肉食品溯源與鑒別技術(shù)的研究進(jìn)展

于潤強(qiáng)，楊夯，薛碧凝，廖佳琪，朱婉婷，于曉彩

(大連海洋大學(xué) 海洋科技與環(huán)境學(xué)院，遼寧 大連 116023)

肉類營養(yǎng)豐富，吸收率高，滋味鮮美[1]，可烹調(diào)成多種多樣為人所喜愛的菜肴，此外肉食品能供給人體所必需的氮基酸、脂肪酸、無機(jī)鹽和維生素[2]，因此肉類食品深受人們的喜愛。

近年來，由于各種的食品造假問題和禽流感病現(xiàn)象的頻發(fā)[3]，使得人們對食品質(zhì)量的追求不斷提高。食品溯源和鑒別技術(shù)也隨著這種需求而發(fā)展，之前的文獻(xiàn)中記載了多種食品溯源和鑒別的研究，如肉類、蔬菜、奶制品、水果、茶葉、油等[4-8]。

國內(nèi)食品的溯源和鑒別方法主要應(yīng)用的是二維碼標(biāo)記法[9]，而這種溯源方法存在許多缺陷與不足。因此需要采用數(shù)據(jù)分析的方法來補(bǔ)充，在之前的文獻(xiàn)中，很少有對肉食品溯源和鑒別相關(guān)的概述，因此本文對肉食品溯源和鑒別進(jìn)行系統(tǒng)的論述。

1 溯源和鑒別的肉食品種類

肉制品的種類繁多，本節(jié)將其歸類為3大類，并且比較其鑒別和溯源時(shí)的優(yōu)勢和不足。

1.1 家禽肉類

家禽類食品是餐桌上最常見的肉類。部分地區(qū)的家禽產(chǎn)品由于其品牌特性(如法國鵝肝、日本神戶牛肉、非洲大蝸牛)，因此有著較高的價(jià)格并且容易被作假，對此進(jìn)行溯源有著重要的經(jīng)濟(jì)意義。

LD等用基因指示物的方法鑒別了Sambucana綿羊和其他9種綿羊DNA的差異[10]，結(jié)果表明通過14種基因微衛(wèi)星指標(biāo)可以有效地從不同的綿羊血液的DNA中鑒別出Sambucana綿羊。W等采用核磁共振光譜的方法鑒別牛肉和馬肉[11]，結(jié)果表明用60 MHz1H的核磁共振光譜鑒別了多種牛肉和馬肉樣品可以取得較好的甄別效果，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)表明冷凍后的牛肉在食品鑒別上不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，此外，在識(shí)別實(shí)驗(yàn)中，牛肉的識(shí)別率達(dá)到了98%，而馬肉達(dá)到了100%。說明核磁共振光譜法在食品鑒別上也能有較好的應(yīng)用價(jià)值。

然而，對家禽類肉品做溯源和鑒別時(shí)獲取途徑簡單，但在運(yùn)輸和冷凍保存的過程中可能會(huì)導(dǎo)致食品的鑒別指標(biāo)發(fā)生變化，由此在溯源時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

1.2 海鮮肉類

海鮮由于其鮮美的口感，也受到許多愛好者的追捧。和家禽類產(chǎn)品類似，海鮮也具有其品牌特性(如大連鮑魚、挪威三文魚)，由于品牌的價(jià)格差異顯著，容易被不法商販套牌，從而海鮮肉類也是研究的熱門。

Salla[12]研究了6種商品蝦的鑒別方法，通過基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜來甄別蝦的種類。結(jié)果表明，基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜可以有效地建立6種商品蝦的指紋數(shù)據(jù)庫，并且在之后的分類測試中，其準(zhǔn)確度可達(dá)到97%。Grassi[13]研究了大西洋鱈魚和黑線鱈魚的甄別實(shí)驗(yàn)，其使用平板掃描器對圖像魚片進(jìn)行掃描分析，然后對圖像進(jìn)行加工，使用算法進(jìn)行學(xué)習(xí)歸類。結(jié)果表明，使用圖像分析的方法甄別鱈魚片有著較好的效果，在實(shí)際分類實(shí)驗(yàn)中最低準(zhǔn)確度可以達(dá)到86%。

和家禽肉類相比，海鮮肉類保質(zhì)期更短，并且溯源和鑒別的效果也容易被運(yùn)輸和保存產(chǎn)生的誤差所影響。

1.3 腌制肉類

腌制肉品主要是指香腸、臘肉、臘魚、培根和火腿等風(fēng)干食物。一些腌制肉食品(如哈爾濱紅腸、西班牙火腿等)，通過獨(dú)特的加工方式和加收手法，其美味深受人們的喜愛。由于產(chǎn)地作假等原因，人們逐漸開始對腌制肉類的溯源研究，目前國內(nèi)對腌制肉類的溯源研究非常匱乏。

EN等研究了Bayonne火腿和Iberian火腿的溯源實(shí)驗(yàn)[14]，其采用了Sr同位素，多種痕量元素和常量元素作為分析的指標(biāo)。結(jié)果表明用一種分析方法對火腿來源的識(shí)別度不高，需要結(jié)合多種指標(biāo)綜合分析火腿來源，這是由于加工過程中存在誤差，腌制肉食品相比生肉其單種產(chǎn)品的差異性較大，因此分析難度更大。同時(shí)，EN等還對加工火腿時(shí)候采用的鹽(包括海鹽和礦鹽)進(jìn)行研究，結(jié)果表明鹽的Sr同位素值和火腿的Sr同位素值存在著明顯的關(guān)系，因此也可由火腿來推斷出加工時(shí)采用的鹽。Bianchi研究了意大利兩種風(fēng)干腸Salame Mantovano和Salame Cremonese的鑒別實(shí)驗(yàn)[15]，通過對風(fēng)干腸中的104種芳香族揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別，選出了7種作為特征指示物，并且進(jìn)行了交叉驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，其中鑒別準(zhǔn)確度達(dá)到了100%。

腌制肉類在做溯源和鑒別分析時(shí)，由于加工方式和加工手法的誤差，個(gè)體內(nèi)部差異可能較大，因此溯源和鑒別時(shí)需要的樣品更多，且需要考慮加工過程對其產(chǎn)生的影響，技術(shù)難度比生肉更大。

2 肉食品的溯源和鑒別方法

肉食品溯源和鑒別已經(jīng)有了較多種方法，本節(jié)挑選了4種國內(nèi)外主要的分析方法進(jìn)行介紹，同時(shí)對不同的方法進(jìn)行比較。

2.1 同位素比值分析

同位素比值法是目前最常見的溯源方法，生物體在生長發(fā)育過程中，不斷經(jīng)歷與外界環(huán)境進(jìn)行交互的過程。在此過程中受氣候、環(huán)境生物代謝等因素的影響，發(fā)生同位素分餾現(xiàn)象，使得不同物種中同位素的豐度不同。因此同位素可作為溯源和鑒別的指示物應(yīng)用于溯源研究中[16]。

Bettinam等研究干牛肉和雞胸肉的地理溯源[17]，使用O和Sr同位素作為指示物。結(jié)果表明，加工過程對牛肉的同位素影響較小，O同位素能很好的作為兩種食品的標(biāo)記指示物，而使用Sr同位素對兩種食品的甄別效果較差。Camin等[18]研究了歐洲地區(qū)羔羊肉的同位素特征，使用H、C、N和S同位素作為指示物。結(jié)果表明，結(jié)合4種同位素能一定程度上分析歐洲地區(qū)羔羊肉的差異，鑒別準(zhǔn)確度可達(dá)到78%。

肉食品的同位素含量與周圍的環(huán)境關(guān)系密切，如果環(huán)境條件類似(如飼料種類、生長環(huán)境)，同位素比值法難以區(qū)分不同的肉食品來源，因此需要采用其他方法進(jìn)一步分析。

2.2 元素含量分析

元素含量也是具有代表性的地域指標(biāo)，生物的組織能在生長過程中從周圍生活的環(huán)境中累積各種礦物元素，從而造成不同地域來源的生物體中元素含量具有差異性。因此也能作為一直溯源指示物進(jìn)行分析。

Kim使用了多種元素含量分析了來自6個(gè)國家的豬肉[19]，結(jié)果表明使用痕量元素溯源不同國家的豬肉有著較好前景。Iguchi研究了4個(gè)國家的蛤蜊溯源實(shí)驗(yàn)[20]，其分析了14種痕量元素作為指示物。結(jié)果表明，區(qū)別不同國家的文蛤需要用不同的痕量元素作為指示物，并且識(shí)別準(zhǔn)確度最低為82%。

和同位素比值分析相比，元素含量分析需要對更多的指示物做分析，且鑒別不同來源的肉食物需要挑選不同的元素成分，因此用元素含量分析也存在一定的局限性。

2.3 營養(yǎng)成分分析

食品的營養(yǎng)成分主要包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等物質(zhì)，食品的營養(yǎng)含量隨著營養(yǎng)級(jí)而富集，近年來，許多研究發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)成分中的氨基酸與脂肪酸也具有地域性的特征，也能作為指示物用于食品溯源和鑒別[21]。

處于同一營養(yǎng)級(jí)的不同生物可能具有相同的營養(yǎng)含量，此時(shí)用營養(yǎng)成分分析效果不顯著。此外，和元素含量分析法類似，在做同種食品的溯源時(shí)，地域的差異性會(huì)導(dǎo)致需要挑選不同的營養(yǎng)成分進(jìn)行比較，這是營養(yǎng)成分分析方法的局限性。

2.4 多因素綜合分析

上述介紹的3種溯源或者鑒別的方法都有自己適用的應(yīng)用范圍，因此可將幾種方法合并，結(jié)合數(shù)據(jù)分析方法(如LDA分析、ANOVA分析)，同時(shí)分析或者依次分析肉食品的來源，使溯源達(dá)到更高的準(zhǔn)確度。

Zhao研究了多元素分析和穩(wěn)定同位素法綜合分析雞肉來源的實(shí)驗(yàn)[24]，實(shí)驗(yàn)采用了C、N兩種同位素和12種礦物元素。結(jié)果表明，采用綜合分析的方法可以很好地對雞肉進(jìn)行溯源，并且相比于單用一種分析方法，多因素綜合分析的方法準(zhǔn)確度更高。

多因素綜合分析的方法在單種分析方法的甄別準(zhǔn)確度不夠時(shí)可考慮使用，但在溯源和鑒別時(shí)需要測試更多的指示物，因此所產(chǎn)生的工作量更重。從而，在實(shí)際溯源實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要在成本和效果上權(quán)衡，選擇最佳的溯源方法。

3 結(jié)束語

國內(nèi)對腌制肉食品的關(guān)注程度不夠高，許多品牌食品(如金華火腿)有必要建立自己的指紋數(shù)據(jù)庫，用以填補(bǔ)腌制肉食品鑒別研究的不足。

肉食品的保存方法和保存時(shí)間對溯源和鑒別的指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生影響，但文獻(xiàn)中關(guān)于保存影響的記載較少，因此以后的研究可以對保存影響的程度進(jìn)行探究與討論。