食品組學（Foodomics）是一種通過系統(tǒng)生物學的手段來整合基因組學/轉(zhuǎn)錄組學、代謝組學和蛋白組學的統(tǒng)稱，常用于鑒別食品的物種、產(chǎn)地和品質(zhì)。發(fā)展食品真實性檢測技術可以對食品生產(chǎn)者起到威懾作用，是食品安全的重要保障。在不久前舉辦的2017年食品真實性與溯源技術國際論壇上，知名專家學者分享了多個當下食品科技界最前沿的食品真實性檢測技術。
質(zhì)譜技術 應用廣泛 廣受認可
食品組學（Foodomics）是一種通過系統(tǒng)生物學的手段來整合基因組學/轉(zhuǎn)錄組學、代謝組學和蛋白組學的統(tǒng)稱，常用于鑒別食品的物種、產(chǎn)地和品質(zhì)。專家介紹，在食品組學中，代謝組學技術應用最廣，側(cè)重于食品所有成分的整體分析，可以對食品進行真?zhèn)舞b定、溯源分析等。代謝組學的檢測對象小分子代謝物，是生物機體作用的最終結(jié)果，基因和蛋白質(zhì)表達的微小變化都會在代謝物上得到放大。代謝物的信息庫較為簡單，遠少于全基因組測序數(shù)據(jù)庫。因此，相比其他三種組學，代謝組學的檢測較為容易。
代謝組學采用的技術基礎有質(zhì)譜（LC-MS、GC-MS）和核磁共振。在對食品進行代謝組學研究時，需要用溶劑提取法、固相微萃取等方式對代謝物進行提取，然后采用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）、核磁共振等方法檢測代謝物，最后采用多種方法分析數(shù)據(jù)。
目前，同位素質(zhì)譜和核磁共振技術等歐洲食品真實性前沿技術已逐步被中國食品科技界、食品行業(yè)和監(jiān)管部門認可，尤其是穩(wěn)定同位素質(zhì)譜技術已在蜂蜜、果汁、葡萄酒和白酒等行業(yè)得到很好應用，并制定了相應的分析方法國家標準或行業(yè)標準。
果汁
市場上出售的藍莓汁和蔓越莓汁中，有時會出現(xiàn)含有蘋果汁和葡萄汁的摻假問題，因摻加的果汁價格更便宜，又可以用于調(diào)色和調(diào)味。中國檢驗檢疫科學研究院副研究員張九凱博士及其團隊，致力于食品真?zhèn)舞b別和產(chǎn)地溯源，采用基于質(zhì)譜技術的食品組學技術成功鑒別了摻假果汁。
研究人員對摻假果汁進行氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）技術檢測，檢測結(jié)果顯示，果汁中含有43種代表性功能活性成分，包括16種花青苷、17種黃酮和其他物質(zhì)。然后，研究人員選取小漿果果汁中具有代表性的活性成分——花青苷和黃酮，進行熱圖分析，結(jié)果顯示藍莓汁、蔓越莓汁和摻假果汁的熱圖差異明顯，可以成功區(qū)分。另外，他們對果汁中的所有化學組分進行主成分分析（PCA），質(zhì)譜解析得到的32種特征標記化合物，均能明顯區(qū)分藍莓汁、蔓越莓汁和摻假果汁。
冬蟲夏草
冬蟲夏草的市場需求量很大，價格居高不下。然而，冬蟲夏草的生長條件苛刻，自然寄生率低，市場上冬蟲夏草的摻假造假現(xiàn)象十分嚴重。
據(jù)介紹，冬蟲夏草的摻假手段多樣，有用冬蟲夏草的替代物假冒冬蟲夏草出售，如貴州蟲草、涼山蟲草、新疆蟲草、亞香棒蟲草等;用人工培養(yǎng)的蟲草當作野生冬蟲夏草出售;用冬蟲夏草的模仿物加工制造出假冬蟲夏草，如草石蠶、地蠶等輔以黏合劑、色素、填充劑等;用四川、云南產(chǎn)的冬蟲夏草冒充青海、西藏的冬蟲夏草等。
張九凱團隊著力研究了冬蟲夏草的真?zhèn)舞b別，他們選用18種蟲草樣品：6種冬蟲夏草、6種蟲草、3種人工培養(yǎng)的蟲草-蟲草花、3種蟲草模仿物-草石蠶進行實驗，然后對這四大類蟲草樣品進行氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（LC-MS）檢測，鑒定結(jié)果表明：冬蟲夏草及其常見摻假物中有18種特征標記物，其中4種為冬蟲夏草所特有，3種為蟲草特有，3種為蟲草花特有，3種為草石蠶特有，5種同時出現(xiàn)在冬蟲夏草和蟲草中。因此，基于氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）的代謝組學分析，可成功區(qū)分不同產(chǎn)地（西藏、青海、云南、四川等）的冬蟲夏草。
燕窩
燕窩主要產(chǎn)自印度尼西亞、馬來西亞、越南、泰國等東南亞國家，其中，印度尼西亞產(chǎn)量最高，約占全球總產(chǎn)量的85%。
在我國，食用燕窩已經(jīng)變成了一種養(yǎng)生文化。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國自2014年恢復對馬來西亞和印度尼西亞的燕窩貿(mào)易后，燕窩的進口量從2014年的3.1噸增長到2016年的39.3噸。燕窩需求量的不斷增長和市場價格的居高不下，賦予了燕窩產(chǎn)業(yè)巨大的利潤空間，不法商販在高額利潤的驅(qū)使下鋌而走險，以涂膠、染色的假燕窩冒充真燕窩，以低價燕窩冒充高價燕窩，燕窩造假現(xiàn)象長期存在于燕窩的加工和流通環(huán)節(jié)。
針對燕窩摻假造假的問題，張九凱團隊從燕窩的蛋白質(zhì)著手，利用鳥槍法蛋白質(zhì)組學技術挖掘燕窩和常見摻假物（如豬皮、銀耳、蛋清、魚鰾）的特異肽段，并利用質(zhì)譜多反應監(jiān)測（MRM）方法對摻假物進行精準定量。他們利用鳥槍法蛋白質(zhì)組學技術，通過對燕窩及其常見摻假物的胰蛋白酶酶切肽段混合物的高分辨質(zhì)譜檢測，以及利用Proteinpilot 5.0軟件鑒定特征蛋白質(zhì)，挖掘特征肽段，共鑒定得到燕窩及其摻假物特征標記肽段26種，成功鑒別燕窩及其摻假物。此外，該技術還可對燕窩摻假物的摻入比例進行定量分析。
蜂蜜
蜂蜜摻假行為是一個世界性食品安全問題。早在20世紀70年代，美國著名農(nóng)業(yè)化學家Jonathan W. White博士已經(jīng)開始對蜂蜜進行真實性檢測技術研究。
我國是世界第一養(yǎng)蜂大國，年產(chǎn)蜂蜜約30萬噸，居世界第一。近年來，由于氣候異常，蜂產(chǎn)品產(chǎn)量在不斷下降，人工與原材料費用隨之上漲，不法商販在蜂蜜中摻雜使假的情況也時有發(fā)生。
秦皇島出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心研究員李學民介紹，2008年，秦皇島出入境檢驗檢疫局首次引進液相色譜-同位素質(zhì)譜儀并開展蜂蜜真實性研究。2009年9月——2016年，秦皇島出入境檢驗檢疫局為全國113個單位2萬多個蜂蜜樣品提供六項碳同位素檢測服務，促進了我國蜂產(chǎn)品的出口，對打擊摻假行為提供了有效的技術手段。
李學民團隊采集385個純正蜂蜜樣品，樣品來源于我國26個省市的主要蜂蜜產(chǎn)區(qū)，共21個蜜種。他們利用液相色譜-同位素比質(zhì)譜法（LC-IRMS），測定不同地區(qū)、不同蜜源植物純正蜂蜜的蛋白質(zhì)、果糖、葡萄糖、二糖、三糖δ13C值，計算它們之間的差值（Δδ13C），通過數(shù)據(jù)分析，確定純正蜂蜜Δδ13C分布區(qū)間，作為判定蜂蜜摻假的依據(jù)。結(jié)果表明，液相色譜-同位素比質(zhì)譜法可成功鑒別不同地區(qū)、不同蜜源的蜂蜜。
多物種同步檢測技術 解決肉類鑒假難題
2013年1月，歐洲爆發(fā)了“馬肉風波”。法國食品公司斯潘蓋羅從經(jīng)銷商手中購入750噸馬肉，將其中550噸重新包裝，貼上“牛肉”的標簽出售給了法國肉類加工企業(yè)科米杰爾公司。這家公司將馬肉制成漢堡、香腸和意大利面等食品，銷售給歐洲十幾個國家。肉類摻假售假是赤裸裸的欺詐行為，不但嚴重侵害了消費者利益，也給正規(guī)的牛羊肉生產(chǎn)企業(yè)造成了較大經(jīng)濟損失。
“肉類摻假事件之所以頻發(fā)，不僅因為牛羊肉和豬肉禽肉的價差巨大，也是由于當前的檢測技術較為落后，監(jiān)管機制尚不完善造成的?！北本┦称房茖W研究院中國肉類食品綜合研究中心主任周彤介紹，我國目前的肉類檢測方法，大多無法對未知樣品的多種成分進行同步快速鑒別;并且只能進行定性檢測，即只是鑒定出摻假成分，無法鑒定出具體摻假含量。這正是判定肉類摻假的難題所在，經(jīng)常有摻假的不法商販狡辯稱檢出的豬、鴨等摻假成分是由于加工、運輸或貯藏中污染了該樣品所致，而非惡意添加。
因此，肉類摻假判定亟待解決兩個核心問題，即樣品是否摻假和摻入比例的測定。周彤及其團隊研究得出以下結(jié)論：基于5重逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應（RT-PCR）熔解曲線分析的多物種同步檢測技術，其單個聚合酶鏈式反應（PCR）反應孔可同時檢測出豬、牛、山羊、綿羊、雞、鴨、狗、狐、貉9個物種成分;基于多重PCR芯片電泳的多物種同步檢測技術，其2個PCR反應孔可同時檢測出豬、牛、山羊、綿羊、狗、狐、貉、雞、鴨、貓、鼠、鹿、驢、馬等14個物種成分;基于雙套引物Taqman 探針法RT-PCR的動物源性成分百分比含量檢測技術，可定量檢測豬、牛、羊等16個常見物種的摻假比例。
周彤表示，多物種同步鑒別技術已配合食品監(jiān)管機構、公安部門、肉制品企業(yè)、大型商超及個人完成了上千件樣品的檢測與鑒定工作。這項技術為加強肉類食品質(zhì)量監(jiān)管，減少摻假、欺詐行為的發(fā)生，保護消費者利益和身心健康，控制原料和產(chǎn)品質(zhì)量、保障肉制品企業(yè)的經(jīng)濟利益，提供了可靠的執(zhí)法依據(jù)和技術支持。
近紅外光譜技術 摻假鑒別快速準確
近紅外光譜是指介于可見光區(qū)與中紅外光區(qū)之間的電磁波，波長范圍約為780nm——2500nm。絕大部分有機物都含有氫基基團，因此會在近紅外區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生吸收峰。根據(jù)這一原理，利用近紅外光譜儀完成樣品光譜信息的采集，通過內(nèi)置的快檢模型軟件，可實現(xiàn)對食品質(zhì)量指標的定性判別、定量分析。
在美國、日本等發(fā)達國家，近紅外光譜廣泛應用于食品、飲料、農(nóng)產(chǎn)品等多個領域。而我國近紅外光譜技術的發(fā)展時間較短，目前主要應用于煙草、制藥等領域，在食品行業(yè)的應用較少。
中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院、國家食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心王健博士及其團隊正著力研究近紅外光譜技術在食品真?zhèn)舞b別中的應用。王健表示，近紅外光譜可用于多種物質(zhì)鑒別，如乳制品的品種產(chǎn)地、肉類摻假、酒類及飲料摻假等。
他介紹，傳統(tǒng)分析方法費時費力，且在仿冒地理標志產(chǎn)品鑒別和以次充好鑒別等方面較困難。近紅外技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在快速、準確、方便地進行食品品質(zhì)分析，品種、產(chǎn)地來源鑒別，生產(chǎn)工藝鑒別，摻假鑒別等。
王健重點介紹了近紅外光譜技術在植物蛋白飲料摻假鑒別中的作用：杏仁露、核桃露摻入其它植物蛋白后（如添加花生），脂肪酸的構成比例會發(fā)生變化，通過對脂肪酸的檢測分析，建立鑒偽模型，可以快速鑒定檢測對象是否摻假、摻假種類及摻假比例等。他表示，在一定的摻假比例下，近紅外光譜技術比傳統(tǒng)檢測方法更為準確，以此技術可以完善企業(yè)自控能力并避免自身品牌被假冒偽劣產(chǎn)品侵害，降低企業(yè)風險。
借助光譜、質(zhì)譜等分析技術，食品、藥品等事物檢測精確率進一步提升，受益于社會生活。多種檢測技術為監(jiān)管執(zhí)法部門提供了可靠的執(zhí)法依據(jù)和技術支持。
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