國產(chǎn)科學(xué)儀器設備在食品質(zhì)量安全檢測中大有可為

　　食品安全是前題，質(zhì)量(品質(zhì))即營(yíng)養價(jià)值是基本要求，確保健康是終極目的，而儀器和檢測技術(shù)是檢測、監管、保障食品質(zhì)量安全的技術(shù)支撐。過(guò)去我說(shuō)過(guò)半句對、半句錯的話(huà)，即：食品質(zhì)量安全檢測中，是在樣品復雜、多樣的條件下，在極為復雜的基質(zhì)中檢測微量、痕量甚至超痕量的有毒有害污染物或復雜多變的生物性污染。這就極易產(chǎn)生誤導，被認為不論檢測何種目標物和那一級別檢測單位，都必需用高檔儀器，其實(shí)只省、部級檢測監管部門(mén)、科研單位和第三方檢測機構，為了確證農獸藥等化學(xué)污染殘留物、代謝物和進(jìn)行多殘留分析及檢定復雜的微生物和毒素污染時(shí),才需裝備高檔儀器。大蛋糕的這部份，由國際上的大品牌與國內將逐步推出的高檔新產(chǎn)品共享吧!而對于大量食品質(zhì)量安全檢測項目而言，大多涉及常量和微量檢測分析，且據報道，新修訂的《食品安全法》即將頒布執行，其中有諸多新亮點(diǎn)，明確“預防為主、風(fēng)險管理、全程控制、社會(huì )共治的原則”，“食品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者是食品安全第一責任人”，增加了大力加強嚴厲的法治條款,并將食品安全監管工作覆蓋到縣級和鄉鎮，這就為構建從源頭抓起的食品質(zhì)量安全檢測、監管、保障體系奠定了法律基礎。對于縣(巿)級及其以下的檢測機構和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)的自律性檢測、監控，應根據其任務(wù)、應具有的能力以及與上級檢測檢驗機構的有機銜接，依據國家標準和行業(yè)標準，國產(chǎn)的科學(xué)儀器設備已能絕大部份勝任縣 (市)級和基層的食品和農產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測要求，在此我呼吁有關(guān)部門(mén)的領(lǐng)導和科技界同仁們，要珍惜納稅人的錢(qián)，謹慎運用，達到既能完成所承擔的任務(wù)，又能拉動(dòng)內需�，F讓我們逐項進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)。

　　十大項檢測任務(wù)所用的儀器設備和可用國產(chǎn)儀器設備的典型生產(chǎn)廠(chǎng)家

　　1 農藥殘留檢測

　　1.1 所需的核心儀器：傳統、最主要使用的儀器是氣相色譜(GC)、高效液相色譜(HPLC)、毛細管區帶電泳(CZE)、薄層色譜(TLC)等。我國多以GC 和HPLC為基礎。部份財政狀況極好縣級檢測單位，為了確證(定性分析)，應用國產(chǎn)的色-質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)也已足夠了，地(市)級以上檢測單位，才需 LC-MS甚至GC-MS-MS。

　　1.2 我國GC的開(kāi)發(fā)較早，技術(shù)性能己不斷提升，近幾年推出的產(chǎn)品性能與國際幾個(gè)大品牌的中、高檔產(chǎn)品相近，包括所配置的檢測器(FPD、NPD、PFPD、ECD)。

　　1.3 我國HPLC技術(shù)的引進(jìn)也不晚，但產(chǎn)品的性能近幾年才得到大幅度提髙。

　　1.4 離子色譜和薄層色譜，近年國產(chǎn)品水平提升很快。

　　1.5 色-質(zhì)聯(lián)用儀，東西電子是國內最早推出GC-MS，并在農殘分析上做了不少推廣應用，接著(zhù)普析、天瑞、聚光、舜宇等也推出GC-MS和LC-MS，聚光還推出GC-MS-MS。我國色-質(zhì)聯(lián)用儀正在著(zhù)力進(jìn)行農殘分析的應用開(kāi)發(fā)和示范推廣。

　　2 獸藥、漁藥殘留檢測

　　2.1 獸、漁藥殘留多達21類(lèi)，且大多為大分子，結構和生化性質(zhì)復雜�，F代除少量應用GC、TLC和各種免疫分析法,作快速篩之外，已廣泛使用高效、高分辨率的 LC和能可靠確證和多殘分析的各種色-質(zhì)聯(lián)用儀：GC-MS、LC-MS、GC-MS-MS和LC-MS-MS。

　　2.2 國產(chǎn)高效/超高效LC和GC-MS，已逐步得到應用單位認可。LC-MS、GC-MS-MS正在進(jìn)一步提升技術(shù)性能，而LC-MS-MS尚缺成熟的國產(chǎn)品。

　　3 添加劑、非法添加物檢測

　　3.1 原衛生部負責,有關(guān)部門(mén)配合，至2010年清理、整合并公布了165項食品添加劑的國家標準，其中有95項添加劑不僅有安全標準，還含鑒別、檢測和仲裁法。

　　3.2 合法使用的添加劑的含量多為常量級，少部份微量級，所以檢測、仲裁方法和儀器，即用常量和部份微量級的的檢測儀器就夠了，以其采用率排序，大致如下：滴定儀、水分計、重量法(烘箱與天平)、酸度計、熔點(diǎn)儀、比色計、分光儀、UV、紅外、旋光儀、紙層析、薄層色譜、離子選擇電極等，即使成分較復雜時(shí)，用一般的LC和GC即可。涉及元素分析時(shí)，用原子吸收和原子熒光。上述儀器我國生產(chǎn)企很多很多，不少產(chǎn)品的性能與國外產(chǎn)品極相近，在此不詳列了。

　　3.3 原衛生部公布了《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)名單》47種和《食品中可能濫用的食品添加劑品種名單》22種。檢測非法添加物的難點(diǎn)在于非法添加物品種多，且未知，所以總是在發(fā)生食品安全事件后，需要應用快速、高通量、高分辨率、多目標物的篩查技術(shù)與儀器才能勝任，如超高效，高分辨率的GC、LC、 GC-MS-MS、LC-MS-MS，其中MS是采用雜交、重組、磁高分辨率等新技術(shù)。這方面我國產(chǎn)儀器尚不成熟，但近年有多種儀器列入國家重大開(kāi)發(fā)專(zhuān)項。需特別指出的是：對于國家食品安全監管部門(mén)已發(fā)現，并布署全面篩查的非法添加物，如三聚氰胺等，國家頒布的檢測方法和所用的儀器，國產(chǎn)儀器設備能勝任。

　　4 有毒有害元素及其價(jià)態(tài)檢測

　　4.1 有毒有害元素檢測方法與儀器：早先有用溶出伏安法和分光光度儀，如今絕大多用原子吸收光譜儀(AAS)和原子熒光光譜儀(AFS)。AFS可用于檢測砷、鉛、汞、錫、硒、鍺、銻等元素，靈敏度高、檢出限低、并可多元素同時(shí)檢測，且價(jià)廉。電感耦合等離子發(fā)射光譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(ICP-MS)，檢出限可達 ng/L級水平。我認為基層檢測機構,應用國產(chǎn)的AAS和AFS已足夠了。

　　4.2 從食品安全角度看，僅檢測有害元素含量是不夠的，因同一種元素的價(jià)態(tài)(形態(tài))不同，毒性差異很大，如甲基汞的毒性是無(wú)機汞的100倍， Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ) 要高100倍，亞砷酸鹽As(Ⅲ)的毒性比砷酸鹽As (Ⅵ )高60倍。所以進(jìn)一步檢測價(jià)態(tài)(形態(tài))是必要的。國外多采用HPLC-AAS、GC-AAS、HPLC-ICP-MS以及CE-ICP-MS儀，后兩種儀器雖較完美，但價(jià)格很貴。近幾年我國成功開(kāi)發(fā)并批量生產(chǎn)的LC-AFS聯(lián)用儀，其靈敏度、檢出限等均能滿(mǎn)足農產(chǎn)品、食品安全檢測的國家和行業(yè)標準要求，且價(jià)廉，很適合我國情。

　　4.3 我國生產(chǎn)AAS的基礎較好。AFS是我國具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，且能生產(chǎn)AFS與LC聯(lián)用的價(jià)態(tài)分析儀，近年來(lái)天瑞、東西電子等廠(chǎng)家推出ICP和ICP- Ms，正著(zhù)力于應用開(kāi)發(fā)和示范推廣。

　　5 致病菌檢驗和細菌鑒定的方法與儀器

　　5.1 食源性食品安全事件中，有40%以上是致病菌引發(fā)的 ，有十大類(lèi)致病菌，每一類(lèi)又分許多種，毒性和發(fā)病率差別很大，如大腸埃希菌中0157等致病率很高。

　　5.2 傳統的細菌污染指標是：菌落總數和大腸菌群，在安全衛生學(xué)上的意義是反應細菌污染程度、潛在的危險性,許多國家采用此指標。我國2010年公布有關(guān)微生物檢驗的10個(gè)國家標準，也沿用上述指標。釆用傳統的檢驗方法,用的儀器是：培養器皿和培養箱、菌落計數器,有的外加染色、顯微鏡檢、自動(dòng)計數功能以及檢測試劑盒。我國產(chǎn)品很多，也很成熟，自動(dòng)化水平不斷提高，有的還附加鏡檢時(shí)的菌落形態(tài)判讀等。

　　5.3 上述檢驗方法和儀器適應于我國縣級和基層檢測。鑒于自2014年7月1日正式實(shí)施《食品中致病菌限量》標準。故對于進(jìn)出口檢驗、部(省)級質(zhì)檢中心、第三方檢測機構和大型食品生產(chǎn)企業(yè)等，宜采用發(fā)達國家已廣泛運用的傳統法基礎上的數值化、酶聯(lián)熒光免疫、PCR與基因檢測、SPR、生物芯片、MALDl- T0F-MS等致病菌檢測方法和儀器。近幾年我國博奧生物公司已推出了生物芯片微生物、致病菌檢測系統，中科院電子所研發(fā)出SPR儀，毅新興業(yè)與英國 Sal公司和北京蛋白質(zhì)組研究中心合作推出Clin-TOF微生物、致病菌檢定、檢測系統。

　　6 生物毒素(真菌與真菌毒素)的檢測

　　6.1 自然界生物毒素數百種，如毒磨菇中的毒素,水產(chǎn)品中以貝類(lèi)毒素為代表的毒素等，人們很熟悉鑒別和處理。食品安全中危害性很大的是糧油及其制品、飼料、奶及制品因儲運不當、發(fā)霉等因素造成一些真菌的代謝物-黃曲霉毒素、伏馬霉素、赭曲霉素、玉米赤霉烯酮等，毒性很大。以黃曲霉毒素為例，其毒性是氰化鉀的10 倍，是砒霜的68倍，且有極強的致癌作用，比六六六高10000倍。

　　6.2 黃曲霉菌毒素B1、B2、G1、G2等的確證檢測技術(shù)與儀器，國外是用LC-MS-MS，國產(chǎn)品尚不成熟。但中國農科院油料所開(kāi)發(fā)的真菌毒素HPLC激光誘導熒光確證技術(shù)，可運用國產(chǎn)的HPLC配上激光誘導熒光檢測器，可勝任以上檢測任務(wù),以此為基礎，華夏科創(chuàng )批量生產(chǎn)真菌毒素免疫親和定量速測儀,此外還有深圳非特立等廠(chǎng)家也生產(chǎn)這類(lèi)儀器。

　　7 食品品質(zhì)與營(yíng)養成分檢測

　　人們對食品關(guān)心的是：外觀(guān)、口感、安全、營(yíng)養，后二者是核心，而品質(zhì)好壞，實(shí)際上是指對人體發(fā)育、生長(cháng)和生存必需的八大營(yíng)養素：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素、生物活性成分、水和纖維素(后二項有的不稱(chēng)營(yíng)養素而視為參與物)。這些營(yíng)養素中除礦物質(zhì)外都是常量級，所以用常規、經(jīng)典的化學(xué)分析方法和儀器就能勝任，如玻璃器皿、滴定儀、比色計、酸度計、天平……國產(chǎn)品很多,也已很成熟。

　　隨著(zhù)儀器分析技術(shù)的發(fā)展，近幾十年催生出一系列與食品的品質(zhì)和營(yíng)養成分對應的專(zhuān)用檢測儀器，國產(chǎn)品也很多，已具相當水平，不僅適合縣級和基層、甚至地(市)及省(部)級檢測機構也適用。

　　8 轉基因農產(chǎn)品檢測

　　8.1 雖然轉基因農產(chǎn)品危害性至今爭論不休，尚難確切定論，為防患于未然，我國制定了《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》，農業(yè)部發(fā)布了《農業(yè)轉基因生物標簽的標識》標準，制定了轉基因生物及其產(chǎn)品食用安全檢測試驗方法和40個(gè)轉基因植物及其產(chǎn)品成分(或環(huán)境安全)檢測方法,其中大部份是用聚合酶聯(lián)反應(PCR) 檢驗技術(shù)。

　　8.2 轉基因農產(chǎn)品的檢測，即檢測農產(chǎn)品中是否有外源基因，即從檢測啟動(dòng)子、終止子、標記基因片斷、目的基因片斷、外源基因轉錄產(chǎn)物的豐度等入手。就方法而言，分為基因水平的檢測(各種PCR定性、定量方法和基因芯片技術(shù))和基因轉錄水平檢測(酶聯(lián)免疫吸附反應技術(shù)、蛋白芯片技術(shù)以及Southen雜交 Westen印跡法等)。

　　8.3 主要使用儀器按檢測程序分3部份：

　　(1)用于DNA樣品制備的儀器設備： 試劑盒、離心機、振蕩器等;

　　(2)基因擴增的儀器設備： PCR儀、混合液、保真DNA聚合酶等;

　　(3)分離、分析、檢定的儀器設備： 電泳系統、成像分析系統、核酸(蛋白)測定儀、酶標儀、洗板機、定量PCR儀等。

　　9 食品安全快速篩查技術(shù)與儀器

　　為實(shí)現我國食品安全監管、檢測從源頭抓起，全面、及時(shí)地監控全國的食品安全，快速篩查技術(shù)與儀器在我國現階段具有特殊意義，如今有一定的市場(chǎng)規模和正在不斷深入，有市場(chǎng)前景的現場(chǎng)速測、篩查技術(shù)與儀器主要有：分子光譜法及紙層析法、免疫分析方法、ATP熒光法、酶的抑制法.生物傳感器、微縮芯片實(shí)驗室和便攜式微流控芯片系統、納米材料修飾的微型化和智能化電化學(xué)傳感器、.激光拉曼光譜法、深紫外光譜及近紅外光譜法、離子遷移質(zhì)譜儀(lMS)和小型化飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(TOF-MS) 、飛秒激光太赫茲時(shí)域光譜儀、實(shí)時(shí)直接分析質(zhì)譜儀(DART-MS)和便攜式質(zhì)譜儀等。為應急，當今在國內已較廣泛使用的快速篩查技術(shù)與儀器有5大類(lèi) ：

　　9.1 基于經(jīng)典的分子光譜法及紙層析法的速測技術(shù)與儀器

　　分子光譜法雖難于承擔微量和痕量的檢測任務(wù)，但基于經(jīng)典的分析化學(xué)，可開(kāi)發(fā)出各種目標物的化學(xué)分析方法。吉大小天鵝，華廈科創(chuàng )、博奧成功、總后研究所等，有針對性地整合和優(yōu)化不同檢測目標，開(kāi)發(fā)出多種試劑盒，推出高精度、高穩定性、模塊化的便攜式儀器和配套的樣品快速提取和富集設備，構成可以快速檢測與食品安全密切相關(guān)的40多種參數(如硝酸鹽、亞硝酸鹽、甲醛、吊白塊、味素、人造色素、無(wú)機砷、金屬鉛、劣質(zhì)奶、“地溝油”、“泔水油”及菊脂類(lèi)農藥殘留及部分獸藥殘留等)的多參數食品安全速測儀。

　　9.2 免疫分析方法

　　包括放射免疫、酶免疫、熒光免疫、化學(xué)發(fā)光免疫和膠體金標免疫等。具有高特異性、準確性、簡(jiǎn)便、快速等特點(diǎn)，可以檢測獸藥殘留、致病菌、病毒、毒素以及轉基因產(chǎn)品。我國這幾年發(fā)展很快，如勤邦、陸橋、天邁等廠(chǎng)家，已能生產(chǎn)出性能與進(jìn)口試劑盒相近且價(jià)格為進(jìn)口試劑盒的2/3-1/2，已得到食品企業(yè)，特別是出口食品企業(yè)歡迎，如在“瘦肉精”全面檢驗中發(fā)揮了巨大作用。最近勤邦又推出化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)和較簡(jiǎn)易的儀器及相關(guān)試劑盒，靈敏度比傳統的酶聯(lián)免疫技術(shù)提高1-2個(gè)級次。

　　9.3 生物污染檢測技術(shù)與儀器

　　傳統的微生物檢測方法很復雜、費工時(shí)，而現代微生物自動(dòng)鑒定系統又非常昂貴，當今快速、簡(jiǎn)便檢測生物污染儀器是ATP熒光儀，即利用三磷酸腺苷與熒光素酶的發(fā)光反應，檢測微生物和有機物污染程度。目前ATP儀已應用于乳制品、飲料、肉類(lèi)食品等行業(yè)中快速檢測微生物、霉菌、細菌等污染。

　　9.4 酶的抑制法與儀器及其局限性

　　該方法于1951年由美國提出，1968年加拿大作了改進(jìn)，我國上世紀80年代浙大等單位也著(zhù)手研發(fā)過(guò)，因其局限性而未推廣。近十幾年因農殘問(wèn)題突出，出現十幾種這類(lèi)商品化儀器。但應提醒注意，該技術(shù)只能檢測有機磷和氨基甲酸酯兩類(lèi)農藥，且對同類(lèi)而不同種農藥的抑制率差別很大，所以用統一的抑制率判定農藥殘留是否超標，必然會(huì )產(chǎn)生假陽(yáng)性或假陰性的漏檢，是當前“不得已而采用的速測法”。它僅適用于基層初檢，起著(zhù)警示作用，發(fā)現超標現象時(shí)，必須用標準方法復測、確證，陰性反應也應按比例抽樣，用可靠的方法復測和確證�！掇r產(chǎn)量質(zhì)量安全法》第36條第二款對此有明確的界定。

　　最近有報導，上海生科院構建了乙酰膽堿酶的酵母表面展示系統，重組的乙酰膽堿酶具有更高的活性和穩定性，有利提升酶抑制法使用價(jià)值。

　　9.5 食品中有毒有害物質(zhì)智能化篩查系統

　　鑒于從源頭檢測和監管食品安全的緊迫性，各地主要采用以上4種速測技術(shù)，組裝“食品安全檢測車(chē)”，取得一定成效，但仍有諸多不足。北京食品安全監控和風(fēng)險評估中心，聯(lián)合倍肯恒業(yè)和六角體科技，有機地整合光度比色、酶聯(lián)免疫、上轉發(fā)光免疫、滲濾化學(xué)顯色法和免疫膠體金法等技術(shù)，智能歸集，并運用3G通訊傳輸技術(shù)，上傳檢測數據，與監管部門(mén)數據庫自動(dòng)對接，構成“食品中有毒有害物質(zhì)智能化篩查系統”，能快速篩查食品中農獸藥殘、重金屬、非法添加物、致病菌、生物毒素等，已在北京市食品安全執法監管部門(mén)、河南、河北、山西等地和中直機關(guān)及150家高校食堂，共計500多套設備投入使用。這是一項可喜的嘗試。

　　10 樣品前處理及實(shí)驗室必備的中小型儀器設備

　　10.1 樣品前處理的凈化與萃取的儀器設備

　　食品質(zhì)量安全檢測中，大多是在復雜的基質(zhì)中檢測殘留物和污染物，傳統的樣品前處理技術(shù)已成為瓶頸，故一系列新技術(shù)，將取而代之,這些新技術(shù)和儀器有：

　　(1) 固相萃取儀(SPE) ，采用各種吸附劑、進(jìn)行萃取、純化、富集;

　　(2)固相微萃取儀(SPME)， 集萃取、純化、濃縮等功能為一體，小巧、簡(jiǎn)便，且易與其他分析儀器直接聯(lián)用;

　　(3)基質(zhì)固相分散萃取(MSPDE)， 不必進(jìn)行勻漿、沉淀、離心、pH值調節、轉移等傳統程序，將樣品與鍵合固體萃取體混合和研磨、裝柱，選擇不同溶劑淋洗柱子，即可逐一得到待測組分，完成萃取和純化的全過(guò)程;

　　(4)超臨界流體萃取儀(SFE)， 不使用有機溶劑、簡(jiǎn)便、高效、快速、選擇性強，便于和GC、LC等聯(lián)機，但對含有羥基和羧基的樣品萃取較困難;

　　(5)凝膠滲析萃取儀(GPC)， 利用凝膠色譜分離技術(shù)，純化容量大、回收率較高，易于和其他儀器聯(lián)機。該裝置有待更小型、簡(jiǎn)便并減少溶劑用量;

　　(6)近幾年來(lái)還研發(fā)出一系列復雜基質(zhì)中萃取微量和痕量有機物殘留的儀器設備，如：固相萃取攪拌棒(SHSE)、固相微萃取纖維(SPME)、分子印跡 、免疫親和柱、集束毛細管萃取器(A1T-SPME)等等。

　　除上述外，其他如微波消解萃取儀、微孔液膜萃取、納米及磁珠富集萃取，以及頂空進(jìn)樣、吹掃捕集、全自動(dòng)加溫加壓快速溶劑萃取等，已在食品安全檢測中發(fā)揮作用。以上眾多的様品前處理和萃取儀器設備，在我國大多經(jīng)歷了開(kāi)發(fā)、試生產(chǎn)并產(chǎn)業(yè)化，性能已逐步接近國外產(chǎn)品。

　　10 .2 實(shí)驗室必備的中小型儀器設備

　　以往我國僅注意大型儀器設備而忽視必備的中小型常用的配套儀器設備，造成只有一個(gè)發(fā)達的頭腦，而沒(méi)有靈巧的四肢，大型儀器難于充分發(fā)揮作用，應充分予以關(guān)注。這些中小型儀器設備，應依不同的檢測機構所確定的任務(wù)和功能要求，有針對性地選配。大致有：可見(jiàn)光/紫外光譜儀、酸度計、樣品粉碎磨、電子天平、加液器、移液器、振蕩器、旋轉蒸發(fā)儀、恒溫水浴、生化培養箱、干燥箱、加熱板、離心機、攪拌器、消毒鍋、均質(zhì)器、超靜臺、純水器、冰箱、冰柜、樣品柜以及與任務(wù)適配的顯微鏡等。