食品基質復雜、供應鏈條長，安全監管難度大。檢驗檢測是確保食品符合安全標準的關鍵手段。隨著食品安全新形勢和新業態的高速發展，食品安全檢測技術也面臨著前所未有的挑戰。新型食品種類、未知非食用物質和環境污染物的出現，對食品安全檢查技術提出了更高的要求。面對新挑戰，我院張峰首席專家團隊在食品安全未知風險偵查、過程風險溯源和實時精準檢測方向取得新突破。
在食品安全未知風險偵查研究方向，建立了新型未知有害物的質譜偵查技術：當前食品安全檢測技術主要聚焦于已知化合物。其檢測方式大致分類兩類：一是嚴格按照既定標準進行檢測，二是通過標準品建立數據庫從而進行篩查。但這些檢測模式存在明顯的短板，即僅能夠對已知風險進行檢測，面對未知風險缺乏有效的偵查手段，往往處于被動狀態，難以做到及時有效的防控。團隊針對有害物偵查技術缺失的問題，闡明了基于高分辨質譜的那非類有害物等軟電離質譜裂解規律，建立了未知有害物的質譜偵查技術。應用該技術，在民生領域案件查辦“鐵拳”行動中，從實際樣品中發現9種結構完全未知的新型那非類有害物，為食品安全監管工作提供了有力的技術支撐。
在食品安全過程風險溯源研究方向，建立了食品中有害物內外源溯源技術：現代食品供應鏈通常涉及多個環節，包括種養殖、加工、運輸、儲藏、銷售等。每個環節都可能引入不同的風險因素。當食品中某些有害物在自然界存在本底時，判斷其屬于內源性帶入還是外源性非法添加或生產工藝帶入，對于責任認定和監管執法具有重要意義。針對國內外尚無乳品中硫氰酸鹽內外源溯源方法的問題，團隊采用五氟芐基溴化物（PFBBr）對硫氰酸鹽進行衍生，利用氣相色譜避免基質和流動相中 CN 元素對硫氰酸鹽檢測干擾。經氣相分離的硫氰酸鹽衍生物在高溫燃燒后轉變為 CO2等，通過測定 CO2的碳穩定同位素比值（13C/12C）構建了穩定的內外源鑒別模型，實現了牛乳中硫氰酸鹽來源溯源。
在食品安全實時精準檢測技術研究方向，研制出系列微納結構新型特異性吸附材料和富集-分離-電離一體化高選擇性敞開式質譜離子源元件：
（1）在微納結構新型特異性吸附材料研發方向：食品基質復雜，干擾嚴重，現有材料富集能力有限，特異性不足，導致其難以有效實現痕量有害物的富集與凈化，從而限制了其在食品安全檢測中的應用效果。團隊針對現有商業化的免疫磁珠在使用時非特異性吸附較強，且抗體固定量和吸附容量較低，難以滿足復雜基質中多種分析物的富集需求。設計了一種4臂聚乙二醇衍生物（HS-4ARMPEG10K-（CM）3），并與磁性納米粒子結合制備了一種新的免疫磁性顆粒，用于食品中玉米赤霉烯酮（ZEN）及其代謝物的富集凈化。多臂結構可以提供更多的修飾位點，提高了廣譜抗體的固定化量，實現了牛奶樣品中ZEN及其代謝物的高效富集，方法檢出限低至0.02 μg/kg，較現行國家標準檢測靈敏度提高50倍，突破了材料特異性差導致前處理過程繁瑣、檢測靈敏度低等難以滿足檢測要求的技術難題。
（2）在富集-分離-電離一體化高選擇性敞開式質譜離子源元件研制方向：質譜具有準確度高的優勢，廣泛應用于食品安全檢測。但設備笨重且需要冗長的樣品前處理和色譜分離過程，難以用于現場快檢。傳統敞開式質譜儀分析耗時短，但選擇性不足，有害物與食品基質共流出，難以檢出。團隊將色譜分離與質譜電離技術集成，將特異性吸附材料修飾至電離基底表面，研制了系列高選擇性質譜離子源元件和實時質譜檢測技術。如集成分子印跡技術、靜電紡絲技術與敞開式質譜技術，研發了一種新型質譜離子源元件，建立了實時質譜檢測技術用于牛奶樣品中生物胺的快速檢測，檢測時間由數小時縮短至幾分鐘，檢出限由幾十ppb降低至1ppb以下，破解了食品安全現場檢測技術準確度不足的技術難題。
2024年團隊在食品安全未知風險偵查、過程風險溯源和實時精準檢測方向取得系列突破，創建未知風險偵查技術4項，從食品中發現未知新型有害物11種；建立食品中有害物內外源溯源技術2項；研制新型凈化富集材料8種、新型質譜離子源元件4件；申請發明專利15件；授權發明專利10件；在國內外期刊發表文章23篇，其中SCI一區TOP文章13篇。
日期：2025-01-08
在食品安全未知風險偵查研究方向，建立了新型未知有害物的質譜偵查技術：當前食品安全檢測技術主要聚焦于已知化合物。其檢測方式大致分類兩類：一是嚴格按照既定標準進行檢測，二是通過標準品建立數據庫從而進行篩查。但這些檢測模式存在明顯的短板，即僅能夠對已知風險進行檢測，面對未知風險缺乏有效的偵查手段，往往處于被動狀態，難以做到及時有效的防控。團隊針對有害物偵查技術缺失的問題，闡明了基于高分辨質譜的那非類有害物等軟電離質譜裂解規律，建立了未知有害物的質譜偵查技術。應用該技術，在民生領域案件查辦“鐵拳”行動中，從實際樣品中發現9種結構完全未知的新型那非類有害物，為食品安全監管工作提供了有力的技術支撐。
在食品安全過程風險溯源研究方向，建立了食品中有害物內外源溯源技術：現代食品供應鏈通常涉及多個環節，包括種養殖、加工、運輸、儲藏、銷售等。每個環節都可能引入不同的風險因素。當食品中某些有害物在自然界存在本底時，判斷其屬于內源性帶入還是外源性非法添加或生產工藝帶入，對于責任認定和監管執法具有重要意義。針對國內外尚無乳品中硫氰酸鹽內外源溯源方法的問題，團隊采用五氟芐基溴化物（PFBBr）對硫氰酸鹽進行衍生，利用氣相色譜避免基質和流動相中 CN 元素對硫氰酸鹽檢測干擾。經氣相分離的硫氰酸鹽衍生物在高溫燃燒后轉變為 CO2等，通過測定 CO2的碳穩定同位素比值（13C/12C）構建了穩定的內外源鑒別模型，實現了牛乳中硫氰酸鹽來源溯源。
在食品安全實時精準檢測技術研究方向，研制出系列微納結構新型特異性吸附材料和富集-分離-電離一體化高選擇性敞開式質譜離子源元件：
（1）在微納結構新型特異性吸附材料研發方向：食品基質復雜，干擾嚴重，現有材料富集能力有限，特異性不足，導致其難以有效實現痕量有害物的富集與凈化，從而限制了其在食品安全檢測中的應用效果。團隊針對現有商業化的免疫磁珠在使用時非特異性吸附較強，且抗體固定量和吸附容量較低，難以滿足復雜基質中多種分析物的富集需求。設計了一種4臂聚乙二醇衍生物（HS-4ARMPEG10K-（CM）3），并與磁性納米粒子結合制備了一種新的免疫磁性顆粒，用于食品中玉米赤霉烯酮（ZEN）及其代謝物的富集凈化。多臂結構可以提供更多的修飾位點，提高了廣譜抗體的固定化量，實現了牛奶樣品中ZEN及其代謝物的高效富集，方法檢出限低至0.02 μg/kg，較現行國家標準檢測靈敏度提高50倍，突破了材料特異性差導致前處理過程繁瑣、檢測靈敏度低等難以滿足檢測要求的技術難題。
（2）在富集-分離-電離一體化高選擇性敞開式質譜離子源元件研制方向：質譜具有準確度高的優勢，廣泛應用于食品安全檢測。但設備笨重且需要冗長的樣品前處理和色譜分離過程，難以用于現場快檢。傳統敞開式質譜儀分析耗時短，但選擇性不足，有害物與食品基質共流出，難以檢出。團隊將色譜分離與質譜電離技術集成，將特異性吸附材料修飾至電離基底表面，研制了系列高選擇性質譜離子源元件和實時質譜檢測技術。如集成分子印跡技術、靜電紡絲技術與敞開式質譜技術，研發了一種新型質譜離子源元件，建立了實時質譜檢測技術用于牛奶樣品中生物胺的快速檢測，檢測時間由數小時縮短至幾分鐘，檢出限由幾十ppb降低至1ppb以下，破解了食品安全現場檢測技術準確度不足的技術難題。
2024年團隊在食品安全未知風險偵查、過程風險溯源和實時精準檢測方向取得系列突破，創建未知風險偵查技術4項，從食品中發現未知新型有害物11種；建立食品中有害物內外源溯源技術2項；研制新型凈化富集材料8種、新型質譜離子源元件4件；申請發明專利15件；授權發明專利10件；在國內外期刊發表文章23篇，其中SCI一區TOP文章13篇。
日期：2025-01-08
