安捷倫助力食品安全，讓食品摻假造假無所遁形
2017-09-15 03:48:09武陽陽
食品安全導(dǎo)刊 2017年25期
□ 武陽陽 本刊記者
安捷倫助力食品安全，讓食品摻假造假無所遁形
□ 武陽陽 本刊記者
講座導(dǎo)師簡介：
王海鑒，安捷倫食品市場經(jīng)理，熟悉質(zhì)譜儀器在食品檢測行業(yè)中的應(yīng)用，是高分辨質(zhì)譜方面的資深專家。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，食品廠商在提高生產(chǎn)效率的同時，摻假、造假水平也不斷提高。食品安全問題已成為人們茶余飯后的熱議話題，食品摻假、造假問題甚至一度引起消費(fèi)者的恐慌。為了讓食品造假、摻假行為無所遁形，給消費(fèi)者營造一個安心、放心的食品市場，各大儀器設(shè)備制造廠商不斷更新食品安全檢測技術(shù)，助力食品安全生產(chǎn)。
針對食品摻假、造假問題，儀器設(shè)備制造商能做什么？主要體現(xiàn)在四個方面，第一是提高儀器設(shè)備的性能和性價比，給生產(chǎn)企業(yè)提供更多選擇；第二是盡可能解決儀器應(yīng)用上的可行性問題，建立可操作的方法；第三是在市場上促進(jìn)行業(yè)交流，增加優(yōu)秀方法的曝光率；最后則是在售后方面保證儀器的運(yùn)行狀態(tài)。
在由《食品安全導(dǎo)刊》、食安中國網(wǎng)共同舉辦的“食安大講堂”線上專題研討會“2017食品摻假成分檢測”中，安捷倫食品市場經(jīng)理王海鑒就“儀器廠商在食品安全發(fā)展中如何貢獻(xiàn)力量”進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。作為全球食品行業(yè)領(lǐng)先的測量公司，安捷倫在食品檢測方面具有特殊的優(yōu)勢，能夠運(yùn)用多種化學(xué)及生物技術(shù)應(yīng)對當(dāng)前和未來的挑戰(zhàn)。此外，安捷倫還不斷與全球范圍內(nèi)食品工業(yè)的領(lǐng)跑者合作，包括商業(yè)性實(shí)驗室、政府機(jī)構(gòu)以及高等院校，助其解決各類問題并發(fā)掘出全新的應(yīng)用領(lǐng)域。
專業(yè)檢測設(shè)備，助力食品鑒定和溯源
日常生活中，人們自行評定食品的真?zhèn)螘r，通常采用眼看、鼻嗅、手觸等一些感官的評定方式，但這些方式往往很難有效辨別食品是否摻假、造假，只有通過專業(yè)的設(shè)備才能更好地對食品進(jìn)行鑒定和溯源。安捷倫采用更為專業(yè)和科學(xué)的方法從定性和定量兩個方面對食品進(jìn)行鑒定和溯源，例如選定儀器和軟件，進(jìn)行可行性探索；與實(shí)驗室合作來驗證大量事實(shí)數(shù)據(jù)的可靠性；通過應(yīng)用報告和文章進(jìn)行合作推廣等。王海鑒老師介紹道，安捷倫擁有的MPP軟件可進(jìn)行元素分析、化合物分析、統(tǒng)計學(xué)分析及代謝組學(xué)分析，而食品的鑒定和溯源，實(shí)際上就是代謝組學(xué)在食品行業(yè)的應(yīng)用。安捷倫的設(shè)備利用差異分析軟件PCA（Principal Component Analysis），以化合物種類和濃度為評價標(biāo)準(zhǔn)對化合物進(jìn)行主成分分析。
圖1 安捷倫全套代謝組學(xué)解決方案
安捷倫的全套代謝組學(xué)解決方案（如圖1）具體可分為如下步驟：一是對樣品進(jìn)行分離和檢測；二是從分離檢測后的樣品中提取特征離子；三是利用化學(xué)計量學(xué)對特征離子進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析；四是根據(jù)鑒定的物質(zhì)種類分為兩種情況—對無機(jī)物進(jìn)行鑒定時，根據(jù)無機(jī)質(zhì)譜中顯示的元素之間的差異建模，即可得到最終的鑒定結(jié)果；而對有機(jī)物進(jìn)行鑒定時，還需要用到PCA軟件做進(jìn)一步分析，在此過程中數(shù)據(jù)分析儀器的重現(xiàn)性至關(guān)重要，它關(guān)乎化合物最終的精確質(zhì)量。在數(shù)據(jù)分析中，若質(zhì)量的精確度存在偏差，那后續(xù)的定量分析和定性分析都會受到影響。
在液相色譜中確定化合物時首先要選擇合適的液相色譜儀，需考慮基質(zhì)效應(yīng)和同分異構(gòu)體兩方面的因素；然后提取特征分子（或離子），將特征分子（或離子）去卷積就可以得到單個分子（或離子）的特征提取流圖；但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需在色譜中找到特征離子或特征分子信號的共流出物，如同位素峰、加和離子、聚合體等；最后將收集的所有信息匯成總的提取分子（或離子）流圖（ECC）。根據(jù)總提取分子（或離子）流圖的強(qiáng)度可直接計算某分子（或離子）在化合物中的含量，計算時，總的分子（或離子）流圖中不構(gòu)成風(fēng)險的離子不會引起關(guān)注，離子流圖經(jīng)過選擇性的處理變成中性的質(zhì)譜信號。
將中性質(zhì)譜信號及色譜圖代入MPP軟件進(jìn)行PCA計算，經(jīng)過計算不僅可以得到化合物的精確質(zhì)量還可以得到其色譜峰。利用儀器對不同化合物的色譜峰進(jìn)行處理，最終得到一張包含所有定性信息的PCA圖。在PCA圖中有許多離群的點(diǎn)，通過對不同化合物的PCA圖中離群的點(diǎn)的分析，化合物間的差異顯而易見。但分析PCA圖中離群的點(diǎn)，只能用來鑒別食品造假，對食品摻假就不起作用了。因此，為了更好地鑒定食品，建模（Pridiction Model）顯得格外重要，通過建模，實(shí)驗人員不僅能夠定性分析化合物，還可以對化合物中所含的物質(zhì)的量及物質(zhì)之間的比例做定量分析。
實(shí)際上通過分析得到的特征峰，還需要進(jìn)一步鑒定—特征峰代表何種化合物。鑒定特征峰的步驟包括以下幾步：第一步根據(jù)PCA中同位素的豐度比例，確定化合物的化學(xué)式；第二步根據(jù)二級質(zhì)譜信息進(jìn)行候選母離子的預(yù)測；第三步利用MPP軟件對預(yù)測出所有候選母離子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一一比對，從而判斷出該化合物的種類。
圖2 總離子流圖vs處理后的離子流圖
鑒定食品真?zhèn)?，追蹤食品來?/h2>
鑒定出特征峰所代表的化合物，就可以根據(jù)真假食品中化合物種類和含量的差異對食品進(jìn)行真?zhèn)舞b定。不僅如此，食品實(shí)驗室還可以根據(jù)食品中所含化合物差異判斷其的來源。
通過液相質(zhì)譜鑒定，可以利用不同物質(zhì)中小分子多肽成分及含量的差異對蛋白含量較多的物質(zhì)進(jìn)行鑒定，這將使化合物鑒定變得比較容易。尤其是對于一些肉類產(chǎn)品，由于用PCR方法鑒定時要求的基因密度過高，若只用PCR不用小分子多肽方式鑒定很難確定肉類產(chǎn)品中是否摻假。
事實(shí)上，對于一些食品來說使用無機(jī)元素建模相對來說更加簡單，只要知道食品中某些元素之間的比例，就可以對食品真?zhèn)芜M(jìn)行鑒定并追蹤到食品的來源。
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