食品安全事關國計民生，食品安全檢測技術是保證食品安全的重要手段。由于食品基質復雜、有害成分含量低、風險因素多變，傳統的食品安全檢測技術難以滿足日益增長的新需求，面對新挑戰，中國檢驗檢疫科學研究院食品所張峰首席專家團隊在食品安全可視化、高靈敏、實時、高效檢測方向取得新突破。   　　在食品安全可視化檢測方向，團隊在質譜成像研究領域取得新突破。液相色譜等傳統檢測技術可獲得食品中有害物的平均含量，卻無法獲得其空間分布信息，無法實現可視化。光學成像和顯微成像等傳統成像技術空間分辨率低、靈敏度低、干擾高，難以準確定量。團隊應用顯微成像-基質輔助激光解吸電離質譜成像技術獲得食品組織高分辨率空間分布及原位含量信息，創建新型“暴露曲線”模型，揭示了食品內源性有害物的代謝變化規律，實現了食品外源性污染物的污染程度評價。   　　圖1 顯微成像-基質輔助激光解吸電離質譜成像圖及“暴露曲線”模型   　　在食品安全高靈敏檢測方向，團隊在檢測新材料研發領域取得新突破。由于食品基質復雜，有害物含量低，需要高效的富集凈化材料實現高靈敏檢測，但傳統吸附材料制備條件苛刻、吸附容量低，難以實現有效富集與凈化。團隊在70 ℃溫和條件下研制出新型磁性多孔有機材料Fe3O4@COF （BAPTPDA-Dt）、Fe3O4@TAPB-Tp和Fe3O4@PDA@UPOPs，鍵合了脲類等多種官能團，賦予其豐富的疏水性及親水性，使其吸附能力大大提升。其中，新材料Fe3O4@TAPB-Tp用于牛奶中玉米赤霉烯酮富集凈化，所建立的高效液相色譜-串聯質譜法的定量限可達0.012 μg/kg，與《食品安全國家標準 食品中玉米赤霉烯酮的測定》（GB 5009.209-2016）規定的方法定量限4 μg/kg相比，靈敏度提高了數百倍。這些新材料實現了制備條件溫和、吸附容量高等技術突破，檢測靈敏度從ppb向ppt級跨越，實現食品中多種痕量有害物的高靈敏檢測。   　　圖2 Fe3O4@TAPB-Tp材料合成路線（A）和檢測流程（B）圖   　　在食品安全實時檢測方向，團隊在質譜關鍵元件研發領域取得新突破。目前對食品安全檢測效率的要求日益提高，光譜技術能滿足實時檢測需求，但結構信息少，難以滿足準確定性定量要求。傳統敞開式電噴霧離子源質譜可直接進樣并定量分析，滿足實時檢測需求，但其選擇性不足、靈敏度低，難以應用于復雜食品基質的分析。團隊將高選擇性吸附材料與敞開式質譜離子源相結合，研發出一系列分離、電離一體化高選擇性敞開式質譜離子源，明顯提高了其選擇性。其中將親水性分子印跡聚合材料集成于敞開式質譜離子源，用于蜜蜂中磺胺類藥物的檢測，檢測速度≤1分鐘，方法定量限可達0.3 μg/kg，與《蜂蜜中16種磺胺殘留量的測定方法 液相色譜-串聯質譜法》（GB/T 18932.17-2003）制定的方法定量限2.0 μg/kg相比，靈敏度提高近10倍，檢測速度由幾十分鐘縮短至幾十秒，檢測靈敏度從ppb向sub-ppb級跨越，實現了食品中磺胺類藥物的實時、靈敏檢測。
　　圖3 親水性分子印跡聚合材料制備流程圖
　　圖4 所研發的新型敞開式質譜離子源   　　在食品安全高效檢測方向，團隊將食品組學拓展到未知風險判定新領域。食品安全的未知風險因子判定非常困難，幾乎沒有成熟技術。團隊將智能質譜手術刀與組學技術相結合，開發了新型全息鑒別技術，獲得反復凍融肉和過度加熱肉的特征標志物，檢測速度由幾十分鐘縮短至幾秒鐘，實現了過度加工食品中風險因子的高效判別。
　　圖5 新型全息鑒別技術流程圖   　　綜上，2021年團隊在食品安全可視化、高靈敏、實時、高效檢測方向取得系列突破。研發了新型富集材料3種；申請發明專利24件，其中授權6件；制訂食品安全國家標準2項，行業標準2項，食品補充檢驗方法3項，食品快速檢測方法5項；獲批國家二級標準物質 2 個；在國內外期刊發表學術論文41篇，其中SCI/EI期刊收錄論文24篇，包括SCI Ⅰ區TOP期刊《Analytical Chemistry》（IF = 6.986）、《Environmental Pollution》（IF = 8.071）、《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（IF = 5.279）等。