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杨永坛:检测技术是食品安全工作之根本

2015.6.10

  导语:食品安全是关系国计民生的重要领域,也是分析测试行业当前的热点,多种因素决定了食品安全成为全社会关注的热点。食品除了安全,品质研究也渐渐走进大家的视野。当前的食品安全分析研究热点是什么,食品营养该关注哪些?

  中粮集团有包括粮谷、食用油、肉食、乳品、茶叶、葡萄酒、休闲食品等多个品类在内的13条主要产业链,是隶属于国资委的国内最大的食品企业。中粮集团检测中心,负责集团的样品检测、技术研发、培训指导、制定检验计划、风险评估等工作,并于2014年底通过了国家认监委组织的CMA、CMAF、CNAS实验室认证。近期,分析测试百科网采访了中粮营养健康研究院分析检测副总工程师、中粮食品质量与安全中心技术总监杨永坛博士。

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中粮营养健康研究院分析检测副总工程师、中粮食品质量与安全中心技术总监 杨永坛

当前的食品安全检测重点和难点

  “随着食品安全工作的发展和技术的进步,食品安全检测在诸多方面面临更多的挑战。粮油食品中危害物的限量标准越来越低,近些年食品安全的监测工作也由目标化合物检测拓展至未知化合物的筛查。这些变化都对仪器设备、检测方法、检测人员提出了更高的要求。而检测能力是食品加工企业食品安全工作的基础,无论是标准法规的建立还是风险的管控,都需要在检测能力过关、检测体系完善的基础上进行。”杨永坛说。

  食品企业是一个利润相对较低的行业,因此检测过程必须考虑检测效率高、检测成本低。杨永坛谈到:“开发新的快速检测技术、新的检测方法的过程中,在降低检测成本方面,也会对我们提出较高的要求。虽然很多检测项目已经有了方法和设备,但快速检测方法会引起大家的重视,快检没有相关的标准,以后有可能在这方面制订相关的标准。这也是当前工作中较为重要的方面。”

  “新的食品安全法对食品加工企业提出了更高的要求,尤其是对于原料的把控和产品的检测方面都提出更高的要求,更主要的是,对于整个生产加工过程中的安全指标的监测、监控更应该引起关注。”杨永坛说。

   这些都是当前食品安全检测工作的重难点内容。杨永坛谈到,企业的食品安全工作除了考虑食品安全检测中的重点,更需要结合企业实际情况,建立适合自身的检测方法,企业的这种探索工作还要建立在低成本、操作简便、可重复的基础上。

  在企业进行品质管控的过程中,很多情况下现有的方法与企业的实际情况并不匹配,开发适合企业的检测方法,是杨永坛带领的色谱团队经常要做的工作。杨永坛为我们举例介绍了葡萄酒中农药残留检测方法的探索建立过程。他谈到,在探索建立方法之初,国内并没有葡萄酒中农药残留的相关检测标准,他的团队在方法建立过程中,首先是基于GB2763-2012对葡萄及相关水果的限量要求,其次是从葡萄种植源头入手,结合葡萄产区种植过程中可能使用的农药,从质量控制和食品安全角度,筛选出可能存在风险的农药,建立相应的检测方法进行重点监控。结合了工厂的实际情况后,杨永坛团队开发了检测52种农残的气相色谱-质谱方法,并在工厂中进行培训、推广使用,样品前处理的成本可控制在10元以下。对于不能使用气质进行检测的农残项目,不定期的在研究院采用液相色谱-质谱技术进行监控。这个过程就是基于企业的现状,建立集团食品安全的检测保障体系。同时,还需要根据国家相关标准,对现有方法进行改进,例如中粮现行的葡萄酒农残检测方法,就是基于GB2763-2014中对农残限量的要求而开发的。

  “我们的团队除了从事食品安全的检测及相关技术开发外,还结合企业的需求开发相应的检测技术,这也是我们的价值所在。比如说新品上市的时候必须标注相应的检测方法。如果有国家标准,跟着国家标准走,如果没有的话,需要有企业标准备案。”企业在开发一款乳品时,需要进行酵母葡聚糖的测定。当时供应商提供的方法是沉淀法,这种方法适用于原料的检测,并不适用于产品中葡聚糖的检测。“我们通过探索,开发了适合的配套检测技术。如果我们自己不开发相应的检测方法,产品就无法上市。”

  重点往往也是难点。当前,农兽残检测、未知添加物检测以及食品风险防控既是热点,同时也是难点。“未知物筛查一般要用高分辨质谱,比如我们用了Obitrip。”杨永坛说。

  在当前,食品安全成为了社会热点,很多人可能会忽视食品品质的问题。对此,杨永坛认为,现在对食品加工企业的要求不再仅仅满足于食品安全红线的把控,更重要的是如何在保证食品安全的同时,提升食品品质。“探索相关的食品质量指标的检测方法、食品营养成分等研究应当引起大家的关注。”

探索食品快检技术

  正如杨永坛所言,基于我国农业、食品加工业的现状,快速检测和筛查技术的需求亦显得比较突出,杨永坛团队在食品安全快速检测方面,也作了相应的探索。

  在兽药残留检测方面,杨永坛团队结合中粮集团肉食检测的需求,建立了β-兴奋剂、磺胺、全氟化合物、硝基呋喃、喹诺酮等的检测方法。在2013年建立了六种不同基质中的26种兽药残留高通量检测方法。近些年,国家标准对兽药残留的限量要求越来越低,企业进行检测主要使用液相色谱-质谱联用法,这种方法对于基层来说,成本比较高。2014年3月,杨博士团队到宿迁肉食企业做兽残液质方法的培训时,基于企业的需求,开始了β-兴奋剂快检方法的探索。最终,成功研制了针对3种兽药的快检胶体金试纸条,中粮肉食工厂订购了3000套试纸条/月进行首批试用。

  “令我们兴奋的是,这个产品在企业中用起来了,这对我们是一个肯定。这种快检技术的探索既结合了企业实际情况、兼顾了成本,同时也提升了我们自身的能力。”据了解,这种试纸条如果在肉食领域全面推广每年可节省快检费用约40万元。

把关食品安全的同时兼顾食品品质

  杨博士谈到,产品的质量指标是近一两年来中粮关注的重点。“首先就是维生素指标。维生素国家标准基本上使用紫外、荧光,对维生素B12用的是微生物检测方法,最近两年出现了一次进样进行多种维生素检测的色谱方法。”杨永坛说。

  配合食品研发进程,杨博士团队首先针对水溶性维生素,开发了一次进样检测9种水溶性维生素的方法。对于脂溶性维生素,首先根据企业的需要,协助企业开发了维生素E的四种异构体的测定方法。在2013年,尝试探索维生素A和维生素E的同时测定,该方法经过简单皂化、在线固相萃取后,再进行分析,该工作已发表在《分析化学》杂志上。目前,对于维生素D2、D3也有了更适合企业使用的检测方法。

  杨博士谈到,在此基础上针对维生素,还正在开发维生素A、维生素D2、维生素D3、维生素E的同时测定。同时,在水溶性、脂溶性维生素液相方法的基础上,也尝试开发液质的方法。

全二维色谱分析复杂样品时有优势

  杨博士也向我们分享了他在使用全二维气相过程中的心得体会。杨博士介绍,他最初在石油加工领域做清洁燃料中的硫化物时接触到全二维色谱,就“惦记”了它,经过调研后,决定试用。杨博士回忆,当时正好安捷伦公司推出流量调制式的全二维气相色谱仪,由他进行试用,接着又购置了两台leco公司的全二维气相色谱仪。配备TOF质谱,全二维色谱在分析复杂样品时具有很强的优势,但是在使用过程中也面临一些问题和挑战。杨永坛介绍如下。

  首先,对于调制解调器,不同的样品有不同的调制周期,需要人为选择。这种选择就对使用人员有更高的要求,需要技术人员真正懂得仪器。

  其次,就是全二维色谱有时能出几千个峰,如何同食品安全、石油化工等行业联系起来,这是全二维色谱分析需要突破的地方。

  另外,定性功能比较差,即使有了TOF质谱给出的定性信息,但准确率需要有所判断。

  最后,全二维色谱很少有相应的方法标准;如何保证保留时间的稳定性,这个关也要过。

  后记:作为一个大课题,小至分析测试行业,大至全社会,食品安全都是关注的重点和热点。如何让分析测试与食品安全应用结合起来?企业如何思考食品安全?杨永坛博士开展的工作从“高大上”的前沿研究,一直到真正适用于食品企业解决实际问题的检测,切实从当前存在的需求出发,做到了“落地”。同时,对于食品来说,安全只是基础,品质才是根本。就像杨永坛所说的,“关注食品品质探索食品质量指标的测定手段更是食品加工企业竞争力的体现”。相信随着当前食品安全的矛盾不再那么突出时,食品品质会是“更热的热点”。

  附:杨永坛简介

  杨永坛,1994年毕业于兰州大学化学系, 1999年在中国科学院兰州化学物理研究所获理学博士学位。曾在中国石化石油化工科学研究院从事石化色谱分析方法开发及教学工作11年,现任中粮营养健康研究院分析检测副总工程师,食品质量与安全中心技术总监。从事农残残留、兽药残留、食品添加剂、食品组成分析、产地溯源等与色谱-质谱技术相关的方法开发、技术服务等工作,并从事与食品安全相关的分析检测、标准法规等的技术管理工作。兼任中国色谱学会理事,中国分析仪器学会理事,北京色谱学会秘书长,是中国石化色谱技术的兼职培训师。已在国内外核心刊物发表论文70余篇,申请ZL和专有技术24项,参与编写专著三部(约15万字),制定行业标准1项,参与制定国家标准1项,获省部级科技进步奖四项。

  中粮食团检测中心简介

  食品质量与安全中心(下称中心)是中粮集团食品质量与安全检测中心,也是营养健康研究院各项研发活动的分析检测平台。中心以食品安全检测、食品质量保证体系、风险评估与可追溯、食品安全法规与标准为主要研究方向。以先进的仪器设备为手段,以优秀的专业人才为保障,对质量安全实施科学严谨的监测、鉴定和评价,保证“从田间到餐桌”全产业链食品质量与安全,为研发工作的顺利开展提供各种检测技术支撑。

  中心现有专业技术和管理人员约40人,其中高级职称4人,博士10人,硕士16人。中心拥有实验室面积6000 多平方米,配备国际先进的检测仪器和设备690余台(套),总资产近8000万元, 目前可开展集团主要产品的农药残留、兽药残留、重金属、微生物、转基因、添加剂、常规理化等共403个项目的检测,被国家粮食局授予“国家粮油食品标准研究验证测试中心”,并于近期通过国家CNAS认可和CMA、CMAF资质认定。中心能够提供粮油、食品、饲料相关检测技术服务;未知物成分分析鉴定;功效成分分离纯化以及定制化分析技术服务。秉承中粮营养健康研究院“立足生命科学,致力营养健康;服务产业链,研发好产品”的使命,中心始终坚持以客户需求为导向,为客户提供准确、权威的监测数据,满足各类科研分析需求。

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