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食品質量控制是成功產品制造過程中的關鍵步驟。它旨在確保公眾消費安全的食品，沒有與污染或接觸過敏原相關的風險，還有助于打擊可能破壞食品真實性和經濟價值的欺詐活動。由于以上原因，開發快速而強大的食品質量控制分析方法非常重要。MALDI-TOF質譜法是一種成熟且廣泛應用于各個領域的技術。與其他分析技術相比，它因其分析速度、簡單性和穩健性而特別受到贊賞。本文我們將介紹一些基于MALDI-TOF的食品質量控制應用示例，旨在使用島津的小型臺式MALDI-TOF儀器解決食品摻假和安全問題。

美國食品藥品監督管理局（FDA）對食品欺詐的定義：一種出于經濟動機的摻假（EMA），當有人故意遺漏、取出或替代食品中有價值的成分或部分時就會發生。當有人在食品中添加某種物質以使其看起來更好或更有價值時，也會發生EMA。為什么食品分析很重要？食品安全中食品摻假、身份驗證和可追溯性、地理來源評估確認、毒性等，都離不開食品分析技術。

島津MALDI-TOF

•?食品質量控制解決方案?•

（一）特級初榨橄欖油認證

使用島津MALDI EasyCare系列和eMSTAT Solution進行三酰甘油分析和機器學習。

特級初榨橄欖油（EVOO）是高級別的橄欖油，因為其獨特的生產工藝，即在寒冷的條件下僅通過機械壓榨來壓碎橄欖果實，從而保持其化學平衡和特性。

EVOO也被認為是一種營養品，因為它具有飽和、單不飽和和多不飽和脂肪酸以及多酚、生育酚和甾醇等次要成分的理想平衡，從而提供營養和健康益處。

EVOO可通過添加更便宜的植物油（如棕櫚油、油菜籽油、向日葵油、榛子油、果渣油和其他植物油）而摻假，是易受攻擊的目標。三酰甘油（TAG）占油的90%以上，TAG的組成對于每種類型的油都是獨特的，因為脂肪酸的表達是植物特異性的。

我們提出了一種簡單而強大的分析方法，使用MALDI-TOF MS和多元分析/機器學習來解決EVOO摻假問題。

無基質LDI-MS直接分析EVOO中的三酰甘油

PCA得分圖：三種EVOO、向日葵油和摻向日葵油的EVOO的良好分離

RandomForest的機器學習分析

所有78個“未知”數據（EVOO，摻有葵花油的EVOO）都被正確分類，從而證明該模型是100%準確的。

（二）糖果中磺化偶氮染料的檢測

使用島津MALDI-8030或MALDI-8030 EasyCare負離子模式檢測。

合成著色劑是一種廣泛應用于食品、制藥和化妝品制造的添加劑。其中，磺化偶氮染料因其穩定性、在水中的溶解性和低成本而廣受歡迎。在食品中，著色劑用于：i）使食物更具吸引力和食欲；ii）提供或增強已經存在的顏色；iii）糾正顏色的自然變化。在歐洲，著色劑受到歐洲食品安全局（EFSA）的嚴格監管，以確保人類使用的安全。在歐盟，一些著色劑被標記為可能與兒童注意力缺陷多動障礙（ADHD）有關：日落黃FCF（E110）、檸檬黃（E102）和阿羅拉紅AC（E129）。食品制造商必須在含有相關染料的產品上貼上警告標簽。

島津MALDI-TOF能夠檢測糖果中磺化偶氮染料，成功檢測到糖果產品中預期的著色劑和產品標簽中報告的著色劑。

（三）生肉種類鑒別

使用島津MALDI EasyCare系列和主成分統計分析軟件。

生肉食品中的摻雜物會用另一種可能不適合人類食用的廉價食品部分或完全替代的形式。2013年，馬肉丑聞在歐洲成為大新聞，那里的牛肉產品被發現含有大量馬肉（高達100%）。

使用島津MALDI-TOF和多元分析來篩選生肉，可確定物種來源。

各種肉類的MALDI-MS蛋白質圖譜（100%）

不同肉類的蛋白質分布有顯著差異

四種肉類組（100%）和50%混合物的PCA評分圖

單個肉類類型和混合物的良好分組分離（50%）

（四）鑒別麥盧卡蜂蜜真偽

使用島津臺式MALDI EasyCare系列。

麥盧卡蜂蜜是由蜜蜂使用原產于新西蘭的細精屬植物（Leptisperum scoparium）的花蜜生產的。據報道，麥盧卡蜂蜜具有健康益處和相關品質，包括抗菌活性、抗氧化和抗炎特性。麥盧卡蜂蜜偽劣品包括糖和糖漿的混合、與廉價蜂蜜替代品的混合、花卉和地理來源的錯誤標簽。新西蘭初級工業部引入了基因和化學測試，通過識別獨特的標記來證明麥盧卡花粉和蜂蜜的真實性，其中包括Leptosperin，這是用于UMF（獨特麥盧卡因子）分級的真實性關鍵標記。

島津使用MALDI-TOF檢測麥盧卡蜂蜜的關鍵標記物，從而區分麥盧卡/非麥盧卡產品。

蜂蜜多酚提取的MALDI-MS圖譜

在麥盧卡蜂蜜樣品中檢測到幾種麥盧卡蜂蜜標記物，包括Leptosperin，這是真實性的關鍵標記物。在非麥盧卡蜂蜜樣品中未檢測到任何麥盧卡蜂蜜標記。

（五）快速鑒別A1/A2和純A2混合牛奶

使用島津臺式MALDI EasyCare系列。

5000年至10000年前，所有奶牛生產的牛奶都含有A2 β酪蛋白，當時歐洲奶牛突然發生突變，促使它們生產富含A1 β酪蛋白的牛奶。突變涉及編碼β-酪蛋白序列第67位氨基酸的基因，其中變體A2具有脯氨酸，而變體A1具有組氨酸。

普通牛奶含有A1和A2 β酪蛋白的混合物。A2牛奶是由牛奶中只自然產生A2 β酪蛋白的奶牛制成的。幾項研究表明，純A2牛奶比混合A1/A2牛奶有更好的消化率，所以A2純牛奶就有了溢價。因此，區分混合A1/A2和純A2牛奶的測試對于質量控制或確定摻假非常重要。

島津MALDI-TOF可用于區分A1/A2和僅A2的牛奶。

樣品板上酶切僅需15min

以上MALDI-TOF在食品分析中的應用案例和解決方案適用島津最新發布的產品MALDI EasyCare系列。EasyCare功能可輕松進行自我維護，將增加實驗室正常運行時間，提高分析效率。臺式機體積小，可以安裝在任何實驗室中。

參考資料：

島津應用新聞MO485、MO483、MO498及其他資料。

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