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这篇综述聚焦植物基牛奶替代品（PBMAs），全面阐述了其中潜在的污染物、过敏原、掺假物，对比了传统和新兴检测方法的优劣。研究发现现有检测技术存在局限，呼吁开发更高效、绿色的检测手段，对保障 PBMAs 安全意义重大。
1. 引言
植物基牛奶替代品（PBMAs）近年来备受关注，其市场价值预计到 2031 年将达 295 亿美元。PBMAs 通过特定工艺从植物中提取，常见类型有豆类、谷物、坚果等为原料的产品。随着其消费量的快速增长，安全问题愈发重要，包括潜在的化学和生物污染、掺假等，可能危害消费者健康，因此开发有效的检测方法至关重要。
2. PBMA 污染物类型
PBMA 的污染来源包括生物（如细菌、霉菌毒素、真菌、病毒和抗菌化合物）、化学污染物（如农药和有毒元素）以及具有正负健康效应的两性化合物。此外，还有宏观污染物如昆虫碎片等，但本综述主要关注微观污染物。
2.1 微生物污染物
微生物及其产生的抗菌化合物是导致食品变质和致病的主要因素。PBMAs 通常经过超高温（UHT，138 - 145°C，1 - 10s）处理以保证微生物安全性，但该过程难以根除嗜热芽孢杆菌的孢子。真菌污染可发生在供应链的各个环节，PBMAs 的高水分和适宜温度环境利于真菌生长，尽管多数酵母和霉菌不耐热，但其孢子可能存活。植物性食品中也有抗生素残留的报道，常见于谷物类作物，并可能传递到 PBMAs 中。
多项研究对 PBMAs 的微生物污染进行了探索。Giugliano 等人采用培养法检测大豆、燕麦和大米牛奶中的病原菌，未发现污染；Bartula 等人对比了不同温度下 PBMAs 和牛奶中食源性病原体和腐败微生物的生长情况，发现部分病原体在 PBMAs 中生长更好。Qian 等人利用基于 CRISPR/Cas12a 的便携式检测平台检测商业豆奶中的金黄色葡萄球菌，该方法具有超灵敏、特异性强等优点。Misiou 等人对希腊和波兰的 PBMAs 进行嗜热脂肪地芽孢杆菌的定量微生物腐败风险评估，发现不同气候条件下风险存在差异，且气候变化可能增加腐败风险。
2.2 霉菌毒素检测
尽管目前尚无关于 PBMA 真菌污染的研究，但对其霉菌毒素污染的研究较多。霉菌毒素是有毒的真菌次级代谢产物，可从原料转移到最终产品，如黄曲霉毒素具有致癌性，威胁 PBMAs 的安全。
2.2.1 分析方法定性和定量评估 PBMAs 中的霉菌毒素
液相色谱（LC）与质谱（MS）或荧光检测器（FLD）联用是检测和定量食品中霉菌毒素的常规方法。例如，HPLC - FLD 用于同时检测豆奶中的五种霉菌毒素；还有研究使用在线固相萃取 - HPLC（SPE - HPLC）结合荧光检测器检测燕麦和大米牛奶中的霉菌毒素。超高效液相色谱 - 质谱 / 质谱（UHPLC - MS/MS）也被用于检测新兴霉菌毒素和镰刀菌属的霉菌毒素，这些方法各有其检测限（LOD）、定量限（LOQ）等参数。
2.2.2 ELISA 基方法检测 PBMAs 中的霉菌毒素
酶免疫分析是检测 PBMAs 中霉菌毒素的一种快速替代方法。如直接酶免疫分析用于检测 54 种商业 PBMAs 样品中的霉菌毒素，但 PBMA 基质会干扰检测结果。为解决传统 ELISA 方法假阳性和假阴性率高的问题，Xu 等人引入间接竞争金属有机框架免疫吸附分析（MOFLISA）检测黄曲霉毒素 B1（AFB1），该方法比传统 ELISA 灵敏度提高 20 倍。此外，基于竞争免疫分析的条带试验可快速检测豆奶中的黄曲霉毒素。
2.3 农药残留鉴定
PBMA 生产的原料可能因农业和收获后处理而受到有害化学物质污染，加工过程中这些化学物质会积累，因此监测 PBMAs 中的化学污染物水平至关重要。
2.3.1 色谱方法
色谱技术（如气相色谱 GC 和液相色谱 LC）是检测食品中农药的常用方法。GC - MS/MS 用于检测商业 PBMAs 中的农药残留，GC - MS 与固相微萃取（SPME）联用可简化样品制备、提高重复性。对于极性较高的草甘膦类除草剂，采用亲水相互作用液相色谱（HILIC） - MS/MS 进行检测。
2.3.2 替代方法
除色谱法外，还有一些替代方法用于检测 PBMAs 中的农药。如新型电化学发光（ECL）免疫传感器可高灵敏度检测豆奶中的草甘膦；利用铁掺杂铜钒酸盐（Fe - CuV）的电化学方法可检测豆奶中的杀菌剂多菌灵，该方法具有高灵敏度和选择性。
2.4 检测 PBMAs 中的有毒元素、杂环胺和多环芳烃
工业活动释放的重金属等污染物可进入食物链，危害消费者健康，因此需要监测食品中的这些化学物质。研究使用微波 - 光学发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法（ICP - MS）等检测 PBMAs 中的多种元素，部分元素在一些样品中超过饮用水标准。
杂环胺（HAs）和多环芳烃（PAHs）对人体健康有害，检测其在食品中的含量至关重要。UPLC - MS/MS 结合 QuEChERS 用于检测豆奶和豆腐产品中的 HAs，其含量随烹饪温度和时间增加；基于环糊精促进能量转移的方法可检测多种 PBMAs 中的 PAHs 及其代谢物，该方法具有高灵敏度、选择性和广泛适用性。
3. 检测 PBMAs 中的过敏原
食物过敏是由食物中的过敏原引发的超敏免疫反应，PBMAs 的消费增加引发了对其生产过程中过敏原交叉污染的担忧。PBMAs 的过敏原包括豆类、坚果蛋白、面筋来源和一些添加剂等。例如，大豆中已鉴定出多种过敏原，如 7S 球蛋白（Gly m 5）、11S 球蛋白（Gly m 6 或大豆球蛋白）等。
DNA - 基于分析、HPLC 和免疫印迹分析常用于检测大豆过敏原。DNA - 基于分析如 PCR 和环介导等温扩增（LAMP）可检测加工食品中的大豆过敏原，但存在加工过程中检测能力下降和交叉反应的问题。ELISA 方法因高通量、灵敏度高和成本低而常用，特定的夹心 ELISA 可检测多种大豆过敏原。HPLC - MS/MS 可用于检测大豆过敏原在加工过程中的变化。为克服加工过程中过敏原检测的挑战，开发了针对修饰蛋白的多克隆抗体并用于快速侧向流动免疫分析测试。
此外，便携式生物传感器可用于现场检测过敏原。如智能手机成像表面等离子体共振（iSPR）生物传感器可检测商业 PBMAs 中的榛子总蛋白，尽管其相对标准偏差（% RSD）较高，但具有便携性优势；aptamer 传感器可快速检测 β - 伴大豆球蛋白，具有高灵敏度和检测效率。
4. 发现 PBMAs 中的两性化合物
两性化合物在食品中既有益又有害，如植物雌激素，具有抗氧化、潜在抗癌等作用，但也属于内分泌干扰化学物质。多项研究使用 UHPLC、GC - MS/MS 和传感器基方法检测 PBMAs 中的植物雌激素。如 UHPLC 结合 UV 检测可在 8 分钟内同时测定 8 种商业豆奶中的 12 种异黄酮；GC - MS/MS 分析植物雌激素需衍生化步骤，优化衍生化条件可提高检测效果；基于 N - 掺杂碳点和分子印迹聚合物的荧光传感器可快速检测豆奶中的染料木黄酮。
5. 检测 PBMAs 中的掺假物
PBMAs 中的掺假物指产品标签未提及的添加物，检测掺假物对保障消费者健康和产品质量至关重要。现有研究主要依靠基于 DNA 的方法和化学分析方法检测 PBMAs 中的掺假物。
5.1 基于 DNA 的方法检测 PBMA 掺假物
聚合酶链反应（PCR）及其相关技术如定量 PCR（qPCR）、数字 PCR（如微滴数字 PCR，ddPCR）、DNA 条形码和宏基因组学用于检测 PBMAs 中的掺假物。ddPCR 用于量化核桃奶中的掺假物，DNA 条形码利用特定 DNA 序列鉴别植物物种，多个研究探讨了不同 DNA 条形码在 PBMAs 掺假检测中的应用。DNA 条形码结合高分辨率熔解（HRM）分析可实现高通量、快速、可靠的掺假物检测，用于检测核桃奶中的坚果掺假物。
5.2 分析方法检测 PBMA 掺假物
色谱和质谱等分析方法也可检测 PBMAs 中的掺假物。HPLC - DAD 用于检测 5 种商业 PBMAs 中的掺假物，通过分离和鉴定大豆异黄酮检测核桃奶中的大豆掺假。解吸电喷雾电离质谱（DESI - MS）结合线性判别分析（LDA）可对不同来源的牛奶进行分类，无需复杂样品制备。脂质指纹分析结合基质辅助激光解吸 / 电离飞行时间质谱（MALDI - TOF - MS）和主成分分析（PCA）可表征 PBMAs，高光谱成像结合卷积神经网络（CNN）可准确区分不同类型牛奶的掺假情况。
讨论
PBMAs 消费增长迅速，但安全控制方法滞后。目前对 PBMAs 掺假物的研究有限，与动物奶相比，PBMAs 的相关研究和检测方法存在不足，且尚未建立所有潜在污染物、掺假物和过敏原的最大残留限量（MRLs）。
基于 DNA 的技术在检测 PBMAs 掺假方面有优势，但面临 DNA 提取和代谢抑制剂去除的挑战，PBMAs 的加工过程会影响 DNA 质量，且 DNA 条形码存在无法找到通用引物等问题。DNA 代谢条形码结合下一代测序（NGS）可从复杂样品中鉴定多种物种，有助于确保 PBMAs 安全。
除基于 DNA 的方法外，其他分析方法在区分 PBMAs 植物来源方面存在差距。在污染物检测方面，对细菌、病毒等微生物污染的研究较少，传统检测方法有局限性，新兴的快速检测方法如基于智能手机、微流控芯片等的技术具有绿色环保优势，但仍需优化。
结论
PBMAs 市场的快速发展要求开发可靠的检测方法。目前在识别化学和生物污染物方面有进展，但在交叉污染和加工相关问题上存在差距，新兴检测技术有潜力但未完全优化。传统检测技术成本高、操作复杂，新兴快速检测方法有望实现现场分析。未来应整合多种检测方法，完善绿色分析方法，克服技术局限，确保 PBMAs 的安全和质量。
