施姿鶴，Josef VOGLMEIR，劉 麗

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210095）

肉是人類飲食的重要組成部分，因其富含蛋白質(zhì)、脂肪、鐵、鋅及VB6等人體正常生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)，而廣受消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。近年來(lái)，隨著肉類消費(fèi)量的快速增長(zhǎng)，摻假問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。肉制品摻假是指用一些價(jià)格低廉大量可用的原料來(lái)替代實(shí)際成分，如鴨肉、雞肉和鼠肉等低價(jià)肉替代高價(jià)的牛肉和羊肉；加工肉制品摻入動(dòng)物內(nèi)臟、組織；或在某些情況下添加亞硝酸鹽、色素、防腐劑等食品添加劑使摻假肉制品在感官上更受歡迎[2-4]。加工肉制品的原料肉在經(jīng)過(guò)切碎、混合、加熱以及殺菌等一系列復(fù)雜處理過(guò)程后，原有的形態(tài)特征已經(jīng)改變，無(wú)法輕易鑒定[5-6]。肉及其加工制品摻假不僅損害消費(fèi)者的利益、破壞市場(chǎng)秩序，還可能危害消費(fèi)者的身體健康如過(guò)敏問(wèn)題、摻假物有毒，甚至在一定程度上引起宗教問(wèn)題[7]。因而，采取準(zhǔn)確、高效、靈敏的鑒別技術(shù)鑒定摻假肉品具有重大意義。摻假肉品的鑒別主要包括以下3 個(gè)方面：1）肉類來(lái)源的鑒定（如野生與養(yǎng)殖肉類、有機(jī)與傳統(tǒng)肉類、地理來(lái)源）；2）肉類替代鑒定（肉類成分由其他動(dòng)物物種、組織、脂肪或蛋白替代）；3）鑒定非肉類成分添加劑（如水、添加劑）。隨著現(xiàn)代儀器及分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，肉品摻假的定性定量鑒別方法也更為多樣化。本文就國(guó)內(nèi)外肉及其加工制品摻假鑒別技術(shù)的研究進(jìn)展、各自存在的問(wèn)題以及開(kāi)發(fā)新方法的展望進(jìn)行了綜合論述，以期為肉類食品安全監(jiān)控和市場(chǎng)管理提供指導(dǎo)。

1 肉類產(chǎn)品摻假鑒別方法

傳統(tǒng)的摻假鑒別方法如感官和形態(tài)學(xué)判別已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)下肉及其加工制品的安全控制需求，目前常用的方法有基于蛋白質(zhì)組學(xué)的免疫和質(zhì)譜（mass spectrometry，MS）技術(shù)，基于DNA的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）鑒別手段，以及光譜、傳感器等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。表1就應(yīng)用于肉品摻假鑒別方面的方法進(jìn)行了總結(jié)。

表1 肉及其加工制品摻假鑒別主要方法Table 1 Major methods for adulteration identification of meat and meat products

1.1 蛋白質(zhì)組學(xué)分析法

蛋白質(zhì)組意為一個(gè)基因組表達(dá)的所有蛋白質(zhì)，包括不同亞型的蛋白和蛋白質(zhì)翻譯后修飾。肉類富含蛋白質(zhì)，同種生物間蛋白組具有相對(duì)保守性，不同生物間蛋白組在含量、結(jié)構(gòu)上存在一定差異，因而蛋白質(zhì)可作為生物標(biāo)記物鑒別肉品摻假[8]。常見(jiàn)的基于蛋白質(zhì)組學(xué)分析肉及其制品摻假的方法有免疫分析法、電泳分析法和MS分析法。

1.1.1 免疫法

免疫法中最常用的是ELISA，ELISA是將抗原抗體反應(yīng)的高度特異性與酶促反應(yīng)的高效性相結(jié)合的一種免疫學(xué)分析技術(shù)，自20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)后廣泛應(yīng)用于肉類及其加工制品摻假檢測(cè)[9]。ELISA的基本原理是：抗原或抗體吸附在固相載體表面，酶結(jié)合抗原或抗體后仍保持其酶活性與免疫活性，通過(guò)加入相應(yīng)的抗原或抗體，根據(jù)反應(yīng)后底物顏色的變化來(lái)判斷免疫反應(yīng)的進(jìn)行與否。Djurdievic等[10]開(kāi)發(fā)了一種基于單克隆抗體5D2 ELISA定量檢測(cè)熟紅肉中（豬肉、牛肉、羊肉、鹿肉、馬肉）添加熟禽肉（雞肉和火雞肉）的量。單克隆抗體5D2對(duì)雞和火雞的熟骨骼肌可溶性蛋白有很強(qiáng)的特異性，基于該方法理論上能檢測(cè)到紅肉中質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的熟禽，且ELISA信號(hào)與火雞肉和雞肉濃度的相關(guān)性強(qiáng)（r＞0.994）。Mandli等[11]采用辣根過(guò)氧化物酶結(jié)合抗豬免疫球蛋白G多克隆抗體ELISA檢測(cè)牛肉中豬肉摻假情況，在直接ELISA和競(jìng)爭(zhēng)性ELISA基礎(chǔ)上，研發(fā)出免疫傳感器。通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性免疫傳感器能在20 min內(nèi)檢測(cè)到牛肉中0.01%的豬肉摻假量。酶聯(lián)免疫技術(shù)在鑒別肉類摻假方面具有快速、靈敏、重現(xiàn)性好以及檢測(cè)成本低等優(yōu)勢(shì)，但存在對(duì)一些物種有交叉反應(yīng)，試劑選擇性高，不能同時(shí)分析多種成分等問(wèn)題，并且加工肉制品中抗原易溶解，實(shí)驗(yàn)結(jié)果容易出現(xiàn)假陽(yáng)性。

1.1.2 MS技術(shù)

MS分析是蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)中確定和精確定量復(fù)雜生物樣品（如肉類和肉制品）蛋白質(zhì)和多肽的基本工具。MS法是一種測(cè)量離子質(zhì)荷比（質(zhì)量-電荷比）的分析方法，在蛋白質(zhì)組學(xué)中，通過(guò)將分離技術(shù)與MS技術(shù)相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)不同動(dòng)物來(lái)源蛋白或多肽的鑒別。

1.1.2.1 凝膠電泳結(jié)合MS技術(shù)

采用經(jīng)典的一維（one-dimensional，1D）和二維（one-dimensional，2D）凝膠電泳技術(shù)可以分離定量蛋白質(zhì)，凝膠電泳結(jié)合MS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高分辨率蛋白地分離和準(zhǔn)確定量。Kim等[12]用雙向凝膠電泳（two-dimensional gel electrophoresis，2DE）結(jié)合MS從鮮肉和凍融肉的滲出物中檢測(cè)到了450 種蛋白質(zhì)，鮮肉中有15 種蛋白質(zhì)表達(dá)量較高（P＜0.05），其中有22 種蛋白質(zhì)可用于區(qū)分鮮肉和凍融肉。Montowska等[13]分析了16 種混合肉糜（由豬肉、牛肉、雞肉、鴨肉、鵝肉和火雞肉混合而成）及上述6 種肉為原料的15 種法蘭克福香腸中肌球蛋白輕鏈亞型結(jié)構(gòu)的不同，結(jié)果表明混合肉糜中10%的其他物種添加量能夠被檢測(cè)到。Naveena等[14]比較了2DE和非膠分級(jí)分離電泳（OFFGEL electrophoresis，OGE）分別結(jié)合MS技術(shù)檢測(cè)不同比例混合的山羊肉、綿羊肉和水牛肉。以從肌球蛋白輕鏈（myosin light chain，MLC）1和MLC2中獲得的特異肽為生物標(biāo)志物，2DE結(jié)合MS能檢測(cè)到水牛肉中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%山羊肉和綿羊肉，而OGE結(jié)合MS技術(shù)能檢測(cè)到0.1%的山羊肉和綿羊肉摻假量。凝膠電泳結(jié)合MS技術(shù)鑒別肉品摻假具有一定的局限性，其中凝膠電泳較難分離分子質(zhì)量過(guò)大或過(guò)小的蛋白，并且特異性標(biāo)記蛋白或肽不易找到。

1.1.2.2 色譜-串聯(lián)MS技術(shù)

色譜法利用蛋白或者多肽在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動(dòng)相對(duì)固定相中的蛋白或者多肽進(jìn)行洗脫，不同的成分會(huì)以不同的速度沿固定相移動(dòng)，最終達(dá)到分離的效果。蛋白酶解產(chǎn)物經(jīng)色譜-MS聯(lián)用技術(shù)電離分析后，可獲得每個(gè)肽段的MS圖，借助蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)肽段比對(duì)分析，進(jìn)而尋找特異性肽標(biāo)記物。古淑青等[15]利用超高效液相色譜-四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜（ultra-performance liquid chromatography-quadruple/electronic orbitrap-high resolution mass spectrometry，UPLC-Q/Extractive HRMS）和高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜（UPLC-triple-quadruple mass spectrometry，UPLCTriple-QqQ-MS）相結(jié)合的方法，鑒定了牛肉、鴨肉、豬肉和雞肉中20 個(gè)特征肽段，建立了檢出限低于0.5%的羊肉摻假鑒別測(cè)定方法。Watson等[16]建立了一種分析肉中肌紅蛋白多肽的LC-MS方法，提取了豬肉、牛肉、羊肉和馬肉中肽段，運(yùn)用MS的多反應(yīng)監(jiān)控（multiple-reaction monitoring，MRM）高效篩選出肽生物標(biāo)記物，該方法具有檢測(cè)牛肉中1%馬肉添加量、羊肉中1%豬肉添加量和羊肉中1%牛肉添加量的潛力。水煮、油炸和燒烤等常用肉制品加工方式會(huì)導(dǎo)致一些蛋白的變性或者肽段降解，因而熱穩(wěn)定肽的鑒定具有重大的應(yīng)用價(jià)值。Wang Guiji等[17]對(duì)豬肉、雞肉、鴨肉、牛肉和羊肉等五種生肉和熟肉進(jìn)行全蛋白和多肽分析，以期尋找熱穩(wěn)定肽生物標(biāo)記物。經(jīng)超高效液相色譜串聯(lián)三重四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜法（UPLC-quadruple-time-of-fight mass spectrometry，UPLC-Q-TOF-MS）結(jié)合MRM在5 個(gè)物種的生肉中鑒別了34 種肽生物標(biāo)記物，其中有20 種是熱穩(wěn)定性肽。Li Yingying等[18]提出一種基于UPLC-MS/MS同時(shí)檢測(cè)豬肉、牛肉、羊肉、雞肉、鴨肉、大豆、花生、豌豆等8 個(gè)物種的高通量MS方法，根據(jù)多肽的序列長(zhǎng)度、覆蓋率以及熱穩(wěn)定性等參數(shù)篩選8 個(gè)物種中的特異性多肽。使用這種方法，有可能檢測(cè)到8 個(gè)物種中任何一個(gè)的0.5%的摻假量。色譜-MS聯(lián)用技術(shù)基于蛋白質(zhì)組學(xué)原理，摻假鑒別準(zhǔn)確率高，但需要繁瑣的樣品前處理，通常要經(jīng)過(guò)蛋白分離富集或蛋白酶解，時(shí)間成本高；對(duì)于分析經(jīng)過(guò)乳化、殺菌或加入其他食品添加劑的加工肉制品等復(fù)雜樣品較為困難；液相色譜、MS等儀器昂貴，并且需要一定的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。

1.2 DNA分析法

脫氧核苷酸是核苷酸單元相連接形成多聚核苷酸鏈，再通過(guò)折疊、卷曲形成具有特定空間構(gòu)型的生命大分子。DNA作為細(xì)胞中的主要遺傳物質(zhì)，在物種間具有高度保守性。DNA相較于蛋白質(zhì)具有更強(qiáng)的耐熱性，存在于所有生物體細(xì)胞中并不受物質(zhì)形態(tài)的影響，因而被廣泛應(yīng)用于肉類摻假檢測(cè)[19-21]。目前DNA分析法的技術(shù)主要有DNA雜交和聚合酶鏈反應(yīng)。其中DNA雜交方法操作繁瑣、靈敏度低，尤其是對(duì)于摻假肉等混合樣品的檢測(cè)比較困難，因而PCR是肉類產(chǎn)品摻假檢測(cè)中的常用方法。

1.2.1 多重PCR

PCR是設(shè)計(jì)不同物種特定基因片段的引物大量體外擴(kuò)增DNA，通過(guò)得到的PCR產(chǎn)物的大小而鑒別物種的技術(shù)。多重PCR是在一個(gè)PCR反應(yīng)體系當(dāng)中加入多對(duì)引物，可快速、準(zhǔn)確地同時(shí)擴(kuò)增多個(gè)DNA靶點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)肉類及其加工制品高效鑒別[22-23]。Li等[24]根據(jù)線粒體細(xì)胞色素b差異性位點(diǎn)設(shè)計(jì)了4 種禽類（火雞、鴕鳥、雞和鴨）的特異性引物，通過(guò)多重PCR技術(shù)實(shí)現(xiàn)4 種肉的鑒別。Tafvizi等[25]使用牛肉、雞肉和大豆引物進(jìn)行多重PCR，檢測(cè)牛肉漢堡中摻假現(xiàn)象。結(jié)果表明，該技術(shù)能鑒別牛肉漢堡中雞肉和大豆蛋白的摻假，可應(yīng)用于其他加工肉制品的檢測(cè)。Prusakova等[26]開(kāi)發(fā)了一種優(yōu)化的多重PCR方法，基于8 種肉類線粒體ATPase序列差異設(shè)計(jì)鑒別引物并構(gòu)建同時(shí)鑒定5 種常見(jiàn)肉類（牛肉、羊肉、豬肉、雞肉和火雞）和3 種常見(jiàn)違禁肉類（貓、狗、老鼠）的多重PCR反應(yīng)體系，此方法可以在單次PCR中準(zhǔn)確鑒別8 種肉類，檢測(cè)靈敏度可達(dá)皮克級(jí) DNA。多重PCR技術(shù)鑒別肉類摻假速度快、準(zhǔn)確率高，但對(duì)于樣品DNA純度要求高，各鑒別物種在PCR反應(yīng)中易相互干擾。

1.2.2 PCR-RFLP

CR-RFLP是利用PCR擴(kuò)增一段保守基因序列，再使用適當(dāng)?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行酶切，通過(guò)分析酶切后的產(chǎn)物的特異性進(jìn)而判別不同DNA來(lái)源[27]。Kumar等[28]以線粒體細(xì)胞色素b基因?yàn)榘悬c(diǎn)，采用PCR-RFLP法鑒別了極其相近的幾個(gè)物種。通過(guò)Alu1和Taq1雙酶切PCR產(chǎn)物，可有效鑒別黃牛肉、水牛肉、綿羊肉、山羊肉和豬肉。Ali等[29]以PCR-RFLP技術(shù)，用四對(duì)引物分別從兔肉、老鼠肉、松鼠肉擴(kuò)增出了123 、108、243 bp基因片段，并使用指紋圖譜技術(shù)鑒定了酶切后的特征性基因片段。同時(shí)，使用該方法能鑒別出香腸中0.1%的老鼠肉或松鼠肉摻假。Hossain等[30]選取來(lái)自線粒體細(xì)胞色素b和ND5的基因靶點(diǎn)，模擬肉制品加工過(guò)程，驗(yàn)證所取基因靶點(diǎn)在加熱和高壓下均穩(wěn)定。通過(guò)雙基因靶向多重PCR-RFLP結(jié)合指紋圖譜鑒別黃牛肉、水牛肉和豬肉，能檢測(cè)到0.1%的摻假量。此外，對(duì)馬來(lái)西亞20 種清真牛肉香腸的檢測(cè)結(jié)果表明：PCR-RFLP有應(yīng)用于加工肉制品的潛力。PCR-RFLP鑒別摻假特異性強(qiáng)、對(duì)PCR和酶切結(jié)果的雙重驗(yàn)證保證了其準(zhǔn)確度高，但限制性核酸內(nèi)切酶酶切時(shí)易受目標(biāo)基因序列中酶切位點(diǎn)隨機(jī)突變的影響，易產(chǎn)生不確定的檢測(cè)結(jié)果，重復(fù)性較差。

1.2.3 qPCR

qPCR是在PCR體系中加入染料或者探針等熒光基團(tuán)，通過(guò)熒光信號(hào)強(qiáng)度變化實(shí)時(shí)監(jiān)控反應(yīng)中DNA濃度的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)肉類產(chǎn)品進(jìn)行鑒別并定量[31]。Lubis等[32]開(kāi)發(fā)了一種基于ZEMTM探針的新型qPCR技術(shù)，豬肉DNA最低檢出限達(dá)1 pg/μL，理論上能在羊肉、牛肉中檢測(cè)到0.001%豬肉摻假。朱揚(yáng)等[33]制備了生牛肉和經(jīng)干、蒸、煮、燉、煎、炸、烤制處理的牛肉制品中摻入不同比例（10%、5%、1%、0.1%）豬肉的二元混合肉，通過(guò)普通PCR和qPCR擴(kuò)增來(lái)自線粒體基因Cytb序列，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定性和定量檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不同加工方式對(duì)肉中DNA含量、純度和穩(wěn)定性確實(shí)存在顯著性影響，但不影響摻假源的檢出。該方法對(duì)于清真肉類及其加工制品的監(jiān)控具有廣闊的應(yīng)用前景，為實(shí)現(xiàn)加工肉制品質(zhì)量監(jiān)控提供了可能。Kang等[34]采用SYBR Green 熒光定量PCR法檢測(cè)牛肉漢堡中豬肉的摻假量，通過(guò)比較優(yōu)化兩種常用DNA提取法和五種常用DNA量化方法，最終能在牛肉漢堡中檢測(cè)到0.01%豬肉含量。qPCR實(shí)現(xiàn)了肉類產(chǎn)品摻假的定量檢測(cè)，為對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行精確控制提供了可能。

1.2.4 數(shù)字PCR

數(shù)字PCR是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種核酸精確定量技術(shù)，通過(guò)將模板大量稀釋到單個(gè)反應(yīng)單元進(jìn)行目標(biāo)分子的PCR擴(kuò)增，根據(jù)各個(gè)反應(yīng)體系中熒光值結(jié)合泊松分布原理確定原始基因模板的絕對(duì)拷貝數(shù)。這種定量方法無(wú)需考慮引物擴(kuò)增效率，且不依賴內(nèi)標(biāo)基因或標(biāo)準(zhǔn)曲線，具有靈敏度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)[35]。Floren等[36]以核基因F2為靶點(diǎn)，定量檢測(cè)了不同加工肉制品中原料肉的含量，并對(duì)牛肉中的摻假豬肉、馬肉進(jìn)行監(jiān)控。結(jié)果表明，運(yùn)用數(shù)字PCR，樣品中DNA最低檢出限為0.001%，最低定量限為0.01%。任君安等[37]以單拷貝持家基因DNA復(fù)制蛋白A（replication protein A，RPA1）為靶基因，開(kāi)展了羊肉中摻假豬肉的微滴式數(shù)字PCR定量檢測(cè)研究。該方法定量限為1%，且在5%～80%范圍內(nèi)絕對(duì)誤差小于±1.30%，相對(duì)誤差小于±10%，準(zhǔn)確度高。Wang Qiang等[35]基于數(shù)字PCR鑒定山羊和綿羊肉，通過(guò)模擬肉丸和9 種商業(yè)肉制品，驗(yàn)證了數(shù)字PCR應(yīng)用于肉制品中羊肉檢測(cè)的可行性。數(shù)字PCR作為一種新型的DNA擴(kuò)增技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)DNA的絕對(duì)定量，在肉制品摻假方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于目前數(shù)字PCR只能絕對(duì)定量樣品中DNA的量，對(duì)于如何將DNA的拷貝數(shù)轉(zhuǎn)換成相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍處于起步階段。另一方面，數(shù)字PCR檢測(cè)通量低，且所需儀器昂貴。

1.3 傳感器法

傳感器技術(shù)是能將待測(cè)物質(zhì)的特異性成分，通過(guò)轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的物理化學(xué)信號(hào)輸出，從而對(duì)各種組分進(jìn)行定性和定量分析的技術(shù)。電子鼻和電子舌是常用于肉類產(chǎn)品摻假鑒別的傳感器技術(shù)。

1.3.1 電子鼻

電子鼻是基于人類對(duì)氣味的識(shí)別機(jī)制而設(shè)計(jì)的，氣敏傳感器吸附氣味分子，所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)入信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行一定的分析，最后由模式識(shí)別系統(tǒng)完成對(duì)復(fù)雜氣體的綜合分析并呈現(xiàn)結(jié)果[38]。李芳等[39]建立了一種利用PEN3電子鼻快速鑒別鴨肉、鵝肉和雞肉的方法，采用線性判別式（linear discriminant analysis，LDA）和判別因子分析（discriminant factor analysis，DFA）方法建立識(shí)別模型，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，電子鼻能區(qū)分3 種鮮禽肉以及加熱禽肉，準(zhǔn)確率達(dá)95%以上。張娟等[40]利用電子鼻結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法對(duì)牛肉中摻入豬肉進(jìn)行分析。采用K均值聚類分析法和平均值法提取特征風(fēng)味值，通過(guò)主成分分析（principal component analysis，PCA）和LDA分析定性檢測(cè)摻假牛肉。在此基礎(chǔ)上，又建立了偏最小二乘（partial least squares，PLS）、多元線性回歸（multiple linear regression，MLR）和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（back propagation neural network，BPNN）等模型預(yù)測(cè)摻假牛肉中豬肉的含量，所建模型預(yù)測(cè)相關(guān)性系數(shù)R2均大于0.978，其中BPNN模型預(yù)測(cè)效果最佳，R2＞0.999，均方根誤差低于1%。

1.3.2 電子舌

電子舌是根據(jù)人物味覺(jué)模式所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，由傳感器獲得味覺(jué)信號(hào)，再經(jīng)過(guò)信號(hào)處理系統(tǒng)和模式分析系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理加工，其基本原理與電子鼻相似。Zhang Xinzhuang等[41]采用TS-5000Z電子舌區(qū)分和牛、安格斯牛和西門塔爾，通過(guò)測(cè)定不同樣品中粗蛋白、脂肪、灰分、膽固醇等化學(xué)組分及風(fēng)味包括酸味、鮮味、咸味、苦味、澀味、苦后味等，結(jié)合主成分分析能快速區(qū)別這三個(gè)品種的牛肉。Haddi等[42]建立了一種區(qū)分牛肉、綿羊肉和山羊肉的電子舌檢測(cè)方法，通過(guò)PCA對(duì)所得的電子舌數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以鑒別3 種肉，同時(shí)可區(qū)分不同貯藏時(shí)間的肉樣。

電子鼻和電子舌在肉類摻假檢測(cè)方面具有快速、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但存在一定的缺陷。一方面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性不高、無(wú)法定量分析；另一方面加工肉制品中組成成分復(fù)雜，僅用電子鼻和電子舌等技術(shù)鑒別準(zhǔn)確率不高，可與其他技術(shù)如氣相-MS聯(lián)用等提高檢測(cè)準(zhǔn)確度。

1.4 光譜分析法

光譜分析法是以肉類及其加工制品中一些基本組成成分如水分、蛋白質(zhì)、脂肪酸或脂質(zhì)在不同波長(zhǎng)下產(chǎn)生光譜不同為原理。光譜技術(shù)因其檢測(cè)速度快、樣品前處理簡(jiǎn)單甚至無(wú)需樣品前處理以及不破壞樣品原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)逐漸被應(yīng)用于食品質(zhì)量安全控制。目前在肉類摻假檢測(cè)方面，主要有紅外光譜法、拉曼光譜、HSI和LIBS。

1.4.1 紅外光譜

紅外光譜是指頻率在0.7～500 μm之間的電磁波，能引起分子中振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，通過(guò)檢測(cè)紅外線被吸收的情況可得到不同物質(zhì)的紅外吸收光譜。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用近紅外光譜（near-infrared spectroscopy，NIR）和中紅外光譜（mid-infrared spectroscopy，MIR）監(jiān)控肉類摻假研究較多。Alamprese等[43]通過(guò)傅里葉近紅外光譜（Fourier transform-near infrared spectroscopy，F(xiàn)T-NIR）和多元分析法分析新鮮的、凍融的和煮熟的肉末，鑒別牛肉末中火雞摻假問(wèn)題。同時(shí)建立了R2＞0.884預(yù)測(cè)均方差＜10.8% PLS回歸模型，應(yīng)用偏最小二乘判別分析（partial least squares discrimination analysis，PLS-DA）對(duì)牛肉摻假樣品進(jìn)行判別，預(yù)測(cè)的靈敏度和特異度值均大于0.84和0.76。本研究表明，F(xiàn)T-NIR與適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量學(xué)方法相結(jié)合不僅適用于鮮肉產(chǎn)品中，而且在凍融和熟肉樣品中也適用。Hu Yaxi等[44]利用FT-NIR分析了6 種類型的牛肉糜中摻假牛內(nèi)臟和豬內(nèi)臟的情況，利用優(yōu)化的PLSR模型，鑒定摻假牛肉的準(zhǔn)確率達(dá)99%，精準(zhǔn)識(shí)別摻假內(nèi)臟類型且能對(duì)五種內(nèi)臟添加量進(jìn)行量化（R2＞0.81），檢出限低于10%。Wu Ting等[45]對(duì)挪威鮭魚和黑龍江鮭魚進(jìn)行鑒別，使用FT-NIR并采用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)方差、乘性散射校正和歸一化等方法優(yōu)化PLS-DA模型。對(duì)于校正和交叉驗(yàn)證樣本集，優(yōu)化的PLS-DA模型的相關(guān)系數(shù)系數(shù)分別為0.99和0.98，均方誤差分別為2.3%和4.0%，鑒別鮭魚摻假準(zhǔn)確率達(dá)90%。白京等[46]以含有不同比例肥肉的豬肉摻入解凍羊肉卷為檢測(cè)對(duì)象，利用PLS進(jìn)行建模分析，所得到的建模集和預(yù)測(cè)集相關(guān)性系數(shù)分別為0.969和0.953，填補(bǔ)了純瘦肉和肥瘦相間肉的摻假檢測(cè)空白。Rady等[47]建立了分析肉末中摻假植物源性蛋白的可見(jiàn)NIR法，所建PLSR模型對(duì)摻假鑒別準(zhǔn)確率高達(dá)100%，為NIR法檢測(cè)加工肉制品摻假提供了可能。Abu-Ghoush等[48]采用MIR結(jié)合PLS-Kernel預(yù)測(cè)模型對(duì)牛肉中摻假豬肉進(jìn)行控制，該方法能檢測(cè)到牛肉中1.4%的豬肉摻假量，對(duì)于清真食品安全管理具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.4.2 拉曼光譜

拉曼光譜是基于拉曼散射效應(yīng)的分析物質(zhì)成分及其結(jié)構(gòu)的技術(shù)，拉曼譜帶與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與樣品組成物質(zhì)本身的極化率有關(guān)，因此不同肉類特定組成成分所產(chǎn)生的拉曼譜帶不同，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)摻假鑒別[49-50]。Boyaci等[51]將拉曼光譜和化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合，對(duì)49 份來(lái)自羊肉和馬肉的脂肪進(jìn)行鑒定，并建立PCA模型對(duì)牛肉中摻假羊肉進(jìn)行預(yù)判，所建模型能在30 s內(nèi)鑒別牛肉摻假25%～75%馬肉。Zhao Ming等[50]利用分散拉曼光譜檢測(cè)牛肉漢堡中牛肉摻假內(nèi)臟，根據(jù)900～1 800 cm-1處拉曼峰值生成指紋圖譜。同時(shí)建立PLS-DA和軟獨(dú)立建模分析（soft independent modeling of class analogy，SIMCA）模型，摻假牛肉判別準(zhǔn)確率達(dá)90%，所建的PLS-DA模型對(duì)于摻假牛肉中脂肪的添加量能得到3.8%的交互驗(yàn)證均方差和0.85的預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)。拉曼光譜作為一種新興的食品摻假檢測(cè)技術(shù)，目前應(yīng)用于肉類摻假檢測(cè)仍存在著背景熒光信號(hào)干擾多、儀器昂貴、檢測(cè)限高等問(wèn)題，需要海內(nèi)外學(xué)者進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)。

1.4.3 高光譜成像

HSI是一個(gè)強(qiáng)大的分析技術(shù)，將光譜技術(shù)和成像技術(shù)集成到一個(gè)系統(tǒng)中，能同時(shí)獲得樣品的物理特征如形狀、大小和顏色等外部信息以及化學(xué)組成成分等內(nèi)部信息[52-54]。HSI又稱為超立方體，高光譜圖像以（x、y、λ）形式儲(chǔ)存，其中（x、y）代表物體的空間信息，λ代表樣品的光譜信息[55]。不同的肉類產(chǎn)品化學(xué)成分以及組成結(jié)構(gòu)不同，通過(guò)收集其空間信息和光譜信息數(shù)據(jù)信息結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法分析，可實(shí)現(xiàn)肉類產(chǎn)品的定性和定量。Xiong Zhenjie等[56]基于HSI的光譜信息和紋理信息鑒別土雞和普通肉雞，采用連續(xù)投影算法提取了9 個(gè)最佳波長(zhǎng)，30 個(gè)紋理特征，并基于數(shù)據(jù)融合構(gòu)建PLS-DA模型，土雞和肉雞鑒別準(zhǔn)確率高達(dá)93.33%。Kamruzzaman等[57]將HSI、多元分析和圖像處理結(jié)合起來(lái)，鑒定豬肉、牛肉和羊肉。基于6 個(gè)最佳波長(zhǎng)建立了PLS-DA模型，總體分類準(zhǔn)確率為98.67%。在此基礎(chǔ)上，該學(xué)者采用HIS可視化牛肉中豬肉的摻假，選取430、605、665、705 nm 4 個(gè)波長(zhǎng)作為最佳波長(zhǎng)，構(gòu)建多元線性回歸（multiple linear regression，MLR）模型，可預(yù)測(cè)牛肉末中2%～50%豬肉摻假率，預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)Rp為0.985、預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)誤差為4.172%[58]。高光譜結(jié)合了光譜技術(shù)與成像技術(shù)，兼具兩者優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在著一定的缺陷。高光譜技術(shù)分析樣品獲取的數(shù)據(jù)受光源強(qiáng)度、移動(dòng)速率、鏡頭高度以及外界因素等影響較大，且存在較多冗余信息，需要進(jìn)行復(fù)雜的降維處理來(lái)提取有用的數(shù)據(jù)；另外，建立定量預(yù)測(cè)模型需要有龐大的樣本量。

1.4.4 激光誘導(dǎo)擊穿光譜

LIBS是一種基于激光的光譜技術(shù)，利用激光脈沖激發(fā)樣品形成等離子體。等離子體在冷卻過(guò)程中能發(fā)射出輻射光，收集輻射光并進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)被測(cè)樣品中各元素的定性和定量[59-60]。LIBS可同時(shí)測(cè)定不同肉類產(chǎn)品中各類元素，基于不同樣品元素組成差異能快速、準(zhǔn)確地鑒別摻假。Bilge等[61]采用LIBS分析了牛肉、豬肉、雞肉中Zn、Mg、Ca、Na和K含量差別，應(yīng)用PCA對(duì)3 種肉判別，鑒別準(zhǔn)確率達(dá)83.37%，并采用PLS分析牛肉中摻假豬肉、牛肉中摻假雞肉兩種混合肉，檢出限分別為4.4%和2.0%。Chu Yanwu等[59]利用LIBS技術(shù)建立了一種有效的肉類鑒別方法，采用乘性散射校正（multiplicative scatter correction，MSC）方法對(duì)光譜進(jìn)行預(yù)處理，然后利用K-最近鄰（K-nearest neighbor，KNN）模型對(duì)校正后的光譜進(jìn)行識(shí)別。結(jié)果表明：MSC與LIBS相結(jié)合鑒別6 種肉（扇貝、蝦、豬肝、牛肉、雞肉以及扇貝和蝦的混合肉）的準(zhǔn)確率高達(dá)100%。Velioglu等[62]基于牛肉及其內(nèi)臟（肝臟、腎臟、心臟、脾臟和肺）中Na、K、Mg、Ca和Fe組成差異，以LIBS結(jié)合PCA能成功鑒別純牛肉和內(nèi)臟摻假牛肉，應(yīng)用PLS定量檢測(cè)牛肉中內(nèi)臟摻假量，檢出限達(dá)3.8%，預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)R2為0.947，為香腸、漢堡等加工肉制品中內(nèi)臟摻假檢測(cè)提供了一定的參考依據(jù)。LIBS檢測(cè)肉類及其加工制品摻假速度快、特異性強(qiáng)，但存在靈敏度低、實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性差等問(wèn)題。同時(shí)樣品的表面形狀、基體效應(yīng)、樣本分布不均和混合不充分等因素都會(huì)影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因而需要對(duì)肉樣進(jìn)行一定的預(yù)處理，使樣品盡量保持均勻一致的狀態(tài)。

2 結(jié) 語(yǔ)

MS、PCR、紅外光譜、高光譜等技術(shù)在肉及其加工制品摻假檢測(cè)中應(yīng)用廣泛，但均有各自的局限性，因此根據(jù)不同的樣品情況選擇合適的鑒別方法極其重要。總而言之，肉類的摻假鑒定方法可以分為無(wú)損檢測(cè)和有損檢測(cè)兩大類。

無(wú)損檢測(cè)因其檢測(cè)速度快、不損傷樣品、適合自動(dòng)檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在肉類產(chǎn)品摻假檢測(cè)方面得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。無(wú)損檢測(cè)中的傳感器方法在檢測(cè)準(zhǔn)確度方面差強(qiáng)人意，還有較大的改進(jìn)空間。光譜技術(shù)具有準(zhǔn)確度高、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是需要根據(jù)不同的樣品建立相應(yīng)的模型，而且通常得到的數(shù)據(jù)龐大，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，提取有用信息較為麻煩。未來(lái)需要改進(jìn)的方面包括：建立相應(yīng)的各個(gè)產(chǎn)品模型的數(shù)據(jù)庫(kù)，便于快速在線分析；開(kāi)發(fā)有效的算法，高效提取特征數(shù)據(jù)；與其他鑒別手段聯(lián)用，同時(shí)達(dá)到鑒別準(zhǔn)確率高、速度快、檢出限低、無(wú)損等優(yōu)勢(shì)。

在有損檢測(cè)技術(shù)中，基于蛋白質(zhì)組學(xué)的鑒別方法準(zhǔn)確度和精確度高，但所使用的設(shè)備昂貴，檢測(cè)成本較高?；跇悠稤NA的PCR鑒別法因靈敏度高、檢出限低的優(yōu)點(diǎn)而具有比蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)更好的應(yīng)用空間，然而該技術(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)困難，易受DNA污染降解、復(fù)雜基質(zhì)效應(yīng)干擾和擴(kuò)增方法的影響。未來(lái)可以開(kāi)發(fā)相應(yīng)的DNA芯片技術(shù)，以簡(jiǎn)化復(fù)雜操作。但是，對(duì)于一些DNA含量較少的樣品或在加工過(guò)程中DNA被污染降解的樣品，就必須選擇基于蛋白質(zhì)組學(xué)的鑒別手段。蛋白質(zhì)組學(xué)研究中，由于在加工過(guò)程中蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性較差，容易降解變性，不易獲得重復(fù)性較好的檢測(cè)結(jié)果，因此未來(lái)研究方向可以以蛋白質(zhì)的翻譯后修飾如糖基化作為鑒別指標(biāo)。蛋白質(zhì)的N-糖基化修飾非常穩(wěn)定且物種特異性比較高，用于肉與肉制品的摻假鑒定將是一個(gè)新的、具有特殊優(yōu)勢(shì)的選擇。