文/肖 妙 李 云 赵兴鑫 谢 峰 魏昆鹏
(石家庄市农业畜牧局)
我国是人口大国,又是产奶大国和消费大国。2011年我国成为世界原奶第三大生产国,2016年全国奶类总产量达到了3 712 万吨,全国乳制品消费总量为3 204.7 万吨[1]。乳制品逐渐成为居民餐桌上必不可少的饮品。2008年三鹿牌“婴幼儿奶粉”事件的发生,开始加大了大众对于生鲜乳中有毒有害物质的关注。生鲜乳中的有毒有害物质是指在生鲜乳生产、收购、贮存、运输、销售过程中产生的能够对食用者健康造成损害的物质,包括抗生素、污染物、生物毒素、微生物、非法添加物等。
生鲜乳中抗生素残留主要是由于防治奶牛疾病内服或外用抗生素,或者非法使用禁用药物造成的。抗生素对含抗生素生鲜乳的食用者,不会产生严重的副作用,但长期食用会使细菌产生耐药性,从而降低人体自身的防御能力。由于其种类较多,如氨基糖苷类、氟喹诺酮类、四环素类等,给生鲜乳质量检测工作带来巨大挑战。
生鲜乳中污染物是指生鲜乳在生产、收购、贮存、运输、销售过程中产生的,或由环境污染带入的、非有意加入的化学性危害物质[2],主要是指重金属,如铅、砷、汞、镉、铬等和硝酸盐、亚硝酸盐。无论在空气、土壤甚至饮用水中都含有重金属,而且其具有显著的生物毒性和累积性、食物链传递性和不易降解性,能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。在人体内能和蛋白质、酶等发生强烈的反应,使它们失活,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。硝酸盐和亚硝酸盐也广泛存在于人类环境中。硝酸盐本身无毒,但其可以在人体内被还原为亚硝酸盐,而亚硝酸盐具有很强毒性,0.3~0.5 g即可引起中毒。
生鲜乳中生物毒素主要是指黄曲霉毒素M1,是奶牛食用被黄曲霉毒素污染的饲料后代谢产生的,物理、化学性质很稳定,巴氏消毒无效。黄曲霉毒素M1具有致癌性和致突变性,可导致肝癌,甚至死亡。
生鲜乳中微生物是指食源性病原微生物,包括能引起食用者中毒或感染而发生传染病的病原微生物,如大肠菌群、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌等。这些微生物在适宜的环境中大量繁殖,甚至达到可致病的数量或繁殖产生致病的毒素,危害食用者的健康。
非法添加物是指生鲜乳中违法添加的国家严禁使用的非食用物质或食品添加剂,如三聚氰胺、皮革水解蛋白、β-内酰胺酶、碱类物质和硫氰酸钠等。三聚氰胺和皮革水解蛋白是非法养殖户或商家追求更高经济利益而人为添加的。
三聚氰胺是一种有机化合物,常被用作化工原料,但对身体有害,不能用于食品加工或食品添加物。
皮革水解蛋白是皮革下脚料经水解生成的一种粉状物,蛋白质含量较高,但由于其原料多是皮革厂制作服装、皮鞋后的下脚料,其中混有大量皮革鞣制、染色时添加的重铬酸钾和重铬酸钠等有毒物质,因此不能用于食品添加物。
β-内酰胺酶是细菌产生的可水解β-内酰胺环抗生素的酶,其主要成分是青霉素酶[3],不法商贩往生鲜乳中添加后,可特异性水解生鲜乳中残留的青霉素类抗生素,以掩蔽抗生素的存在。但β-内酰胺酶的安全性风险还未知。
硫氰酸钠是一种防腐剂,添加后可以防止生鲜乳腐败变质。但它是一种有毒化工原料,国家禁止在食品加工中添加和使用。
碱类物质则是为了中和生鲜乳腐败后产生的乳酸,降低酸度而添加的,从而掩盖其酸败现象。生鲜乳中添加碱不仅会降低生鲜乳口感,更会有益于细菌增长,给食用者人体健康造成危害。
为了促进奶业持续健康发展,保障乳制品质量安全,2008年10月9日国务院通过了《乳品质量安全监督管理条例》,严格养殖企业、生产企业、收购运输各环节责任,加强行政监管、加大抽检力度、增加检测项目。同时,农业部大力推进优质奶源基地建设,推动奶业转型升级。目前,我国奶业以规模牧场、中高产牛群为主体的生产体系基本形成,规模牧场机械化挤奶率达到100%[4]。2016年、2017年中国奶业协会连续两年发布《中国奶业质量报告》,报告中指出,随着奶牛养殖方式转变、乳品加工优化升级、乳品质量安全监管体系不断完善加强,我国乳品质量整体情况较好且保持不断提升。全国生鲜乳产品的抽检合格率达99.8%,三聚氰胺等违禁添加物抽检合格率则连续9 年保持在100%。2017年,我国生鲜乳乳蛋白率抽检平均值3.2%,乳脂肪率抽检平均值3.8%,分别高出生乳国家标准0.4和0.7 个百分点,可以说,我国生鲜乳质量已达发达国家水平[4]。
食品安全检测属于复杂混合物中的痕量成分分析,常用的检测方法包括酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)、高效液相色谱分析法(High performance liquid chromatography,HPLC)、原子吸收光谱法(A t o m i c absorption spectroscopy,AAS)、气相色谱/质谱联用分析法(Gas chromatographymass spectrum, GC/MS)、液相色谱/质谱联用分析法(Liquid chromatographymass spectrum,LC/MS)、胶体金免疫层析法(Colloidal gold immunochromatographic assay,GICA)等。
酶联免疫吸附法属于筛查方法,是一种用酶标记抗原或酶标记抗体进行的抗原抗体反应。基本原理是抗原(或抗体)与酶标记的抗体(或抗原)发生特异性反应,然后通过酶与底物产生颜色反应,进行定量或半定量测定。该方法简单,敏感度、特异性强,还可以批量操作,每次可同时检测42 个样品,且都是要做平行样品。但缺点是成本高,酶标试剂盒须冷藏保存,而操作须在常温下进行,若酶标试剂盒反复打开会直接影响检测结果,造成假阴性率或假阳性率的升高,致使结果不可信。基层奶站、养殖户每天都会对生鲜乳进行检测,生鲜乳检测的即时性与酶联免疫吸附法的高成本形成矛盾,迫切需要安全、快速、低成本的检测方法。
原子吸收光谱法(AAS)用于检测重金属的含量,气相色谱/质谱联用分析法(GC/MS)或液相色谱/质谱联用分析法(LC/MS)既可以定性又可以定量,灵敏度、准确度高于高效液相色谱分析法(HPLC)[5]。原子吸收光谱法(AAS)、高效液相色谱分析法(HPLC)和气相色谱/质谱联用分析法(GC/MS)或液相色谱/质谱联用分析法(LC/MS)都属于确证方法,但仪器费用高昂,实验步骤繁琐、耗时长,且需要专业的技术分析人员操作,这都大大限制了仪器方法的推广使用。
胶体金免疫层析法是以胶体金作为标记物的免疫层析方法,实际上是免疫金标记技术和抗原抗体反应相结合而形成的一种应用形式,相比ELISA方法,除标记物不同外,同样是抗原抗体的特异性反应。该技术是一种新型的免疫学快速诊断和检测技术,在生物医学各领域得到了广泛的应用[4],具有方便快捷、特异性高、稳定性强、不需要特殊设备和试剂、结果判断直观等特点,因而特别适合于广大基层检验人员,适用于现场快速检测[6]。但该方法只能定性或半定量,难以满足定量化的要求,且靠肉眼判断检测,结果存在灵敏度较低等问题。随后定量测定仪的出现,实现了对试验结果进行定量分析,克服了免疫层析法无法定量的缺点。在发达国家,免疫胶体金层析法已广泛应用于养殖场、家庭自检等基层检测。我国免疫层析技术的研究与开发起步较晚,经过最近几年的发展,国产化的试纸条产品在稳定性、检测灵敏度等各个方面已有了很大改进。但因为起步较晚,现在食品安全快速检测市场被国外一些品牌占据了大部分份额,如美国IDEXX 公司的SNAP产品、CHARM 公司的ROSA产品,比利时UniSensor公司的TwinSenosr产品等。可以说,胶体金免疫层析技术在满足检测快速而简便的前提下,若能够进一步提高检测的特异度和灵敏度,减少假阴性和假阳性率[7],实现定量检测,必能够在基层临床检测中发挥更大的作用。
从农场到餐桌,食品安全人人有责。生鲜乳质量安全关乎人民身体健康,关乎奶牛养殖企业和乳品企业的健康发展,优质生鲜乳是不断追求的发展目标。科学高效的养殖技术、快速准确的检测技术是生鲜乳质量安全的有力保证,是从业者不断开发创新的目标和永远的追求。
[1] 陆悦.中国奶业 “供应链为王”时代到来[EB/OL]. http://health.people.com.cn/n1/2017/0623/c14739-29357983.html,2017-06-22
[2] 国家卫生和计划生育委员会 国家食品药品监督管理总局. GB 2762-2017食品安全国家标准 食品中污染物限量[S]. 北京:中国标准出版社,2017.
[3] 包温奎. 生鲜牛乳中违禁添加物和抗生素残留及其检测方法论述[J]. 青海畜牧兽医杂志,2010,40(6):31-32.
[4] 欧志葵. 中国奶业质量报告:生鲜乳样品质量卫生指标达到发达国家水平[EB/OL].http://kb.southcn.com/content/2017-07/21/content_174765177.htm,2017-07-21
[5] 樊淑华,王永立. 胶体金免疫层析技术应用研究进展[J]. 动物医学进展,2014,35(10):99-103.
[6] 祁光宇,智晓莹,任维维,等. 胶体金免疫层析技术在动物源性食品中的应用[J]. 东北农业大学学报,2010,41(4):156-160.
[7] Jelinek T,Wastlhuber J,Pröll S,e t a l. I n f l u e n c e o f r h e u m a t o i d factor on t he specif icity of a rapid immunochromatographic test for diagnosing dengue infection[J]. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases,2000,19(7):555-556.