整合花粉分析和VOC profiling，研究为阿尔及利亚乃至地中海地区单花蜜的鉴别、溯源和质量控制提供了有力的科学依据。这项研究不仅丰富了我们对干旱和半干旱地区蜂蜜化学多样性的认识，也为蜂蜜行业的 authenticity authentication（真实性认证）和 valorization（价值提升）开辟了新途径。