基于阳光模拟系统理性调控微生物群落的风味形成机制研究——以鱼露为例

为解决婴幼儿食品中呋喃及其衍生物（furan, 2-MF, 3-MF）的安全隐患，研究人员通过高压热处理（HPTP）结合家庭复热搅拌策略，显著降低蔬菜肉类婴儿餐中有害物含量（最高97.8%）。该研究采用SHS-GC-Q Exactive-Orbitrap-MS技术验证了方法的可靠性，并通过暴露边际（MOE）评估证实HPTP联合家庭操作可消除风险，为婴幼儿食品安全提供了创新解决方案。

　　

婴幼儿食品安全一直是全球关注的焦点，尤其是热加工食品中产生的呋喃（furan）及其衍生物2-甲基呋喃（2-MF）、3-甲基呋喃（3-MF），被国际癌症研究机构（IARC）列为可能致癌物。欧盟食品安全局（EFSA）指出，这些物质通过婴幼儿食品的摄入可能导致肝脏毒性甚至神经发育异常。然而，传统高温灭菌工艺会加剧呋喃类物质的生成，而家庭处理方式（如简单复热）的减害效果又存在争议。如何在不影响食品安全的前提下降低这些有害物含量，成为亟待解决的难题。

来自欧洲多国合作团队（包括HiPP公司及西班牙农业食品研究与技术研究所IRTA）的研究人员，在《Food Research International》发表了一项突破性研究。他们创新性地将高压热处理技术（High Pressure Thermal Processing, HPTP）与家庭操作相结合，系统评估了不同规模（实验室5克/工业300克）蔬菜肉类婴儿餐（VM）中呋喃类物质的减控效果。研究采用静态顶空-气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱（SHS-GC-Q Exactive-Orbitrap-MS）这一高精度检测方法，并首次通过可疑物筛查发现了2-乙基呋喃等新型衍生物的存在。

关键技术方法包括：1）建立SHS-GC-Q Exactive-Orbitrap-MS检测体系，验证线性范围（0.08–14 ng/mL）和回收率（91.3–107.2%）；2）设计实验室规模（5g）与中试规模（300g）HPTP处理（600 MPa/115°C/10min）；3）模拟家庭操作（240秒搅拌+碗装静置）；4）基于MOE模型进行风险评估；5）利用高分辨质谱开展非靶向筛查。

主要研究结果

1. 质量控制验证：SHS-GC-Q Exactive-Orbitrap-MS对呋喃、2-MF和3-MF的检测限低至0.02–0.05 μg/kg，远优于传统方法，解决了实验室间检测差异达50倍的技术难题。

2. HPTP单独处理效果：实验室规模处理使呋喃、2-MF和3-MF分别降低97.8%、75.8%和62.4%，但中试规模因预热时间延长导致3-MF无显著变化，提示工业化放大需优化热传递效率。

3. 家庭操作协同作用：HPTP处理后结合240秒搅拌，使工业级样本中总呋喃类物质降低72.8%，MOE值突破安全阈值（>10,000），首次实现风险完全消除。

4. 新型衍生物发现：通过非靶向筛查鉴定出2-乙基呋喃、2-丁基呋喃等13种新型衍生物，其消减规律与已知呋喃类一致，拓展了食品安全监控范围。

这项研究的意义在于：首次通过HPTP与家庭操作的协同效应实现婴幼儿食品中呋喃类物质的"双保险"控制，为行业提供了从工业生产到家庭使用的全链条解决方案。研究揭示的预热时间对3-MF的影响规律，为HPTP设备设计提供了关键参数。更值得关注的是，建立的高分辨质谱方法将食品安全监测从已知危害物拓展至未知衍生物，推动了食品污染物筛查技术的革新。正如作者Donnelle Roline Sandjong Sayon所述，该成果"为平衡食品安全与营养品质提供了范式转移"，未来可推广至其他热敏感食品的绿色加工领域。