指紋識別安全食品

文/Tim Bartram

利用指紋揭示假冒偽劣食品 // 無論是意大利硬奶酪還是希臘的橄欖油，都存在被偽劣產(chǎn)品假冒的風險。揭開這些假冒偽劣產(chǎn)品的面紗、能夠使商品流動更加安全和透明，這正是現(xiàn)代研究項目追求的目標之一。本文研究的重點：非目標指紋分析方法。

從腐爛變質(zhì)的肉類到嬰兒食品中的三聚氰胺，食品丑聞動搖了消費者對企業(yè)、公司及其產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展的信心。食品原產(chǎn)地、生產(chǎn)制造過程、質(zhì)量和組成成分的信息日益受到消費者和業(yè)內(nèi)利益相關者的關注。根據(jù)柏林工業(yè)大學對“食品物流未來趨勢”的研究，除質(zhì)量、原產(chǎn)地和可持續(xù)性發(fā)展等問題外，客戶還希望提高物流鏈的透明度。法律法規(guī)的制定者正在通過歐盟指令和法規(guī)促進該種發(fā)展，例如，食品的可追溯性和安全性，但是，貨物到底從哪來？是否為正品？食品是否符合其標簽？仍然是全球物資供應鏈中最棘手的問題。

發(fā)現(xiàn)未知的偽造

圖1 假冒偽劣意大利硬奶酪、食用油和烈酒是食品認證合作聯(lián)盟研發(fā)項目的重點

傳統(tǒng)的質(zhì)量控制方法遠不能滿足對于食品真?zhèn)危煽啃裕┑臋z測需求。目前，需要在全球范圍內(nèi)使用現(xiàn)代化檢測技術；一方面，能夠快速準確檢測到已知的假冒偽劣產(chǎn)品；另一方面，能夠發(fā)現(xiàn)從前未知的造假，證明食品是假冒偽劣產(chǎn)品的難點之一是：假冒偽劣產(chǎn)品通常只能通過具有針對性的方法進行單獨、已知的造假方法進行真?zhèn)螜z驗；顯而易見：從前未知的添加成分和造假行為通常無法察覺；最新研究工作的目標是進行非目標性檢驗方法：能夠揭示未知造假方法和未知添加成分檢驗分析方法。

該項研究項目起始于2016年聯(lián)邦糧食和農(nóng)業(yè)部（BMEL）啟用的“食品原產(chǎn)地”研發(fā)項目。參與該研發(fā)項目的共有來自食品分析、食品貿(mào)易、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)處理和標準化等六個領域的合作伙伴；除BfR聯(lián)邦風險評估研究所之外，Konstanz大學、Benelog公司、Eurofins Analytik公司和Lablicate公司均是研發(fā)聯(lián)盟成員。德國標準化組織中的GS1 Germany公司擔任項目協(xié)調(diào)員。項目持續(xù)近三年，到2019年9月結(jié)束。

LP本刊提示

食品指紋分析法

與具有針對性、能夠檢測出各種分析物并對其進行定量分析的檢測分析方法相比，食品指紋分析法允許同時對被測樣本中幾乎所有的成分進行檢測分析，是非目標檢測分析方法，從而確定樣本中是否含有特殊成分。檢測分析后，得到的是代表特種食品的“指紋數(shù)據(jù)”并將指紋數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)庫中的標準數(shù)據(jù)進行對比；無論被測樣本是否為貼有標簽的食品或飼料，最常用的指紋分析方法分為NMR核磁共振和IR紅外光譜。

圖2 食品認證合作聯(lián)盟計劃打造的云系統(tǒng)

食品的化學指紋

合作開發(fā)該項目的目標是：需要首次在食品控制、保護和監(jiān)測過程中建立起“指紋分析”方法的框架條件并使用該方法進行激勵。該種非目標性檢測分析法能夠通過光譜學和多變數(shù)據(jù)分析法相互結(jié)合的綜合方法描述食品樣本成分的光譜特征，也就是食品成分的“化學指紋”。下一步工作就是將這些化學指紋光譜與參考數(shù)據(jù)庫中沒有摻雜其它成分的自然變體光譜進行比較。這樣，就可以確定從前未知的偏差，例如，添加了化學成分的假冒偽劣能夠被識別出來；原則上，利用正品光譜比較法能夠檢測與判斷其它指標，例如，原產(chǎn)地以及產(chǎn)品類別。

常規(guī)應用條件

目前，非目標指紋分析法在實際工作中應用有限，缺少不同領域（例如，食品部門）常規(guī)使用的重要前提條件；譬如，用于樣本分析的標準化檢驗方法與經(jīng)過驗證的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析程序，同一數(shù)據(jù)交換格式、跨領域、跨行業(yè)的參考指標數(shù)據(jù)庫和伴隨產(chǎn)品元數(shù)據(jù)以及與目標組相關的評估平臺和技術服務等都是全面、高效、應用所必須，但是，目前仍不具備這些條件。

LP本刊提示

關于食品認證

英文創(chuàng)造的德文復合詞Foodauthent表示食品認證項目，該研究項目起始于2016年聯(lián)邦糧食和農(nóng)業(yè)部（BMEL）啟動的“食品原產(chǎn)地”研發(fā)項目，運用常規(guī)指紋識別程序保護與監(jiān)控食品質(zhì)量。計劃系統(tǒng)收集、分析與利用食品化學指紋數(shù)據(jù)，從而提供真實證據(jù)，將基于云指紋數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)分析程序及批次特定產(chǎn)品的信息相關聯(lián)。參與該研發(fā)項目的共有來自食品分析、食品貿(mào)易、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)處理和標準化等六個領域的合作伙伴；除BfR聯(lián)邦風險評估研究所之外，Konstanz大學、Benelog公司、Eurofins Analytik公司和Lablicate公司均是研發(fā)聯(lián)盟成員。德國標準化組織中的GS1 Germany公司擔任項目協(xié)調(diào)員。項目持續(xù)三年，至2019年9月結(jié)束。

基于云技術的合作項目

食品認證合作聯(lián)盟的合作伙伴計劃開發(fā)需要創(chuàng)造必要條件系統(tǒng)，包括：開發(fā)合作使用的云技術食品指紋數(shù)據(jù)平臺、開放的數(shù)據(jù)標準、標準樣本識別方法和數(shù)據(jù)分析方法以及與企業(yè)私有制相關的產(chǎn)品信息系統(tǒng)接口。合作項目中宣布的系統(tǒng)方案奠定了與食品產(chǎn)品相關的檢測分析數(shù)據(jù)自動獲取與食品行業(yè)生產(chǎn)批次數(shù)據(jù)相互對接比較的基礎，該解決方案目前正在利用意大利硬奶酪、食用油和烈酒進行測試。（見圖2）

防止欺詐行為，鞏固消費者信心

研發(fā)項目的合作伙伴打算將研發(fā)出的科學與技術成果作為免費的共享資源提供給公眾，例如，供企業(yè)、公司、實驗室和政府機構(gòu)等食品行業(yè)利益相關者使用。項目的最高目標是：提高整個供應鏈直至最終消費者透明度；除此之外，還必須防止食品欺詐行為。對于橄欖油、馬肉、千層面等食品，有可能到此為止，但是，對于食品生產(chǎn)企業(yè)來講這將是鞏固消費者信心、提高企業(yè)競爭力的商機。 ■

圖3 400MHz的核磁共振光譜儀