内容简介
《食品安全检测与真实性溯源的方法及应用》是一部系统介绍食品安全检测与真实性溯源方法及应用的学术专著，重点阐述了食品风险因子和真实性标志物的高通量筛查方法、可视化信号放大与精准识别检测技术、数据处理方法等的*新研究进展，并结合实际案例深入剖析了技术的可操作性和应用效果。此外，《食品安全检测与真实性溯源的方法及应用》还展望了人工智能、基因编辑等前沿技术在食品安全检测与真实性溯源中的应用前景。《食品安全检测与真实性溯源的方法及应用》内容全面细致，兼具理论性和实用性的特点。
精彩书摘
第1章食品安全与真实性概述
1.1食品安全与真实性定义及重要性
食品是人类赖以生存和发展的物质基础。我国国民经济持续增长，农业领域实现了主要农产品供需基本平衡、年年有余的历史性转变。2024年，我国粮食年产量在连续9年稳定在1.3万亿斤（1斤=500g）以上的基础上，*次迈上1.4万亿斤新台阶，人均粮食占有量达到500kg左右。与此同时，我国食品加工业也快速发展，形成了比较完备、能够基本满足人民生活需要的加工工业体系。2024年，全国4.3万家规模以上食品工业企业营业收入90652.5亿元，占全国规模以上工业企业营业收入的6.6%。“十三五”以来，国家陆续发布了《“健康中国2030”规划纲要》《国民营养计划（2017—2030年）》《健康中国行动（2019—2030年）》等文件，将健康中国建设提升至国家战略地位。健康饮食正在成为全球性消费新趋势，我国食品工业已进入以“营养与健康”为导向的转型发展期。食品工业是国民经济的支柱性产业和保障民生的基础性产业，其在践行大食物观、打造朝阳产业、服务乡村振兴、助力健康中国方面发挥着重要作用。
1.1.1食品安全与真实性定义
随着经济的发展、文化的进步、生活水平的提高，人们越来越注重自身的营养和健康，饮食的观念已经从吃得饱转变为吃得好、吃得安全、吃得健康。“国以民为本，民以食为天，食以安为先，安以质为本，质以诚为根。”这句话生动地描述了食品三大属性，即食品质量、食品安全与食品真实性（图1.1），它们共同构成了食品完整性。
图1.1食品三大属性
1.食品质量
GB/T15091—1994《食品工业基本术语》中，食品质量的定义为“食品满足规定或潜在要求的特征和特性总和，反映食品品质的优劣”。它不仅包括食品的外观、品质规格、数量、包装，也包括食品安全。食品的总特征和特性在食品标准中都有具体体现，如感官特征、理化指标和微生物指标等。ISO9000：2015《质量管理体系—基础和术语》规定，食品质量指食品的一组固有特性满足消费者要求的程度，既包括外形（大小、形状、颜色、光泽和稠度）、质构和风味在内的外在因素，也包括分组标准（如蛋类）和内在因素（化学、物理、微生物性的不安全因素）。也可以采用普遍接受的质量定义，将食品质量定义为“食品的一组固有特性满足要求的程度”。
2.食品安全
根据1996年世界卫生组织（WHO）的定义，食品安全指“对食品按其原定用途进行制作、食用时不会使消费者健康受到损害的一种担保”。《中华人民共和国食品安全法》规定，食品安全是指食品无毒、无害，符合应有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。国际食品卫生法典委员会（CAC）则将食品安全定义为：消费者在摄入食品时，食品中不含有害物质，不存在引起急性中毒、不良反应或潜在疾病的危险性，不会导致消费者急性或慢性中毒或感染疾病。
3.食品真实性
食品真实性的概念于1998年由国际科技界正式提出，2013年欧洲“马肉风波”后引发全球广泛关注。国际食品法典委员会食品完整性和食品真实性电子工作组提出“食品真实性指食品的性质、来源、身份和要求是真实和无可争议的，并且满足预期的性质”。为规范我国食品真实性科技名词术语，中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会在2024年发布的《食品真实性科学共识》中，参考国际相关定义，对食品真实性做出如下定义：食品真实性是指食品在符合安全和质量要求的基础上，其本质、来源、特性和声称是真实的、无可争议的，且满足预期的性质（中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会，2024）。
1.1.2食品安全与真实性重要性
近年来，食品安全与掺假造假事件频发给食品质量安全管理带来了严峻挑战。例如，2023年3月，中国中央电视台曝光多家企业涉嫌生产假“泰国香米”，在大米中掺杂香精，使其具有香米的特殊香味；2023年6月，江西省某高校学生在食堂饭菜中发现疑似老鼠头的异物；2023年7月，河南省永城市两名女子因食用储存不当的凉皮食物中毒，起因是凉皮在潮湿、阴暗的环境中发酵产生米酵菌酸，导致两人米酵菌酸中毒。此外，经济利益驱动型食品掺假使假（食品欺诈）也日益凸显，如进口葡萄酒掺水、品牌大米仿冒掺假、冰醋酸勾兑食醋、名优白酒造假等，不仅侵害了消费者利益，影响消费信心，造成了信任危机；还严重扰乱食品行业公平竞争秩序，造成“劣币驱逐良币”现象，严重制约了我国食品产业高质量发展，同时也给政府监管带来了难题（中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会，2024）。因此，保障食品安全与真实性至关重要，具体表现在以下几个方面。
1.保障生命健康，维护社会稳定
食品安全与真实性关系到人民生命和健康，保障食品安全与真实性是维护人民基本权益的重要措施之一。食品中存在着各种致病菌、有害物质等，如果不合理使用农药、添加剂等化学物质，在食用过程中就可能影响人
目录
目录
第1章 食品安全与真实性概述 1
1.1 食品安全与真实性定义及重要性 1
1.1.1 食品安全与真实性定义 1
1.1.2 食品安全与真实性重要性 2
1.2 食品安全问题概述 4
1.2.1 食品安全影响因素 4
1.2.2 食品安全常规检测方法 5
1.3 食品真实性问题概述 6
1.3.1 食品真实性分类 6
1.3.2 食品真实性常规检测方法 8
1.4 食品安全与真实性溯源方法困境及解决方案 9
1.4.1 食品安全与真实性溯源方法困境 9
1.4.2 食品安全与真实性溯源方法解决方案 10
参考文献 11
第2章 食品安全检测与真实性溯源方法 13
2.1 食品风险因子和真实性标志物高通量筛查方法 13
2.1.1 食品风险因子高通量筛查方法 13
2.1.2 食品真实性标志物高通量筛查方法 16
2.2 食品中风险因子结构特征和真实性差异信息的精准识别方法 20
2.2.1 食品风险因子结构特征和真实性差异信息概述及精准识别策略 20
2.2.2 食品风险因子结构特征精准识别方法 28
2.2.3 差异信息精准识别方法 31
2.2.4 发展趋势与未来展望 37
2.3 食品风险因子和真实性检测信号的可视化放大技术 38
2.3.1 食品风险因子和真实性可视化检测技术 38
2.3.2 比色可视化检测传感材料及信号可视化放大技术 39
2.3.3 荧光可视化检测传感材料及信号可视化放大技术 46
2.3.4 食品风险因子和真实性检测信号的可视化放大技术
发展趋势 54
参考文献 54
第3章 食品安全检测与真实性溯源数据处理方法 60
3.1 食品安全检测与真实性溯源数据处理策略 60
3.2 食品安全检测与真实性溯源中常用数据处理方法 61
3.2.1 化学计量学方法 61
3.2.2 传统机器学习算法 63
3.2.3 深度学习算法 66
3.3 食品安全检测与真实性溯源数据处理的挑战 71
参考文献 72
第4章 食品安全检测案例分析 75
4.1 食品中农药残留检测 75
4.1.1 纳米效应多元光谱检测农药残留 75
4.1.2 可视化传感检测农药残留 82
4.2 食品中重金属检测 93
4.2.1 纳米效应多元光谱检测汞离子 93
4.2.2 可视化传感多重检测重金属 103
4.3 食品中其他风险因子检测 120
4.3.1 食品中四环素抗生素检测 120
4.3.2 食品中氨基甲酸乙酯检测 127
4.3.3 食品中亚硝酸盐检测 135
4.3.4 食品中甲醛检测 142
参考文献 149
第5章 食品真实性溯源案例分析 156
5.1 AntDAS色质谱智能分析软件用于真实性标志物筛查 156
5.1.1 AntDAS色质谱智能分析软件概述 156
5.1.2 AntDAS色质谱解析策略 157
5.1.3 AntDAS用于茶叶真实性标志物筛查 164
5.1.4 AntDAS用于白酒真实性标志物筛查 171
5.2 茶叶真实性溯源 180
5.2.1 色质谱鉴定茶叶真实性 180
5.2.2 纳米效应多元光谱鉴别绿茶真实性 188
5.2.3 可视化传感方法鉴别茶叶真实性 195
5.3 白酒和葡萄酒真实性溯源 209
5.3.1 色质谱鉴别葡萄酒真实性 209
5.3.2 三维荧光光谱鉴别白酒真实性 216
5.3.3 可视化传感方法鉴别白酒真实性 224
5.4 药食同源食品真实性溯源 233
5.4.1 色质谱鉴别杭白菊真实性 233
5.4.2 纳米融合光谱鉴别陈皮真实性 241
5.4.3 可视化传感方法鉴别杭白菊产地 249
参考文献 255
第6章 未来趋势与挑战 264
6.1 新型食品安全检测与真实性溯源技术发展 264
6.1.1 新型传感技术用于食品安全检测与真实性溯源 264
6.1.2 新型检测溯源技术的挑战与机遇 265
6.2 新发风险因子挖掘和检测 266
6.2.1 新发风险因子来源与特征 266
6.2.2 新发风险因子高通量筛查技术 267
6.3 人工智能用于食品安全检测与真实性溯源 268
6.3.1 人工智能用于食品安全检测 268
6.3.2 人工智能用于食品真实性溯源 269
6.3.3 食品安全检测与真实性溯源未来发展方向 270
6.4 全球食品真实性检测标准和溯源体系建设 270
6.4.1 全球食品真实性检测标准现状 271
6.4.2 全球食品真实性检测标准建设路径 272
6.4.3 全球食品溯源体系建设 273
参考文献 273
试读
第1章食品安全与真实性概述
1.1食品安全与真实性定义及重要性
食品是人类赖以生存和发展的物质基础。我国国民经济持续增长，农业领域实现了主要农产品供需基本平衡、年年有余的历史性转变。2024年，我国粮食年产量在连续9年稳定在1.3万亿斤（1斤=500g）以上的基础上，*次迈上1.4万亿斤新台阶，人均粮食占有量达到500kg左右。与此同时，我国食品加工业也快速发展，形成了比较完备、能够基本满足人民生活需要的加工工业体系。2024年，全国4.3万家规模以上食品工业企业营业收入90652.5亿元，占全国规模以上工业企业营业收入的6.6%。“十三五”以来，国家陆续发布了《“健康中国2030”规划纲要》《国民营养计划（2017—2030年）》《健康中国行动（2019—2030年）》等文件，将健康中国建设提升至国家战略地位。健康饮食正在成为全球性消费新趋势，我国食品工业已进入以“营养与健康”为导向的转型发展期。食品工业是国民经济的支柱性产业和保障民生的基础性产业，其在践行大食物观、打造朝阳产业、服务乡村振兴、助力健康中国方面发挥着重要作用。
1.1.1食品安全与真实性定义
随着经济的发展、文化的进步、生活水平的提高，人们越来越注重自身的营养和健康，饮食的观念已经从吃得饱转变为吃得好、吃得安全、吃得健康。“国以民为本，民以食为天，食以安为先，安以质为本，质以诚为根。”这句话生动地描述了食品三大属性，即食品质量、食品安全与食品真实性（图1.1），它们共同构成了食品完整性。
图1.1食品三大属性
1.食品质量
GB/T15091—1994《食品工业基本术语》中，食品质量的定义为“食品满足规定或潜在要求的特征和特性总和，反映食品品质的优劣”。它不仅包括食品的外观、品质规格、数量、包装，也包括食品安全。食品的总特征和特性在食品标准中都有具体体现，如感官特征、理化指标和微生物指标等。ISO9000：2015《质量管理体系—基础和术语》规定，食品质量指食品的一组固有特性满足消费者要求的程度，既包括外形（大小、形状、颜色、光泽和稠度）、质构和风味在内的外在因素，也包括分组标准（如蛋类）和内在因素（化学、物理、微生物性的不安全因素）。也可以采用普遍接受的质量定义，将食品质量定义为“食品的一组固有特性满足要求的程度”。
2.食品安全
根据1996年世界卫生组织（WHO）的定义，食品安全指“对食品按其原定用途进行制作、食用时不会使消费者健康受到损害的一种担保”。《中华人民共和国食品安全法》规定，食品安全是指食品无毒、无害，符合应有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。国际食品卫生法典委员会（CAC）则将食品安全定义为：消费者在摄入食品时，食品中不含有害物质，不存在引起急性中毒、不良反应或潜在疾病的危险性，不会导致消费者急性或慢性中毒或感染疾病。
3.食品真实性
食品真实性的概念于1998年由国际科技界正式提出，2013年欧洲“马肉风波”后引发全球广泛关注。国际食品法典委员会食品完整性和食品真实性电子工作组提出“食品真实性指食品的性质、来源、身份和要求是真实和无可争议的，并且满足预期的性质”。为规范我国食品真实性科技名词术语，中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会在2024年发布的《食品真实性科学共识》中，参考国际相关定义，对食品真实性做出如下定义：食品真实性是指食品在符合安全和质量要求的基础上，其本质、来源、特性和声称是真实的、无可争议的，且满足预期的性质（中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会，2024）。
1.1.2食品安全与真实性重要性
近年来，食品安全与掺假造假事件频发给食品质量安全管理带来了严峻挑战。例如，2023年3月，中国中央电视台曝光多家企业涉嫌生产假“泰国香米”，在大米中掺杂香精，使其具有香米的特殊香味；2023年6月，江西省某高校学生在食堂饭菜中发现疑似老鼠头的异物；2023年7月，河南省永城市两名女子因食用储存不当的凉皮食物中毒，起因是凉皮在潮湿、阴暗的环境中发酵产生米酵菌酸，导致两人米酵菌酸中毒。此外，经济利益驱动型食品掺假使假（食品欺诈）也日益凸显，如进口葡萄酒掺水、品牌大米仿冒掺假、冰醋酸勾兑食醋、名优白酒造假等，不仅侵害了消费者利益，影响消费信心，造成了信任危机；还严重扰乱食品行业公平竞争秩序，造成“劣币驱逐良币”现象，严重制约了我国食品产业高质量发展，同时也给政府监管带来了难题（中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会，2024）。因此，保障食品安全与真实性至关重要，具体表现在以下几个方面。
1.保障生命健康，维护社会稳定
食品安全与真实性关系到人民生命和健康，保障食品安全与真实性是维护人民基本权益的重要措施之一。食品中存在着各种致病菌、有害物质等，如果不合理使用农药、添加剂等化学物质，在食用过程中就可能影响人
