食品摻假和溯源

近幾年，農(nóng)作物產(chǎn)品的質(zhì)量高低及其日益嚴(yán)重的農(nóng)副產(chǎn)品摻假現(xiàn)象直接或間接的影響我國(guó)糧食安全及農(nóng)副產(chǎn)品的出口貿(mào)易。因食用假冒農(nóng)副產(chǎn)品引起的惡性中毒和死亡事件時(shí)有報(bào)道。越來(lái)越多的出口農(nóng)產(chǎn)品因質(zhì)量問(wèn)題或所標(biāo)注的產(chǎn)品名稱(chēng)、成分、產(chǎn)地和加工過(guò)程的真實(shí)性問(wèn)題被購(gòu)方拒貨，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也大大傷害了中國(guó)眾多公司在貿(mào)易中的信譽(yù)。如何準(zhǔn)確和及時(shí)地檢測(cè)農(nóng)副產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)地和摻假現(xiàn)象，是我國(guó)農(nóng)業(yè)研究急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。近年來(lái)，穩(wěn)定同位素技術(shù)的發(fā)展為快速和有效地鑒別農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提供了一條新的途徑。

研究表明，¹³C/¹²C比值與植物的光合代謝途徑有關(guān)，¹⁸O/¹⁶O、²H/¹H比值與植物生長(zhǎng)地域的環(huán)境條件有關(guān)。所以穩(wěn)定同位素技術(shù)為檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品（如果汁、白酒飲料、葡萄酒、啤酒、奶酪、面包、蜂蜜、食用油、香煙等）所標(biāo)注的產(chǎn)品名稱(chēng)、成分、產(chǎn)地和加工過(guò)程的真實(shí)性提供了一條準(zhǔn)確和快速的新途徑。例如，常規(guī)分析技術(shù)無(wú)法分別甜菜糖和蔗糖，但甜菜是C3植物，δ¹³C值約為-25.5‰，蔗糖是C4植物，δ¹³C值約為-11.5‰，應(yīng)用碳同位素技術(shù)則可以輕而易舉地加以區(qū)分。同樣楓樹(shù)是C3植物，δ¹³C值在-22.4‰~-25.5‰，所以在楓樹(shù)糖漿中若摻入蔗糖，用δ¹³C分析即可檢出。同樣的方法可以鑒別蜂蜜（主要來(lái)自C3植物）中摻入的蔗糖，或是區(qū)別天然香料（δ¹³C約為-20‰）和合成香料（δ¹³C約為-27‰）等。

美國(guó)猶他大學(xué)Ehleringer博士實(shí)驗(yàn)室曾測(cè)定了*各地160個(gè)啤酒品牌的碳同位素組成，他們發(fā)現(xiàn)1/3的啤酒是真正的，僅含有由大麥或小麥發(fā)酵產(chǎn)生的酒精；而其他2/3，大部分是價(jià)格便宜的品牌，則部分使用大麥，另一部分使用玉米糖漿來(lái)制造酒精。

當(dāng)今社會(huì)，合成物和添加劑等等一些化工原料的應(yīng)用，使得我們對(duì)食物品質(zhì)越來(lái)越不放心。食品摻假事件屢屢發(fā)生，讓大家?guī)缀跽劤陨?。一般的，我們通過(guò)外在的一些特征根本無(wú)法辨別某個(gè)食物是否有摻假，產(chǎn)地來(lái)源是否與標(biāo)記地方一致。

但是，無(wú)論是植物類(lèi)或動(dòng)物類(lèi)的食品，其本身的穩(wěn)定同位素信息是不會(huì)因?yàn)閾郊俚榷淖兊?。以蜂蜜為例，幾乎所有的蜜源植物屬C3植物，其δ¹³C值大約在-28‰～22‰之間，自然界中在這個(gè)范圍之外的蜜源植物，而產(chǎn)生高果糖玉米糖漿(H5、C5)的植物屬C4植物，其δ13C值范圍為-20‰～10‰。上述C3和C4兩類(lèi)植物形成的碳水化合物(糖類(lèi)物質(zhì))在化學(xué)上是相同的，但在兩種碳同位素比值上卻是不同的。當(dāng)兩類(lèi)碳水化合物混在一起時(shí)，這種混合物的碳同位素比值就會(huì)隨混合物的比例量而變化。利用這項(xiàng)技術(shù)分析大量人工制備的摻有不同比例高果糖玉米糖漿的蜂蜜樣品，通過(guò)對(duì)這些蜂蜜樣品測(cè)試結(jié)果的分析統(tǒng)計(jì)，得出結(jié)論是δ13C值負(fù)于-23.5‰。的蜂蜜則是沒(méi)有摻假的純正蜂蜜；δ¹³C值大于-21.5‰的蜂蜜，假蜜的概率為99.996％；而從-23.5‰到-21.5‰屬不能準(zhǔn)確鑒定的“灰色區(qū)”，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的蜂蜜可能是真的，也可能是假的。

灰色區(qū)δ¹³C的檢驗(yàn)：蜂蜜中另一種重要成分是蛋白質(zhì)，研究結(jié)果表明，用蜂蜜蛋白質(zhì)做內(nèi)標(biāo)物對(duì)“灰色區(qū)”蜂蜜中摻入高果糖玉米糖漿的鑒定是行之有效的。由于蛋白質(zhì)需在蛋白酶的作用下生成膚和各種氨基酸，氨基酸需在一定的條件下發(fā)生脫羧或轉(zhuǎn)氨反應(yīng)，才能生成碳水化合物。之后才能被酵母產(chǎn)生的糖酵解作用，zui終逸出二氧化碳。這個(gè)反應(yīng)過(guò)程比葡萄糖和果糖慢得多，就蜂蜜的δ¹³C值而言，蜂蜜中蛋白δ¹³C值比較穩(wěn)定，檢測(cè)效果更好，結(jié)果分析也很簡(jiǎn)單，只要計(jì)算出蜂蜜蛋白δ¹³C值減去蜂蜜δ¹³C值的差值即可，這個(gè)差值叫做ISCIRA指數(shù)。當(dāng)該指數(shù)為-1‰時(shí)，蜂蜜中存在7％的C4糖。這個(gè)指數(shù)越負(fù)，說(shuō)明蜂蜜中摻人的C4糖越多，也就是摻入高果糖玉米糖漿(主要成分是果糖和葡萄糖)越多。

Picarro 碳同位素分析儀（TOC-CRDS和CM-CRDS）通過(guò)分析蜂蜜樣品中的碳同位素比率，可以判斷產(chǎn)品是否摻假，比較原產(chǎn)地的植物、土壤等信息，可以提示食物產(chǎn)地信息。

此外，Picarro水同位素分析儀（L2120-i、L2130-i、L2140-i）通過(guò)對(duì)果汁、啤酒等的液體樣品進(jìn)行測(cè)定，可以追溯到產(chǎn)品的產(chǎn)地來(lái)源是否與說(shuō)明書(shū)一致。

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