蛋白质检测技术在食品真伪鉴别中的应用

◎ 柳训才

（厦门市燕之屋丝浓食品有限公司，福建 厦门 361100）

食品安全是我国重大的民生问题，是人们对食品消费的基本要求。但在食品加工过程中，部分商家为了获取巨额利润，对食品进行了掺假，导致市场上产品鱼龙混杂、真假难以辨别，这可能会导致食品安全问题。目前已有一些检测方法用于判别食品的真伪，如快检试剂盒用于测定地沟油、DNA 检测技术测定驴肉和牛肉、指纹图谱检测蜂蜜等。此外，气相色谱法、液相色谱法、红外光谱法及生物学技术也可用于食品真伪鉴别。本文概述了蛋白质检测技术在食品掺假鉴别中的应用，以期为后续食品真伪鉴别技术的发展提供参考。

1 蛋白质检测技术概述

蛋白质检测技术是一系列用于检测、分析和鉴定蛋白质的方法和工具。蛋白质作为生物体中重要的功能分子，对其进行检测对于生物学、医学、食品科学等领域具有重要意义。蛋白质检测技术包括光谱法、电泳法、质谱法和免疫学方法等。其中，光谱法是通过测定蛋白质在特定波长下的吸光度或荧光发射进行检测，包括紫外-可见光谱、红外光谱和荧光光谱等，可用于蛋白质浓度的定量测定，以及结构和功能的分析。电泳法是通过蛋白质在电场中的迁移速度差异进行分离和鉴定。常见的电泳法包括凝胶电泳、等电聚焦和二维电泳等，可用于分析蛋白质的分子量、电荷、等电点和组成等信息。质谱法是通过测定蛋白质分子的质量和质量-电荷比来进行分析和鉴定，包括质谱仪和质谱成像等。除了以上方法，还有一些新兴的蛋白质检测技术，如质谱成像、蛋白质芯片和单分子检测等，这些方法在提高检测灵敏度、准确性和高通量方面具有优势。总的来说，蛋白质检测技术在生命科学和医学研究中发挥着重要作用。不同的蛋白质检测技术可以相互结合，为蛋白质的研究和应用提供多种手段和工具。随着科技的不断进步，蛋白质检测技术将进一步推动生物学和医学领域的研究进展。

2 蛋白质检测技术在食品鉴别中的应用

2.1 乳及乳制品真伪鉴别

乳及乳制品消费占全球食品行业20%～30%[1]，动物乳制品对人类健康起到重要作用。乳及乳制品中蛋白质组成、蛋白活性物质及蛋白多态性是掺假乳检测和鉴别的有效检测指标。阿力木·吾布力等[2]利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术识别掺伪新疆特种乳中的牛乳成分，最低可检10%掺假，该方法能够快速、有效分离不同乳清蛋白以及掺伪的牛乳乳清蛋白。TRIMBOLI 等[3]利用毛细管电泳法对绵羊/牛脱脂奶混合物中的母羊奶进行定量，通过常规毛细管电泳方法进行血和尿蛋白分析，实现了碱性缓冲液中脱脂牛奶蛋白的分离，可有效识别母羊或牛奶中的脱脂奶蛋白质谱，该方法具有较高的精密度和准确度，可检测假牛奶最低含量为5%。DU 等[4]利用流动注射质谱技术（Flow Injection Mass Spectrometry，FIMS）与化学计量学相结合，分析了22 种纯牛奶和25 种对应物，其中掺入了0.5%、1.0%、3.0%、5.0%和10.0%（w/w）的大豆、豌豆和乳清蛋白分离物。通过主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）、偏最小二乘判别分析（Partial Least Squares Discriminant Analysis，PLS-DA）和支持向量机（Support Vector Machine，SVM）分类模型发现，该方法可以从纯牛奶中分类出掺假牛奶，说明FIMS 结合化学计量学可能是检测牛奶掺假的有效方法。KE 等[5]建立了HPLC-MS/MS 法检测4 种酪蛋白和2 种主要乳清蛋白特征肽段的分析方法，该方法可以同时测定这些蛋白质的含量，准确区分不同类型的乳制品，并鉴定相关成分。此外，通过Biolynx 软件计算预测筛选特征肽段，并经LC-QTOF-MS 技术分析后通过数据库检索确认，采用同位素标记的特征肽作为内标以补偿基质效应，可用于评估在实际检测婴儿配方奶粉中的掺假成分。

2.2 肉品真伪鉴别

肉类掺假、制假等问题严重影响消费者健康。近年来，很多学者利用蛋白质检测技术对肉类进行掺假鉴定，如HUANG 等[6]建立了液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱法（Liquid Chromatography-Quadrupole Time-of-Flight Tandem Mass Spectrometry，LC-QTOF-MS/MS）用于从热加工肉制品中检测和鉴定兔子特异性肽标记物，从23 种不同的肌原纤维蛋白和肌浆蛋白中鉴定出一组49 个独特的熟兔肽标记，用以区分兔子与其他常见食用动物物种。PRANDI等[7]采用液相色谱-质谱联用法识别和量化复杂食品基质（如肉酱）中的8 种不同肉类，方法检出限和定量限分别为0.15%～0.68%和0.53%～2.30%。MONTOWSKA 等[8]利用四极杆飞行时间液质联用技术检测来自各种商业禽肉产品（香肠、法兰克福香肠、肉酱）功能性蛋白质添加的非肉类蛋白质，结果发现该技术可以检测到加工禽肉制品中大豆（43 个肽段）、牛奶（9 个肽段）、蛋清（12 个肽段）中致敏性蛋白的大量热稳定肽标记物。ZHOU 等[9]利用激光烧蚀电喷雾电离质谱技术对5 种新鲜肉类样品（鸡肉、鸭肉、猪肉、牛肉和羊肉）进行了分析，每组数据采集时间在30 s 内，采用主成分分析结合偏最小二乘判别分析，对鸡肉、鸭肉、猪肉、牛肉和羊肉分别选择18 个、19 个、18 个、17 个和15 个标记物进行鉴定，判别准确率均为100%，结果表明该法是一种快速、可靠的肉类鉴别技 术。MONTOWSKA 等[10]采 用LC-QTOF-MS/MS技术成功鉴定了20 种新的鸡、鸭和鹅所特有的热稳定肽标记物，该方法能够高效检测出3 种肉类混合物中极低浓度的鸡肉（仅占1%）和猪肉（仅占1%），以及法兰克福香肠中0.8%的牛肉蛋白。LI 等[11]建立了一种定量测定加工肉制品中猪肉含量的液相色谱-串联质谱方法，选取碳酸酐酶3 中3 个肽段作为猪肉的特异性定量多肽，该方法表现出了高灵敏度、高特异性、重复性强和较低的定量检测限，因此可用于不同类型、不同含量的肉制品检测、鉴定。康超娣等[12]以物种特异性多肽为研究对象，利用液相色谱-串联质谱技术对牛肉制品中掺假猪肉与鸡肉进行相对定量分析，结果发现该方法能够准确地鉴别牛肉制品。

2.3 食用油脂掺假鉴别

近年来，我国油脂生产量和消费量处于稳步上升阶段。食用油作为人们日常生活烹饪过程中不可缺少的食品，同时也是人体获取能量和营养物质的一部分重要来源[13]。食用油脂的真伪、掺伪以及质量等与消费者的健康息息相关。然而，食用油实际情况不容乐观，地沟油事件、橄榄油掺伪等屡见不鲜。翁嘉等[14]利用反相液相色谱-蒸发光散射检测器对菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油、花生油和橄榄油中甘油三酯进行分离并建立甘油三酯指纹图谱，结果表明，面积归一化法与甘油三酯的指纹图谱结合可用于食用植物油鉴定和掺假鉴别。韩玉泽等[15]基于固相微萃取-气相色谱法对青海省不同品种和产地的亚麻油脂进行挥发性成分分析并构建指纹图谱，能够有效鉴别亚麻籽油中掺伪花生油、葵花籽油、芝麻油、玉米油、菜籽油及大豆油。常颖萃[16]利用气相色谱法分析茶籽油中掺伪不同含量的玉米油脂肪酸成分和含量，通过观察油酸和亚油酸含量的变化趋势，能够快速检测出样品中掺伪玉米油的含量，该方法较为高效且具有较高的灵敏度和准确度。王兴瑞等[17]基于固相微萃取-气相色谱法对青海省不同品种和产地的亚麻油脂进行挥发性成分分析并构建指纹图谱，能够有效鉴别亚麻籽油中掺伪花生油、葵花籽油、芝麻油、玉米油、菜籽油及大豆油。该团队还采用高效液相色谱/蒸发光散射检测器对亚麻油脂的三酰基甘油组成进行分析，并建立甘油三酯标准指纹图谱，该方法可准确鉴定青海省亚麻籽油中掺入的其他植物油。王李平等[18]采用气相色谱-质谱技术对花生油及其香精中挥发性成分进行分析，结果表明该技术能鉴别花生油掺伪其香精油，检出限为0.01%。

2.4 保健品真伪鉴别

2.4.1 燕窝真伪鉴别

燕窝因其珍贵的成分和独特的滋补功效而深受国内外消费者喜爱。但市场上燕窝质量参差不齐，常出现品质低劣、掺假或造假燕窝及其制品，因此对燕窝原料进行真伪鉴别意义重大。由于燕窝含有的糖蛋白高达60%[19]，许多学者将蛋白质组学技术运用于燕窝真伪鉴别。GUO 等[20]采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术获得燕窝蛋白质条带，其可应用于燕窝地理来源及环境溯源。WU 等[21]使用二维凝胶电泳技术对来自14 个不同国家产地的燕窝样本进行了检测。通过分析燕窝特有的蛋白质，开发了一种可以用于掺杂银耳燕窝检测的方法，并且该方法的检出限为10%。该研究为燕窝行业提供了一种快速、可靠的技术，可以有效地鉴别掺杂银耳的燕窝，以保证产品的质量和消费者的利益。林洁茹等[22]利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对燕窝及其掺假物中的可溶性蛋白进行了鉴别研究，从电泳图谱上可见真燕窝与伪燕窝之间存在明显差异，该技术可以作为鉴别燕窝真伪的依据。

2.4.2 蜂蜜真伪鉴别

蜂蜜相比于蜂王浆是一种更加普遍且物美价廉的天然营养食品，一直以来备受各国消费者的喜爱。江唯健[23]利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱法对蜂王浆主蛋白进行定性分析，并进一步通过超高效液相色谱-电喷雾三重四极杆质谱进行定量分析，结果发现蜂王浆与蜂蜜中的MRJPs 组成一致，说明蜂蜜的特异性内源蛋白是MRJP 1～3，常见糖浆掺假物无法替代，能够有效鉴定蜂蜜的真实性。佘僧[24]采用元素分析-串联稳定同位素质谱法对油菜蜂蜜进行分析，结果表明碳、氢、氧稳定同位素比值可用于不同产地油菜蜂蜜的溯源。陈延延等[25]利用电子鼻、顶空固相微萃取与气相色谱-质谱法对川西高原不同蜂蜜进行挥发性成分分析，结果表明电子鼻联合气相色谱-质谱法能够有效识别不同来源蜂蜜的挥发性成分。

2.4.3 阿胶真伪鉴别

阿胶具有滋润养颜、润燥止血、强心补肺、强身健体以及增强免疫力等功效，适用人群广[26-28]。近年来，阿胶及其制品市场需求快速增长，驴皮原料短缺，市场供不应求，导致市场阿胶质量参差不齐，阿胶及其制品的质量无法保证，因此对其原料进行真伪鉴别意义重大。邓书鸿等[29]采用核磁共振氢谱结合化学计量学方法对阿胶进行鉴别研究，通过主成分分析和i-PLS分析对谱图进行模式识别，该方法分类能力强，能够对真伪阿胶进行准确判断。许茜等[30]利用核磁共振氢谱结合多种多元统计分析方法对14 种不同来源的动物胶样品进行检测，研究结果表明该方法能有效鉴别出猪皮胶和工业用骨胶，能区分驴皮胶和非驴皮胶。

2.4.4 人参真伪鉴别

人参是一种传统中药材，研究人员一般采用高效液相色谱法分析人参皂苷，或者采用聚合酶链式反应鉴别人参的种类。随着生活水平的不断提高，人们对自身健康越发关注，对人参的需求量不断增加，在利益驱使下人参制假、掺假现象屡见不鲜。有研究人员采用基质辅助激光解吸电离-质谱成像技术对人参组织切片进行分析，成功开发出一种能够准确区分不同年限人参的方法，且该方法能够区分人参、三七和西洋参，可为消费者提供更可靠的选择和购买指南。严华等[31]通过高效液相色谱技术建立了西洋参、人参和三七的特征谱图，该方法快速、准确、灵敏度高，可为鉴别同属药材品种提供理论依据。宋茜等[32]通过对人参和西洋参进行HPLC 谱图采集后结合聚类分析和主成分分析比较两者差异，建立的化学识别模型能够快速、准确地鉴别人参和西洋参。

3 结语

蛋白质检测技术在过去几十年中取得了巨大的进展，但仍存在一些挑战和需要解决的问题。蛋白质检测技术已广泛应用于各个领域，包括食品原料和产品的质量控制、食品真伪鉴别、产地溯源以及食源性致病菌检测等，尤其为食品真伪鉴别提供了新方向和新技术，可有效解决食品安全质量问题。通过对食品中蛋白质进行定性或者定量分析，不仅能够确定食品中是否有掺假物，还可以确定掺假物的物种、含量和来源。但是蛋白质检测技术并不能完全解决食品掺假问题，仍需要继续完善和改进。例如，蛋白质检测技术的操作自动化、高通量、规模化、检测灵敏度、样品前处理、重现性、提高分离效果与高分辨率等仍是食品检测领域未来需要攻克的难题。