掺假肉检验技术发展现状

李欣南，关一夫（.辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心，辽宁沈阳006；2.中国医科大学生物与微生物教研室，辽宁沈阳000）



掺假肉检验技术发展现状

李欣南1，关一夫2，*
（1.辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心，辽宁沈阳110016；2.中国医科大学生物与微生物教研室，辽宁沈阳110001）

摘要：综述近年来掺假肉的类别。阐述掺假肉现状的产生原因。收集、整理现有掺假肉鉴别检测技术研究进展及现状。剖析掺假肉检测技术发展趋势，为相关检测技术研发人员提供技术参考和思路。

关键词：掺假肉；鉴别；检测技术

一部以中国美食为主题的大型纪录片《舌尖上的中国》在各大媒体相继播出后，掀起了饮食行业的轩然大波，人们为美食而狂热、为美食的传承而担忧、为美食的精湛而惊羡。然而，潜伏的食品安全问题却不容忽视，“三聚氰胺”、“地沟油”、“瘦肉精”等有毒有害物质危害着人们的健康。

在众多的食品安全事件中，最值得长期、持续关注的应该是掺假肉问题。其原因主要有3个方面：（1）中国的畜禽肉品的消费市场庞大。60年来我国年人均肉类消费量增长了近13倍，肉类消费经历了由追求量的满足转向提高质量的发展轨迹，目前正处于稳步发展阶段[1]。2013年据有关的机构和专家测算，综合考虑各种因素，我国未来10年，肉类产品平均增长速度从需求量来看不会低于5 %[2]。（2）中国畜禽养殖量庞大、交易市场分布零散，监管盲点较多。以肉牛交易市场为例，有关资料统计，全国肉牛交易市场大约3 000余个，全国平均10个乡镇一个肉牛交易市场，这些交易市场中以小型市场为主。客观地讲，这些交易市场多为非专业化交易场所，不规范，市场管理水平低下，交易方式落后，存在很多监管上的漏洞，为不法分子的不法行为提供了可乘之机。（3）肉类尤其是牛肉、羊肉、驴肉等高价肉品掺假利润丰厚。随着饲养成本的增加，牛肉、羊肉等肉品市价价格逐年攀升，其中牛肉和羊肉的市价分别由2011年的36元/kg和40元/kg上升到2013年的70元/kg和80元/kg。其间的获利空间非常大，因此，不法分子为谋取暴利，不择手段，在牛肉、羊肉等肉品中掺杂廉价肉品形式多样。掺假肉主要集中在注水、注胶肉；牛、羊肉中掺杂鸭肉或猪肉；牛、羊肉与狗肉等肉类食品中掺杂植物源性蛋白；再有，肉制品中掺杂狐狸肉、貉子肉等经济动物肉等形式也很常见，已成食品行业的一大隐患。例如英国和爱尔兰2013年1月中旬的“马肉风波”，2013年2月江苏无锡制售假羊肉[3-4]以及2013年12月底的济南沃尔玛驴肉中掺杂狐狸肉事件。综上，掺假肉已成为我国重要的食品安全事件。因此，我们必须坚守科技阵营、提高现代掺假肉鉴别水平，为加强食品安全监管提供坚实有力的技术支撑。

传统对肉品质的鉴别方法主要是依赖于感官判断和形态学检验[5]。但感官判断和形态学检验的局限性较大，尤其不适用于肉类来源鉴别和加工产品的鉴别。国外对肉类掺假检验方法的研究起步较早，基本确立了以特征性的脂肪、蛋白质、核酸作为靶标物进行肉类掺假检验的基本思路[6]。当前主要分析手段有红外光谱分析、色谱分析、核磁共振法、质谱分析、免疫分析和DNA分析，这些现代技术的应用大幅提高了检验方法精度和准确度。本文综述了当前常见掺假肉的类型和检测方法，并探讨了不同检测方法的适用性和优缺点，为建立符合市场需求的检测标准提供参考和借鉴。

1　掺假肉检测技术发展现状

1.1注水肉

注水肉是指在屠宰前一定时间给动物灌水，或者屠宰后向肉内注水制成。注水肉会降低肉类的品质，容易造成病原微生物和病菌病毒的污染，同会加速肉类产品变质腐败的速度，从而给人们的健康造成严重的危害。各种肉类的自然（基准）含水量，可以用国标法事先测定（标定）出来，按照国家规定的畜禽肉水分限量标准GB18394-2001《畜禽肉水分限量》规定猪肉、牛肉、鸡肉的含水量＞77 %，羊肉含水量＞78 %，既可判为注水肉，或含水量超标。注水肉的检测技术主要有显微鉴别法镜、刀切法鉴别、纸片法、压力损失法、滴水损失法、蒸煮损失法、冰冻法[7]。

1.1.1干燥箱干燥法

将样品与砂和乙醇充分混合，混合物在水浴上预干，然后再（103±2）℃温度下烘干至恒重，测其质量损失。该法为GB/T9695.15-2008《肉与肉制品水分含量测定》所在第二法，亦为GB18394-2001《畜禽肉水分限量》的仲裁法。

1.1.2蒸馏法

样品中加入新蒸馏的甲苯，连接冷凝管与水分接受管，将样品中的水分与甲苯共同蒸馏，收集馏出液于接受管内，根据馏出液体积计算含量。该法由于甲苯毒性较大、且操作复杂、耗时长不适宜大量样品检测。

1.1.3红外线干燥法（快速法）

用红外线加热将水分从样品中去除，再将干燥前后的质量差计算成水分含量。市售红外线快速水分分析仪，就是利用该原理设计改造的，水分测定范围0 %～100 %，读数精度0.01 %。

1.1.4蒸煮损失法

采取待检精肉0.5 kg置于锅中加水2 L煮沸1 h，取出肉块放凉称重用熟肉重量除以鲜肉重量求得熟肉率正常的熟肉率大于50 %，而注水肉的熟肉率低于50 %[8]。

1.1.5微电容法测量

电容传感器的电容量取决于介质的检点常数，注水的肉介电常数要比没有注水的肉高，因此，由于介电常数的差异使得所测电容不同，从而达到对肉含水量检测的目的。现在市面上很多注水肉检测仪都是依据微电容法设计研发的，其准确率较高，便于现场操作检测。

1.2注胶肉

“注胶肉”是用食用胶和水的混合液注入牛羊体内，然后利用胶的凝固性将水分“锁”住。有的屠宰户在注胶的同时，还加入一些食盐和防腐剂，以延长肉的保质期。一头250 kg的牛可注入40 kg～50 kg的“胶水”，而一头100 kg的猪也可注入15 kg～35 kg。随着注胶肉越来越多的出现在市场上，一些不法商贩将卡拉胶、血水及一些工业原料注入肉里，使注胶肉比注水肉更难识别，危害极大。注胶肉检测方法尚无国家标准出台，其检测方法主要靠感官识别，而近红外光谱技术和低场核磁共振技术的应用也为注胶肉的检测提供了新的检测思路。

1.2.1注胶肉的近红外光谱快速判别分析

杨红菊等[9]采用近红外透射光谱法，用一阶导数对光谱进行预处理，采用因子化法建立的定性判别模型能很好的对注胶肉和正常肉进行判别，模型的正确判别率为100 %。该研究结果表明采用近红外透射光谱和判别分析法相结合为注胶肉的快速判别分析提供了一种快速有效的筛选方法。

1.2.1基于低场核磁共振技术的注胶肉快速检测

低场核磁共振（low field-nuclear magnetic resonance，LF-NMR）技术在研究很多与水分密切相关的食品性质上具有特殊的优势，利用氢原子核在磁场中的活动特性，可以追踪待测物质（食品）中的氢原子特别是水，包括结合水、不易流动水和自由水，观察水分分布状况及其随着时间的变化而产生的改变[10]，能够获得生物材料中不同状态水分及其各自的相对含量等信息，且样品无需经过任何预处理，样品需要量少，快速无损[11]。肌肉中的水分以结合水、不易流动水和自由水3种形式存在[12]。研究表明，LF-NMR横向弛豫时间（T2值）的差异可有效区分肉品中水分的3种分布状态：T2b=1 ms～10 ms反映和大分子紧密相连的水，可认为其对应结合水[13]；T21=30 ms～60 ms反应位于高度组织化的蛋白质结构内部的水或细胞内水，可认为其对应不易流动水[14]；T22=100 ms～400 ms为肌原纤维蛋白外部的水或细胞外水，对应于自由水[15]。人工强行注入肌肉中水分多以自由水存在，如混以淀粉、胶类物质则类似不易流动水，均可通过测定T2值及对应峰值而识别。庞之列等[16]基于LF-NMR技术，利用t21、A21、P21、L*这4项指标，建立了猪肉含水量的检测方法，可检测出不同含水量的猪肉。吴艺影等[10]利用低场核磁共振技术结合PCA法，不仅可以区分正常肉与注胶肉，还能区分不同种类胶、以及同种胶不同质量分数和注射胶水后不同时间的猪肉。LF-NMR技术作为新型检测技术，在注水肉和注胶肉的检测鉴别上发挥了重要作用，同时，也给掺假肉研究人员提供了新的研发思路。

1.3肉种掺假

肉种掺假由来已久，是零售市场和肉品加工业中普遍存在的问题。主要是指以低价格的鸡肉、鸭肉或其他病死动物肉类冒充高价牛、羊等肉类。如在牛羊肉中掺杂鸭肉、鸡肉并加入调味剂和色素制造出的牛、羊“肉卷、肉串”。皮毛动物肉冒充牛、羊肉等，如狐狸肉、貉子肉、貂肉等掺杂冒充驴、牛、羊肉。掺杂肉制造者手段高明，一般感官检验很难分辨，因此，需要能够准确鉴别肉品种属的方法对其进行确证检验。目前，掺杂肉鉴别方法主要有红外光谱分析法、色谱法、质谱法、酶联免疫法和PCR法。

1.3.1红外光谱分析

红外光谱可用于有机物的检测，当红外光谱仪中发出的红外光线，照射到待测物表面后，有机物能产生吸收特性，对发射的红外光进行吸收，然后产生出一个红外光谱图[17]。肉类中含有丰富的蛋白质、有机酸、碳水化合物等，运用红外光谱法可以对肉中的有机物成分进行定性、定量分析[18]。近年来，中红外光谱和近红外光谱技术在肉类掺假检测方面都取得了诸多进展，在不同物种之间的鉴别主要用于鉴别猪肉、羊肉、牛肉、鸡肉等不同物种以及掺假肉，鉴别正确率在90 %以上[19]。如Osama等[20]用中红外光谱检测掺有牛肾脏或肝脏的碎牛肉，根据脂肪和瘦肉组织中蛋白质、脂肪、水分含量的不同对肉类产品加以辨别，能鉴别出掺假牛肉，识别出含10 %～100 %肝脏或肾脏的牛肉产品。Cozzolino等[21]对牛肉、羊肉、鸡肉和猪肉的混合样品进行了近红外光谱的鉴别分析，采用偏最小二乘方（PLS）回归，通过建立测量光谱与样品含量之间的校正模型对样品种源进行定性验证，发现其判别正确率超过80 %。红外光谱技术可实现肉种掺假的快速、无损检测，但由于物质在近红外区吸收弱、灵敏度低，且建模工作难度大，因此，在实际应用中限于作为初步筛选的方法使用。

1.3.2色谱和质谱分析

肉中的一些蛋白质、肽类和氨基酸组成因物种来源的不同而存在差异，通过色谱定量、定性分析也能反映肉种掺假情况。Chung等[22]通过与物种相关的组氨酸二肽，利用反相柱高效液相色谱法可检出肉及肉制品种类。Giaretta等[23]采用高效液相色谱法（HPLC）检测猪肉和牛肉中的肌红蛋白，以特征组分的色谱峰面积变化识别牛肉中掺入猪肉成分的含量。Christoph von Bargen等[24]利用HPLC-MS/MS技术和胰蛋白酶肽的特异性标记，建立了一种检测深加工样品中的马肉和猪肉的方法，可检出牛肉基质中0.24 %的猪肉或马肉添加，方法分离效率高、灵敏度高。尽管色谱和质谱分析具有高效、准确等优势，但需要大型仪器设备且分析成本昂贵，对操作人员技术水平要求较高，目前应用范围很小。

1.3.3酶联免疫分析

酶联免疫检测分析技术，是通过抗体特异性识别肉制品中物种特征性蛋白的方式检测动物源性成分，早在上个世纪90年代ELISA技术就已经开始应用于肉类的物种鉴别[25-26]，可实现肉种掺假的定性和定量检测。ELISA技术主要有直接法、间接法、双抗体夹心法、直接竞争法、间接竞争法等几种类型[27]。常用于肉种掺假检测的ELISA方法是间接法和双抗体夹心法。目前ELISA方法的建立主要是利用抗体对肌肉和血清蛋白或热稳定性蛋白来鉴别不同种类的动物肉类。例如Rencova等[28]利用不同的热稳定蛋白作抗原免疫兔，以多克隆抗体建立了敏感性较好的间接竞争ELISA方法，成功鉴别了热加工的家禽、马、袋鼠和老鼠的肌肉组织。酶联免疫检测方法具有很高的特异性和灵敏度，操作简单、分析容量大、安全可靠、仪器成本较低，是当前肉类种属快速筛选的首选方法。

1.3.4DNA分析

聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术，可根据不同物种的基因保守序列的特异性进行种属的鉴别。相对于蛋白标志物而言，DNA分子具有优秀的热稳定性，不受肉制品热加工的限制。Bartlet[29]利用法医核苷酸序列信息的方法，首次建立了鉴定肉制品动物源性的PCR方法。KarabasanavarNS等[30]对猪线粒体D-Loop环的基因序列设计特异性引物，建立猪肉的PCR鉴别方法，检测灵敏度为0.1 %。PCR-RFLP与单重PCR过程类似，但扩增后需要进行限制性内切酶酶解，生成特定的酶切片段，通过有无特定长度的DNA片段就可以确定样品种类。高琳等[31]针对动物线粒体细胞色素b基因建立了PCR-RFLP方法，可从6种生肉及7种加工肉制品中鉴别出猪源性和牛源性成分，所有样品经PCR扩增均产生359 bp的片段，扩增子采用Alu限制性酶切，所产生的片段差异可用于区分猪肉和牛肉。同普通PCR方法相比多重PCR可以实现同时检测多种肉种的目的，且检测成本低，适于基层检测的需求。何玮玲等[32]从动物线粒体细胞色素b基因，筛选出一组特异性多重PCR引物，建立了猪肉、牛肉、羊肉和鸡肉的通用引物多重PCR快速鉴别方法。

PCR法操作简便可实现定性检验和高通量筛选，但却不能进行定量分析，实时荧光定量PCR检测法（Real-time PCR）的开发和使用弥补了这一缺憾。实时荧光PCR技术，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步，最后通过观察荧光信号来对未知模板进行定性、定量分析的方法。凌睿等[33]基于SYBR Green溶解曲线和Myostatin通用引物建立了一种新的快速、简便且成本低的肉类掺假鉴别的方法，可避免假阴性检测结果出现。

环介导等温扩增反应（LAMP）是由日本学者Notomi等[34]发展起来的一种新型基因检测专利技术，目前已经开发出基于LAMP法检测肉制品动物源性成分的方法，并取得了很好的效果。Amir Abdulmawjood[35]等人基于线粒体细胞色素b基因建立环介导等温扩增（LAMP）检测方法检测鸵鸟肉成分，该LAMP方法是结合使用实时荧光，肉制品中鸵鸟肉检测限可达0.01%，检测时间可在15min～20min内完成，该LAMP方法具有良好的特异性和敏感性。杨丽霞等[36]针对猪肉线粒体DNA COXⅠ基因设计LMAP引物，通过扩增产物电泳和重点染色法鉴定反应，并采用荧光检测仪实施监控反应过程，结果表明该LAMP方法能有效、特异地检测出牛羊肉中的猪肉成分。

2　展望

随着造假水平的提高，仅依靠视觉、味觉难以准确判断肉制品的真伪。而目前适用范围广、准确度高的DNA检测方法又存在检测成本过高的问题，很难为消费者所普及，不能严格打击假冒伪劣现象。对于肉制品尤其是冷鲜肉的掺假检验更急需一些快速、准确的筛查方法，这种快速检测方法和产品的开发与研究将是科技工作者的重点研究方向。据报道[37]，一种可在10min内辨别肉类是否掺假的“肉类快速鉴别仪”已研发成功并通过鉴定。这种肉类快速鉴别仪，利用动物肌肉组织及骨髓中一种特殊蛋白随加热温度显现的变性程度差异，以及与试剂会发生显色反应，进行生肉种类鉴别的快速检测，填补了肉类掺假快速鉴别的空白。尽管该项技术还未被推广应用，但它却体现了当前掺假肉检测技术发展的方向，快速检测技术和产品将成为该领域的技术瓶颈。此外，基因芯片[38-40]技术的应用与发展，也将为建立快速掺假肉检测方法开辟新的路径。

目前应用最广的快速检测方法诸如NIRS和ELISA均是借鉴了其他专业领域的技术转化而来，因此，广大研究人员应打破专业界限，在交叉学科中寻求其他相关领域方法的转换，让掺假肉鉴别技术迅速、成熟的发展起来，为广大消费者及执法部门提供安全、快速、有效的检测手段。

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Present Situation of Testing Technology of Meat Adulteration

LI Xin-nan1，GUAN Yi-fu2，*
（1.Quality and Safety Testing Center for Veterinary Drugs，Animal Feed and Animal Products in Liaoning Province，Shenyang 110016，Liaoning，China；2.Key Laboratory of Medical Cell Biology，Ministry of Education，Department of Biochemistry and Molecular Biology，China Medical University，Shenyang 110001，Liaoning，China）

Abstract：Review category adulterated meat in recent years.Expounds the causes of adulterated meat status.Collecting and sorting out the progress and present situation of the existing detection techniques to identify adulterated meat.Analysis of the development trend of meat adulteration detection technology，to provide technical reference and ideas for the correlation detection technology research and development personnel.

Key words：adulterated meat；identification；detection technology

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.044

基金项目：辽宁省农业科技攻关计划（2015202013）

作者简介：李欣南（1978—），女（汉），博士在读，研究方向：分子检测技术、细菌耐药性安全评价。

*通信作者：关一夫（1955—），男（满），教授，博士生导师，研究方向：生物分子检测技术以及临床应用、肿瘤生物学。

收稿日期：2014-10-20