《食品科學》：“食品真實性及溯源”專欄文章

食品真實性檢測和溯源技術是保障食品質量安全和食品真實性的重要手段。食品真實性辨別包括食品摻假、食品摻雜、食品偽造等分析，目前同位素法、組學技術及PCR技術等在該領域應用較廣。為一定程度促進食品真實性及溯源技術的進步，《食品科學》特設食品真實性及溯源專欄，擬將該領域最具創新性、科學性和實用性的研究成果及時刊載并推廣，為我國食品安全領域的繼續發展做出一定貢獻。

特邀專欄主編：吳永寧研究員、陳穎研究員、席俊教授

專欄文章

摘要：目的：基于多酶恒溫快速擴增（multienzyme isothermal rapid amplification，MIRA）與封閉式側向流層析（lateral flow dipstick，LFD）聯用技術，建立肉制品真實性快速檢測方法，解決實驗室方法不適于基層與現場快檢需求的問題。方法：通過GenBank篩選豬、牛、羊、雞、鴨線粒體基因的特異序列，使用DNAStar Megalign軟件比對種內保守、種間特異的靶片段，依據MIRA引物探針設計原則設計靶基因引物探針組，通過陽性對照、陰性對照、空白對照等方式系統篩選引物探針，確定豬、牛、羊、雞、鴨的專屬性引物探針，并采用反應體系、反應溫度、反應時間篩選，優化完善特異性檢測方法。對方法進行系統的方法學考察，包括DNA提取、靈敏度、檢出限、假陽性與假陰性考察等，驗證方法的有效性。結果：使用建立的方法與實時熒光聚合酶鏈式反應檢測進行比對分析，方法的平均假陽性率為3.49%、假陰性率為3.54%，符合現場快檢方法的要求。結論：本研究建立了牛、羊、豬、雞、鴨5 種常見肉類的MIRA-LFD技術，并證實了其有效性和可行性，實現了肉制品真實性的現場快檢。

結論：自2006年Piepenburg等研發出RPA技術以來，RPA技術發展極為迅速，在醫療診斷、農業、食品等方面的應用越來越廣泛，本研究所涉及的MIRA法就以RPA技術為基礎，在一定程度上優化了多酶條件下相關試劑的穩定性，更易于在實際檢測中的應用。鑒于肉類摻假現象的出現，基于DNA的肉類鑒定方法已成為食品真實性鑒定的首選方法。

項目組建立了MIRA-LFD快速檢測方法，本方法可在10 min內動物源性成分檢測，方法的檢出限可達1%；對建立的方法進行靈敏度考察、特異性考察、假陽性率、假陰性率考察，該試劑盒平均靈敏度為94%，特異性為1%，方法的平均假陽性率為3.49%、假陰性率為3.54%，均未超過20%，使用市售商業化DNA快速提取試劑進行比對，結果與傳統DNA提取試劑盒一致，說明MIRA-LFD的多酶反應體系適用于DNA快速提取和常規提取方法。快速DNA提取方法在時效性、操作性和對實驗人員危害性等方面明顯優于現有DNA提取方法，在提高檢測效率的同時為現場快速檢測提供了一種解決方案，在現場檢測中具有廣闊的應用前景。

項目承擔單位組織中國檢驗檢疫科學研究院農產品安全研究中心、天津海關植物與食品檢測中心、成都海關技術中心3 家單位采用本項目研發的引物探針、膠體金試劑盒及操作說明，對提供的不同基質的樣品進行了豬、牛、羊、雞、鴨源性成分的靈敏度、特異性、假陽性率、假陰性率驗證。聯合驗證的結果表明，該方法的平均靈敏度88%～92%，特異性均達到1%，假陽性率9.70%～14.51%，假陰性率6.56%～14.54%。評價結果均為該試劑盒可靠有效。本研究開發了現場快速可視化檢測肉制品中動物源性成分的方法，該方法特異性強、靈敏度高，同時大大縮短了檢測時間，提高了檢測效率，可用于現場的肉制品真實性鑒別。結果表明，該方法是一種高效、靈敏、特異、高實用性的動物源性成分鑒別方法，為肉制品的真實性鑒定和摻假提供了更加準確和科學的檢測方法，為監管部門提供技術標準與檢測依據，使基層實驗室和現場真實性快檢成為可能。

引文格式：

尚柯, 張彪, 張敏, 等. 基于多酶恒溫快速擴增-側向流層析聯用技術的肉制品真實性研究[J]. 食品科學, 2024, 45(8): 1-12. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230829-214.

SHANG Ke, ZHANG Biao, ZHANG Min, et al. Authenticity identification of meat products using multienzyme isothermal rapid amplification-lateral flow dipstick[J]. Food Science, 2024, 45(8): 1-12. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230829-214.

摘要：芝麻油作為日常飲食中不可或缺的食用油之一，其質量和安全性受到了廣泛關注。然而，芝麻油摻假問題日益嚴重，這使得保障芝麻油的質量安全成為了一個急需解決的問題，所以建立芝麻油防偽溯源對保障質量安全十分重要。本實驗設計研發了一套基于區塊鏈技術的芝麻油防偽溯源系統，提出了“區塊鏈緩存”的雙存儲設計，即鏈下存儲并緩存溯源信息，鏈上同步存儲溯源信息的哈希值；此外還設計了鏈碼直連狀態數據庫的查詢方案，解決了區塊鏈網絡數據存儲壓力大、查詢效率低的問題。通過分析與驗證，消費者利用微信掃碼通過小程序能夠快速方便地查驗芝麻油真偽，有效解決了芝麻油溯源鏈不同環節之間在數據安全和溯源信息真實性上的問題，在實踐中也取得了較好的應用效果。

結論：本實驗主要探討基于區塊鏈技術的芝麻油防偽溯源系統的設計與實現應用過程，針對現有的基于Fabric框架的區塊鏈溯源系統隨著溯源信息數量持續增加存在的鏈上數據存儲壓力過大、查詢速度慢以及存儲數據安全性差等問題，提出了一種“區塊鏈緩存”的雙存儲設計：將溯源數據哈希值存儲到鏈上區塊鏈和狀態數據庫中，鏈上同時返回區塊鏈對應的哈希值，然后將溯源信息和返回的哈希值存儲在各個節點的Redis緩存數據庫和本地數據庫中。查詢時從Redis數據庫通過溯源信息唯一ID值讀取信息，對獲取的溯源信息再次進行MD5哈希計算，并與通過改進過的Fabric鏈碼直連狀態數據庫方案獲取存儲在區塊鏈上狀態數據庫中的哈希值進行一致性對比，從而驗證溯源信息是否被篡改。通過將以上方案與現有的區塊鏈溯源系統存儲方案和查詢方法進行實驗對比，結果表明：

1）針對區塊鏈中數據不可刪除修改，隨著溯源產業鏈節點拓展和數據劇增，區塊鏈需要存儲的數據量負荷壓力越來越大的情況，本實驗提出了“區塊鏈緩存”的鏈上鏈下溯源信息雙存儲設計，本地數據庫和分布式節點Redis緩存數據庫存儲原始溯源數據，區塊鏈上存儲溯源數據的哈希值，能夠提供鏈上數據高吞吐量和低延時的處理能力，解決數據安全問題的同時能夠保證數據的真偽性。

2）本實驗提出的在本地數據庫存儲信息的同時增加分布式節點Redis緩存數據庫存儲溯源信息的雙存儲方案，一方面解決了線下數據庫過于集中的數據丟失無法追溯的安全問題；另一方面解決了溯源數據查詢分布式負載均衡的問題。同時采用Redis高性能緩存數據庫，在一定程度上，提高了查詢速率。

3）隨著溯源記錄總量的增加，本實驗提出的鏈碼直連狀態數據庫的查詢方法效率明顯提升，當追溯記錄總量300 000 條時為例，本實驗方法的查詢效率較傳統區塊鏈上查詢方法效率提高了47.36%。

本實驗系統不僅實現了芝麻油溯源數據的真實上鏈，消費者還能方便快捷地查驗所購買芝麻油的真偽并能查詢到詳細溯源信息，消除了消費者對芝麻油生產商摻假問題的信任危機，同時也方便監管部門管控取證芝麻油產業鏈數據，實現了“生產企業 監管部門 消費者”之間良好的信任氛圍，可為其他食品溯源防偽提供借鑒和參考。本實驗中提供的一種增加分布式節點Redis緩存的改進鏈上鏈下雙存儲方式方案，在需要存儲查詢海量溯源數據業務場景中有重要的應用，也為其他聯盟鏈平臺的存儲方案提供了應用參考。

引文格式：

徐金勝, 張恩. 基于區塊鏈的芝麻油防偽溯源系統的設計與實現[J]. 食品科學, 2024, 45(8): 13-18. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20231201-001.

XU Jinsheng, ZHANG En. Design and implementation of blockchain-based anti-counterfeiting and traceability system for sesame oil[J]. Food Science, 2024, 45(8): 13-18. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20231201-001.

摘要：陳皮是藥食同源佳品，藥用價值和經濟價值高。然而，市場上陳皮產地虛標、品種假冒和陳化時間造假等現象時有發生，損害了消費者權益，亟需建立有效的陳皮產地溯源及鑒偽技術以保障陳皮質量安全和品質。本文綜述了代謝組學、光譜、DNA分析、元素分析、智能感官等技術在陳皮產地溯源和品種、采收期及陳化時間鑒別方面的研究進展，對比分析了各種技術的優缺點，并提出陳皮產地溯源及鑒偽研究當前存在的問題以及未來研究重點。

結論：綜上所述，在陳皮產地溯源和鑒偽領域，代謝組學、光譜、DNA分析、元素分析和智能感官技術都發揮了重要作用。其中代謝組學技術具有廣泛的適用性，能獲取豐富的信息，并能篩選出多種關鍵特征成分，有助于研究陳皮的化學成分組成和時空變化規律，但對新特征成分的鑒定和影響機制分析還需深入探究。光譜技術以近紅外光譜為主，具有快速檢測和操作方便的優勢，但其數據冗雜，預處理和建模方法的選擇對鑒別準確率影響較大，且需要大量已知化學值的樣品構建模型，模型共享和轉移存在難度。DNA分析技術在陳皮品種鑒別方面具有較大潛力，然而現在已篩選出的分子標記相對單一，多品種鑒別效果需要加強。元素分析技術利用礦質元素相對穩定且與產地環境相關性強的特點進行溯源，可是現有研究僅分析了不同產地陳皮礦質元素組成差異，未明確礦質元素從土壤環境到陳皮的遷移轉化規律。智能感官技術分析速度快，但現有傳感器僅對部分氣味和滋味敏感，影響其在陳皮鑒別中的進一步應用。

現有研究多集中于陳皮產地溯源和品種鑒別，取得了較好的鑒別效果，但大部分研究仍局限于省級區域溯源以及茶枝柑和其他陳皮品種的鑒別，缺乏精細的小尺度地域溯源和多品種鑒別。采收期鑒別研究也較少，尚未建立有效的鑒別技術。陳化時間鑒別一直是研究熱點，多種技術均有應用，但當前樣本數量較少、陳化時間各異，所建立的鑒別方法在預測未知陳皮樣品時準確性可能降低。

由于陳皮的自身復雜性和多變性，以及當前產地溯源和鑒偽技術有效性與準確性的不足，還需對其進行更深入的研究。為此，本文在總結前人研究的基礎之上，嘗試給出如下可能的研究重點：

1）對于特征化學成分和元素指標，系統研究產地、品種、采收、陳化等多因素對特征指標變化的影響以及主要遷移、轉化機制，闡釋特征指標來源和評估其用于陳皮鑒別的有效性和穩定性，并結合功能性成分定量分析，開展陳皮質量評價；

2）對于光譜、圖像、傳感信號等數據，優化識別算法，研究合適的數據預處理和模型構建方法，提升鑒別模型適用性；

3）對于采收期和陳化時間鑒別，需要合理設計實驗，控制單一條件，排除產地環境、栽培方式、加工條件等其他因素的干擾；

4）擴大陳皮樣本范圍，強化樣本代表性，建立和完善陳皮鑒別模型以及形成陳皮相關數據庫；

5）聯合使用多種技術和融合多源數據，篩選和擴充可代表產地、品種、采收期或陳化時間特征的鑒別指標，結合多元統計分析，提高鑒別精度。

本文通過對陳皮產地溯源和鑒偽技術的研究現狀進行分析總結，討論了各種技術的優缺點和存在問題，展望了未來研究方向，以期為陳皮產地溯源和鑒偽技術的進一步研究提供理論支持。

引文格式：

劉雯雯, 韋婉, 陳巖, 等. 陳皮產地溯源及鑒偽技術研究進展[J]. 食品科學, 2024, 45(8): 19-28. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230831-232.

LIU Wenwen, WEI Wan, CHEN Yan, et al. Research progress on geographical origin traceability and authentication of

Citri Reticulatae Pericarpium

特邀主編簡介

吳永寧 研究員

吳永寧，研究員，博士，博士生導師，國家食品安全風險評估專家委員會技術總師，兼食品化學危害評估分委員會主任，國務院食品安全委員會專家委員會委員、國家標準化委員會委員兼生物芯片技術委員會副主任、食品安全國家標準審評委員會污染物委員會主任、香港特區政府食品安全專家委員會委員，WHO 食品安全技術專家咨詢顧問組成員（2021-2022）、WHO 抗微生物藥物耐藥性技術專家咨詢戰略顧問組成員（2019-2020）、2019入選國際食品科學技術科學院院士、FAO/WHO食品添加劑聯合專家委員會（2007至今）、FAO/WHO食品添加劑聯合專家委員會食品化學物質膳食暴露評估核心專家（2021至今）、美國藥典委員會食品原料專家委員會委員（2015-2020）和顧問（2021-2025）兼聯合標準物質、故意摻假專家、國家農產品質量安全風險評估專家委員會委員，

Antibiotics、Biomedical and Environmental Science 、Food Science and Human Wellness

H

陳穎 研究員

陳穎，研究員，博士，博士生導師，首席專家，國家級高層次人才，享受國務院特貼，全國先進工作者、全國三八紅旗手、全國優秀科技工作者，第十三屆青年科技獎、中國食品學會杰出青年獎獲得者。中國科協第九屆全委會委員，中國食品科學技術學會常務理事、食品真實性與溯源分會、食品安全與標準技術分會副主任委員，食品安全國家標準審評委員會委員，國家食品安全評估專家委員會委員，國家農業轉基因生物安全委員會委員，中國食品法典專家咨詢委員會委員，國家健康科普專家庫第一批專家，全國標準樣品技術委員會、全國生化檢測標準化委員會、全國感官分析標準化技術委員會副主任委員，國家標準技術審評專家咨詢委員會委員、中國食品科學技術學會食品保障戰略決策咨詢專家團隊專家，北京市食品藥品安全專家委員會委員，中國研究型醫院學會食物過敏學組副組長，ISO/TC 34/ SC9工作組專家。《質量安全與檢驗檢測》主編，《食品質量安全檢測學報》副主編，《Journal of Agricultural and Food Chemistry》、《食品科學》、《中國食品學報》、《食品科學技術學報》等期刊編委。長期從事食品質量安全檢測溯源研究，特別是食品真實性表征識別與溯源研究。率先提出“食品真實屬性表征”概念，建立了基于組學的食品鑒偽和溯源技術體系。先后主持完成國家重點研發計劃、國家863 計劃、國家自然基金、國家科技支撐計劃等項目10余項，被評為“十一五”國家科技計劃執行優秀團隊獎，成果入選國家“十二五”科技創新成就展、國家“十三五”科技創新成就展、2022中國食品科技十大進展；獲國家科技進步二等獎2 項，省部級科技一等獎9 項、二等獎10 項；發表文章300余篇，主編專著7 部，制定國家標準12 項、行業標準123 項；獲授權發明專利 39 件。

席俊 教授

席俊，教授，博士，博士生導師，河南省教育廳學術技術帶頭人，中國糧油學會食品分會理事，《Grain ＆ Oil Science and Technology》編委。研究方向為食品安全與免疫學檢測，主要從事食品加工過程中危害因子消除的關鍵分子機制的研究，在植物基蛋白熱處理過程中雜環胺減控關鍵技術研究方面達到國際領先水平；在過敏原研究中，首次利用噬菌體展示技術篩選和定位了不同加工方法破壞的大豆過敏原蛋白抗原區域，確定了導致大豆過敏原蛋白致敏性降低的亞分子結構，闡明了加工導致其致敏性降低的結構免疫學基礎。主持國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年項目、國家重點研發計劃子課題等項目，發表學術論文60余篇，獲國家授權發明專利7 項，主編著作1 部。主要獎項：2021 年獲河南省教育廳學術技術帶頭人；2019年獲益楷獎教金教學成果獎；2018年獲河南省優秀碩士學位論文指導教師；2017年獲河南工業大學青年骨干教師；2016年獲金龍魚青年教師獎。

專欄網址：

《食品科學》2024年8期：

https://www.spkx.net.cn/CN/volumn/volumn_1885.shtml

實習編輯：李雄；編輯：閻一鳴；責編：張睿梅。圖片來源于文章原文及攝圖網。

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、北京聯合大學、 中國-匈牙利食品科學“一帶一路”聯合實驗室（籌） 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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為系統提升我國食品營養與安全的科技創新策源能力，加速科技成果向現實生產力轉化，推動食品產業向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業大學、安徽農業大學、安徽省食品行業協會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫院臨床營養科、安徽糧食工程職業學院、安徽省農科院農產品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“第六屆食品科學與人類健康國際研討會”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到）在中國 安徽 合肥召開。

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