新生兒輔食中潛在過敏原的食品安全標準研究

摘 要：新生兒輔食中的過敏原風險是食品安全領域的核心挑戰。本研究系統分析了新生兒輔食中常見過敏原的分布特征及其健康影響機制，并提出了基于酶聯免疫吸附試驗（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）檢測技術與區塊鏈智能溯源的技術保障體系。兩者的協同有利于形成“檢測-追溯-優化”閉環，可解決傳統管理中的檢測滯后、追溯低效與跨境合規難題。本研究可為完善嬰幼兒輔食過敏原標準體系提供技術框架與實施路徑。

關鍵詞：新生兒輔食；過敏原；酶聯免疫吸附試驗；區塊鏈溯源；食品安全

Abstract： The risk of allergens in complementary foods for newborns is a central challenge in the field of food safety. In this study， the distribution characteristics and health effects of common allergens in neonatal complementary foods were systematically analyzed， and a technical guarantee system based on enzyme linked immunosorbent assay （ELISA） detection technology and blockchain intelligent traceability was proposed. The synergy between the two is conducive to the formation of a closed loop of “detection-traceability-optimization”， which can solve the problems of lagging detection， inefficient traceability and cross-border compliance in traditional management. This study can provide a technical framework and implementation path for improving the standard system of complementary food allergens for infants and young children.

近年來，新生兒食物過敏發病率逐年上升，其健康危害涵蓋短期癥狀與長期免疫系統異常。輔食中的過敏原分布復雜，涉及乳制品、谷類、堅果等多類食品，且加工過程可能改變其致敏性或引入交叉污染。現有食品安全標準在過敏原閾值設定、加工過程監管及跨境合規適配等方面存在一定的不足，需結合高靈敏度檢測技術與全鏈條追溯體系提升防控效能。本研究聚焦酶聯免疫吸附試驗（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）與區塊鏈溯源的協同機制，通過精準檢測與可信數據管理，構建覆蓋“原料-生產-流通”的過敏原風險控制體系，為嬰幼兒輔食的標準化生產與全球化監管提供技術支撐。

1 新生兒輔食中潛在過敏原的風險評估

1.1 常見的食品過敏原及其在新生兒輔食中的分布

食品過敏是新生兒健康管理中的重要問題，某些輔食中的成分可能引發免疫系統的異常反應，導致嬰幼兒出現皮膚過敏、消化不良、呼吸道癥狀甚至嚴重的過敏性休克。所以識別和分析輔食中的常見過敏原，對于食品安全標準的制定和嬰幼兒食品生產具有重要意義。

新生兒輔食中的過敏原主要來源于乳制品、谷類食品、堅果、水果、雞蛋、大豆和海鮮等。不同食品類別的過敏原不僅存在于食品本身，還可能通過食品加工、交叉污染或成分摻雜的方式增加攝入風險。此外，部分食品的加工方式可能影響過敏原的活性，一些高溫處理后仍然保持致敏性的蛋白質對嬰幼兒的健康構成了潛在威脅。所以針對不同食品類別的過敏原特性，需要進行系統分析，以提供科學依據。為了更直觀地了解新生兒輔食中過敏原的分布情況，表1列出了常見的食品類別、過敏原成分、加工方式對致敏性的影響，可能的交叉污染來源及食品安全標準要求[1]。

從表1可以看出，食品過敏原的分布涉及多個方面，包括食品本身的成分、加工方式對致敏性的影響，交叉污染的可能性以及食品安全標準的規范要求。食品加工可能影響過敏原的穩定性，如部分蛋白質在加熱后仍具有致敏性，而某些經過發酵處理的食品可能會降低過敏風險。此外，食品加工過程中，設備未清潔徹底可能會導致交叉污染，使非致敏食品受到污染，從而引發嬰幼兒的過敏反應。

1.2 過敏原對新生兒健康的影響及過敏機制

1.2.1 過敏原對新生兒健康的影響

新生兒食物過敏主要影響消化、皮膚和呼吸系統，嚴重時可引發過敏性休克。消化系統癥狀包括腹瀉、嘔吐和腹脹，長期可導致營養吸收不良，影響生長發育。皮膚表現為濕疹、蕁麻疹和瘙癢，源于免疫介質釋放及皮膚屏障發育不完善。呼吸道過敏可能導致鼻塞、氣喘，甚至氣道阻塞，嚴重情況下可危及生命。部分嬰幼兒對極少量過敏原也可能產生劇烈反應，因此食品安全管理需嚴格控制嬰幼兒輔食中的過敏原，以降低風險。

食物過敏不僅會引起短期癥狀，還可能對免疫系統產生長期影響，如慢性腸道炎癥、微生態失衡及免疫疾病風險增加。此外，食物過敏可能限制飲食多樣性，影響嬰幼兒正常營養攝入。因此，合理膳食規劃和嚴格的食品安全標準對于降低過敏風險至關重要。

1.2.2 過敏機制及免疫系統反應

食物過敏主要由免疫系統異常反應引起，其中免疫球蛋白E（Immunoglobulin E，IgE）介導的免疫反應最常見。當新生兒免疫系統識別特定食物蛋白后，B細胞會產生特異性IgE抗體，再次接觸該過敏原時，IgE與肥大細胞受體結合，引發組胺、白三烯等炎癥介質釋放，導致皮膚瘙癢、腸道蠕動異常和呼吸道收縮等過敏癥狀。

除IgE介導的急性反應外，還有T細胞介導的遲發型過敏，其癥狀出現較晚，常表現為慢性胃腸炎和頑固性濕疹，檢測較為復雜。目前，嬰幼兒免疫系統尚未成熟，腸道菌群在免疫調節中發揮關鍵作用。健康的菌群可增強免疫耐受，減少對食物蛋白的異常應答，而菌群失衡可能提高過敏風險。此外，遺傳因素也影響食物過敏的發生概率，父母有過敏史的嬰幼兒風險更高。因此，制定嬰幼兒食品安全標準時，應綜合考慮免疫系統發育、個體差異及遺傳因素，以降低過敏原對健康的不良影響。

為降低新生兒輔食中的過敏原風險，食品安全管理需要在食品生產、檢測、流通等環節采取技術手段進行干預。精準的食品過敏原檢測可以提高食品安全控制的有效性，智能食品溯源可以確保食品成分的透明度。為了實現這些目標，食品安全技術的發展顯得尤為重要。

2 新生兒輔食過敏原食品安全保障措施

2.1 基于ELISA技術的精準檢測

ELISA技術基于抗原-抗體的特異性結合原理，通過免疫學方法對新生兒輔食中的過敏原進行定量檢測。其核心優勢在于高靈敏度和高特異性，能夠檢測食品中痕量過敏原。例如，針對牛奶蛋白的檢測限可達到ppm（百萬分之一）級別，滿足國際食品安全標準對過敏原殘留的監管要求。基于ELISA技術的新生兒輔食過敏原檢測流程見圖1。

樣本前處理階段需根據輔食的物理狀態針對性調整操作步驟。液體類輔食（如果汁、配方奶）通過離心去除懸浮顆粒與脂類雜質，保留可溶性過敏原；固體或半固體輔食（如米粉、肉泥）需經機械均質化與超聲破碎處理，破壞細胞結構以釋放包埋的過敏原（如麩質蛋白或乳清蛋白）。此步驟直接影響后續抗原提取效率，例如未充分均質化的谷物制品可能導致麩質殘留量被低估。抗原提取通過緩沖液稀釋樣本，降低輔食基質中多糖、色素或酸性成分對免疫反應的干擾。緩沖液配方需匹配目標過敏原的理化特性，例如磷酸鹽緩沖液適用于大多數蛋白質類過敏原的穩定提取。提取后的樣本需過濾去除纖維或顆粒物，避免堵塞微孔板反應腔。

免疫反應階段依賴高特異性抗體的精準識別。微孔板預包被的抗體針對過敏原的線性表位或構象表位設計，如花生過敏原Ara h1的單克隆抗體可避免與豌豆或扁豆蛋白的交叉反應。恒溫孵育（通常為37 ℃）促進抗原-抗體結合，洗滌步驟采用含吐溫-20的緩沖液清除未結合的雜質，以降低背景噪聲。顯色反應中，辣根過氧化物酶（Horseradish Peroxidase，HRP）標記的二抗與底物（如TMB）作用生成藍色產物，反應終止后轉化為黃色，顏色深度則與過敏原濃度正相關。

信號分析階段通過酶標儀測定450 nm波長下的吸光值，結合標準曲線完成定量分析。標準品需覆蓋實際檢測范圍，并設置陰性對照（緩沖液）與陽性對照（已知濃度過敏原）驗證系統的可靠性。例如，歐盟認證的R5抗體ELISA試劑盒通過檢測麩質中的醇溶蛋白片段，可識別20 mg·L-1以下的殘留量，滿足“無麩質”標簽法規要求[2]。

該技術的應用貫穿輔食生產鏈的關鍵環節：原料驗收階段篩查大豆、堅果等高風險原料的交叉污染；生產過程中監控設備清潔后的過敏原殘留（如牛奶蛋白）；產品檢測時驗證標簽聲明的合規性（如“低致敏配方”）。國際標準（如AOAC 991.19）[3]已將其列為官方檢測方法，部分國家要求企業定期提交ELISA檢測報告作為市場準入條件。該技術的局限性集中在加工食品中過敏原的結構變化。高溫滅菌或水解處理可能破壞抗原表位，導致檢測值偏低。解決方案如采用針對熱穩定表位的抗體（如牛奶酪蛋白抗體），或聯用質譜法驗證結果。

2.2 基于區塊鏈的智能溯源

在嬰幼兒輔食過敏原風險控制體系中，區塊鏈技術通過去中心化數據存證與智能合約規則，彌補了單一檢測技術（如ELISA）在過程追溯與跨環節協同中的不足。其核心實施路徑分為數據層、網絡層、合約層與應用層（圖2），覆蓋從原料到消費終端的全鏈條可信追溯。

數據層整合多源異構信息，確保過敏原數據的可信性與完整性。ELISA檢測儀通過API接口實時上傳檢測結果（如牛奶蛋白濃度），數據字段包含樣本編號、檢測時間及閾值判定狀態；生產線溫濕度傳感器與設備清潔記錄經邊緣服務器加密后上鏈；原料供應商的資質文件通過OCR識別轉為結構化數據，存儲于IPFS網絡并哈希上鏈。數據核驗采用雙簽名機制：企業節點對ELISA報告簽名，監管節點通過RSA-2048公鑰驗證，從源頭上杜絕偽造風險。

網絡層采用“主鏈-子鏈”混合架構，適配復雜供應鏈場景。主鏈由監管部門與國際檢測機構維護，存儲全局規則（如過敏原安全閾值、召回指令）；子鏈按環節劃分為原料鏈、生產鏈與物流鏈，通過中繼鏈實現跨鏈交互。共識機制采用優化版PBFT算法，15 s內完成企業自檢、第三方驗證與監管審核。例如，生產鏈子鏈中，某批次米粉的ELISA檢測數據需經工廠簽名、第三方實驗室復核、監管合規校驗后，生成新區塊并同步至主鏈，確保數據權威性。

合約層嵌入3類智能規則，實現過敏原風險的實時管控。閾值響應合約監控ELISA檢測值，若花生蛋白檢出量≥0.1 mg·L-1，自動凍結庫存并攔截物流；交叉污染防控合約校驗生產線清潔記錄，未達高溫沖洗標準時禁止啟動后續生產；動態標簽合約在數據合規后生成含Merkle Root摘要的二維碼，供消費者掃碼驗證[4]。合約執行依賴鏈上數據觸發，如某豆基輔食的ELISA檢測值異常將直接觸發召回指令，無須人工干預。

應用層打通消費者查詢與穿透式監管功能。消費者掃描產品二維碼，可獲取ELISA檢測詳情（檢測值、儀器編號）、生產線清潔時間戳以及物流溫控曲線；監管部門通過超級節點密鑰追溯任意環節原始數據，如調取過敏原超標批次的生產線影像驗證操作合規性。技術優化聚焦鏈下的數據強化，ELISA設備集成TEE防止數據篡改，零知識證明技術保護企業敏感信息，跨鏈橋接適配歐盟與中國法規差異，實現跨境輔食的合規流通。

該體系與ELISA檢測技術形成閉環協同：ELISA通過高靈敏度定量分析提供過敏原實時數據（如特定蛋白濃度），直接驅動區塊鏈智能合約的閾值判定規則，觸發自動攔截或召回指令；區塊鏈則基于分布式賬本記錄過敏原污染的完整路徑（如原料來源、生產設備編號、物流節點），通過追溯結果反向優化ELISA檢測的關鍵控制點布局（如加強高風險環節的抽樣頻率或調整檢測靶標）。兩者的技術耦合體現在數據互驗機制——ELISA確保上鏈數據的精準性，區塊鏈通過不可篡改特性保障檢測結果的追溯可信度，同時借助零知識證明（ZKP）與跨鏈協議，在保護企業隱私的前提下實現跨境合規適配[5]，最終構建“檢測-阻斷-溯源-優化”的全鏈條動態防控體系。

3 結語

本研究揭示了新生兒輔食中過敏原的分布規律及其對嬰幼兒健康的雙重影響（免疫異常與發育風險），并基于ELISA與區塊鏈技術提出了系統性解決方案。ELISA技術通過優化抗體設計與標準化流程，實現了過敏原的高靈敏度檢測，顯著提升了原料篩查與終產品合規性驗證的效率；區塊鏈技術通過分層架構與智能合約，構建了數據可信、實時響應的溯源網絡，解決了跨境標準差異與污染路徑追溯難題。兩者的技術耦合形成動態防控閉環：ELISA數據驅動區塊鏈的閾值判定與自動阻斷，區塊鏈反饋污染節點優化檢測布點。這一協同模式不僅降低了誤標與召回延遲風險，還為國際過敏原標準互認提供了技術范式。

參考文獻

[1]孟俊宏，楊沛潔，譚津，等.麩質過敏原及其檢測分析方法研究進展[J].保鮮與加工，2025，25（1）：148-156.

[2]魏曉杰，喬素冬，代穩，等.特應性皮炎患兒血清過敏原檢測結果分析[J].臨床研究，2025，33（1）：118-120.

[3]馬鑫.外泌體及其攜帶活性分子對牛乳過敏反應及脂質代謝的影響[D].南昌：南昌大學，2024.

[4]柳文鋒.預包裝食品中小麥過敏的風險評估研究[D].南昌：南昌大學，2024.

[5]索科.基于質譜技術的食物過敏原檢測[D].上海：上海海洋大學，2024.