番茄及番茄制品安全檢驗(yàn)技術(shù)存在問題及優(yōu)化策略

摘 要：本文綜述番茄及番茄制品中存在的微生物污染、農(nóng)藥殘留、重金屬污染以及加工過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)等主要安全風(fēng)險(xiǎn)，并概述相應(yīng)的檢驗(yàn)技術(shù)，包括病原菌分離鑒定、PCR核酸擴(kuò)增、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、電感耦合等離子體質(zhì)譜和酶聯(lián)免疫吸附測定等。同時(shí)，分析當(dāng)前番茄及番茄制品安全檢驗(yàn)技術(shù)存在的問題，并提出相應(yīng)的優(yōu)化策略，為保障番茄及番茄制品安全提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：番茄；番茄制品；安全檢驗(yàn)；污染物

Problems and Optimization Strategies in Safety Inspection Technology of Tomato and Tomato Products

WANG Chenqiang1， MA Ziqiang2， BAO Hude2， KANG Jie2， WANG Yu2， WANG Xueming2

（1.Xinjiang Guannong Co.， Ltd.， Korla 841000， China; 2.Xinjiang Guannong Testing Technology Co.， Ltd.， Korla 841000， China）

Abstract： This article summarizes the main safety risks of microbial contamination， pesticide residues， heavy metal contamination， and harmful substances generated during the processing of tomato processed foods， and outlines the corresponding inspection techniques， including pathogen isolation and identification， PCR nucleic acid amplification， chromatography-mass spectrometry， inductively coupled plasma mass spectrometry， and enzyme-linked immunosorbent assay. At the same time， analyzes the existing problems in the safety inspection technology of tomatoes and tomato products， and proposes corresponding optimization strategies to provide technical support for ensuring the safety of tomatoes and tomato products.

Keywords： tomato; tomato products; safety inspection; pollutant

番茄及番茄制品是我國食品工業(yè)的重要組成部分。近年來，隨著人們生活水平的提高，對(duì)食品安全問題的關(guān)注度不斷提升[1]。我國出臺(tái)了一系列食品安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如《中華人民共和國食品安全法》等，對(duì)食品安全提出了更高要求。然而，番茄及番茄制品在生產(chǎn)加工過程中仍存在諸多安全隱患，如微生物污染、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、重金屬污染等。因此，加強(qiáng)番茄及番茄制品安全檢驗(yàn)技術(shù)研究，對(duì)保障消費(fèi)者健康、促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

1 番茄及番茄制品中的主要安全風(fēng)險(xiǎn)

番茄及番茄制品在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)及銷售過程中可能存在多種安全隱患。微生物污染是最常見的食品安全問題之一。例如，番茄醬在灌裝過程中，若設(shè)備清潔消毒不到位，易導(dǎo)致肉毒梭菌等有害菌污染。農(nóng)藥殘留超標(biāo)也是番茄加工制品中的主要安全風(fēng)險(xiǎn)。在番茄生長過程中會(huì)大量使用某些農(nóng)藥如有機(jī)磷、擬除蟲菊酯類等，若處理不當(dāng)，極易在番茄加工制品中殘留。此外，重金屬污染也不容忽視。番茄生長過程中可能受到土壤、灌溉水中的重金屬污染，并在加工過程中富集如鉛、鎘、汞、砷等重金屬元素。加工過程中亦可能產(chǎn)生諸多有害物質(zhì)，如加工助劑二氧化硫殘留、苯并芘等多環(huán)芳烴類污染物、鄰苯二甲酸酯類塑化劑等[2]?？梢钥闯觯阎破纷栽戏N植到終端產(chǎn)品銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)中均存在不同程度的安全隱患，應(yīng)引起高度重視，切實(shí)把控產(chǎn)品質(zhì)量安全。

2 番茄及番茄制品安全檢驗(yàn)技術(shù)概述

針對(duì)番茄及番茄制品生產(chǎn)過程中存在的諸多安全隱患，研究者開發(fā)了一系列檢驗(yàn)技術(shù)和分析方法[3]。微生物污染檢驗(yàn)通常采用病原菌分離鑒定、PCR核酸擴(kuò)增等手段，如利用VIDAS自動(dòng)免疫分析系統(tǒng)檢測單核細(xì)胞增生李斯特菌。農(nóng)藥殘留量的測定多采用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，包括氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)等。其中，QuEChERS樣品前處理技術(shù)憑借操作簡便、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域。而在重金屬污染物分析中，電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)因能夠同時(shí)測定多元素、靈敏度高、線性范圍寬等特點(diǎn)而備受青睞。對(duì)于加工過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)如苯并芘等，高效液相色譜法可有效進(jìn)行分離并測定其含量。此外，酶聯(lián)免疫吸附測定技術(shù)憑借特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡便等優(yōu)勢，在真菌毒素等污染物檢測中得到廣泛應(yīng)用[3]。現(xiàn)代食品安全檢驗(yàn)技術(shù)種類繁多，各有其特點(diǎn)和優(yōu)勢，因此針對(duì)番茄制品的不同污染風(fēng)險(xiǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)技術(shù)，并綜合運(yùn)用多種手段，能夠全面評(píng)估產(chǎn)品的安全性，為保障消費(fèi)者健康提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

3 番茄及番茄制品安全檢驗(yàn)技術(shù)存在的問題

3.1 農(nóng)藥殘留檢測方法靈敏度不足

番茄及番茄制品中農(nóng)藥殘留問題一直備受關(guān)注。目前，農(nóng)藥殘留檢測方法主要依賴于色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，如氣相色譜-質(zhì)譜、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜等。這些方法雖然能夠同時(shí)測定多種農(nóng)藥，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些不足之處[4]。以QuEChERS樣品前處理技術(shù)為例，盡管該方法具有操作簡便、高通量等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)某些極性較強(qiáng)的農(nóng)藥如氨基甲酸酯類，凈化效果往往不夠理想，導(dǎo)致基質(zhì)干擾嚴(yán)重，影響檢測靈敏度。與此同時(shí)，部分熱不穩(wěn)定農(nóng)藥如二硫代氨基甲酸酯類，在氣相色譜-質(zhì)譜檢測過程中易發(fā)生降解，進(jìn)一步降低了檢出率。此外，一些低劑量、高毒性農(nóng)藥如甲氰菊酯等擬除蟲菊酯類化合物，在番茄基質(zhì)中的殘留量極低，現(xiàn)有檢測方法的靈敏度難以滿足日益嚴(yán)苛的限量要求[5]。

3.2 重金屬污染物檢測技術(shù)亟待優(yōu)化

番茄加工過程中的重金屬污染問題也不容忽視，目前電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)憑借能夠同時(shí)測定多元素、靈敏度高、線性范圍寬等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于重金屬分析領(lǐng)域。然而，由于番茄基質(zhì)復(fù)雜，待測元素含量低，直接進(jìn)樣檢測往往面臨基質(zhì)效應(yīng)嚴(yán)重、信號(hào)抑制明顯等問題。以電感耦合等離子體質(zhì)譜測定番茄醬中鉛含量為例，番茄醬中含有大量的有機(jī)酸、果膠等物質(zhì)，進(jìn)樣過程中極易在采樣錐和截取錐上形成沉積，干擾離子傳輸，導(dǎo)致檢測靈敏度下降。此外，基體組分還可能引起多原子離子干擾，影響結(jié)果的準(zhǔn)確測定。同時(shí)，由于基體溶液黏度大，霧化效率不高，進(jìn)一步加劇了基體效應(yīng)。針對(duì)上述問題，有研究者開發(fā)了多種基體分離技術(shù)如離子交換色譜法、固相萃取法等，但操作煩瑣耗時(shí)，不利于快速檢測[6]。

3.3 真菌毒素檢測手段有待改進(jìn)

真菌毒素污染是番茄及番茄制品安全檢驗(yàn)中的一大難點(diǎn)，酶聯(lián)免疫吸附測定（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）技術(shù)以其操作簡便、特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)，在黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等真菌毒素檢測中得到了廣泛應(yīng)用。然而，番茄加工制品基質(zhì)成分復(fù)雜，含有大量果膠、色素等干擾物質(zhì)，易引起假陽性或假陰性結(jié)果。以間接競爭ELISA法檢測番茄醬中赭曲霉毒素A為例，番茄醬中的花青素等酚類物質(zhì)可與赭曲霉毒素A競爭抗體結(jié)合位點(diǎn)，導(dǎo)致抗原抗體結(jié)合受阻，從而降低檢測靈敏度。此外，過度成熟或發(fā)霉變質(zhì)的番茄中游離態(tài)赭曲霉毒素A含量升高，但其與番茄基質(zhì)結(jié)合力增強(qiáng)，進(jìn)一步影響檢測的準(zhǔn)確性。與此同時(shí)，不同基質(zhì)成分對(duì)ELISA抑制作用差異顯著，導(dǎo)致基質(zhì)效應(yīng)無法有效消除，基質(zhì)校正曲線構(gòu)建困難。上述因素綜合作用，極大地限制了ELISA法在番茄制品真菌毒素檢測領(lǐng)域的適用性。

4 番茄及番茄制品安全檢驗(yàn)技術(shù)存在問題的優(yōu)化策略

4.1 建立高靈敏度農(nóng)藥殘留檢測方法

針對(duì)番茄制品農(nóng)藥殘留檢測靈敏度不足的問題，可從樣品前處理和檢測技術(shù)兩方面入手進(jìn)行優(yōu)化。樣品前處理是農(nóng)藥殘留檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性。QuEChERS作為目前應(yīng)用最廣泛的前處理技術(shù)之一，雖然具有操作簡便、高通量等優(yōu)勢，但對(duì)某些極性農(nóng)藥的凈化效果有待提升[7]。為此，可在QuEChERS基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，如采用高效液相色譜級(jí)別的高純度試劑，優(yōu)化凈化填料配比，延長凈化時(shí)間等，以進(jìn)一步去除基質(zhì)干擾，提高凈化效果。與此同時(shí)，引入新型萃取技術(shù)如微波輔助萃取、超聲輔助萃取等，可有效提高農(nóng)藥提取效率。此外，檢測技術(shù)的選擇和優(yōu)化也非常重要。超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)憑借超高的分離能力和分辨率，可在復(fù)雜基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)對(duì)痕量農(nóng)藥殘留的精準(zhǔn)定性定量分析，是當(dāng)前農(nóng)藥殘留檢測的發(fā)展趨勢。該技術(shù)不僅能夠顯著提升檢測靈敏度和選擇性，其全掃描模式還可實(shí)現(xiàn)未知農(nóng)藥的篩查鑒定，是保障番茄制品農(nóng)藥殘留合規(guī)性的有力工具[6]。同時(shí)，基于超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)開發(fā)多殘留檢測方法，建立包含數(shù)百種農(nóng)藥的混標(biāo)溶液，可大幅提升檢測通量和效率[8]。

4.2 開發(fā)先進(jìn)的重金屬污染物檢測技術(shù)

重金屬污染是番茄制品安全檢驗(yàn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而電感耦合等離子體-質(zhì)譜法作為重金屬分析的“金標(biāo)準(zhǔn)”[9]，在實(shí)際應(yīng)用中卻面臨基體效應(yīng)嚴(yán)重、信號(hào)漂移等諸多挑戰(zhàn)。為準(zhǔn)確評(píng)估重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，迫切需要開發(fā)新型基體分離和光譜干擾消除技術(shù)。基于離子交換樹脂分離富集重金屬是一個(gè)頗具前景的思路。通過合理設(shè)計(jì)樹脂官能團(tuán)類型和接枝密度，可在基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)重金屬的選擇性捕獲。例如，巰基修飾的螯合樹脂對(duì)砷、汞等金屬具有良好的親和力，而羧基接枝樹脂則對(duì)鉛、鎘等過渡金屬的選擇性更強(qiáng)。與傳統(tǒng)離子交換柱相比，高分子微球樹脂比表面積大，物質(zhì)傳遞速率快，可有效縮短分離時(shí)間。運(yùn)用多級(jí)串聯(lián)填料柱，分別針對(duì)不同種類重金屬進(jìn)行分離，可進(jìn)一步簡化基體，降低儀器負(fù)荷。需要注意的是，番茄基質(zhì)中游離態(tài)重金屬含量較低，易與果膠、蛋白等大分子發(fā)生絡(luò)合，影響分離效率。因此，分離前可借助酶解、超聲等手段破壞螯合結(jié)構(gòu)，提高游離態(tài)重金屬含量[3]。光譜干擾是電感耦合等離子體-質(zhì)譜法分析的另一大難題。以ArCl+與As+的同質(zhì)異位素干擾為例，可引入氦氣碰撞池技術(shù)，利用氦氣分子與多原子離子的碰撞頻率遠(yuǎn)高于單原子離子的原理，選擇性過濾掉干擾離子，從而獲得真實(shí)的重金屬信號(hào)。對(duì)于基體黏度大導(dǎo)致的信號(hào)漂移問題，可通過內(nèi)標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)加入法等數(shù)據(jù)后處理策略加以校正。

4.3 優(yōu)化真菌毒素檢測方案及流程

ELISA法在番茄制品真菌毒素檢測中雖具有操作簡便、通量高等優(yōu)勢，但仍面臨假陽性、假陰性結(jié)果頻出等難題[10]。針對(duì)酚類化合物導(dǎo)致的競爭抑制效應(yīng)，可嘗試優(yōu)化包被抗原的合成路線。傳統(tǒng)的半抗原-蛋白質(zhì)耦聯(lián)多采用戊二醛等簡單的連接臂，空間位阻小，易與基質(zhì)小分子發(fā)生非特異性結(jié)合。而采用聚乙二醇等長鏈連接臂，可有效拉開半抗原與載體蛋白的距離，降低立體空間的可及性，從而減少酚類物質(zhì)對(duì)抗原抗體反應(yīng)的干擾。此外，為提高游離態(tài)真菌毒素的提取效率，可借鑒QuEChERS法的萃取方案，在乙腈萃取液中引入高濃度的氯化鈉，利用液-液分配效應(yīng)將極性雜質(zhì)驅(qū)趕至水相，從而獲得凈化效果良好的提取液。萃取過程中適度提高溫度至50 ℃左右，可加速毒素-基質(zhì)復(fù)合物的解離，進(jìn)一步提高游離毒素的回收率[3]。特別需要注意的是，提取液中殘留的高濃度鹽類易抑制抗原抗體反應(yīng)，因此在凈化過程中應(yīng)徹底脫鹽，選用C18、PSA等混合填料固相萃取柱是一個(gè)理想的方案。針對(duì)不同基質(zhì)造成的標(biāo)準(zhǔn)曲線偏差，可采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)匹配校準(zhǔn)策略，即選取與待測樣品基質(zhì)背景一致的陰性基質(zhì)，配制一系列已知濃度的毒素添加標(biāo)準(zhǔn)品，代替溶劑體系中配制的標(biāo)準(zhǔn)品，建立工作曲線，從而最大限度地消除基質(zhì)效應(yīng)的影響[11]。

5 結(jié)語

番茄及番茄制品的安全性關(guān)系到廣大消費(fèi)者的健康，加強(qiáng)安全檢驗(yàn)技術(shù)的研究和應(yīng)用非常重要。本文分析了番茄及番茄制品中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)現(xiàn)有的檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了概述和評(píng)價(jià)。針對(duì)當(dāng)前技術(shù)存在的不足，提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略，包括提高農(nóng)藥殘留檢測靈敏度、開發(fā)先進(jìn)的重金屬污染物檢測技術(shù)以及改進(jìn)真菌毒素檢測方法等。未來，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)研究，開發(fā)更加快速、準(zhǔn)確、高效的檢驗(yàn)技術(shù)，建立完善的番茄及番茄制品安全監(jiān)管體系，從源頭到終端全方位保障產(chǎn)品質(zhì)量安全，促進(jìn)番茄加工產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]逄金鑫，張怡，鄔松恒，等.加工工藝對(duì)番茄紅素微膠囊理化特性以及抗氧化活性的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2023，49（21）：145-152.

[2]別平平，張子倩，梁逸超，等.變性淀粉在番茄醬加工中應(yīng)用研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品，2022，28（13）：4-10.

[3]錢井，鄭鄢燕，李蔚，等.1-甲基環(huán)丙烯結(jié)合寡雄腐霉菌對(duì)番茄貯藏品質(zhì)的影響[J].食品科技，2023，48（9）：23-29.

[4]黃曉春，周禹，趙麗麗，等.番茄中農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（23）：231-233.

[5]田玉娟，趙文琪，邢竹青，等.番茄紅素保健功效研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品，2022，28（5）：11-17.

[6]王陳強(qiáng)，王雪銘，馬自強(qiáng)，等.淺析制備工藝對(duì)番茄皮膳食纖維理化和加工特性的影響[J].現(xiàn)代食品，2023，29（20）：115-118.

[7]葉學(xué)敏.新型QuEChERS方法在果蔬農(nóng)殘分析中的應(yīng)用研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2020.

[8]王繼濤，馬建梅，劉曉嬌，等.不同綠色生態(tài)技術(shù)模式對(duì)番茄生長的影響[J].中國瓜菜，2024，37（5）：124-132.

[9]謝曉敏，金尉，宋艷偉，等.電感耦合等離子體在食品分析檢測中的應(yīng)用[J].中國食品，2023（24）：81-83.

[10]鄧濤，楊華，方曉斌，等.果蔬及其制品中真菌毒素污染和管控策略研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，64（1）：9-14.

[11]陳佳佳，丁樂，張嫚玲.某地區(qū)藥食同源食物真菌污染情況的調(diào)查研究[J].現(xiàn)代食品，2023，29（11）：222-224.