“从源头到餐桌”的食品安全防线——《中国食品工业》访谈

                                                                                                       —— 访欧普图斯光学纳米科技有限公司副总经理 陆惠宗博士 


    在工业化及全球化高速发展的今天，随着食品生产水平的不断发展，人们对食品的消费逐渐向社会化转变，由原来主要由家庭烹饪转向以专业企业加工生产为主，食品安全的隐患也随之增加。“民以食为天，食以安为先”，食品安全一直是社会大众关心的重要议题。《食品安全法》的出台给食品生产企业带来了前所未有的机遇和挑战，标志着我国食品安全法规体系建设进一步完善。 

    目前食品安全问题已经成为我国开展农产品和食品对外贸易，获得国际市场的重要制约因素。要从根本上解决我国的食品安全问题，就必须对食品的生产、加工、流通和销售等各环节实施全程管理和监控，这就需要大量能够满足这一要求的快速、方便、准确、灵敏的食品安全分析检测技术。 

    欧普图斯光学纳米科技有限公司（OptoTrace Technologies, Inc.）又称光纳科技^®，开发出了多项具有国际领先水平且有自主知识产权的应用于现场快速微量化学物检测的产品系列（RamTracer^®）通过具有开创性的研究和开发，将最前沿的科技成果应用到日常生活中，以改善人们的生存环境，提高生活质量。近日，记者采访到了欧普图斯光学纳米科技有限公司副总经理陆惠宗博士，他就欧普图斯在表面增强拉曼光谱领域的独特技术，向我们做了简单的介绍。 

    就食品安全检测领域的发展现状陆博士介绍说：随着经济全球化的发展，食品贸易的日益扩大，食品安全领域的事故不断增加，这使得食品安全成为了社会的焦点，越来越受到人们的关注。食品安全不仅关系到消费者权益，也关系到人们的健康和安全，这一问题处理得不好将直接影响社会的稳定。要保证食品安全，除了标准和规范外，还必须对食品生产、运输、销售等各环节进行全面监控，因此需要配合大量的检测工作。 

    目前食品安全检测技术并不缺乏，真正缺乏的是现场、快速、灵敏、稳定且低成本的检测手段。我们知道，目前国内外主要用于食品安全的检测分析方法主要是包括：液相色谱法、气相色谱法、液相色谱质谱联用法等仪器分析法和包括ELISA检测试剂盒和胶体金试纸条的免疫分析法。虽然这两类方法具有很多优点，但是大型仪器分析方法适合在专门的实验室内进行，难以用于现场快速检测且操作复杂；而免疫分析法虽然可以实现现场快速检测，但容易产生假阳性或假阴性。因此我公司非常注重现场、高灵敏、快速检测方法的研究和实际应用，我们以激光技术和纳米技术为核心，加之应用软件和标配数据库，将表面增强拉曼光谱技术应用于食品安全领域，我们所研发的食品安全快速检测系统填补了这一空白。 

    光纳科技在表面增强激光拉曼光谱领域有着独特技术。陆博士介绍到，当光与物质分子相互作用时，部分光子经散射后其频率会发生变化，这种散射被称为拉曼散射，又称拉曼效应。分子结构不同，其相应的拉曼图谱也有所不同，可以通过拉曼图谱来判断某种分子的存在，因此拉曼光谱是一种很好的分子光谱指痕鉴定方法，但其不足之处是信号太弱。表面增强拉曼光谱（也称表面增强拉曼散射，英文缩写SERS）则弥补了这一缺陷，与普通拉曼相比，其信号增强可达1014倍，所以非常适合微痕量的检测。 与液相色谱、质谱和酶标法等其相比，公司的检测设备的主要优势在于：一是便携，液相色谱和质谱体积较大，操作和维护复杂，通常只用于实验室检测；二是检测速度快，以牛奶中的三聚氰胺的检测为例，从样品处理到检测完成只需3分钟；三是稳定，酶标法所用试剂会由于保存不当或保存时间过长而影响其稳定性，而拉曼光谱是物理方法，稳定性好；四是操作简便；五是环保，常规检测方法样品前处理会用到许多化学试剂（有毒），使用后产生废液，污染环境，而表面增强拉曼光谱不需要或只需少量化学处理，因此更环保。 
    
    在气体中微量化学物的快速检测方面，常规的拉曼光谱法尽管有非常好的分子光谱指纹鉴定能力，但由于拉曼散射的信号很弱，气体中微量物质的拉曼散射信号往往被背景噪声所湮没而无法测到。光纳科技（OptoTrace）开发的纳米技术模块，纳米狗与光纳科技（OptoTrace）的表面增强拉曼光谱系统联用，可测量空气中的微量化学物。由于缺乏有效、快速的手段对饮料中可能混有的危险的化学物质进行检测，所有机场安检都不允许旅客携带液体物质，包括饮用水等各种饮料，及婴儿食用的牛奶制品等。这给每位旅客带来了极大的不便，也造成了很大的浪费。光纳科技（OptoTrace）开发的RamTracer-200-PH掌上型激光拉曼光谱仪提供了该问题的解决方案。 

    光纳科技（OptoTrace）的RamTracer-200-PH光谱仪可透过透明的玻璃或其他透明材质的容器直接（不打开瓶盖）将激光照射到容器内的液体上并将散射光有效地传输回光谱仪中。在几秒钟内对散射光谱进行分析并决定被测容器内是否含有可疑化学物质，比如爆炸物或易燃液体等。该光谱仪经冲电后在没有外接电源的情况下，利用蓄电池，可以连续工作4小时以上。 

    在拉曼光谱的成功应用方面陆博士介绍说：我们的RamTracer^® 系列系统可以用于常量及微痕量物质的检测，具有广泛的应用空间，目前我们已经成功的将其应用于食品安全监测、刑侦安全、环保监测、制药和重大疾病早期筛查等多个领域。

现阶段我们更加侧重食品安全领域的相关应用，所检测内容包括：非法添加剂（如牛奶中三聚氰胺）、超量超范围使用添加剂（如面粉中的增白剂、食品中合成色素等）、水果蔬菜的农药残留（如马拉硫磷、杀螟硫磷等）、水产品肉制品的兽药残留（如孔雀石绿等）、以及饮料儿童食品中过量的着色调味剂（如甜密素）等微痕量化学物质和筛检掺假的食品（如食用油搀假等）。另外，还可用于食品包装材料的筛检，如法规明令禁止的用于食品包装的PVC材料以及掺有邻苯二甲酸脂的PVC材料等。RamTracer®系列拉曼光谱检测系统就可对其进行现场快速检测。 

    这里给大家举个例子：2008年9月11日发生“三聚氰胺”事件的24小时内，我们立即组成了项目小组，在美国加州和北京实验室及合作伙伴——国家质检总局检科院和北京工业大学，开展了应急研发工作，在不到二十天时间内完成了理化性能检测、液态奶前处理方案、专用纳米模块研发和数据采集处理等项，在参加2008年10月10日由科技部、质检总局、农业部、卫生部组织的“生鲜奶中三聚氰胺统一测试”中分别由北京工业大学和检科院采用拉曼光谱方法取得了优异成绩（在远远短于规定时间内检测结果100%正确）。 

    我们还与上海市食品药品监督所合作进行了《上海世博会食品安全快速检测新技术应用研究》的项目。该研究项目采用我们的表面增强拉曼技术对多种食品中微痕量非法添加剂进行快速检测，获得的非常好的结果。该技术有望与其他技术一起，被用于世博食品安全快速检测。 

    新的《食品安全法》的颁布，对整个食品行业都有着积极的带动作用，特别是检测行业，陆博士指出：2009年6月1日起实施的《食品安全法》对整个食品行业来说确实是充满了机遇和挑战。新的食品安全法明确了行业各方的责任，提出了有关食品质量的统一标准，加强了整个食品相关领域的监管，取消了食品的免检，而且加重了处罚力度，以上这些手段的实施可以有效的把国内的食品安全状况提升到一个新的高度。 

    新的《食品安全法》的实施，无疑对检测行业提出了更高更苛刻的要求，促进了更多高科技、高效的检测技术、检测设备的研发应用。另一方面，则必然会对传统技术、传统设备带来更加严峻的考验和挑战。每一项技术都有自己的优势和不足，有限的几种技术手段并不能完全满足方方面面的检测检需求，这就需要推陈出新，研发新的检测技术。正如光纳科技所推出的RamTracer^® 检测系统，为现场快速检测提供了高效、高灵敏和准确的解决方案，构成了“从源头到餐桌”的食品安全防线，全方位保障食品安全。




                                                                                                                                               《中国食品工业》记者 王洋洋
                                                                                                                                                                     2010.01