肉是人类饮食的重要组成部分,因其富含蛋白质、脂肪、铁、锌及VB6等人体正常生命活动所必需的物质,而广受消费者喜爱。近年来,随着肉类消费量的快速增长,掺假问题时有发生。
随着现代仪器及分子生物学技术的快速发展,肉品掺假的定性定量鉴别方法也更为多样化。南京农业大学食品科学技术学院的施姿鹤、Josef VOGLMEIR、刘 丽*就国内外肉及其加工制品掺假鉴别技术的研究进展、各自存在的问题以及开发新方法的展望进行了综合论述,以期为肉类食品安全监控和市场管理提供指导。
蛋白质组学分析法
蛋白质组意为一个基因组表达的所有蛋白质,包括不同亚型的蛋白和蛋白质翻译后修饰。肉类富含蛋白质,同种生物间蛋白组具有相对保守性,不同生物间蛋白组在含量、结构上存在一定差异,因而蛋白质可作为生物标记物鉴别肉品掺假。
1)免疫法
免疫法中最常用的是ELISA,ELISA是将抗原抗体反应的高度特异性与酶促反应的高效性相结合的一种免疫学分析技术,自20世纪70年代初发展起来后广泛应用于肉类及其加工制品掺假检测。ELISA的基本原理是:抗原或抗体吸附在固相载体表面,酶结合抗原或抗体后仍保持其酶活性与免疫活性,通过加入相应的抗原或抗体,根据反应后底物颜色的变化来判断免疫反应的进行与否。
2)MS技术
MS分析是蛋白质组学技术中确定和精确定量复杂生物样品(如肉类和肉制品)蛋白质和多肽的基本工具。MS法是一种测量离子质荷比(质量-电荷比)的分析方法,在蛋白质组学中,通过将分离技术与MS技术相结合可实现不同动物来源蛋白或多肽的鉴别。
DNA分析法
1)多重PCR
PCR是设计不同物种特定基因片段的引物大量体外扩增DNA,通过得到的PCR产物的大小而鉴别物种的技术。多重PCR是在一个PCR反应体系当中加入多对引物,可快速、准确地同时扩增多个DNA靶点,进而实现对多个肉类及其加工制品高效鉴别。
2)PCR-RFLP
CR-RFLP是利用PCR扩增一段保守基因序列,再使用适当的限制性核酸内切酶对PCR产物进行酶切,通过分析酶切后的产物的特异性进而判别不同DNA来源。
3)qPCR
qPCR是在PCR体系中加入染料或者探针等荧光基团,通过荧光信号强度变化实时监控反应中DNA浓度的变化,从而实现对肉类产品进行鉴别并定量。有研究者开发了一种基于ZEMTM探针的新型qPCR技术,猪肉DNA最低检出限达1 pg/L,理论上能在羊肉、牛肉中检测到0.001%猪肉掺假。
4)数字PCR
数字PCR是近年来迅速发展的一种核酸精确定量技术,通过将模板大量稀释到单个反应单元进行目标分子的PCR扩增,根据各个反应体系中荧光值结合泊松分布原理确定原始基因模板的绝对拷贝数。这种定量方法无需考虑引物扩增效率,且不依赖内标基因或标准曲线,具有灵敏度高、重复性好等优点。
传感器法
1)电子鼻
电子鼻是基于人类对气味的识别机制而设计的,气敏传感器吸附气味分子,所产生的信号进入信号处理系统进行一定的分析,最后由模式识别系统完成对复杂气体的综合分析并呈现结果。
2)电子舌
电子舌是根据人物味觉模式所设计的系统,由传感器获得味觉信号,再经过信号处理系统和模式分析系统,即可实现信号处理加工,其基本原理与电子鼻相似。
光谱分析法
1)红外光谱
红外光谱是指频率在0.7~500 m之间的电磁波,能引起分子中振动能级和转动能级的跃迁,通过检测红外线被吸收的情况可得到不同物质的红外吸收光谱。目前,国内外学者运用近红外光谱(NIR)和中红外光谱(MIR)监控肉类掺假研究较多。
2)拉曼光谱
拉曼光谱是基于拉曼散射效应的分析物质成分及其结构的技术,拉曼谱带与入射光的强度无关,与样品组成物质本身的极化率有关,因此不同肉类特定组成成分所产生的拉曼谱带不同,进而能实现掺假鉴别。
结 语
无损检测因其检测速度快、不损伤样品、适合自动检测等优势,近年来在肉类产品掺假检测方面得到了越来越多的应用。无损检测中的传感器方法在检测准确度方面差强人意,还有较大的改进空间。光谱技术具有准确度高、检测速度快等优点,但是需要根据不同的样品建立相应的模型,而且通常得到的数据庞大,对数据进行降维,提取有用信息较为麻烦。未来需要改进的方面包括:建立相应的各个产品模型的数据库,便于快速在线分析;开发有效的算法,高效提取特征数据;与其他鉴别手段联用,同时达到鉴别准确率高、速度快、检出限低、无损等优势。
本文《肉及其加工制品的掺假鉴别技术研究进展》来源于《食品科学》2019年40卷23期319-326页,作者:施姿鹤,Josef VOGLMEIR,刘丽。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181229-354。
为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“2019年动物源食品科学与人类健康国际研讨会(宁波)”的基础上,将与青海大学农牧学院于2020年6月20-21日在西宁共同举办“2020年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术,贮藏、保鲜及运输,质量安全与检测技术,营养及风味成分分析,副产物综合利用,法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨,交流和借鉴国外经验,为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路,指明发展方向。
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