隨著人們生活水平日益提高，當(dāng)下食品消費(fèi)不僅滿足人們的營(yíng)養(yǎng)和能量供給，多樣化的食品選擇還能有效提升生活幸福感。高附加值食品如有機(jī)食品、認(rèn)可度高的品牌、有產(chǎn)地保護(hù)標(biāo)簽的食品意味著能賣出更高的價(jià)格。同類食品價(jià)格懸殊較大，這也讓造假者有機(jī)可乘，掛羊頭賣狗肉，以次充好，冒充原產(chǎn)地食品的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮，這些食品造假屬于以經(jīng)濟(jì)利益為驅(qū)動(dòng)的食品欺詐，是目前影響及破壞食品安全秩序的重要因素之一 。
目前針對(duì)這類食品造假的甄別，已開(kāi)發(fā)了很多方法，如DNA鑒定、蛋白鑒定、元素鑒定、同位素質(zhì)譜及拉曼光譜等，而這些鑒別方法主要針對(duì)已知造假方式的某些靶標(biāo)化合物進(jìn)行檢測(cè)，或者只對(duì)原料的物種進(jìn)行鑒定，難以有效鑒別當(dāng)今原料的稀釋、替代等多種造假方式，如造假者可以就食品中的特征標(biāo)志物進(jìn)行合成額外添加以應(yīng)對(duì)單一化合物鑒別從而達(dá)到牟取暴力的目的，或者在原料中摻入相似原料以達(dá)到造假目的，諸如此類，造假方式的多樣化， 為食品造假鑒定帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。相比較其他農(nóng)殘獸殘等有害物的靶向篩查，食品造假檢測(cè)需要對(duì)未知的造假模式進(jìn)行監(jiān)督和預(yù)防，近年來(lái)，隨著高分辨質(zhì)譜技術(shù)的成熟和普及，在食品中也相應(yīng)開(kāi)發(fā)了非靶向代謝組學(xué)的鑒定手段，近幾年高分辨質(zhì)譜的非靶向代謝組學(xué)在食品造假鑒定中得到了應(yīng)用。
目前以色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)為代謝組學(xué)主要技術(shù)手段。受前處理方法和儀器設(shè)備的限制，我國(guó)現(xiàn)有的食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)基本上都是基于靶向代謝組學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)已知的目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行定量檢測(cè)的方法，已經(jīng)在食品中農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)、食品中非法添加檢測(cè)等領(lǐng)域中取得很好的效果。但靶向代謝組學(xué)在食品造假鑒定時(shí)，由于不法分子會(huì)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行有針對(duì)性的添加，常規(guī)的靶向代謝組學(xué)檢測(cè)方法不足以有效抑制食品造假。近年來(lái)，隨著樣品前處理技術(shù)的優(yōu)化以及高分辨質(zhì)譜結(jié)合數(shù)據(jù)處理模型的優(yōu)化，基于高分辨質(zhì)譜的非靶向代謝組學(xué)已經(jīng)開(kāi)始在食品造假檢測(cè)中被普遍認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。相比較傳統(tǒng)低分辨質(zhì)譜，高分辨質(zhì)譜能達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后4位(m/z)，分辨率能達(dá)10000以上，通過(guò)精確分子量結(jié)合軟件，可以推導(dǎo)出化合物元素組成，高分辨質(zhì)譜在對(duì)于未知化合物定性上有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
高分辨質(zhì)譜主要有飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF-MS)、傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜(FTICR-MS)、 磁質(zhì)譜(Sector-MS)，以及近年出現(xiàn)的靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜(Orbitrap-MS)。其中Sector-MS 運(yùn)行速度慢，F(xiàn)TICR-MS雖然具有高分辨率、高準(zhǔn)確度和高靈敏度的特點(diǎn)，但是體積龐大、價(jià)格昂貴且操作復(fù)雜，目前這兩種高分辨質(zhì)譜在食品檢測(cè)領(lǐng)域中并不常用。TOF-MS具有極快的掃描速度和較高的靈敏度，分辨率可達(dá)到15000以上，質(zhì)量準(zhǔn)確度可達(dá)5 ppm級(jí)，能夠獲得樣品的全掃描質(zhì)譜圖和精確質(zhì)量數(shù)，可以通過(guò)精確質(zhì)量數(shù)對(duì)化合物進(jìn)行定性分析， 目前廣泛應(yīng)用于食品中未知物的篩查。Orbitrap-MS是于2000年開(kāi)發(fā)的新型質(zhì)譜，采用了靜電場(chǎng)軌道阱作為離子的旋轉(zhuǎn)振蕩，使離子圍繞中心電極的軌道旋轉(zhuǎn)從而捕獲離子的裝置，是一種結(jié)合靜電場(chǎng)離子阱和快速傅里葉變換技術(shù)的新型質(zhì)譜，由于其簡(jiǎn)化了FTICR-MS的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，較大的降低使用成本，迅速得到了商品化的應(yīng)用。Orbitrap-MS分辨率可達(dá)100000，質(zhì)量準(zhǔn)確度能達(dá)到2-5 ppm，相比較TOF-MS，Orbitrap-MS對(duì)食品復(fù)雜基質(zhì)樣品更能節(jié)省樣品前處理和方法優(yōu)化的時(shí)間，而TOF-MS主要體現(xiàn)在掃描速度的優(yōu)勢(shì)上。
高分辨質(zhì)譜在食品物種(品種)鑒別中的應(yīng)用
食品的品質(zhì)和相關(guān)特征主要取決于其食品原料農(nóng)產(chǎn)品的遺傳背景和環(huán)境因素，不同品種有著不同的特征、品質(zhì)和口味，利用氣相色譜、液相色譜，特別是超高效液相色譜和高分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)能有效地鑒別不同品種的代謝差異。利用 UPLC-qTOF-MS可以有效區(qū)分橙子、西柚、柑橘、鳳梨等不同水果果汁，還能對(duì)不同花源的蜂蜜進(jìn)行區(qū)分;利用LC-TOF-MS發(fā)現(xiàn)不同品種之間有8種柚皮素或柚皮素查爾酮衍生物具有含量差異。
高分辨質(zhì)譜在食品產(chǎn)地鑒定中的應(yīng)用
除了食品原料的遺傳背景，原料生長(zhǎng)的自然生態(tài)環(huán)境、種植方式等條件也對(duì)最終的食品特征、 品質(zhì)和口味有著很大的影響。傳統(tǒng)的原產(chǎn)地分析方法主要是測(cè)定其有機(jī)物、無(wú)機(jī)元素、穩(wěn)定同位素質(zhì)譜等，再通過(guò)一系列的計(jì)量方法建立特征性成分與產(chǎn)地的聯(lián)系，而以上均需要大量的樣本，涉及檢測(cè)項(xiàng)目 越多其產(chǎn)地鑒定越準(zhǔn)， 實(shí)際操作鑒定方法繁瑣，而利用高分辨質(zhì)譜，可以簡(jiǎn)化鑒定流程，并且可以輕松實(shí)現(xiàn)小樣本的鑒定。利用UPLC-qTOF-MS 和GC-TOF-MS 對(duì)Trappist 啤酒真?zhèn)芜M(jìn)行驗(yàn)證;利用LC-qTOF-MS 對(duì)姜黃進(jìn)行代謝物分析，可以根據(jù)姜黃素類化合物的含量高低對(duì)不同產(chǎn)地的姜黃進(jìn)行聚類。
除了對(duì)食品原料品種和產(chǎn)地進(jìn)行檢測(cè)， 高分辨質(zhì)譜還在食品的品質(zhì)鑒定中發(fā)揮了重要作用， 可以在食品的加工工藝質(zhì)控和有機(jī)食品認(rèn)證等環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)管和檢測(cè)，可以有效地監(jiān)管食品造假行為。利用LC-TOF-MS 發(fā)現(xiàn)加工后番茄與鮮番茄之間的營(yíng)養(yǎng)差別;利用UPLC-QTOF-MS在有機(jī)養(yǎng)殖和普通養(yǎng)殖的雞肉中發(fā)現(xiàn)N，N’-二阿魏酸丁二胺和異黃酮的含量差異;對(duì)不同產(chǎn)地的大蒜進(jìn)行高分辨質(zhì)譜分析，發(fā)現(xiàn)蒜氨酸、磷脂酰膽堿(16∶0/18∶2)、精氨酸、脫氫丙氨酸、磷脂酰乙醇胺(16∶0/22∶6)、L-γ-谷氨酰基-S-烯丙基 -L-半胱氨酸和甘磷酸膽堿可作為大蒜的靶標(biāo)化合物。
高分辨質(zhì)譜應(yīng)用于食品監(jiān)管領(lǐng)域有著分辨率高，掃描速度快等優(yōu)勢(shì)。高分辨質(zhì)譜可以進(jìn)行精確質(zhì)量測(cè)定，同時(shí)獲得精確質(zhì)量信息和碰撞破裂后的精確碎片離子質(zhì)量信息，在對(duì)食品中可疑未知化合物定性有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。而目前高分辨質(zhì)譜面臨的主要問(wèn)題是，一方面相較于低分辨質(zhì)譜來(lái)說(shuō)高分辨質(zhì)譜價(jià)格昂貴，不能在各個(gè)食品監(jiān)管實(shí)驗(yàn)室普及;另一方面，高分辨質(zhì)譜其定量靈敏度不及傳統(tǒng)三重四級(jí)桿質(zhì)譜。因此，在利用高分辨質(zhì)譜進(jìn)行食品摻假物的定性分析，最后還將依賴于傳統(tǒng)三重四級(jí)桿質(zhì)譜來(lái)進(jìn)行方法開(kāi)發(fā)，以便于行業(yè)內(nèi)應(yīng)用推廣。
隨著高分辨質(zhì)譜的廣泛應(yīng)用，基于高分辨質(zhì)譜的非靶向代謝組學(xué)將作為現(xiàn)有食品監(jiān)管檢測(cè)方法的一個(gè)有效補(bǔ)充方法，以此方法開(kāi)發(fā)相應(yīng)的檢測(cè)流程，并且有可能以此建立相應(yīng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)各國(guó)政府對(duì)食品安全和標(biāo)識(shí)監(jiān)管的不斷完善，加上各國(guó)對(duì)食品造假行為的加大打擊， 相信未來(lái)食品造假事件會(huì)有所減少。
