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明胶掺假问题频发,为解决其来源鉴定难题,研究人员开展质谱法(MS)在明胶定性定量分析中的应用研究。发现鉴定受生产工艺、前处理及 MS 类型影响,溯源多见于纯 / 混合明胶及食品体系,定量依赖外标和标记内标,为明胶检测提供新方向。
明胶作为食品、医药等领域的重要原料,其来源鉴定一直是行业关注的焦点。目前市场上明胶掺假现象屡见不鲜,尤其是牛、猪来源的明胶因成本较低,常被不法商家混入高价明胶中牟利。这不仅涉及商业诚信问题,还与宗教信仰(如印度教禁食牛肉、穆斯林和犹太教禁食猪肉)、健康安全(如疯牛病、口蹄疫风险及过敏反应)密切相关。此外,传统鉴定方法如化学沉淀法、酶联免疫吸附试验(ELISA)、聚合酶链式反应(PCR)等存在灵敏度低、易受干扰或难以检测复杂基质等局限,亟需更精准的技术手段。
为攻克这些难题,国内研究团队针对明胶来源鉴定展开深入研究,相关成果发表在《Food Chemistry》。该研究聚焦质谱法(Mass Spectrometry, MS)在明胶定性与定量分析中的应用,旨在建立可靠的明胶溯源方法,提升含明胶产品的透明度与安全性。
关键技术方法
研究主要采用高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术,结合酶消化法处理样品,通过提取明胶中的特征肽段进行分析。实验涉及从食品中分离无杂质明胶、酶解生成小分子肽,再利用质谱检测特征肽的质荷比及丰度。此外,通过构建峰面积与明胶含量的标准曲线,实现对样品中明胶的定量分析,部分实验还模拟了牛、猪明胶混合比例的检测场景。
研究结果
明胶的定性研究
明胶制备包括前处理与提取过程,其作为食品添加剂常需从复杂食品基质中分离。研究发现,通过酶消化法将明胶降解为特征肽段后,质谱可通过检测这些具有物种特异性的肽段(如 Gly-X-Y 序列重复特征)鉴别明胶来源。例如,鱼明胶的特征肽段分析需排除非特异性干扰,而稳定特征肽段数据库的构建为定性鉴定提供了关键依据。
明胶的定量研究
为确保明胶作为添加剂符合剂量标准,研究通过构建标准曲线实现定量分析。如采用 HPLC-LTQ/Orbitrap 高分辨质谱的选择离子监测模式,不仅能鉴定纯牛明胶,还能准确检测牛、猪明胶以 10:1 等比例混合的模拟食用明胶膜中的含量,证明了质谱法在定量分析中的精准性。
质谱法的优势与局限
相较于 ELISA(易因蛋白序列同源性产生假阳性)和 PCR(DNA 提取易受干扰且仅能检测短区域),质谱法具有更高的灵敏度与准确性,能识别蛋白序列的细微差异。但研究也指出,明胶提取过程中的肽段损失、特征肽段的最大化获取及质谱本身的精度仍需优化。
研究结论与意义
本研究系统总结了质谱法在明胶来源鉴定中的应用现状,证实其在定性溯源(纯明胶、混合明胶及食品体系)与定量分析(外标法、标记内标法)中的有效性,为解决明胶掺假、保障消费安全提供了技术支撑。研究强调,未来需聚焦降低提取过程中的明胶损失、优化特征肽段获取效率及提升质谱准确性,并进一步拓展质谱在定量分析中的应用场景,以满足市场对明胶真实性检测的迫切需求。该成果不仅为食品监管提供了科学依据,也为明胶行业的规范发展和消费者信心提升奠定了基础。