获奖项目简介
2021年CAIA奖一等奖:特色优质农产品精准鉴别与溯源分析技术研究与应用
完成单位:中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、秦皇岛海关技术中心、中国农业科学院茶叶研究所、北京普析通用仪器有限责任公司
完成人:赵燕、陈爱亮、张昂、石元值、杨曙明、郭春涛、杨志伟、梁玉龙、李丽丽
成果简介:
为了解决诸如滩羊肉“种属对不对”、“产地从哪来”和“品质好不好”的问题,本成果创制了高值农产品种类快速鉴定、特色地理标志农产品产地精准溯源、优质农产品品质准确鉴别等系列精准鉴别与溯源分析关键技术,并在政府监管、品牌打造和精准扶贫等方面开展了应用。首先,创制了高值农产品种类现场快速鉴定核酸侧流层析试纸条、多重鉴定微流控芯片、定量检测PCR试剂盒系列技术,解决了农产品 “种属对不对”的问题。其次,率先探明了“产地环境-饲料-饮水-农产品”元素分布规律,构建了我国多个特色农产品产地溯源数据库及模型,研发了首个农产品DNA全链条溯源系统,解决了农产品“产地从哪来”的问题。最后,研发了基于微卫星DNA标记、高分辨质谱代谢组学、元素组学的优质农产品品质多维鉴别技术,开发了我国优质农产品可视化地图鉴别平台,解决了农产品“品质好不好”的问题。本研究完成成果登记1项,形成了21套农产品的产地溯源和真实性识别数据库及溯源模型,出版专著2部,发表论文94篇(其中SCI/EI收录60篇),授权专利14项,获得软件著作权9项,形成标准标样6项。研究成果为农业农村部、公安执法的农产品监管工作提供了技术支撑,在17家企业获得了推广示范应用,为特色优质农产品品牌保护和产业发展提供了强有力的技术支撑和保障手段。
创新点及科学价值:
该成果针对我国农食产品基于RFID、条码二维码等数字信息溯源系统的核心问题:信息的可更改性和信息的中断性,而作为遗传物质的DNA具有个体唯一性、加工稳定性和不可更改性,每一个生物都具有自身特异的DNA指纹,而且这种DNA指纹从牛犊进栏到屠宰成为牛肉和加工成为熟牛肉,都稳定存在无法更改且可检测;稳定同位素受到气候、地质、环境等因素的影响发生自然分馏,使得不同来源的物质中同位素比值存在自然差异,同时不同环境中矿物元素含量分布比例也会存在差异,这些差异会携带到所处环境的农产品中,通过分析稳定同位素和矿物元素等元素组学的指标差异可以对产品产地来源和真实性进行溯源,本成果经过系统研究,创制了高值农产品种类快速鉴定、特色地理标志农产品精准溯源、优质农产品品质准确鉴别等系列关键技术。
社会经济效益:
(1)支撑了政府食品安全监管工作:本成果为农业农村部、公安执法中农产品物种掺假快速鉴别提供了有力的技术支撑,通过本成果物种掺假技术,迅速及时发现潜在的掺假产品,既维护了公平经济秩序,也为消费者健康提供了保障,具有重要的社会效益。
(2)保障了优质农产品企业可持续发展:本成果对动物养殖、屠宰及加工企业的质量安全监控和养殖进行技术保障。养殖企业引进本成果对畜种进行DNA溯源登记、对进口农产品原料进行真实性检测,避免了潜在假冒伪劣原料带来的损失,实现了优质优价,有力的打击了仿冒产品。
(3)地理标志产品保护有手段:本项目形成的基于矿质元素和稳定同位素的地理标志产品产地判别和产品身份表征的溯源技术已经在多个地理标志产品的生产企业得到了应用,可为企业在产品防伪方面节约大量资金,对改善市场虚标产地、以次充好、假冒伪劣等乱象具有积极作用。
应用前景:
本成果创制的简单快速低成本农产品源性成分鉴定试纸条,可以为农产品物种源性成分快检提供技术手段;研制的基于SNP标记的全国首个“养殖-屠宰-销售-餐桌”全链条DNA溯源系统,通过实现农产品产地来源精准鉴别,可以为行业品牌产品提供溯源保护手段;研发的我国特色农产品多维可视化地图溯源平台,系统存储特色农产品的地理信息和化学生物参数,根据输入的地理信息(经度、维度、海拔等)实现数据可视化,并对多维数据进行统计分析与建模,从而实现盲样追溯,可以为企业、政府部门、消费者提供农产品溯源快速服务,进一步助力政府产业扶贫和企业品牌提升。