食品快速檢測的創(chuàng)新技術(shù)分析

董振華 朱晗昀

摘 要：快速檢測技術(shù)能夠在較短時間內(nèi)檢測食品中待測物質(zhì)含量是否達(dá)標(biāo)，具有檢測成本低、樣品處理簡單和檢測準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢，在食品安全監(jiān)管工作中有廣闊的發(fā)展前景。本文簡要闡述了在食品領(lǐng)域中應(yīng)用快速檢測技術(shù)的意義，并詳細(xì)分析了幾種快速檢測創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用方法，以期為食品安全質(zhì)量的提升提高助力。

關(guān)鍵詞：食品安全;快速檢測技術(shù);有害物質(zhì)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展背景下，人們物質(zhì)精神生活日益豐富，食品質(zhì)量安全成為了新時代大眾關(guān)注的焦點問題。當(dāng)前，我國傳統(tǒng)檢測技術(shù)還存在檢測效率低、取樣不規(guī)范及信息化水平低等問題，增加了食品安全隱患。

1 應(yīng)用食品快速檢測技術(shù)的意義

1.1 降低食品安全檢測成本

以往的食品安全檢測工作流程較為煩瑣，需要在實驗室對樣本進(jìn)行系統(tǒng)、完備的檢測，整個過程會用到大量的檢測試劑、精密的檢測設(shè)備和專業(yè)的檢測人員，耗費(fèi)時間較長，檢測成本也較高?？焖贆z測技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能更佳，耗費(fèi)時間更短，且隨著科技的發(fā)展，食品領(lǐng)域已經(jīng)研制出了專門的、便攜式的儀器，操作更加簡便和快捷，精準(zhǔn)度也更高。以飲用水電導(dǎo)率檢測為例，應(yīng)用傳統(tǒng)檢測方案，工作人員需要提前準(zhǔn)備專門的實驗室和設(shè)備，現(xiàn)在只需要借助電導(dǎo)儀就可以輕松完成，大大降低了食品安全檢測成本。

1.2 提升食品檢測的時效性

由于不具備實驗室檢測條件，一些食品檢測部門只能委托專門檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，食品樣本要經(jīng)歷較長的存放時間，如果保存和運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，很容易使檢測結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。檢測完成后，工作人員要等待一周左右的時間才能拿到結(jié)果，時效性較差，有時食品本身并沒有任何問題，卻因為存放時間過長而出現(xiàn)變質(zhì)，造成了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。應(yīng)用快速檢驗技術(shù)，檢驗時間平均可以縮短30%～50%，如果是現(xiàn)場檢測，工作人員甚至可以在

30 min內(nèi)拿到結(jié)果，檢測時效性得到了大幅度的提升，在保鮮食品的檢測中優(yōu)勢尤其明顯。

1.3 明確食品檢測的側(cè)重點

實驗室檢測技術(shù)具有精準(zhǔn)度高、檢測結(jié)果權(quán)威的優(yōu)勢，但食品種類繁多，數(shù)量龐大，全部采用精度較高的實驗室方法進(jìn)行檢測是不現(xiàn)實的，應(yīng)用快速檢測方法，可以對安全風(fēng)險較高的食品進(jìn)行初步篩選。針對不同類型的食物，我國基本研發(fā)了適宜的快速檢測手段，檢測技術(shù)更有針對性，可以有效檢出食物中對人體有害的物質(zhì)，側(cè)重點較實驗室更為明晰，節(jié)省了檢測時間和人力、物力的投入。

2 食品快速檢測的創(chuàng)新技術(shù)探析

2.1 化學(xué)比色法

化學(xué)比色法是在化學(xué)顏色反應(yīng)基礎(chǔ)上衍生出的一種快速檢測技術(shù)，在檢測過程中，工作人員只需要將實驗中的顏色變化與標(biāo)準(zhǔn)色卡進(jìn)行比對，可以進(jìn)行相關(guān)檢測物質(zhì)的定量或定性分析，具有顯色速度快、顯色結(jié)果直觀、操作簡便和制作成本低等優(yōu)點。常見的化學(xué)比色法包含試紙比色、試紙色譜比色和試管比色測定法等[1]。隨著科技的發(fā)展，技術(shù)人員還研制出了與此技術(shù)配套的微型檢測儀器，理論上可以用于亞硫酸鹽、組胺和重金屬離子等多種物質(zhì)的檢測。但現(xiàn)階段化學(xué)比色法存在較大弊端，它本身依賴于化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，較易受到外界因素的干擾，靈敏度也較差，因此實踐中多用于水果蔬菜中有機(jī)磷的殘留檢測。

2.2 免疫分析技術(shù)

應(yīng)用免疫分析技術(shù)時，待測物質(zhì)中的抗原會與抗體相遇，產(chǎn)生免疫特異性反應(yīng)，通過免疫放大技術(shù)的處理，可以被肉眼或儀器監(jiān)測。常見的免疫分析技術(shù)主要有免疫膠體金技術(shù)和酶聯(lián)免疫技術(shù)兩種，其中酶聯(lián)免疫技術(shù)主要用于有害微生物檢測，如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等，具有成本低廉、靈敏度高的特點，技術(shù)手段較為成熟[2]。在實際應(yīng)用過程中，技術(shù)人員先利用酶標(biāo)記待測樣本中的抗原或抗體，使其在酶促作用下顯現(xiàn)出不同顏色，根據(jù)顏色判斷檢測結(jié)果。免疫膠體金技術(shù)則利用了溶膠穩(wěn)定、均勻的特點，將其作為示蹤劑與特異性反應(yīng)相結(jié)合，得出定量或定性結(jié)論。它的優(yōu)點是操作簡便、靈敏度高及穩(wěn)定性好，缺點是應(yīng)用單份試劑時，很難保障質(zhì)量的一致性，容易因為試劑差異造成檢測誤差，其發(fā)展還有賴于新材料的開發(fā)，目前較多應(yīng)用于殘留農(nóng)藥獸藥等的檢測。

2.3 生物傳感器法

傳感技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，與計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)并稱為“三大支柱”，作為衡量一個國家信息化程度的重要指標(biāo)，現(xiàn)階段傳感技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國生產(chǎn)活動中，在遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動化調(diào)節(jié)等方面表現(xiàn)異常出色。生物傳感是傳感技術(shù)中比較先進(jìn)的應(yīng)用，在食品快速檢測中，生物傳感器可以將生物中的識別元件如酶、細(xì)胞和組織等的濃度轉(zhuǎn)換為電信號，并實時傳輸給計算機(jī)進(jìn)行處理，人為干擾因素較少，檢測精準(zhǔn)度和可信度能得到較好的保障。其優(yōu)點是反應(yīng)靈敏，可以實現(xiàn)在線實時檢測，缺點是重現(xiàn)能力較差，目前多被應(yīng)用于農(nóng)獸藥殘留、真菌毒素、有害微生物和添加劑等的檢測中[3]。此外，這一技術(shù)未來還有望與免疫分析技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，利用生物熒光反應(yīng)，遠(yuǎn)程、快速地完成肉毒毒素等病原體生物的檢測。

2.4 近紅外光譜技術(shù)

近紅外光譜實際上是一種波長在一定范圍內(nèi)的電磁波，它能夠通過分析振動能級的躍遷實現(xiàn)的光譜吸收。由于近紅外光譜和食品有機(jī)分子中的含氫基團(tuán)在振動組合頻上具有高度一致性，紅外單色光穿過被測樣品時，食品中的分子就會選擇性吸收某些頻段的光，從而產(chǎn)生吸收光譜[4]。技術(shù)人員通過掃描這一光譜可以間接得出樣本中的有機(jī)物結(jié)構(gòu)和組分信息，結(jié)合反射光的光密度，還可以得出定量結(jié)果。這一技術(shù)不需要對樣本進(jìn)行預(yù)處理，操作簡單、效率高，且不會產(chǎn)生任何試劑浪費(fèi)，多用于摻假識別和微生物的快速檢測，在乳制品的快速測定中應(yīng)用尤為廣泛。但其也有一定的局限性，信號提取較為困難，測量靈敏度較低，還需要在研究和實踐中不斷探索和改進(jìn)。

2.5 低場核磁共振技術(shù)

低場核磁共振技術(shù)利用了磁場與原子核之間的相互作用，是一種無損檢測技術(shù)，具有設(shè)備體積小、投入成本低、檢測精準(zhǔn)度高及可重現(xiàn)好等優(yōu)勢，目前仍處于探索研究階段，主要的研究成果集中于食品摻假、微生物檢測等方面。水是食品中最為常見的一種物質(zhì)，研究通過檢測食品含水量確定食品品質(zhì)，現(xiàn)有的水分檢測技術(shù)主要是紅外光譜技術(shù)以及介電性檢測技術(shù)，與這兩種技術(shù)相比，低場核磁共振技術(shù)更加無損和高效。有研究利用這一技術(shù)檢測了蜂蜜中高果糖玉米糖漿的濃度，發(fā)現(xiàn)不同蜂蜜樣品中含水量、pH值等都不相同，證明低場核磁技術(shù)在食品摻假檢測中是可用的，并且發(fā)展前景十分廣闊[5]。

3 結(jié)語

我國幅員遼闊，人口基數(shù)龐大，食品生產(chǎn)規(guī)模不容小覷，應(yīng)用快速檢測技術(shù)不僅能縮短檢測時間，提升檢測時效性，還能降低檢測成本，減輕食品安全監(jiān)管部門的負(fù)擔(dān)，對于提升我國食品安全質(zhì)量意義重大。相關(guān)部門應(yīng)加大快速檢測技術(shù)研發(fā)力度，規(guī)范快速檢測流程，優(yōu)化人才隊伍建設(shè)，靈活運(yùn)用化學(xué)比色法、生物芯片技術(shù)等，減少食品安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]金永生，譚慧林，吳忠紅.我國食品安全快速檢測技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J].現(xiàn)代食品，2020（8）：203-205.

[2]謝瑩，王成梅.快速檢測技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代食品，2020（3）：126-127.

[3]彭文杰.生物傳感器在食品安全監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].食品界，2021（4）：103.

[4]黃寶瑩，佘之蘊(yùn)，王文敏，等.近紅外光譜技術(shù)在乳制品快速檢測中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國釀造，2020，39（7）：16-19.

[5]郭啟悅，李燁，任舒悅.低場核磁共振技術(shù)在食品安全快速檢測中的應(yīng)用[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報，2019，10（2）：380-384.