“橙”说丨NFC or FC 果汁 “DART” 揭秘！

食品欺诈是指蓄意对食品进行虚假描述、造成该食品的宣称与其真实属性不符的行为。每年由于食品欺诈给全球食品工业所带来的直接经济损失高达300~400亿美元。

早在18世纪，英国就出现了用铜化合物染色的腌黄瓜，掺入朱砂和红丹而艳丽鲜亮的毒糖果等食品欺诈事件。近十年来的欧洲的“马肉风波”、澳洲的“假蜂蜜”、英国的“牛奶掺水”、德国的“假有机鸡蛋”、美国的“鱼肉造假”等事件，更是不胜枚举。因此，亟需建立切实有效的食品真实性鉴别方法。

NFC 果汁具有生产加工环节少、零添加等特点，其售价为传统浓缩还原果汁（From Concentrate, FC）的2~6倍，是高附加值果蔬汁产品，市场空间巨大，众多品牌相继入场，不时会出现虚假描述或产品冒充等食品欺诈事件。

FC 果汁：浓缩果汁兑以水、糖、防腐剂等还原制成的果汁。FC 果汁已形成产业，具有保质期长和便于生产控制等特点。

目前，已开发多种针对 NFC 果汁真实性问题的检测方法，如同位素示踪分析，同步荧光光谱和 GC-MS 等。从代谢组学角度来区分 FC 和 NFC 果汁差异的鉴别方法尚不多见。

中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所徐贞贞副研究员课题组利用非靶向代谢组学研究 FC 橙汁和 NFC 橙汁之间的差异，建立了实时直接分析-四级杆飞行时间质谱法 （DART-QTOF） 和液质联用法对标志物进行鉴别，构建了基于 DART-QTOF 和 LCMS 的 PLS-DA 模型，并将其应用于商业果汁分析建模。

原位电离技术（如 DART）极大地简化了质谱分析流程、提升了质谱性能，只需极少样品制备，甚至无需制样，同时省却色谱过程和避免溶剂色谱柱等消耗，在短时间内高通量精准测量，扩展质谱应用范围。

图2. NFC 橙汁和 FC 橙汁的母离子（MS1）特征谱图差异。母离子特征变化基于 OPLS-DA 的 S-plot 图，反映了与橙汁种类相关的母离子信息。

图3. NFC 和 FC 橙汁的特征标志物靶向检出结果柱状图。

图4. PLS-DA 模型的结果。A. PLS-DA 模型构建与验证；B. PLS-DA 模型在商业样品上的应用。

本研究证实了使用 LC-HRMS 发现潜在标志物，借助 DART-QTOF 区分 NFC 和 FC 橙汁的可行性。利用非靶向代谢组学确定了13种可用于区分的标志物，包括7种在橙汁中首次报道的三肽。基于 DART-QTOF 的偏最小二乘法分析模型（PLS-DA）在构建和测定实验中的准确率分别达到97%和95%。将该模型应用于市面上橙汁的检测，发现其中存在高度可疑的 NFC 果汁产品。通常，非靶向代谢组学（LC-MS 法）满足真实性研究和标志物发现的需求，但较为耗时，而 DART-QTOF 则显著缩短制样和分析时间。

此外，代谢组学研究已应用于有机食品鉴定。捷克布拉格化工技术研究所的 Hajslova 教授课题组使用 DART-TOFMS 结合 PCA 和 LDA 模型分析有机种植和普通栽培得到的40种番茄和24种辣椒，通过研究代谢谱的差异，来鉴别有机（或非有机）番茄和有机（或普通）辣椒，准确率分别达97.5％和100％。