真蛋白分析仪：杜绝非法添加造假的利器
节选自本网新闻：专家解读：三聚氰胺为什么会出现在三鹿奶粉里？
在三鹿公开承认奶粉中被“污染”了三聚氰胺之后，本网迅速采访了相关的一些专家和企业，从分析测试的行业视角、从各方解读专业人士对该事件的看法。
分析测试企业人士观点：企业的社会责任感 与 国家标准体系的可靠性
在分析测试百科网上，有很多关于三聚氰胺的报道和相应的检测方法，因为去年的宠物事件，已经促使行业人士开始研究三聚氰胺的检测方法。比如在饲料业，农业部已经出台了农业部的行业标准：NY/T 1372-2007《饲料中三聚氰胺的测定》，这个标准于2007年6月14日发布，并马上于2007年6月14日实施。但在食品行业，还没有发布相应的标准。
在各种检测方法里，有一个厂家提供的一种产品引起本网的关注：它就是美国CEM公司的Sprint型真蛋白测定仪。大家也知道，三鹿事件的原因，是目前测定奶粉的国家标准，对蛋白质含量有要求，比如GB 10765-1997 《婴儿配方乳粉I》中规定，每100 g乳粉里蛋白质含量要超过18克；GB 10766-1997 《婴儿配方乳粉II、III》中规定，每100 g乳粉里蛋白质含量应在12.0～18.0克；但同时，测定方法GB/T 5413.1《婴幼儿配方食品和乳粉蛋白质的测定》是用的凯氏定氮法，凯氏定氮测量的却不是蛋白质，而是总氮。
三聚氰胺之所以派上妙用，是因为：三聚氰胺的分子式C3H6N6（分子式示意图见图1），它的N原子含量，占到分子的66％，而蛋白质中N的平均含量大约为16％，也就是，对于“凯氏定氮法”来说，给出的检验结果会是：添加同样量的三聚氰胺，相当于添加4倍多量的蛋白质。并且，三聚氰胺作为工业原料，本身就比蛋白质原料便宜。有人估算在植物蛋白粉和饲料中使蛋白质增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的1/5。
同时，三聚氰胺是一种白色结晶粉末，没有什么气味和味道，掺杂后不易被发现，感官检验这一关也能过。所以，它就如此“高效、低成本”地骗过了检验方法。
图1 “三聚氰胺”分子的结构示意
据了解，Sprint型真蛋白质分析仪，测量的不是总氮，而是真正的蛋白质，那它的原理是什么？它是不是真的可靠？带着这个疑问，9月12日，笔者走访了美国培安科技公司（CEM产品的中国总代理），听听专业人士的介绍。
培安科技的总经理 刘伟说：“昨天，我们的专家一看到这个东西，就说这一定是三聚氰胺（注：这里的昨天，即9月11日，还没有媒体公布是三聚氰胺）。因为，在当时美国的宠物事件中，他们所有宠物的症状都是肾脏出血。果然，今天（指9月12日），媒体即公布了三鹿奶粉里查出了三聚氰胺。”
接下来，几位在场的技术人员，都表示：“目前三鹿自己说是奶农的问题，是不大可能的。因为采购的原料奶是液体的，如果加了三聚氰胺，一定会加水，这种掺假是很容易用现有方法检验的——比如，冰点法（注：早在1991年，国家即对GB 5409-85《牛乳检验方法》进行了补充，增加了附录B 牛乳冰点下降测定方法）；而且企业都知道，原料采购是非常重要的环节，很多乳制品企业都有冰点仪。” “不管怎么说，三鹿都是有责任的，不可能从采购原料检验，生产过程检验，到出厂检验，一路走下去，都查不出问题。” “现在三鹿说是污染，污染的结果是什么呢？是经济效益的提高。”
“所以，我这两年在很多场合都在强调社会责任感，目前，中国流行着一种风气，即什么都是产业化，即“钱”是第一，缺乏真正的科学精神、科学态度，和社会责任感，所以才会出现三鹿奶粉这个事情。“ 刘总非常激动地说。
“企业赚缺德钱，可能有多方面的原因，很多为了求生存嘛。但是，” 刘总话锋一转：“这个也跟国家现有的标准体系有关系。比如三鹿，如果说真用法律来查，还不一定能找到依据。因为产品的所有指标都是用国家的标准来做的，这个蛋白质的国家标准测定方法就是凯氏定氮，测出来是合格的。如果打官司，还不一定输的了。” （注：虽然前文介绍了饲料中出了标准方法，但据悉乳制品目前还没有检测三聚氰胺的标准方法，而测蛋白的确用的是凯氏定氮法。）“当然，在法律之外，法外之情，我们还有做人的一个基本的道理，更不用说企业的社会责任感。我们看了这件事，真的觉得心里非常非常难受。” “这个事情出了以后，对中国整个乳制品行业的打击，我个人觉得，接近于灭顶之灾。肯定出口受影响，即使合格的产品也没人要；还有国内消费，谁还敢消费乳制品？”
“而这个问题就出在，国家标准体系存在漏洞，所以，我们要讲一个食品安全体系的可靠性，如果作为一个安全防范的体系，它的可靠性不行，带来的危害是巨大的。比如，这次真抓了一批人，我们按什么来判？标准是法律的依据啊。”
三鹿奶粉事件，较去年的宠物事件，对社会的影响和危害都要大得多，所以，访谈的前一部分，大家都有些激动地谈了很多问题：企业的社会责任感、国家标准体系的可靠性问题等等。接下来，大家谈了Sprint真蛋白测定仪相关的技术问题。
Sprint真蛋白测定仪
回归技术问题，刘总平静了许多：“Sprint这个方法，和现有的凯氏定氮方法并不矛盾。在实践中，这个方法可以与凯氏定氮作为一个比对，用两种方法同时测，如果两者结果差别很小，就是方法间允许的误差；如果凯氏定氮法比Spring测定的高很多，就证明样品加了非蛋白氮；然后再查到底加了什么东西。所以，使用这个方法，并不会对现有的标准体系造成冲击。因为100多年的标准，实验室间数据的比对和长期的习惯的原因，改变它是很难的；所以，Sprint这个产品，在数据上也还是按照凯氏定氮这个体系来做。它不仅有ZL的iTAG技术，而且实现了全自动化，测样只需要2分钟。传统的凯氏定氮法却需要大约5～10小时。”
笔者又好奇地问到另一个问题：“现在已经有了测定饲料中三聚氰胺的液相色谱法、气质联用法，估计奶粉相关的方法也很快会出台；如果今后，判定奶粉是否蛋白质合格，就用两个方法，一是用凯氏定氮法测定总氮，二是用测定三聚氰胺的方法测定是否添加三聚氰胺。这样的方法和Sprint这种方法该怎么比较？”
厂家的技术人员马上否定：“这样还是头痛医头，脚痛医脚！因为必须假设样品加了三聚氰胺，而再过一阵子，不法分子又加了其它东西，比如尿素什么的，还是测不出来。Sprint这套方法，是从根本上解决了这个问题——因为它测的是真蛋白，也就堵住了所有的、添加非蛋白氮的可能。iTAG这个方法已经得到了美国官方分析化学师协会AOAC的认证；Sprint真蛋白质分析仪荣获 2008IFT国际食品科技展览会创新大奖。”
注：
AOAC成立于1884年，大家熟知的成立于1927年的美国食品药品管理局FDA所使用的食品安全检测方法和检测标准大部分都来自AOAC
IFT——美国食品科技展览会，由美国食品科学学会（Institute of Food Technologists）主办，每年在美国不同的城市轮流举办。该展览会有着悠久的历史， 迄今已举办第66届。它是美洲地区规模最大的国际食品添加剂、食品配料及科技方面的专业展和行业盛会，及时地反映了食品行业全球科技成果转化为产品的最新情况，反映了食品工业发展的方向和动态，代表了世界食品科技工业发展趋势。
在技术细节上，技术人员透漏得不多，可能是iTAG蛋白标签技术ZL技术的原因吧，但给了我们一些有帮助的资料。大概的了解如下：
（1）iTAG试剂是一种ZL的生物试剂，它只和蛋白质中的碱性氨基酸结合，而不会和其它物质（如非蛋白氮）结合；
（2）原理是：利用呈酸性的iTAG试剂与氨基酸残基反应来测定蛋白质。iTAG分子由酸性基团和芳香基团组成，芳香基团能使之显色，再根据显色效果用紫外的方法来测算蛋白质的含量。
（3）这种技术的测量过程只需要2分钟，但是其测量精度却可以达到0.1 mg，测量数据范围能够达到0.01～99.99%
（4）从价格、日常消耗上来说，Sprint仪器的具体价格还没有透漏，但是刘总向我们表示：“不会比使用进口自动的凯氏定氮仪贵，不管是从产品本身售价，还是日常消耗上。”
（5）对操作人员没有任何特殊的要求，因为它是一个全自动的仪器。所要做的是把样品放进去，2分钟就出结果了。
（6）笔者问到这个方法的可靠性，即是不是还有什么潜在的漏洞？技术人员说：“除非是添加碱性氨基酸。但是这个成本比蛋白还要高，没有哪个企业会去作这种事情。”
笔者在采访后又对碱性氨基酸做了一些资料的查阅，总结于此：
根据氨基酸分子中所含氨基和羧基数目的不同，将氨基酸分为中性氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸等）这类氨基酸分子中只含有一个氨基和一个羧基；酸性氨基酸（谷氨酸、天门冬氨酸），这类氨基酸分子中含有一个氨基和二个羧基；碱性氨基酸（赖氨酸、精氨酸）这类氨基酸的分子中含二氨基一羧基；组氨酸具氮环，呈弱碱性，也属碱性氨基酸。
这里面有一个疑问，就是iTAG试剂只与碱性氨基酸结合，那怎么推算蛋白质的含量？这里笔者只好大胆揣测一下：CEM可能做过大量的实验，总结出一套蛋白质和蛋白质中碱性氨基酸的比例换算关系？不过，从上述酸、中、碱性氨基酸的分类倒可以看出，以前质检总局曾通报过的甘氨酸添加，倒是可以排除，因为甘氨酸是中性氨基酸。因此，从目前了解的来看，这个方法还是相当可靠的。
Sprint这个产品是去年在美国上市的，目前在中国，奥运食品检测车配置了一台。今年上半年，厂家主要做的一个市场前期推动工作是接受各检测单位的免费体验测样，市场反响很不错；下半年将进行全面的市场推广。但市场推广是否成功的一个重要因素是：国家的标准方法是否可以采用这种技术？如果国家标准不认可这种方法，其实很多检测单位也只会停留在“感觉很好”的基础上而不会购买、不会使用。
另外，刘总还慷慨地提供了一份他们还没有发布的一个最新的合作研究成果：《使用iTAG标签技术筛查掺假蛋白的研究》，这是与新疆检验检疫局高级工程师 崔杰等专家进行的一项合作研究，其中，崔杰提出了一个建议的流程，如图2所示：
图2 iTAG蛋白标签技术分析假蛋白流程图
按照这个流程，如果一个单位有凯氏定氮仪，再添加一台Sprint，工作效率可以提高很多。它速度很快，而很多大企业有很多台凯氏定氮仪，因此，一台Sprint可以支持很多台凯氏定氮仪。两者比对测试，即可先判断样品是不是含有非蛋白氮，然后再用质谱等方法去确证是否含有三聚氰胺，或其它物质。
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