食品檢測(cè)中儀器設(shè)備的運(yùn)用和發(fā)展

段潔

【摘 要】本文從我國食品安全檢測(cè)市場(chǎng)需求入手，分析飛行時(shí)間質(zhì)譜等國產(chǎn)科學(xué)儀器在視頻安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的運(yùn)用狀況，并對(duì)其發(fā)展前景做出展望。

【關(guān)鍵詞】食品檢測(cè)；儀器設(shè)備；時(shí)間質(zhì)譜；運(yùn)用

一、我國食品安全檢測(cè)市場(chǎng)需求

近年來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，人民生活質(zhì)量有了很大改善，食品的數(shù)量和種類也更加齊全，與此同時(shí)，也引發(fā)了各種各樣的食品安全問題。每年因禁用、濫用農(nóng)藥、獸藥等物品及環(huán)境污染引發(fā)的急性食物中毒事件頻頻發(fā)生，前段時(shí)間出現(xiàn)的 “毒奶”事件即為其中一個(gè)典例。此外，由于轉(zhuǎn)基因作物的覆蓋面積越來越廣，轉(zhuǎn)基因食品在市場(chǎng)中所占份額也越來越高，盡管國際上對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題在國際還未明確，不過已經(jīng)深受社會(huì)各界關(guān)注。因此，要保證市場(chǎng)上的食品質(zhì)量安全、維護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益，就必須積極研發(fā)與更新各種分析測(cè)試技術(shù)與儀器?，F(xiàn)階段食品質(zhì)量的安全隱患日益增多，各大檢測(cè)項(xiàng)目也對(duì)其提出了更高的要求，特別是產(chǎn)生了某些新的污染源，這就更需要我們更新和利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)與儀器。國際上很多實(shí)力較強(qiáng)的大型檢測(cè)機(jī)構(gòu)在食品檢測(cè)領(lǐng)域也都做出了很大貢獻(xiàn)，不少科學(xué)儀器供應(yīng)商洞悉到該領(lǐng)域的市場(chǎng)前景，紛紛投入研發(fā)，食品安全檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)與儀器備受業(yè)界關(guān)注。

二、基于飛行時(shí)間質(zhì)譜的國產(chǎn)科學(xué)儀器在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）飛行時(shí)間質(zhì)譜儀

上世紀(jì)90年代，飛行時(shí)間質(zhì)譜（Time-of-Flight Mass Spectrometry TOFMS）分析方法逐漸被推廣與普及開來。在生物學(xué)行業(yè)，更新后的MS-MS聯(lián)用技術(shù)被用來測(cè)定分子的結(jié)構(gòu)信息，如明確氨基酸序列、糖基化的位置等；在分析化學(xué)行業(yè)，TOFMS被作為檢測(cè)GC或LC或毛細(xì)管電泳的檢測(cè)儀器；另外，在工業(yè)領(lǐng)域、原子與分子物理學(xué)等領(lǐng)域，TOFMS也得到了廣泛運(yùn)用。

半個(gè)世紀(jì)前，第一臺(tái)成型的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的質(zhì)量分辨率僅為2，而現(xiàn)代運(yùn)用激光輔助產(chǎn)生的反射型TOF-MS分辨率卻達(dá)到了35，000。新時(shí)期，質(zhì)譜在食品安全中在各領(lǐng)域中也得到了更為具體的應(yīng)用：

（1）篩查：超高壓液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法被用來測(cè)定食品中的19種非法染料；超高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜法被用來迅速篩查牛奶中的農(nóng)藥和獸藥殘留；高效液相色譜-離子阱飛行時(shí)間質(zhì)譜被用來篩查和確定保健食品中激素類成分；液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)被用來測(cè)定無糖食品中果糖、麥芽糖、乳糖等成分。

（2）打假

目前，掃描電鏡與穩(wěn)定碳同位素比質(zhì)譜法常被用來鑒別馬鈴薯淀粉中的假玉米淀粉。摻假的玉米淀粉份量超過10%時(shí)，二者在穩(wěn)定碳同位素比上會(huì)產(chǎn)生明顯不同，由此我們可估算摻假玉米淀粉的含量。

（3）溯源

飛行時(shí)間質(zhì)譜分析技術(shù)科用來檢測(cè)肉類的溯源。破碎超聲后，離心，將樣本水津液析出，可檢測(cè)出MALDI-TOF差異性及蛋白質(zhì)譜峰。另外，指紋譜庫上，質(zhì)譜技術(shù)也被用來指紋檢測(cè)食品中的香料成分。

（二）致病菌微生物檢測(cè)儀器

傳統(tǒng)的生物分離工作中，主要采用分離培養(yǎng)法來分離生物，通過這種培養(yǎng)方式來鑒定利用形態(tài)學(xué)和生化特性，而后再用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡等儀器進(jìn)行最后確認(rèn)。最近幾年，國內(nèi)引進(jìn)了眾多西方國家中很多知名生產(chǎn)廠家如ABI、Bio-Rad、Thermo-Fisher等引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)與儀器。同時(shí)，為適應(yīng)國內(nèi)的科技發(fā)展及市場(chǎng)需求，國內(nèi)已研發(fā)出微生物快速檢測(cè)儀，并逐漸將之商品化。

（三）食品有毒有害元素檢測(cè)儀器

原子吸收光譜法（AAS）與電感耦合等離子發(fā)射光譜法（ICP）常被用來檢測(cè)食品中的有毒有害物質(zhì)，其中AAS運(yùn)用最為廣泛。另外還有原子熒光光譜儀（AFS），可進(jìn)行砷、鉛、汞、錫等多種元素的檢測(cè)，該技術(shù)在我國已擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前ICP與MS聯(lián)用（ICP-MS）的檢測(cè)水平為ng級(jí)，國內(nèi)的AAS生產(chǎn)廠家主要有瑞利、上海精科、天美等，質(zhì)譜技術(shù)得到了快速更新與提高，其技術(shù)指標(biāo)與國外趨于平等，且售價(jià)合理，在行業(yè)中有著較為明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

三、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀等國產(chǎn)科學(xué)儀器的運(yùn)用前景

（一）超高分辨高靈敏度儀器

MALDI、ESI等離子源和高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜儀器結(jié)合運(yùn)用，是目前生化新藥與基因工程藥物分析行業(yè)中的重要方式。Laiko于1999年研發(fā)出了大氣壓基體輔助激光解析電離源，與MALDI/TOFMS相比，有其自身的優(yōu)勢(shì)，如可在大氣壓下直接處理樣品，大氣壓下，其電離更加穩(wěn)定等，然而目前世界上有能力研究與制造該類儀器的就只有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室與大儀器儀表公司。2013年北京質(zhì)譜年會(huì)上，《質(zhì)譜學(xué)報(bào)》的駱教授表示：要打造國有品牌的科技期刊（質(zhì)譜），還要走很長一段路，而研發(fā)具有我國自主產(chǎn)權(quán)的質(zhì)譜儀器，也是未來發(fā)展要重視的問題。

（二）小型臺(tái)式儀器

目前，在藥物開發(fā)、基因排序及蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域，TOFMS都有著重要作用。未來在地鐵、火箭或醫(yī)生辦公室，它也可成為檢驗(yàn)化學(xué)與生物戰(zhàn)劑、檢測(cè)室內(nèi)與宇宙空間站的空氣質(zhì)量的診斷儀器，快速DNA分析器官移植，分析各種蛋白質(zhì)表達(dá)中的疾病源或抗原分辨特種烈性傳染病，儀器小型化發(fā)展，是未來TOFMS的明顯趨勢(shì)。

國內(nèi)已出現(xiàn)各種為小型臺(tái)式GC/TOF、LC/TOF等，用于環(huán)保、生化、農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的常規(guī)測(cè)試，這類儀器自動(dòng)化程度較高，通常采用微機(jī)處理系統(tǒng)來控制和處理數(shù)據(jù)，操作維修都很方便。

四、結(jié)語

質(zhì)譜儀在國內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛運(yùn)用，但在我國，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科學(xué)儀器并較多。組建一支高水平的儀器研發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)各種國產(chǎn)飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)、儀器，有利于提高我國在質(zhì)譜研發(fā)領(lǐng)域中的競(jìng)爭(zhēng)能力。

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