真蛋白分析儀：杜絕非法添加造假的利器

節選自本網新聞：專家解讀：三聚氰胺為什么會出現在三鹿奶粉里？

      在三鹿公開承認奶粉中被“污染”了三聚氰胺之后，本網迅速采訪了相關的一些專家和企業，從分析測試的行業視角、從各方解讀專業人士對該事件的看法。

      分析測試企業人士觀點：企業的社會責任感  與 國家標準體系的可靠性

      在分析測試百科網上，有很多關于三聚氰胺的報道和相應的檢測方法，因為去年的寵物事件，已經促使行業人士開始研究三聚氰胺的檢測方法。比如在飼料業，農業部已經出臺了農業部的行業標準：NY/T 1372-2007《飼料中三聚氰胺的測定》，這個標準于2007年6月14日發布，并馬上于2007年6月14日實施。但在食品行業，還沒有發布相應的標準。

      在各種檢測方法里，有一個廠家提供的一種產品引起本網的關注：它就是美國CEM公司的Sprint型真蛋白測定儀。大家也知道，三鹿事件的原因，是目前測定奶粉的國家標準，對蛋白質含量有要求，比如GB 10765-1997 《嬰兒配方乳粉I》中規定，每100 g乳粉里蛋白質含量要超過18克；GB 10766-1997 《嬰兒配方乳粉II、III》中規定，每100 g乳粉里蛋白質含量應在12.0～18.0克；但同時，測定方法GB/T 5413.1《嬰幼兒配方食品和乳粉蛋白質的測定》是用的凱氏定氮法，凱氏定氮測量的卻不是蛋白質，而是總氮。

      三聚氰胺之所以派上妙用，是因為：三聚氰胺的分子式C₃H₆N₆（分子式示意圖見圖1），它的N原子含量，占到分子的66％，而蛋白質中N的平均含量大約為16％，也就是，對于“凱氏定氮法”來說，給出的檢驗結果會是：添加同樣量的三聚氰胺，相當于添加4倍多量的蛋白質。并且，三聚氰胺作為工業原料，本身就比蛋白質原料便宜。有人估算在植物蛋白粉和飼料中使蛋白質增加一個百分點，用三聚氰胺的花費只有真實蛋白原料的1/5。

      同時，三聚氰胺是一種白色結晶粉末，沒有什么氣味和味道，摻雜后不易被發現，感官檢驗這一關也能過。所以，它就如此“高效、低成本”地騙過了檢驗方法。

 
圖1  “三聚氰胺”分子的結構示意

      據了解，Sprint型真蛋白質分析儀，測量的不是總氮，而是真正的蛋白質，那它的原理是什么？它是不是真的可靠？帶著這個疑問，9月12日，筆者走訪了美國培安科技公司（CEM產品的中國總代理），聽聽專業人士的介紹。

      培安科技的總經理 劉偉說：“昨天，我們的專家一看到這個東西，就說這一定是三聚氰胺（注：這里的昨天，即9月11日，還沒有媒體公布是三聚氰胺）。因為，在當時美國的寵物事件中，他們所有寵物的癥狀都是腎臟出血。果然，今天（指9月12日），媒體即公布了三鹿奶粉里查出了三聚氰胺。”

      接下來，幾位在場的技術人員，都表示：“目前三鹿自己說是奶農的問題，是不大可能的。因為采購的原料奶是液體的，如果加了三聚氰胺，一定會加水，這種摻假是很容易用現有方法檢驗的——比如，冰點法（注：早在1991年，國家即對GB 5409-85《牛乳檢驗方法》進行了補充，增加了附錄B 牛乳冰點下降測定方法）；而且企業都知道，原料采購是非常重要的環節，很多乳制品企業都有冰點儀。” “不管怎么說，三鹿都是有責任的，不可能從采購原料檢驗，生產過程檢驗，到出廠檢驗，一路走下去，都查不出問題。” “現在三鹿說是污染，污染的結果是什么呢？是經濟效益的提高。”

      “所以，我這兩年在很多場合都在強調社會責任感，目前，中國流行著一種風氣，即什么都是產業化，即“錢”是第一，缺乏真正的科學精神、科學態度，和社會責任感，所以才會出現三鹿奶粉這個事情。“ 劉總非常激動地說。

      “企業賺缺德錢，可能有多方面的原因，很多為了求生存嘛。但是，” 劉總話鋒一轉：“這個也跟國家現有的標準體系有關系。比如三鹿，如果說真用法律來查，還不一定能找到依據。因為產品的所有指標都是用國家的標準來做的，這個蛋白質的國家標準測定方法就是凱氏定氮，測出來是合格的。如果打官司，還不一定輸的了。” （注：雖然前文介紹了飼料中出了標準方法，但據悉乳制品目前還沒有檢測三聚氰胺的標準方法，而測蛋白的確用的是凱氏定氮法。）“當然，在法律之外，法外之情，我們還有做人的一個基本的道理，更不用說企業的社會責任感。我們看了這件事，真的覺得心里非常非常難受。” “這個事情出了以后，對中國整個乳制品行業的打擊，我個人覺得，接近于滅頂之災。肯定出口受影響，即使合格的產品也沒人要；還有國內消費，誰還敢消費乳制品？”

      “而這個問題就出在，國家標準體系存在漏洞，所以，我們要講一個食品安全體系的可靠性，如果作為一個安全防范的體系，它的可靠性不行，帶來的危害是巨大的。比如，這次真抓了一批人，我們按什么來判？標準是法律的依據啊。”

      三鹿奶粉事件，較去年的寵物事件，對社會的影響和危害都要大得多，所以，訪談的前一部分，大家都有些激動地談了很多問題：企業的社會責任感、國家標準體系的可靠性問題等等。接下來，大家談了Sprint真蛋白測定儀相關的技術問題。

Sprint真蛋白測定儀

      回歸技術問題，劉總平靜了許多：“Sprint這個方法，和現有的凱氏定氮方法并不矛盾。在實踐中，這個方法可以與凱氏定氮作為一個比對，用兩種方法同時測，如果兩者結果差別很小，就是方法間允許的誤差；如果凱氏定氮法比Spring測定的高很多，就證明樣品加了非蛋白氮；然后再查到底加了什么東西。所以，使用這個方法，并不會對現有的標準體系造成沖擊。因為100多年的標準，實驗室間數據的比對和長期的習慣的原因，改變它是很難的；所以，Sprint這個產品，在數據上也還是按照凱氏定氮這個體系來做。它不僅有ZL的iTAG技術，而且實現了全自動化，測樣只需要2分鐘。傳統的凱氏定氮法卻需要大約5～10小時。”

       筆者又好奇地問到另一個問題：“現在已經有了測定飼料中三聚氰胺的液相色譜法、氣質聯用法，估計奶粉相關的方法也很快會出臺；如果今后，判定奶粉是否蛋白質合格，就用兩個方法，一是用凱氏定氮法測定總氮，二是用測定三聚氰胺的方法測定是否添加三聚氰胺。這樣的方法和Sprint這種方法該怎么比較？”

      廠家的技術人員馬上否定：“這樣還是頭痛醫頭，腳痛醫腳！因為必須假設樣品加了三聚氰胺，而再過一陣子，不法分子又加了其它東西，比如尿素什么的，還是測不出來。Sprint這套方法，是從根本上解決了這個問題——因為它測的是真蛋白，也就堵住了所有的、添加非蛋白氮的可能。iTAG這個方法已經得到了美國官方分析化學師協會AOAC的認證；Sprint真蛋白質分析儀榮獲 2008IFT國際食品科技展覽會創新大獎。”

注：
      AOAC成立于1884年，大家熟知的成立于1927年的美國食品藥品管理局FDA所使用的食品安全檢測方法和檢測標準大部分都來自AOAC

      IFT——美國食品科技展覽會，由美國食品科學學會（Institute of  Food Technologists）主辦，每年在美國不同的城市輪流舉辦。該展覽會有著悠久的歷史， 迄今已舉辦第66屆。它是美洲地區規模最大的國際食品添加劑、食品配料及科技方面的專業展和行業盛會，及時地反映了食品行業全球科技成果轉化為產品的最新情況，反映了食品工業發展的方向和動態，代表了世界食品科技工業發展趨勢。

      在技術細節上，技術人員透漏得不多，可能是iTAG蛋白標簽技術ZL技術的原因吧，但給了我們一些有幫助的資料。大概的了解如下：

（1）iTAG試劑是一種ZL的生物試劑，它只和蛋白質中的堿性氨基酸結合，而不會和其它物質（如非蛋白氮）結合；

（2）原理是：利用呈酸性的iTAG試劑與氨基酸殘基反應來測定蛋白質。iTAG分子由酸性基團和芳香基團組成，芳香基團能使之顯色，再根據顯色效果用紫外的方法來測算蛋白質的含量。

（3）這種技術的測量過程只需要2分鐘，但是其測量精度卻可以達到0.1 mg，測量數據范圍能夠達到0.01～99.99%

（4）從價格、日常消耗上來說，Sprint儀器的具體價格還沒有透漏，但是劉總向我們表示：“不會比使用進口自動的凱氏定氮儀貴，不管是從產品本身售價，還是日常消耗上。”

（5）對操作人員沒有任何特殊的要求，因為它是一個全自動的儀器。所要做的是把樣品放進去，2分鐘就出結果了。

（6）筆者問到這個方法的可靠性，即是不是還有什么潛在的漏洞？技術人員說：“除非是添加堿性氨基酸。但是這個成本比蛋白還要高，沒有哪個企業會去作這種事情。”

      筆者在采訪后又對堿性氨基酸做了一些資料的查閱，總結于此：

      根據氨基酸分子中所含氨基和羧基數目的不同，將氨基酸分為中性氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸等）這類氨基酸分子中只含有一個氨基和一個羧基；酸性氨基酸（谷氨酸、天門冬氨酸），這類氨基酸分子中含有一個氨基和二個羧基；堿性氨基酸（賴氨酸、精氨酸）這類氨基酸的分子中含二氨基一羧基；組氨酸具氮環，呈弱堿性，也屬堿性氨基酸。

      這里面有一個疑問，就是iTAG試劑只與堿性氨基酸結合，那怎么推算蛋白質的含量？這里筆者只好大膽揣測一下：CEM可能做過大量的實驗，總結出一套蛋白質和蛋白質中堿性氨基酸的比例換算關系？不過，從上述酸、中、堿性氨基酸的分類倒可以看出，以前質檢總局曾通報過的甘氨酸添加，倒是可以排除，因為甘氨酸是中性氨基酸。因此，從目前了解的來看，這個方法還是相當可靠的。

      Sprint這個產品是去年在美國上市的，目前在中國，奧運食品檢測車配置了一臺。今年上半年，廠家主要做的一個市場前期推動工作是接受各檢測單位的免費體驗測樣，市場反響很不錯；下半年將進行全面的市場推廣。但市場推廣是否成功的一個重要因素是：國家的標準方法是否可以采用這種技術？如果國家標準不認可這種方法，其實很多檢測單位也只會停留在“感覺很好”的基礎上而不會購買、不會使用。

      另外，劉總還慷慨地提供了一份他們還沒有發布的一個最新的合作研究成果：《使用iTAG標簽技術篩查摻假蛋白的研究》，這是與新疆檢驗檢疫局高級工程師 崔杰等專家進行的一項合作研究，其中，崔杰提出了一個建議的流程，如圖2所示：

 
圖2  iTAG蛋白標簽技術分析假蛋白流程圖

      按照這個流程，如果一個單位有凱氏定氮儀，再添加一臺Sprint，工作效率可以提高很多。它速度很快，而很多大企業有很多臺凱氏定氮儀，因此，一臺Sprint可以支持很多臺凱氏定氮儀。兩者比對測試，即可先判斷樣品是不是含有非蛋白氮，然后再用質譜等方法去確證是否含有三聚氰胺，或其它物質。