食品检验中新型生物技术的应用分析

2021-11-28刘明

食品安全导刊 2021年30期

刘明

（河北新勘环境检测有限公司，河北保定 071000）

俗话说“民以食为天”，一些不法分子在利益驱使下，在食品生产加工环节掺假、造假、违法使用添加剂，不仅威胁人们的健康，而且为食品检验工作带来新挑战。现代生物技术，主要包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、发酵工程等，将其应用在食品检验中，不仅能提高检验效率，而且检验结果的精准度更高。本文结合笔者的工作实践，阐述了新型生物技术在食品检验中的应用。

1 生物技术在食品加工中的应用价值

1.1 改良食品的原料

通过基因工程、细胞工程，对动物、植物、微生物进行改造，能提高作物产量，增强作物抗寒、抗病虫害、抗除草剂等能力；可以改善食品的风味，提高营养价值，延长保存时间[1]。例如，利用生物技术培育出含水量低的洋葱、马铃薯、西红柿；培育出具有奶香味、易膨化加工的玉米；培育出转基因鲤鱼、超级水稻、富含不饱和脂肪酸的油料作物等。

1.2 生产食品添加剂

食品添加剂是食品加工生产中的重要配料，严格按照标准使用添加剂，不会对人体造成危害，同时能改善食品的色香味。以发酵工程为例，其是生产食品添加剂的主要方法，可生产出的添加剂种类有：①甜味剂，如木糖醇、甜味多肽；②酸味剂，如琥珀酸、苹果酸；③增稠剂，如普鱼兰、黄原胶；④风味剂，如香茅醇、琥珀酸钠；⑤芳香剂，如异丁醇、脂肪酸脂；⑥防腐剂，如杀菌肽、防御素；⑦生物活性剂，如活性多肽、保健活菌等。

2 食品检验中常用的生物检测技术

我国《中华人民共和国食品卫生法》中，对食品质量检验作出明确规定，包括食品的内外包装、标志、外观特性、理化指标和卫生指标等[2]。目前的检验工作，以感官检验、理化检验为主，生物检测技术的出现，不仅丰富了食品检验手段，而且提高了检验效率和质量。

2.1 生物酶技术

生物酶是由活细胞产生的有机物，以蛋白质为主，通常具有一定的催化作用。常见的生物酶有果胶酶、脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶等，最初用于食品发酵。目前，生物酶检测技术的应用比较普遍，可以分析食品的组成结构，精细化辨别对人体有害的物质，为消费者提供安全健康的食品。该检测技术具有的优点是：①灵敏度高，检测结果准确；②可以减轻检验人员的工作难度，为食品检验行业带来便利。

2.2 PCR技术

PCR指的是聚合酶链式反应，可对特定的DNA片段进行扩增，常用在微生物和转基因食品的检验中。①利用PCR技术分析食品中的微生物种类和数量，从生物遗传的角度评价食品的质量，看食品对人体是否有危害，得出定性和定量分析结果。相比于理化检验，该技术不仅灵敏度高，而且耗用的时间短。②随着转基因食品的增多，该类食品的安全成为人们的热议话题。利用PCR技术，可以检测出食品原料中是否含有外源性DNA，从而鉴别普通食品和转基因食品。③水产品和肉制品中的细菌，侵入人体会造成呕吐、发热、感染等症状，利用PCR技术可以检出食品中的细菌含量。例如，使用荧光定量PCR仪，可对食品中的铜绿假单胞菌进行检测。

2.3 基因探针技术

基因探针技术也称为核酸分子杂交技术，属于DNA分析的一种。基因探针，指的是带有标记的基因片段，基于碱基配对原理下，互补的核酸单链可组成为双链。该技术应用在食品检验中，主要是检测致病病原菌，基本方法如下：对病原菌的核酸片段进行分离、标记，配置成基因探针，和待测食品样本进行杂交，如果样本中含有边缘体，探针会和它的核酸序列结合，在结合部位获得可以识别的信号，从而检出病原菌。从目前国内外研究来看，基因探针技术在食品检验领域的应用效果良好，具有简便、快速、敏感度高的优势。

2.4 基因芯片技术

基因芯片技术，是DNA芯片和微阵列的组合，能高效获取大量信息。简单来说，基因芯片是利用微电子、微加工技术，在固相基质的表面建立生化分析系统，针对细胞、蛋白质、核酸等分子进行检测，表现出快速、准确、高通量的特点。具体操作上，其是对食品样本的生物分子进行标记，然后加入大量生物分子、进行排序，将生物分子固定在载体上，促使标记和未标记的分子杂交，进而形成新分子。使用特定仪器对新分子进行分析，可以得到分子含量，评价食品样本是否安全。有学者利用基因芯片技术，检测食品中常见的微生物，获得了比较理想的检测结果[3]。该技术的检测效率和精度较高，但缺点是检测成本高，未来随着生命信息科学的发展，基因芯片技术依然有良好的应用前景。

3 新型生物检测技术的应用实践

3.1 鉴别食品的主要成分

新型生物检测技术的应用，首先能鉴别食品的主要成分。①经过检测判断食品的成分及含量，明确有益成分和有害成分。例如，葡萄糖传感器可以检测出食品中的葡萄糖含量，帮助消费者合理选择食品，避免糖分摄入过量，保障人体健康。②人们在购买食品时，在配料表中看到的各种成分，是通过生物技术检测后得到的，既能明确食品的组成成分，又能判断其新鲜程度，保证食品质量。

3.2 测定有害微生物含量

食品变质通常是有害微生物引起的，常见如大肠杆菌、沙门氏菌、链球菌、金黄色葡萄球菌、霉菌和非芽孢杆菌等。人们食用变质的食品后，不仅会引起胃肠道反应，严重者累积血液、皮肤、肝肾脑等系统和组织，具有一定的致死风险[4]。采用生物技术，可快速检出食品中的有害微生物，明确微生物的类型和数量，防止“病从口入”。以大肠杆菌、短乳杆菌为例，传统理化检测分别需要3 d、7 d时间，而新型生物检测技术只需要8 h、15 h。

3.3 检测食品中的农药残留

以农作物为原料的食品，在田间管理阶段通常使用农药防治病虫害，农药在杀虫的同时，也会有部分成分残留在果蔬上。一旦农药进入人体内，会造成不同程度的中毒反应，因此农药残留成为人们饮食中关注的一个重点问题。对此，食品检验部门颁布了农作物的农药残留限量标准，传统检验技术主要是光谱法、色谱法，缺点是操作步骤复杂，而且对有机磷之外的农药成分的检测灵敏度低。新型生物检测技术的应用，以生物荧光法、酶联免疫分析法、生物传感器为代表，不仅能得到准确的检测结果，而且操作方法简单，检测时间明显缩短。其中，生物荧光法的原理是酶抑制+荧光反应，农药残留和荧光素酶反应会发出荧光，如果农药残留物越多，荧光强度越弱[5]。