2025年中國分析測試科學獎一等獎:食品中風險物質的分析技術研究及其應用
完成單位:中國科學院生態環境研究中心,西安交通大學,中國農業大學,國科大杭州高等研究院
完成人:廖春陽,彭錦峰,劉嘉穎,朱青青,劉雙,孫振東,姜璐,姚林林,金蓉,張璐薇
成果簡介:針對食品中風險物質監測技術瓶頸和暴露風險不明等問題開展了系統性研究。建立了多種風險物質的精準檢測技術,包括基于兩級固相萃取-UPLC-MS/MS的有機磷酸酯(OPEs)分析方法、基于同位素內標-UPLC-MS/MS的全氟化合物(PFASs)精準溯源技術、基于QuEChERS-GC-MS/MS的增塑劑及轉化產物同步檢測技術、針對氯化石蠟(CPs)的LC/ESI-Orbitrap-HRMS異構體分餾方法以及基于比色傳感和頂空固相微萃取的非法添加物快檢技術。通過覆蓋全國范圍的系統監測,首次構建了食品中OPEs、PFASs、CPs及增塑劑等風險物質的本底數據庫,闡明食品包裝材料遷移是核心污染途徑之一,揭示產業轉型導致的風險物質呈現區域梯度性轉移規律,識別出高油高色素食品中污染物的獨特富集與轉化機制。通過量化人群膳食風險物質暴露,發現特定區域敏感人群(如哺乳期嬰兒)及特殊飲食習慣(如飲茶、高脂乳制品攝入)的潛在健康風險,為食品中風險物質的精準化風險管控提供了理論依據。項目相關成果研制國家二級標準物質4項,出版專著2部,申請或授予專利10項,發表相關SCI論文24篇,其中10篇代表性論文發表于食品與環境領域著名期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Chemistry和Environmental Science &Technology等,累計SCI他引1339次。項目團隊1人入選國家杰青,2人入選國家優青,1人入選德國洪堡學者。項目負責人2022-2024年連續入選愛思唯爾中國高被引學者榜單。
創新點及科學價值:
開發了一系列高靈敏、穩定可靠的食品中風險物質分析技術,為食品中OPEs、PFASs、增塑劑、CPs及非法添加物的精準檢測、污染調查、摻假識別等提供了有效手段;系統開展了大尺度區域食品中風險物質污染水平調查,首次構建了食品中OPEs、PFASs、CPs及增塑劑等風險物質本底數據庫,闡明食品包裝材料遷移是核心污染途徑之一,揭示產業轉型導致的風險物質呈現區域梯度性轉移規律,識別出高油高色素食品中污染物的獨特富集與轉化機制;構建了人群膳食暴露風險量化指標體系,識別出膳食暴露高風險區域及關鍵高暴露膳食源,獲得了我國敏感人群污染物暴露特征及關鍵風險窗口期,明確了特殊食品加工過程及飲食習慣導致膳食暴露風險,提出了我國人群膳食暴露風險評估新策略。
社會經濟效益:
(1)建立了全國性膳食中PFASs和OPEs的污染數據庫,獲得母乳中PFASs的時空變化系統數據,發現沿海省份暴露量顯著高于北方內陸,提示需重點監管工業發達地區,幫助政府精準識別高風險區域和高風險食品,優化監測資源配置,減少盲目抽檢,節約監管成本。(2)揭示肉類和水產品是PFASs及OPEs的主要污染載體,企業可針對性調整供應鏈,如優先篩查肉類加工環節,避免問題原料流入市場,減少召回損失。證實烹飪可能降低OPEs水平,為食品加工業改進工藝提供技術支持。(3)闡明了CPs在高海拔地區生物鏈中的累積和傳輸特征,為當地的環境保護政策制定提供了科學依據。(4)全國母乳樣品中PFASs的監測結果支撐我國履行《斯德哥爾摩公約》國際義務,基于全球范圍采集的茶葉樣品評估了OPEs的暴露風險,促進國際間茶葉相關食品安全標準的對接與合作。
應用前景:
開發的“頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜法”,可用于香米香精、市售香米及人工增香大米中四種常用人工香味成分的精準甄別,為國家、省市市場監管部門對香米產品的監管提供重要技術支持;“兩級固相萃取-高效液相色譜串聯質譜”檢測方法,可廣泛應用于谷物、肉類、蛋類、水產、油脂及多種深加工包裝食品的污染監測。基于中國總膳食研究獲得的中國食品中PFASs與OPEs的監測數據,為制定這兩類環境污染物的限量標準提供科學依據,提示遼寧、上海等沿海省份需重點監控肉類和水產中EHDPP污染;針對茶葉及其包裝材料的檢測分析,明確了多種沖泡條件下包裝材料中污染物的遷移規律,為茶葉企業在包裝材料選用、安全性控制等方面提供了科學指導,可促進低污染、綠色環保包裝材料的替代開發與應用。