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食品質(zhì)量控制是成功產(chǎn)品制造過程中的關(guān)鍵步驟。它旨在確保公眾消費(fèi)安全的食品，沒有與污染或接觸過敏原相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，還有助于打擊可能破壞食品真實(shí)性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的欺詐活動(dòng)。由于以上原因，開發(fā)快速而強(qiáng)大的食品質(zhì)量控制分析方法非常重要。MALDI-TOF質(zhì)譜法是一種成熟且廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)。與其他分析技術(shù)相比，它因其分析速度、簡單性和穩(wěn)健性而特別受到贊賞。本文我們將介紹一些基于MALDI-TOF的食品質(zhì)量控制應(yīng)用示例，旨在使用島津的小型臺(tái)式MALDI-TOF儀器解決食品摻假和安全問題。

美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）對食品欺詐的定義：一種出于經(jīng)濟(jì)動(dòng)機(jī)的摻假（EMA），當(dāng)有人故意遺漏、取出或替代食品中有價(jià)值的成分或部分時(shí)就會(huì)發(fā)生。當(dāng)有人在食品中添加某種物質(zhì)以使其看起來更好或更有價(jià)值時(shí)，也會(huì)發(fā)生EMA。為什么食品分析很重要？食品安全中食品摻假、身份驗(yàn)證和可追溯性、地理來源評估確認(rèn)、毒性等，都離不開食品分析技術(shù)。

島津MALDI-TOF

•?食品質(zhì)量控制解決方案?•

（一）特級(jí)初榨橄欖油認(rèn)證

使用島津MALDI EasyCare系列和eMSTAT Solution進(jìn)行三酰甘油分析和機(jī)器學(xué)習(xí)。

特級(jí)初榨橄欖油（EVOO）是高級(jí)別的橄欖油，因?yàn)槠洫?dú)特的生產(chǎn)工藝，即在寒冷的條件下僅通過機(jī)械壓榨來壓碎橄欖果實(shí)，從而保持其化學(xué)平衡和特性。

EVOO也被認(rèn)為是一種營養(yǎng)品，因?yàn)樗哂酗柡?、單不飽?/span>和多不飽和脂肪酸以及多酚、生育酚和甾醇等次要成分的理想平衡，從而提供營養(yǎng)和健康益處。

EVOO可通過添加更便宜的植物油（如棕櫚油、油菜籽油、向日葵油、榛子油、果渣油和其他植物油）而摻假，是易受攻擊的目標(biāo)。三酰甘油（TAG）占油的90%以上，TAG的組成對于每種類型的油都是獨(dú)特的，因?yàn)橹舅岬谋磉_(dá)是植物特異性的。

我們提出了一種簡單而強(qiáng)大的分析方法，使用MALDI-TOF MS和多元分析/機(jī)器學(xué)習(xí)來解決EVOO摻假問題。

無基質(zhì)LDI-MS直接分析EVOO中的三酰甘油

PCA得分圖：三種EVOO、向日葵油和摻向日葵油的EVOO的良好分離

RandomForest的機(jī)器學(xué)習(xí)分析

所有78個(gè)“未知”數(shù)據(jù)（EVOO，摻有葵花油的EVOO）都被正確分類，從而證明該模型是100%準(zhǔn)確的。

（二）糖果中磺化偶氮染料的檢測

使用島津MALDI-8030或MALDI-8030 EasyCare負(fù)離子模式檢測。

合成著色劑是一種廣泛應(yīng)用于食品、制藥和化妝品制造的添加劑。其中，磺化偶氮染料因其穩(wěn)定性、在水中的溶解性和低成本而廣受歡迎。在食品中，著色劑用于：i）使食物更具吸引力和食欲；ii）提供或增強(qiáng)已經(jīng)存在的顏色；iii）糾正顏色的自然變化。在歐洲，著色劑受到歐洲食品安全局（EFSA）的嚴(yán)格監(jiān)管，以確保人類使用的安全。在歐盟，一些著色劑被標(biāo)記為可能與兒童注意力缺陷多動(dòng)障礙（ADHD）有關(guān)：日落黃FCF（E110）、檸檬黃（E102）和阿羅拉紅AC（E129）。食品制造商必須在含有相關(guān)染料的產(chǎn)品上貼上警告標(biāo)簽。

島津MALDI-TOF能夠檢測糖果中磺化偶氮染料，成功檢測到糖果產(chǎn)品中預(yù)期的著色劑和產(chǎn)品標(biāo)簽中報(bào)告的著色劑。

（三）生肉種類鑒別

使用島津MALDI EasyCare系列和主成分統(tǒng)計(jì)分析軟件。

生肉食品中的摻雜物會(huì)用另一種可能不適合人類食用的廉價(jià)食品部分或完全替代的形式。2013年，馬肉丑聞在歐洲成為大新聞，那里的牛肉產(chǎn)品被發(fā)現(xiàn)含有大量馬肉（高達(dá)100%）。

使用島津MALDI-TOF和多元分析來篩選生肉，可確定物種來源。

各種肉類的MALDI-MS蛋白質(zhì)圖譜（100%）

不同肉類的蛋白質(zhì)分布有顯著差異

四種肉類組（100%）和50%混合物的PCA評分圖

單個(gè)肉類類型和混合物的良好分組分離（50%）

（四）鑒別麥盧卡蜂蜜真?zhèn)?/span>

使用島津臺(tái)式MALDI EasyCare系列。

麥盧卡蜂蜜是由蜜蜂使用原產(chǎn)于新西蘭的細(xì)精屬植物（Leptisperum scoparium）的花蜜生產(chǎn)的。據(jù)報(bào)道，麥盧卡蜂蜜具有健康益處和相關(guān)品質(zhì)，包括抗菌活性、抗氧化和抗炎特性。麥盧卡蜂蜜偽劣品包括糖和糖漿的混合、與廉價(jià)蜂蜜替代品的混合、花卉和地理來源的錯(cuò)誤標(biāo)簽。新西蘭初級(jí)工業(yè)部引入了基因和化學(xué)測試，通過識(shí)別獨(dú)特的標(biāo)記來證明麥盧卡花粉和蜂蜜的真實(shí)性，其中包括Leptosperin，這是用于UMF（獨(dú)特麥盧卡因子）分級(jí)的真實(shí)性關(guān)鍵標(biāo)記。

島津使用MALDI-TOF檢測麥盧卡蜂蜜的關(guān)鍵標(biāo)記物，從而區(qū)分麥盧卡/非麥盧卡產(chǎn)品。

蜂蜜多酚提取的MALDI-MS圖譜

在麥盧卡蜂蜜樣品中檢測到幾種麥盧卡蜂蜜標(biāo)記物，包括Leptosperin，這是真實(shí)性的關(guān)鍵標(biāo)記物。在非麥盧卡蜂蜜樣品中未檢測到任何麥盧卡蜂蜜標(biāo)記。

（五）快速鑒別A1/A2和純A2混合牛奶

使用島津臺(tái)式MALDI EasyCare系列。

5000年至10000年前，所有奶牛生產(chǎn)的牛奶都含有A2 β酪蛋白，當(dāng)時(shí)歐洲奶牛突然發(fā)生突變，促使它們生產(chǎn)富含A1 β酪蛋白的牛奶。突變涉及編碼β-酪蛋白序列第67位氨基酸的基因，其中變體A2具有脯氨酸，而變體A1具有組氨酸。

普通牛奶含有A1和A2 β酪蛋白的混合物。A2牛奶是由牛奶中只自然產(chǎn)生A2 β酪蛋白的奶牛制成的。幾項(xiàng)研究表明，純A2牛奶比混合A1/A2牛奶有更好的消化率，所以A2純牛奶就有了溢價(jià)。因此，區(qū)分混合A1/A2和純A2牛奶的測試對于質(zhì)量控制或確定摻假非常重要。

島津MALDI-TOF可用于區(qū)分A1/A2和僅A2的牛奶。

樣品板上酶切僅需15min

以上MALDI-TOF在食品分析中的應(yīng)用案例和解決方案適用島津最新發(fā)布的產(chǎn)品MALDI EasyCare系列。EasyCare功能可輕松進(jìn)行自我維護(hù)，將增加實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)行時(shí)間，提高分析效率。臺(tái)式機(jī)體積小，可以安裝在任何實(shí)驗(yàn)室中。

參考資料：

島津應(yīng)用新聞MO485、MO483、MO498及其他資料。

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