2007 年春天，美國(guó)有數(shù)百只寵物貓狗突發(fā)疾病。政府官員追根溯源，發(fā)現(xiàn)這些寵物攝入了一種在塑料和肥料中常見(jiàn)的富含氮的化合物——三聚氰胺（melamine）。這種化合物在寵物的腎臟處結(jié)晶，導(dǎo)致腎衰竭。美國(guó)食品及藥品管理局（FDA）隨后宣布，這一化合物可能是生產(chǎn)廠商有意添加到谷朊粉（wheat gluten）和大米蛋白濃縮劑中的，目的在于接受檢測(cè)時(shí)夸大蛋白含量。因?yàn)闈饪s劑中蛋白含量越豐盈，市場(chǎng)售價(jià)就越高。無(wú)論添加行為是否有意，三聚氰胺能躲過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)蛋白分析的“火眼金睛”，這一事實(shí)已經(jīng)表明，有必要對(duì)這種一百年前就已誕生的古老測(cè)量方法進(jìn)行重新評(píng)估。目前雖已有數(shù)個(gè)備選方案，但食品工業(yè)界仍未作出選擇。
由于目前標(biāo)準(zhǔn)的蛋白含量測(cè)量技術(shù)以定氮為基礎(chǔ)，因此在寵物食品中添加三聚氰胺，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)方法的測(cè)量結(jié)果高于真實(shí)的蛋白含量值。
傳統(tǒng)的食品蛋白測(cè)量技術(shù)，是根據(jù)19 世紀(jì)末丹麥啤酒釀造師約翰· 凱爾達(dá)爾（Johann Kjeldahl） 的方法發(fā)展而來(lái)的，名為凱氏定氮法。在這項(xiàng)分析技術(shù)中，首先使用強(qiáng)酸作用于受檢樣品，分解其中的有機(jī)物質(zhì)，讓氮元素以氨的形式釋放出來(lái)。根據(jù)氨的數(shù)量可以推算出有機(jī)樣品中氮元素的含量，進(jìn)而計(jì)算出蛋白質(zhì)的含量。美國(guó)馬薩諸塞州立大學(xué)阿姆赫斯特校區(qū)的食品科學(xué)家朱利安·麥克萊門茨（Julian McClements）表示：“這是一個(gè)久經(jīng)考驗(yàn)、相當(dāng)精確的方法。”這種方法的可貴之處在于，它可用于多種產(chǎn)品和蛋白的測(cè)量。
杜馬斯燃燒定氮法是另外一種以定氮為基礎(chǔ)的測(cè)量方法，也是業(yè)界常用的技術(shù)之一。這種方法通過(guò)灼燒樣品釋放其中的氮元素。負(fù)責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)分析方法的美國(guó)官方分析化學(xué)師協(xié)會(huì)（Association of Analytical Communities，縮寫為AOAC），已將凱氏定氮法和杜馬斯燃燒定氮法列為測(cè)量食品蛋白含量的標(biāo)準(zhǔn)方法。（在中國(guó)，凱氏定氮法也是食品蛋白測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。）
定氮法雖然可靠，但未必完全反映真實(shí)情況。這些方法的出發(fā)點(diǎn)是，假設(shè)食品中的氮元素全部來(lái)源于組成蛋白質(zhì)的氨基酸中的氮。如果受檢食品未曾摻雜添加劑，這一假設(shè)合情合理，因?yàn)槭称分械钠渌饕M分——碳水化合物和脂肪——并不含有氮元素。不過(guò)，由于某些食品添加劑也含有氮，因此定氮法的測(cè)量結(jié)果并不是真實(shí)的蛋白含量。
由此可見(jiàn)，從理論上說(shuō)，任何富含氮的化學(xué)物質(zhì)都有可能使凱氏定氮法和杜馬斯燃燒定氮法的測(cè)量結(jié)果偏離真實(shí)的蛋白含量。在這樁寵物食品丑聞案中，三聚氰胺和氨基酸中的氮難以區(qū)分，被共同計(jì)入樣品蛋白質(zhì)的總含氮量之中，從而造成了蛋白含量偏高的假象。
目前，基于非定氮的替代性方法已有若干， 如色譜法（laboratory chromatography）和紫外分光光度法（ultraviolet spectrophotometry）， 但這些方法成本高昂，耗時(shí)不菲，而且需要從食品中提取蛋白再進(jìn)行測(cè)量。此外，針對(duì)不同類型的食品，蛋白的提取步驟也有差異。在麥克萊門茨看來(lái)，快速分析食品蛋白的“最好方法”或許是紅外光譜法（infrared spectroscopy）。這種方法的原理是，蛋白質(zhì)中的肽鍵（peptide bond）在紅外線波段存在獨(dú)特的吸收光譜。該方法首先要用紅外光譜儀掃描受檢化合物的標(biāo)準(zhǔn)樣品，完成為紅外光譜儀定標(biāo)的過(guò)程，然后再掃描受檢樣品。如果得到的光譜圖中出現(xiàn)了不屬于該蛋白的尖峰信號(hào)，就意味著樣品可能存在污染，然后可以用其他檢測(cè)方法鑒別是何物質(zhì)。但如果研究者想檢測(cè)的并非某種特定化合物，無(wú)法為紅外光譜儀定標(biāo)，那么紅外光譜法也就沒(méi)有用武之地了。
大約30 年前，加拿大谷物委員會(huì)（Canadian Grain Commission）就開(kāi)始采用紅外光譜法中的一種——近紅外反射光譜分析法（near-infrared reflectance， 縮寫為NIR） 來(lái)篩選谷物了。自那以后，英國(guó)、澳大利亞、俄羅斯、阿根廷等國(guó)紛紛采用了NIR檢測(cè)技術(shù)。菲爾·威廉斯博士（Phil Williams）目前在加拿大不列顛哥倫比亞省PDK 項(xiàng)目公司的PDK 谷物部門擔(dān)任顧問(wèn)一職，該公司是將NIR 技術(shù)應(yīng)用到食品工業(yè)上的先行者。根據(jù)他的說(shuō)法，世界上超過(guò)90% 的小麥都是利用NIR 技術(shù)篩選的。理論上說(shuō)，NIR 技術(shù)可用于檢測(cè)多種食品類型，其中就包括谷朊粉和大米蛋白濃縮劑。
不過(guò)，NIR 是否在成本上也具有優(yōu)勢(shì)，足以取代以定氮為基礎(chǔ)的測(cè)量方法，目前還存在疑問(wèn)。美國(guó)新澤西飼料實(shí)驗(yàn)室公司（New Jersey Feed Lab，位于新澤西州首府塔倫頓市）的總裁卡爾·舒爾策（Carl Schulze）聲稱，如果需要重復(fù)檢測(cè)同一種類型的飼料，NIR 無(wú)疑是最佳選擇。但購(gòu)買和建立這樣一套系統(tǒng)需要投入大量資金，還需要事先檢測(cè)與受檢產(chǎn)品類似的一系列標(biāo)準(zhǔn)樣品，以使儀器定標(biāo)。對(duì)于進(jìn)行食品檢測(cè)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，這意味著這項(xiàng)替代技術(shù)也許并非十分可行。
迄今為止，寵物食品制造商和加工企業(yè)尚未決定采用何種方法。舊金山的一家飼料物流公司——威爾伯-埃利斯公司（Wilbur-Ellis）的副總裁羅恩·索爾特（Ron Salter）表示：“我們正著手建立一套飼料安全流程。”他補(bǔ)充說(shuō)，公司將會(huì)調(diào)查飼料的制樣和檢測(cè)步驟。在這期間，以定氮為基礎(chǔ)的方法可能仍然是蛋白檢測(cè)技術(shù)的不二之選。
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