2017年2月,國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”國家食品安全規(guī)劃》中明確提出，要加快建設(shè)食品安全檢驗檢測體系。對于食品企業(yè)來說，需要增加原料檢驗、生產(chǎn)過程動態(tài)監(jiān)測、產(chǎn)品配送流通檢測等檢驗設(shè)備，完善企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量控制、監(jiān)測系統(tǒng)和食品質(zhì)量可追溯體系。
檢驗檢測是食品安全監(jiān)管的核心手段，然而,傳統(tǒng)的抽樣檢測主要采用液相色譜、氣相色譜、原子吸收等大型精密分析儀器在實驗室進行測定。這些方法分析準(zhǔn)確，但耗時耗力，難以滿足田間地頭、生產(chǎn)基地、超市、批發(fā)市場、餐飲、加工等場所的快速檢測需求。在此背景下，國家大力支持農(nóng)產(chǎn)品、食品安全快速檢測能力的建設(shè)，近年來我國在食品安全快速檢測原理、技術(shù)、儀器裝備國產(chǎn)化和應(yīng)用方法研究方面開展了大量的工作，并取得了一些階段性成果。
針對典型問題提出方法和策略
農(nóng)業(yè)部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所聯(lián)合北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究中心、食品行業(yè)生產(chǎn)力促進中心、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研單位，經(jīng)過數(shù)年的研究積累，以典型食品的營養(yǎng)品質(zhì)參數(shù)和安全指標(biāo)為測量對象，在食品品質(zhì)檢測和摻假識別關(guān)鍵技術(shù)研究、快速檢測儀器設(shè)備研發(fā)、中小企業(yè)快速檢測公共服務(wù)平臺建設(shè)等三個方面進行了探索，取得了一系列創(chuàng)新性進展。2018年1月，該項目獲得長城食品安全科技獎，項目的完成人為朱大洲、韓平、屠振華、陳紅茜、盧林綱、王冬、賈文珅、王靖。該項目主要創(chuàng)新點如下：在食品品質(zhì)檢測和摻假識別關(guān)鍵技術(shù)方面，提出了系列建模方法和策略，并針對食品品質(zhì)檢測中的典型問題進行應(yīng)用。
優(yōu)化基于近紅外光譜的食品營養(yǎng)品質(zhì)檢測及摻假識別技術(shù) 針對食品的近紅外光譜吸收信號弱、背景復(fù)雜、模型適應(yīng)性差等技術(shù)難題，提出了利用多光程數(shù)據(jù)融合提升近紅外光譜分析模型預(yù)測精度的方法;確定了局部模型、轉(zhuǎn)移的局部模型、全局模型、優(yōu)化的全局模型等4種建模策略;提出了7種近紅外分析模型性能預(yù)判參數(shù)，以指導(dǎo)整個近紅外分析過程。應(yīng)用近紅外光譜對蘋果、蘋果汁、蜂蜜等食品的含糖量進行定量檢測，建立了蜂蜜中摻入果葡糖漿、果葡糖水等物質(zhì)的摻假識別模型，以及小麥面粉中摻入石灰等外源添加異物的快速鑒別模型。
提出X射線熒光光譜基體效應(yīng)校正的技術(shù) 圍繞便攜式土壤重金屬測量儀的研發(fā)需求，針對土壤的X射線熒光光譜存在譜峰重疊、Fe的Kα強峰干擾建模等問題，提出了“主、次峰相結(jié)合的特征譜區(qū)建模”、“全譜區(qū)及Fe峰加權(quán)系數(shù)法建模”，并結(jié)合優(yōu)化的樣品選擇方法，有效校正了土壤的基體效應(yīng)。
建立基于光譜的食品品質(zhì)劣變監(jiān)測技術(shù) 針對常見食品在加工、儲藏過程中發(fā)生部分品質(zhì)劣變的情況，建立了熒光光譜與常用的褐變表征參數(shù)，如非酶褐變指數(shù)(NEBI)、Lab顏色模式中的黃藍軸分量(b*)之間的關(guān)聯(lián)模型，從而利用高靈敏度的熒光光譜來預(yù)測果汁中美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物羥甲基糠醛(HMF)的含量，區(qū)分新鮮果汁與不同熱處理后的果汁，建立了基于熒光光譜的蘋果汁褐變及其品質(zhì)動態(tài)監(jiān)測方法。此外，采用近紅外光譜技術(shù)實現(xiàn)了陳化小麥粉的無損快速鑒別;采用近紅外光譜技術(shù)實現(xiàn)劣變花生的無損快速鑒別。
建立果蔬表面農(nóng)藥殘留分布情況可視化檢測技術(shù) 采用紅外顯微成像技術(shù)，以氯氰菊酯、毒死蜱以及阿維菌素為研究對象，對果蔬樣品表面的農(nóng)藥殘留以及生物農(nóng)藥摻假識別開展定性及定量檢測。提取出氯氰菊酯和毒死蜱主要分子結(jié)構(gòu)及其在紅外譜區(qū)的特征吸收峰，采用特征峰比對、二維相關(guān)分析等方法，對果蔬樣品表面的農(nóng)藥殘留以及生物農(nóng)藥摻假識別開展了定性及定量研究，實現(xiàn)了果蔬表面農(nóng)藥殘留的分布狀況、濃度大小的二維空間可視化分析。
易滿足快速篩查 實現(xiàn)便攜式測量
研發(fā)基于LVF的果品檢測光譜儀 針對現(xiàn)有分光技術(shù)在現(xiàn)場測量方面的不足，基于新型線性可調(diào)諧濾光片分光技術(shù)，研制新型果品檢測光譜儀，波段范圍850-1700nm，儀器無活動部件，適合現(xiàn)場便攜式測量。采用智能手機作為光譜采集處理平臺，可通過3G、4G網(wǎng)絡(luò)實時進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了水果糖度的快速檢測，通過內(nèi)嵌預(yù)測模型，在生鮮食品的現(xiàn)場品質(zhì)檢測方面具有較大應(yīng)用潛力。
研發(fā)基于×射線熒光的土壤重金屬含量快速檢測儀 針對重金屬污染日益成為農(nóng)產(chǎn)品源頭安全管控的趨勢，本項目研發(fā)了具有定位功能和地統(tǒng)計學(xué)分析功能的新型便攜式×射線熒光土壤重金屬速測儀，實現(xiàn)了土壤中重金屬砷、鉛、鉻、銅、鋅等元素的現(xiàn)場測定與分析，能夠滿足土壤重金屬污染快速篩查，成本僅為國外同類產(chǎn)品售價的1/2以下。
補齊檢測短板 提供快檢技術(shù)
在服務(wù)廣大中小食品企業(yè)方面，瞄準(zhǔn)食品中小企業(yè)在食品安全快速檢測能力上的欠缺，根據(jù)光電快速檢測設(shè)備的實際使用條件和需求，建立了系列常見農(nóng)產(chǎn)品、食品的近紅外分析檢測模型庫，以及不同技術(shù)方案的分析處理方法流程。在此基礎(chǔ)上建立了具有專業(yè)化服務(wù)能力食品中小企業(yè)快速檢測公共服務(wù)平臺，為食品行業(yè)中小企業(yè)提供食品品質(zhì)快速檢測服務(wù)。
該項目在執(zhí)行過程中，已出版學(xué)術(shù)專著5部，獲得多項授權(quán)發(fā)明專利和實用新型專利，獲得軟件著作權(quán)登記7項，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文47篇，其中SCI收錄23篇，EI收錄11篇。
該項目中所研發(fā)的食品營養(yǎng)品質(zhì)快速檢測技術(shù)、摻假識別技術(shù)、農(nóng)藥殘留可視化檢測技術(shù)、便攜式光譜儀、基于X射線熒光的土壤重金屬速測儀、中小企業(yè)快速檢測公共服務(wù)平臺，瞄準(zhǔn)了廣大食品企業(yè)對原材料和產(chǎn)品過程控制的檢測需求，具有廣闊的市場應(yīng)用前景，已在北京郊區(qū)果品檢測中進行示范應(yīng)用。所建立的中小企業(yè)快速檢測公共服務(wù)平臺，也為各地食品產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)的中小企業(yè)提供檢測服務(wù)，進行了數(shù)十批次的產(chǎn)品檢測。項目成果對于提高我國食品全產(chǎn)業(yè)鏈的品控水平、保障食品的質(zhì)量安全提供了有力支撐，有助于大型食品企業(yè)樹立品牌形象，也有助于政府加強對中小食品企業(yè)的監(jiān)管。
