2021年CAIA獎一等獎:特色優質農產品精準鑒別與溯源分析技術研究與應用
完成單位:中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所、秦皇島海關技術中心、中國農業科學院茶葉研究所、北京普析通用儀器有限責任公司
完成人:趙燕、陳愛亮、張昂、石元值、楊曙明、郭春濤、楊志偉、梁玉龍、李麗麗
成果簡介:
為了解決諸如灘羊肉“種屬對不對”、“產地從哪來”和“品質好不好”的問題,本成果創制了高值農產品種類快速鑒定、特色地理標志農產品產地精準溯源、優質農產品品質準確鑒別等系列精準鑒別與溯源分析關鍵技術,并在政府監管、品牌打造和精準扶貧等方面開展了應用。首先,創制了高值農產品種類現場快速鑒定核酸側流層析試紙條、多重鑒定微流控芯片、定量檢測PCR試劑盒系列技術,解決了農產品 “種屬對不對”的問題。其次,率先探明了“產地環境-飼料-飲水-農產品”元素分布規律,構建了我國多個特色農產品產地溯源數據庫及模型,研發了首個農產品DNA全鏈條溯源系統,解決了農產品“產地從哪來”的問題。最后,研發了基于微衛星DNA標記、高分辨質譜代謝組學、元素組學的優質農產品品質多維鑒別技術,開發了我國優質農產品可視化地圖鑒別平臺,解決了農產品“品質好不好”的問題。本研究完成成果登記1項,形成了21套農產品的產地溯源和真實性識別數據庫及溯源模型,出版專著2部,發表論文94篇(其中SCI/EI收錄60篇),授權專利14項,獲得軟件著作權9項,形成標準標樣6項。研究成果為農業農村部、公安執法的農產品監管工作提供了技術支撐,在17家企業獲得了推廣示范應用,為特色優質農產品品牌保護和產業發展提供了強有力的技術支撐和保障手段。
創新點及科學價值:
該成果針對我國農食產品基于RFID、條碼二維碼等數字信息溯源系統的核心問題:信息的可更改性和信息的中斷性,而作為遺傳物質的DNA具有個體唯一性、加工穩定性和不可更改性,每一個生物都具有自身特異的DNA指紋,而且這種DNA指紋從牛犢進欄到屠宰成為牛肉和加工成為熟牛肉,都穩定存在無法更改且可檢測;穩定同位素受到氣候、地質、環境等因素的影響發生自然分餾,使得不同來源的物質中同位素比值存在自然差異,同時不同環境中礦物元素含量分布比例也會存在差異,這些差異會攜帶到所處環境的農產品中,通過分析穩定同位素和礦物元素等元素組學的指標差異可以對產品產地來源和真實性進行溯源,本成果經過系統研究,創制了高值農產品種類快速鑒定、特色地理標志農產品精準溯源、優質農產品品質準確鑒別等系列關鍵技術。
社會經濟效益:
(1)支撐了政府食品安全監管工作:本成果為農業農村部、公安執法中農產品物種摻假快速鑒別提供了有力的技術支撐,通過本成果物種摻假技術,迅速及時發現潛在的摻假產品,既維護了公平經濟秩序,也為消費者健康提供了保障,具有重要的社會效益。
(2)保障了優質農產品企業可持續發展:本成果對動物養殖、屠宰及加工企業的質量安全監控和養殖進行技術保障。養殖企業引進本成果對畜種進行DNA溯源登記、對進口農產品原料進行真實性檢測,避免了潛在假冒偽劣原料帶來的損失,實現了優質優價,有力的打擊了仿冒產品。
(3)地理標志產品保護有手段:本項目形成的基于礦質元素和穩定同位素的地理標志產品產地判別和產品身份表征的溯源技術已經在多個地理標志產品的生產企業得到了應用,可為企業在產品防偽方面節約大量資金,對改善市場虛標產地、以次充好、假冒偽劣等亂象具有積極作用。
應用前景:
本成果創制的簡單快速低成本農產品源性成分鑒定試紙條,可以為農產品物種源性成分快檢提供技術手段;研制的基于SNP標記的全國首個“養殖-屠宰-銷售-餐桌”全鏈條DNA溯源系統,通過實現農產品產地來源精準鑒別,可以為行業品牌產品提供溯源保護手段;研發的我國特色農產品多維可視化地圖溯源平臺,系統存儲特色農產品的地理信息和化學生物參數,根據輸入的地理信息(經度、維度、海拔等)實現數據可視化,并對多維數據進行統計分析與建模,從而實現盲樣追溯,可以為企業、政府部門、消費者提供農產品溯源快速服務,進一步助力政府產業扶貧和企業品牌提升。