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食品安全背景下的食品快速检测及其应用探讨
摘要:食品安全问题一直牵动着全国人民的神经,也是社会关注的重点与焦点。为保障食品安全,为大众提供安全健康的食品,就要做好食品安全检测,了解食品是否存在各类化学残留。文章以食品安全为背景,分析食品快速检测的重要性,介绍食品快速检测常见的几种技术,最后对技术的应用进行探讨。希望通过本文分析,能为我国食品安全,以及食品快速检测技术的进步提供参考。
关键词:食品安全;食品快速检测;应用
从2005年的“苏丹红”,2008年的“三鹿奶粉”,再到今天的“统一酸菜面”,每一次食品安全问题的出现与发生,都会引发社会的热议与讨论,食品出现安全问题,会对人体造成极大危害,也会让人们失去对食品安全以及政府的信任。食品快速检测技术是保障食品安全的重要手段,能及时发现食品中农药、抗生素等各类毒害物质的残留,及时发现毒性物质,并做好应对措施,为人民群众的身体健康做好安全防线。因此对于食品安全背景下的食品快速检测及其应用进行分析具有重要意义。
1.食品安全背景下食品快速检测的重要性
食品安全背景下,要求相关部门加强对食品安全的检测,尤其是对检测效率与质量要求更高,所以相关部门需积极采用食品快速检测技术,因此第一个价值体现在能提升检测效率与质量。在检测期间,设备体积较小,容易携带,所以具有较强的便捷性[1]。设备使用先进技术,检测精准性较高,能满足食品安全检测实际需求。同时,在食品快速检测技术的应用下,能帮助相关部门高效开展食品安全检测工作,及时了解食品安全问题,并能及时采取有效措施进行防控与处理,确保食品安全。
2.常见的食品快速检测技术
2.1化学比色检测技术
使用迅速产生明显颜色化学反应对待测物质进行检测,然后与标准比色卡进行木石定性或半定量分析的方法为化学比色技术。在实际检测工作中会使用各类试剂与试纸,同时也出现一部分微型检测仪器。相比于一般仪器分析方法,化学比色分析法的优势是价格便宜、操作简单,且实验者能更加直白观察结果。同时在医院中灵敏度较高,适合现场食品安全检测[2]。比如近红外光谱检测技术,这种技术是一种可见与中红外之间的光谱,波长范围、波数范围分别为780~2526mm、12500~4000cm-1。在对有机农药、硝酸盐、大肠杆菌等检测中得到广泛应用,能极大提升检测质量与效率。
2.2酶联免疫技术(ELISA)
ELISA在实际应用中,在分析是标记物为酶,在免疫分析中该技术的应用十分广泛,在抗体/抗原分子中标记酶,形成酶标抗体/酶标抗原,在能呈现颜色的底物中,酶能发挥其作用,在辨别时可通过肉眼与仪器进行观察。免疫化学反应期间,将固相载体上的抗体与样品中的抗原结合在一起 ,并通过这样的方式进行反应[3]。这种方式灵敏度高、检测速度快、仪器设备价格不贵。96孔聚笨乙烯酶标板是常用的固相载体,辣根过氧化物酶是常用的酶,邻苯二胺是常用的底物。在对食品中沙门氏菌、军团菌等进行检测时,ELISA发挥着重要作用。抗原体反应式为:
,使用平衡常数K对抗体的亲和力进行表示,即:K=
,K值会对
的解离程度产生影响。抗原或抗体在解离之后,原有的结构与活性能够保持。酶反应测定法的灵敏度为5~10μg/ml,而HBsAg的敏感度可达到0.1ng/ml。
2.3酶抑制技术
有机磷和氨基酸酯类农药抑制胆碱酯酶(chE)发生特异性生化反应,这就是酶抑制技术。酶抑制技术是一种相对比较成熟与完善的技术,在食品快速检测中的应用十分广泛。乙酰胆碱酯酶(ACHE)、丁酰胆碱酯酶(Bclle)是胆碱酯酶的组成部分,在对其进行抑制时不同的农药呈现出一定差异,由于农药品种不同检测精度也会有所不同[4]。这种方法只能对有机磷和氨基酸酯类农药进行监测,在实际检测过程中,又由于农药不同,会产生不同的抑制率,所以抑制率的统一十分关键,能对农药是否超标进行有效确定,但可能会发生假阳性与假阴性的可能。射中方法在食品快速检测中并不常见,偶尔在基层初检中会出现。
2.4生物传感器
敏感材料固定在生物接收器上,然后通过测定与分析材料的特异性结合,热焓变化、pH变化等都会在生物化学反应后出现,在一定条件下,通过反应所产生的信号强弱不同,在与特异性结合后,测定分子的量有一定数学关系。在换能器帮助下,这些信号可以转换为电信号,然后被放大测定,这样就可以对被测定分子的量进行测定。生物传感器可由生物识别元件和生物功能膜的不同分为酶传感器、免疫传感器等几类[5]。高特异性与高灵敏度是生物传感器的特点,生物分子特异性识别决定其具有高特异性。在对食品中少量的沙门氏菌进行监测时,可使用酶免疫电流型生物传感器。在对食品添加剂进行检测时,可将亚硫酸盐氧化酶作为敏感材料,将其制作为电流型二氧化硫酶电极,对亚硫酸盐展开检测,将测定的线性范围确定为0~0.6mol/L。
2.5ATP生物发光检测法
ATP生物发光检测法是这些年发展较快的技术,可快速监测食品生产加工设备结晶度。对细菌ATP和体细胞ATP可通过该技术与细胞清除技术进行测量。在对肉类食品、食品器具的卫生学进行检测时,这种方法发挥着重要作用,检测速度较快[6]。ATP生物荧光检测仪是当下应用比较广泛的设备,三磷酸腺苷(ATP)可以由“荧光素酶—荧光素体系”快速检测。手持式ATP荧光检测仪在实际应用中,对ATP细菌的检测步骤为:打开机器→取出拭子,放置10~15min→擦拭物体表面→插回采集器→折断阀门→挤压拭子,排出液体→轻摔拭子→点击检测→读取结果。
2.6生物芯片技术
基因芯片、免疫芯片等是生物芯片的主要组成部分。生物芯片技术在实际应用中检测速度快、精准度与灵敏度高,适用范围广泛。在对不明肉类进行识别时,可使用该技术,同时在对食品是否达标、兽药残留检测等中,也可以使用该技术。对水和食品中常见的病菌与毒素进行检测时,生物芯片技术也发挥着重要作用。在对食品中大肠杆菌进行检测与鉴定时,就可以通过抗体固化毛细管反应器与酶联免疫反应剂阵列为基础的缩微生物芯片进行检测,检测对象为大肠杆菌O157:H7,这种方式能对生物芯片的视觉结构进行改善,对大肠杆菌的最低检测下限为3和230个细胞单位[7]。
2.7免疫捕获PRC法
免疫捕获PRC法利用特异性抗体与病原菌菌体抗原特异性结合的免疫学原理进行监测,对菌悬液与标本中的病原菌进行富集或捕获,然后进行PC反应,可对目标病原菌进行检测。在检测01057病原菌时,传统方法要对其培养72h,但使用免疫捕获PRC法,可将时间缩短到4~5h。
3.食品快速检测技术的应用
3.1农药残留快速检测
免疫分析技术、生物传感器技术等是农药残留快速检测所使用的主要技术。免疫分析技术在对农药进行检测时,灵敏度较高,每次测试时间较短,大约为10min,检测过程简单方便,且成本相对较低。快速检测时与小型光度计结合在一起,可以对20多种样品在1h内完成检测,且可信度较高,达到95%。有机磷与氨基甲酸酯类农药进行检测时,可使用胆碱酯酶抑制的生物化学技术,常见的方式为速测卡法、农药残毒光度计法等。在对农贸市场的蔬菜进行初筛时,就可以使用农药速测卡法。
3.2重金属毒物残留快速检测
食品中的重金属会对人体造成极大危害,所以需使用快速检测技术,及时了解食品中重金属的种类与含量。砷、汞等都是常见的重金属,使用铅检测试纸,可将检测限控制在20mg/L,Milestone公司所生产的DMA-80直接测汞仪在对汞进行测定时,不用样品前处理,使用分析仪器测定时长为5~6min,检出限控制为0.05ng级。测汞的基本原理是冷原子吸收,直接进样测定样品,模块不需要切换,也无需使用助燃剂等。在进样器上放置样品,点击开始后就可进行自动测量。当样品分析比较紧急时,可以随时插入进行分析。
3.3兽药残留快速检测
在对动物食品进行取样检测期间,会受到各类物质的干扰,导致检测的效果不佳,尤其是在对药物含量较低的动物食品检测时,难度更高。我国也在积极研究测量方法,并在磺胺、激素、β-兴奋剂等检测期间,使用新型综合微量样品处理仪、高效快速浓缩仪等设备,测定效果较为理想。比如三体仪器生产的兽药残留检测仪(ST-SYC)可以对鸡、羊等动物视频兽药残留进行快速检测。采用ARM Cortex-A7为主控芯片,处理器为RK3288/4核,主频1.88Ghz。显示方式为
7英寸液晶触摸屏。再比如可以使用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)进行检测,ICP的高温(7000K)电离特性与四级杆质谱计的灵敏快速扫描等优势整合在一起,检出限最低能达到ppq级,最宽的线性动态范围为ppq到1000ppm。
3.4硝酸盐和亚硝酸盐的快速检测
采用硝酸盐电极法、硝酸盐比色法等对硝酸盐进行快速测定,采用硝酸盐试剂盒、便携式微型仪器进行测定,整个测定过程便捷快速,具有较高的灵敏度,20min以内就可以出结果。比如食安科技生产的亚硝酸盐速测盒,可用于香肠、腊肉等食品中的亚硝酸盐快速检测。当人们食入的亚硝酸盐含量在0.3~05g时就有可能引起中毒,严重时会出现死亡,在亚硝酸盐检测中,可使用硝酸盐试剂盒快速检测。对于液体与固体样品的检测范围分别为0~20mg/L、0~200mg/kg。将6mL纯净水或蒸馏水加入到检测液B瓶子中,然后将盖在拧紧摇晃,在冰箱中保存,冰箱温度为4℃。检测下限为0.2mg/L。限量标准见表1。
3.5转基因食品的快速检测
转基因食品的安全性成为全球关注的焦点,所以需积极采用快速检测技术,及时了解转基因食品的安全性。酸检测、酶活性检测等是比较常见的检测方法。可使用PCR检测方法,能通过PCR扩增放映,对DNA序列进行检测,了解农产品中是否含有转基因成分。PCR检测方法在医院中具有较高的准确性与灵敏度,能快速将农产品中的转基因成分测定出来。同时也可以使用基因芯片、环介导等温扩增检测方法等进行检测,保证检测效果。
3.6有害微生物检测
在食品快速检测中,对于有害微生物的检测意义重大,能及时了解食品安全水平。为保证检测的精准性与速度,减少或者阻绝有害物质的传播,需采用快速检测技术对有害生物进行监测。目前在对果汁饮料等有害微生物进行检测时,所使用的方法有酶联免疫检测技术等。
4.结束语
食品安全背景下的食品快速检测及其应用具有极其重要的意义,是保证食品安全,满足人民实际需求的关键所在。这些年食品安全问题屡见不鲜,对人民的健康产生极大威胁,随着现代科学技术的进步,对于食品检测的质量与效率不断提升,检测基本当天就可以出结果,有些检测速度甚至更快,可在5min以内出结果。同时,在检测时同时检测种类更多,能有效满足食品安全检测需求,为我国食品安全提供可靠支持。
参考文献:
[1]赖莺, 林睿, 蔡鹭欣,等. 基于高场非对称离子迁移谱(FAIMS)技术快速检测水基食品模拟物中乙酸乙酯[J]. 分析试验室, 2018, 37(10):5.
[2]赵玲钰, 秦思楠, 高林,等. 磺胺嘧啶分子印迹电化学传感器的制备及其快速检测食品中磺胺嘧啶药物残留[J]. 食品科学, 2018, 39(22):9.
[3]杨静, 刘超, 徐善智. 气相色谱-质谱联用法快速检测食物中毒案例中的克百威农药[J]. 食品安全质量检测学报, 2018, 009(006):1395-1399.
[4]王小兵, 李启艳, 冉金凤,等. 超高效液相色谱-四极杆/飞行时间高分辨质谱法用于保健食品中6种非法添加降脂类药物的快速筛查与定量分析[J]. 食品安全质量检测学报, 2019, 10(05):114-119.
[5]樊惠华. 食品检验机构实验室资质认定工作安排——以榆林市食品检验检测中心为例[J]. 食品安全质量检测学报, 2018, 9(11):4.
[6]王帅斌, 王冀宁, 马百超,等. 基于ANP-Fuzzy的食品安全监管绩效评价研究——以山东省为例[J]. 中国调味品, 2018, 43(3):8.
[7]邱月, 李根容, 余秋玲,等. 超高效合相色谱法快速检测塑料食品接触材料中的18种邻苯二甲酸酯[J]. 分析试验室, 2019(9):6.
作者介绍:杨玉凯;1982.04,男,汉族,江苏省徐州市人,毕业于江南大学食品科学与工程(焙烤)专业,多年从事食品监测相关工作。


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