安捷伦助力食品安全，让食品掺假造假无所遁形

□ 武阳阳 本刊记者

安捷伦助力食品安全，让食品掺假造假无所遁形

□ 武阳阳 本刊记者

讲座导师简介：

王海鉴，安捷伦食品市场经理，熟悉质谱仪器在食品检测行业中的应用，是高分辨质谱方面的资深专家。

随着科学技术的发展，食品厂商在提高生产效率的同时，掺假、造假水平也不断提高。食品安全问题已成为人们茶余饭后的热议话题，食品掺假、造假问题甚至一度引起消费者的恐慌。为了让食品造假、掺假行为无所遁形，给消费者营造一个安心、放心的食品市场，各大仪器设备制造厂商不断更新食品安全检测技术，助力食品安全生产。

针对食品掺假、造假问题，仪器设备制造商能做什么？主要体现在四个方面，第一是提高仪器设备的性能和性价比，给生产企业提供更多选择；第二是尽可能解决仪器应用上的可行性问题，建立可操作的方法；第三是在市场上促进行业交流，增加优秀方法的曝光率；最后则是在售后方面保证仪器的运行状态。

在由《食品安全导刊》、食安中国网共同举办的“食安大讲堂”线上专题研讨会“2017食品掺假成分检测”中，安捷伦食品市场经理王海鉴就“仪器厂商在食品安全发展中如何贡献力量”进行了详细的阐述。作为全球食品行业领先的测量公司，安捷伦在食品检测方面具有特殊的优势，能够运用多种化学及生物技术应对当前和未来的挑战。此外，安捷伦还不断与全球范围内食品工业的领跑者合作，包括商业性实验室、政府机构以及高等院校，助其解决各类问题并发掘出全新的应用领域。

专业检测设备，助力食品鉴定和溯源

日常生活中，人们自行评定食品的真伪时，通常采用眼看、鼻嗅、手触等一些感官的评定方式，但这些方式往往很难有效辨别食品是否掺假、造假，只有通过专业的设备才能更好地对食品进行鉴定和溯源。安捷伦采用更为专业和科学的方法从定性和定量两个方面对食品进行鉴定和溯源，例如选定仪器和软件，进行可行性探索；与实验室合作来验证大量事实数据的可靠性；通过应用报告和文章进行合作推广等。王海鉴老师介绍道，安捷伦拥有的MPP软件可进行元素分析、化合物分析、统计学分析及代谢组学分析，而食品的鉴定和溯源，实际上就是代谢组学在食品行业的应用。安捷伦的设备利用差异分析软件PCA（Principal Component Analysis），以化合物种类和浓度为评价标准对化合物进行主成分分析。

图1 安捷伦全套代谢组学解决方案

安捷伦的全套代谢组学解决方案（如图1）具体可分为如下步骤：一是对样品进行分离和检测；二是从分离检测后的样品中提取特征离子；三是利用化学计量学对特征离子进行统计学分析；四是根据鉴定的物质种类分为两种情况—对无机物进行鉴定时，根据无机质谱中显示的元素之间的差异建模，即可得到最终的鉴定结果；而对有机物进行鉴定时，还需要用到PCA软件做进一步分析，在此过程中数据分析仪器的重现性至关重要，它关乎化合物最终的精确质量。在数据分析中，若质量的精确度存在偏差，那后续的定量分析和定性分析都会受到影响。

在液相色谱中确定化合物时首先要选择合适的液相色谱仪，需考虑基质效应和同分异构体两方面的因素；然后提取特征分子（或离子），将特征分子（或离子）去卷积就可以得到单个分子（或离子）的特征提取流图；但这还远远不够，还需在色谱中找到特征离子或特征分子信号的共流出物，如同位素峰、加和离子、聚合体等；最后将收集的所有信息汇成总的提取分子（或离子）流图（ECC）。根据总提取分子（或离子）流图的强度可直接计算某分子（或离子）在化合物中的含量，计算时，总的分子（或离子）流图中不构成风险的离子不会引起关注，离子流图经过选择性的处理变成中性的质谱信号。

将中性质谱信号及色谱图代入MPP软件进行PCA计算，经过计算不仅可以得到化合物的精确质量还可以得到其色谱峰。利用仪器对不同化合物的色谱峰进行处理，最终得到一张包含所有定性信息的PCA图。在PCA图中有许多离群的点，通过对不同化合物的PCA图中离群的点的分析，化合物间的差异显而易见。但分析PCA图中离群的点，只能用来鉴别食品造假，对食品掺假就不起作用了。因此，为了更好地鉴定食品，建模（Pridiction Model）显得格外重要，通过建模，实验人员不仅能够定性分析化合物，还可以对化合物中所含的物质的量及物质之间的比例做定量分析。

实际上通过分析得到的特征峰，还需要进一步鉴定—特征峰代表何种化合物。鉴定特征峰的步骤包括以下几步：第一步根据PCA中同位素的丰度比例，确定化合物的化学式；第二步根据二级质谱信息进行候选母离子的预测；第三步利用MPP软件对预测出所有候选母离子的结构进行一一比对，从而判断出该化合物的种类。

图2 总离子流图vs处理后的离子流图

鉴定食品真伪，追踪食品来源

鉴定出特征峰所代表的化合物，就可以根据真假食品中化合物种类和含量的差异对食品进行真伪鉴定。不仅如此，食品实验室还可以根据食品中所含化合物差异判断其的来源。

通过液相质谱鉴定，可以利用不同物质中小分子多肽成分及含量的差异对蛋白含量较多的物质进行鉴定，这将使化合物鉴定变得比较容易。尤其是对于一些肉类产品，由于用PCR方法鉴定时要求的基因密度过高，若只用PCR不用小分子多肽方式鉴定很难确定肉类产品中是否掺假。

事实上，对于一些食品来说使用无机元素建模相对来说更加简单，只要知道食品中某些元素之间的比例，就可以对食品真伪进行鉴定并追踪到食品的来源。