打击食品诈骗

食物是生命的基本成分之一。我们大多数人去超市，选择我们想要的食物，准备好，然后吃。这让我们相信我们购买的食品是安全的，而且包装上包含了关于其内容物的准确信息。

然而，随着我们的世界比以往任何时候都更加紧密地联系在一起，食物链现在可以跨越整个地球，包括一个由食品生产商和制造商组成的复杂网络。与此同时，法规也在不断变化。这是参与食物链的每个人的作用，以确保产品是安全的食用，并完全符合他们在包装标签上所说的。但在最近发生了几起备受瞩目的食品欺诈事件后，消费者开始意识到他们的食物可能含有多余的成分。

意识的时代

根据检测到的污染物类型，食品安全大致可分为两类:残留或欺骗性。残留污染是指由于生长条件或与外界因素意外接触而无意中残留的有毒化合物。这类最著名的污染物是残留的农药，这些农药可能在对作物进行处理后没有被清除，或者当重金属在受污染的土壤中生长后融入作物中时没有被清除。

2017年发生了一起臭名昭著的残留污染事件，当时杀虫剂氟虫腈的存在导致欧洲各地召回和销毁了数百万只鸡蛋。¹另一个例子是包装中使用的化学物质的转移。例如，塑料中用于增加弹性的邻苯二甲酸盐化学物质被认为会渗入与包装接触的食品中。²

另一方面，欺诈性污染物包括那些故意添加到产品中的化学物质。这种类型的污染通常被称为食品欺诈，是整个行业和全世界普遍存在的问题。

什么是食品欺诈?

食品欺诈，也被称为食品掺假，指的是一种有目的的改变食品销售的行为。这可能是添加、歪曲或篡改食品，据估计，这将使食品行业付出代价每年400亿美元(300亿英镑)．

食品欺诈并不是一个新现象。几十年来，它在业内被广泛报道，在此之前已经存在了数百年。一些最古老的例子发生在18世纪和19世纪，包括给牛奶浇水，用粉笔粉给牛奶或面粉着色，甚至在葡萄酒或啤酒中添加铅。现代特征识别技术的出现使该行业识别和打击食品欺诈的能力发生了重大变化。

然而，现代的食品欺诈事件继续将食品欺诈推向公众的视野。一个典型的例子是2013年英国发生的马肉丑闻。但当代最臭名昭著的食品欺诈事件可能发生在2008年的中国。数十万婴幼儿在食用了被三聚氰胺污染的奶粉后患病。三聚氰胺是一种富含氮的化合物，用于工业生产塑料、化肥和阻燃产品等各种商品。如今，气相色谱-质谱联用常被实验室用于分析污染物，如三聚氰胺，因为它能提供更可靠的样品分析。^3.

有许多食品产品都是食品欺诈的常见目标。这些食物包括酒精、蜂蜜、橄榄油、海鲜和果汁。就海鲜而言，食品欺诈可以简单到贴错标签(有意或无意;无意的错误标签通常不被认为是食品欺诈，而可能是质量控制不佳的结果)。例如，2018年一项分析加拿大鱼类的研究发现，平均25%的海鲜被贴错标签，其中鲷鱼的贴错标签率高达91%。⁴海鲜欺诈已经蔓延到美国Oceana的研究在纽约也发现了同样普遍的错误标签。

打击食品欺诈需要准确了解食品中的成分。这需要详细的分析特性，以识别和量化食品中的潜在污染物。

用红外光谱照射污染

为了打击食品欺诈，科学家需要获得能够轻易识别食品中掺假或污染物的技术。红外(IR)光谱学是整个行业中最受认可的技术之一。这种方法既快速又经济，并提供了证据，可以帮助科学家发现和识别各种食品的成分。

在红外光谱技术应用于食品分析的几十年里，技术的进步使其成为揭露食品欺诈的理想工具。它可以快速为用户提供给定样本的详细光谱，然后对其进行分析以获取信息。

多项研究调查了多种食品中掺假物的存在。例如，一项研究发现，标签上含有牛至的草药实际上含有许多不同植物的叶子。在这种情况下，红外光谱的差异提供了重要证据，证实了橄榄或桃金金叶的存在，而不是牛至叶。⁵

为了识别食品欺诈，科学家需要一个强大的红外仪器和相应的软件来分析产生的光谱。珀金埃尔默公司的掺假筛选软件就是一个很好的例子，它可以为科学家提供掺假迹象。它在未知样本和库中已知“纯”样本的光谱之间进行比较。例如，如果科学家正在分析奶粉样品，“掺假筛选”软件将把任何新样品的光谱与已知样品的光谱进行比较。掺假的样品将含有不同的峰，这对应于添加的不同化学物质。正是这些峰值可以帮助科学家发现污染的类型和来源，同时提供快速和简单的合格/不合格分析，以表明掺假。⁶

再以橄榄油为例。在全球范围内，随着过去几十年需求的增加，它是最常见的掺假食品之一。此外，橄榄油产品可以根据其质量进行分类。与标准替代品相比，特级初榨橄榄油是一种优质产品，因为它的制备和生产时间较长。因此，它的价格较高，这使得它很容易受到食品欺诈的影响。特级初榨橄榄油被稀释或用低质量的油(如葵花籽油、大豆油和菜籽油)代替是很常见的。

红外光谱测试可以识别和量化掺假样品中不同油的存在。因为每种食用油都有相似的分子骨架，所以红外光谱都是相似的。然而，甘油三酯主链上有轻微的化学基团变化，可导致红外光谱中可区分的峰，从而进行识别。一旦确定了掺假物，污染物可以通过将混合样品与一系列已知混合物进行比较来量化。⁷

用质谱法鉴定超低浓度污染物

在某些可疑的食品欺诈案例中，仅使用红外光谱检测是不够的。相反，需要更敏感的技术来帮助发现超低浓度的化合物，如生物标志物或痕量污染物。

在这种情况下，科学家通常采用质谱法。质谱是科学家可用的最强大的分析工具之一，能够识别低至十亿分之一浓度的化合物。在食品分析中，液相色谱与串联质谱联用是常见的。在这里，色谱分离分析物之前，他们的检测和分析通过质谱。

一个需要使用质谱分析的食品掺假例子是猪肉的鉴定。对于很多人来说，由于他们的宗教或其他信仰，猪肉或猪肉产品的消费是严格禁止的。因此，食品制造商和分销商必须定期使用能够识别各种产品中猪肉痕迹的表征方法。

检测产品中猪肉的一种有用方法是通过鉴定猪肉特有的某些肉肽和生物标记物。然而，生物标记物需要超灵敏的仪器才能在复杂的肉类样本中识别它们。在PerkinElmer的研究中，发现了猪肉特有的三种生物标志物多肽。然后，科学家们可以使用QSight 400三重四极质谱仪的高功率来识别标有牛肉、鸡肉、鸭肉或羊肉的产品中的猪肉。对产品进行定性还可以确保贴上无猪肉标签的产品实际上兑现了他们的承诺。⁸

食品欺诈和召回会对我们的食品供应和消费者信心产生破坏性影响。正因为如此，食品制造商在食品欺诈影响消费者之前发现并打击它变得越来越重要。最终，这需要制造和生产现场采用、整合和利用先进的分析方法。

红外光谱和质谱等方法已准备好成功识别未知污染物，防止食品欺诈，并为全球人民改善食品质量。