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江西东华理工大学教授发明三种牛奶检测新技术

2008.10.22

中国江西新闻网10月21日南昌讯(殷学军 江光亮 特约记者 杨章跃 报道)“不到3分钟,我们发明的技术就可现场检测出牛奶是否合格。”东华理工大学教授陈焕文博士介绍,该校质谱研究室在牛奶现场检测技术研究领域取得重大突破,成功研制成两种廉价的现场检测技术和一种最快速灵敏的质谱检测新技术:即“散射透射光度法快速检测技术”;专一酶检测三聚氰胺的技术,能高灵敏地确定三聚氰胺含量;三是绿色直接化学电离质谱技术,可在1秒钟内判断三聚氰胺是否超标。“这三种方法原理各不相同,但都有开创性,且互为补充,能够最大程度地满足家庭、超市和实验室等不同用户对牛奶检测需要。”

中国科技核心期刊《岩矿测试》杂志特邀该团队发表研究成果,并在2008年第3期以“手持式消光光度计的研制及用于参杂牛奶的现场快速检测”为题,首次在国内推介该成果,产生了很好的社会效应。权威评审专家认为,该论文首次提出了一个检测牛奶品质的全新观点,并成功证明了“散射透射光度法快速检测技术”能快速区分合格牛奶和非正常牛奶,低成本地解决了消费者最为关心的牛奶品质问题,适于超市和普通家庭使用,具有广阔的应用前景。

散射透射光度法技术:现场3分钟区分真牛奶与各种掺杂牛奶

目前,由于国内牛奶奶源分散和牛奶检测复杂性等原因,不法分子可能在牛奶中添加牛尿、石灰水、尿素、三聚氰胺等有害物质多达百种。传统的牛奶检测思路是,对每个可能添加的有害物质进行排查,一旦发现该物质超标,则说明该牛奶不合格。要判断一盒牛奶是否合格,有时需将一百多个指标都检测一遍,否则就有可能被漏检。因此,传统的思路下导致检测费时费力,成本很高。

“我们转换思维另辟蹊径,借鉴传统中医诊断中注重整体信息的原理,从‘针对某个个体逐一进行检测’转变到‘注重整体’的检测。”陈焕文说,“如果牛奶整体合格,就表明其不含有任何非法添加物。因为,大多数消费者最关心的是牛奶是否合格,而不是到底掺杂了尿素还是牛尿或是大量水分等。”

根据此创新思路,他们从日常生活中观测的牛奶形态的宏观方面进行整体的把握,根据电磁辐射与物质相互作用的基本原理,结合现代分子光谱技术,设计了全新的检测方案,并且研制了廉价的牛奶品质检测专用手持式散射-透射光度计,能在3分钟内现场快速区分真牛奶与各种掺杂牛奶。这不仅能检测掺杂了不同物质(如添加1%的水、奶粉、过期牛奶、牛尿、尿素、三聚氰胺等)的牛奶,也可以排除重金属超标的牛奶,还可以区分利用不同原料(如米汤、豆粉、奶粉等)配置的密度与天然牛奶相同但品质不同的牛奶,解决了常规密度检测方法难以解决的难题,让这些劣质牛奶即使在躲避了密度检测这一关后,仍然能够在这个方法面前现形。

散射透射光度法仪器:造价不超1000元,有望为牛奶检测提供新标准

分光光度计是我国现阶段使用最多的低含量物质分析检测工具。在国内现场光度分析方法和小型化仪器的研制领域,陈焕文博士所有的研究成果均被顺利转化为商品,受到广大消费者的青睐,取得了良好的社会和经济效益。

东华理工大学研制的手持式散射-透射光度计属于消光光度计的一种,其大小如同一台小型半导体收音机,整机质量不超过300克,而且造价不到1000元,实用性强,现场检测成本低,适合广大家庭和超市使用。

“这项新技术不仅能使牛奶检测成本更低,效率更高,”有关专家称,“更重要的是,能从一个标准上进行界定不同的掺杂牛奶。”目前,国内婴幼儿奶粉事件发生的一个重要原因,就是此前三聚氰胺未作为检测项目,牛奶生产企业无标准可依,多数没有配备必要的检测设备,更没有配备这种新型的检测仪器。

“此项发明的突破性,就在于提出建立了一个全新的检测新思路和新方法。”陈焕文分析,东华理工大学发明的技术,可从源头上堵死牛奶掺杂的可能,尤其是杜绝“不掺杂三聚氰胺,但是掺杂没有列入检测名单的其它有害物质”的现象,为消费者能喝上安全放心的牛奶把好质量关。

绿色直接化学电离质谱技术:毫秒内判断三聚氰胺是否超标

牛奶中是一种典型的含有丰富蛋白质、氨基酸、多种维生素、脂肪等多组分的非均相复杂基体样品。在复杂基体样品的快速质谱分析领域,陈焕文博士研究团队发明了“电喷雾萃取电离技术”、“活体呼出气体检测技术”等世界开创性成果,获得了诺贝尔奖得主约翰•芬恩教授等的公开赞誉,其中“中性解吸活体采样电喷雾萃取电离质谱技术”论文还被世界顶级期刊英国《自然》杂志转载,产生了良好的国际影响。

为建立一个具有高灵敏度、高特异性的乳制品中三聚氰胺快速检测方法,陈焕文博士研究团队与北京理化分析测试中心刘清博士等合作,在最短的时间内,开发了基于直接化学电离质谱的快速检测技术,能够在不到1秒的时间内判断奶粉中三聚氰胺的含量是否超标。该方法具有很高的灵敏度,对三聚氰胺标准物质的检测限达到8.8ng/kg,而且不需要采用任何有毒试剂,整个工作过程对操作人员、环境和样品均无污染,特别适合质量监督部门在实验室内对牛奶等食品进行快速分析。

“东华理工大学发明这三种牛奶检测新技术原理各不相同,可针对不同目的选用相应的创新技术。”陈焕文解释,消费者如需在现场快速廉价地判别牛奶是否掺杂,则首选散射—透射光度分析技术。如需专门检测掺杂牛奶中的三聚氰胺,则可采用廉价的现场酶检测技术,方法准确、快捷,不受其它物质的干扰。绿色的直接化学电离质谱法是目前分析速度最快、检测灵敏度最高的方法,既能够获得掺杂组分的种类信息,也可以知道掺杂物含量的高低,适用于实验室大批量样品中不同掺杂组分的同时测定。但是,由于目前仪器较贵,一般不适宜在现场或个体消费者使用。

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