食品检测技术在食品安全检测中的运用探讨

2022-11-16赵大珍

食品安全导刊 2022年28期

赵大珍

（江苏省徐州技师学院汽车工程学院，江苏徐州 221000）

食品安全管理既是保障广大消费者身体健康与安全的基础，也是促进食品行业稳定、有序发展的关键。食品安全管理需要从多个方面加以落实，包含政策支持、法律约束、食品生产、食品运输与存储以及食品检测等，任何一个方面存在问题都会严重影响食品的安全性与可靠性。其中食品检测技术的合理运用，能够通过科学手段对食品是否符合相应的安全标准进行检测，从而为食品安全管理提供必要支持。

1 时代背景下食品检测的重要意义

经济水平的持续提升以及社会发展进程的不断推进，使得人们的健康意识越来越强。人们更加关注影响健康的各个因素，其中食品安全正是广受大众关注的重要因素。与此同时，现代科学技术的发展为食品生产加工提供了便利，但也带来了一些不容忽视的食品安全问题。在这一背景下，如何保障食品安全成为大众普遍关注的问题。近年来食品安全相关的新闻和案例并不少见，如餐饮行业使用地沟油、食品加工生产环境过于恶劣、食品原材料不符合要求以及食品中添加剂含量超标等问题，给大众造成了严重困扰。未达到生产加工标准或者存在其他问题的食品流入市场后，必然会对人们的身体健康乃至生命安全造成威胁，必须采取有效措施加以防范，而食品检测正是保障食品安全的主要屏障。科学运用食品检测技术，规范食品检测程序与标准，能够通过理化常规检测、元素检测、食品添加剂检测、农药残留检测、兽药残留检测及微生物检测等手段对食品是否达到相应的食用安全标准进行有效检测，从而判断食品是否能够进入市场，为相应的食品安全管理提供依据。只有做好食品检测工作，才能确保流入市场的食品符合食用安全标准，同时也能在出现食品安全事故后及时分析原因、搜集证据，为相应的行政管理乃至司法管理提供支持及保障[1]。

2 食品安全领域常用的食品检测技术

2.1 生物传感器技术

2.1.1 生物传感器技术在农药残留检测中的应用

最近几年，国内外对生物传感器应用于果蔬等农产品上花费了较多功夫，取得了很好的效果。生物传感器技术作为一种新颖的检测手段，与传统农药残留检测方法相比具有检测时间短、灵敏度高、半自动化的优点。例如，免疫生物传感器技术便是基于抗体或抗原实现对特定分子的检测，其相较于普通酶生物传感器技术而言在准确性上实现了明显突破，能够很好地解决后者无法有效检测特定分子的问题，并且该技术在实践应用中还有着成本低廉、实验面积要求小、动态化检测等优势。在检测抗体或抗原食品农药残留时均使用此项技术，并且以生物传感技术为发展的主要方向[2]。

2.1.2 生物传感器技术在微生物及产物检测中的应用

生物传感器技术可以用来检测牛奶中的沙门氏菌，探针中存在沙门氏菌的DNA片段，以识别基因组中的细菌[3]。某些生物毒素即使是少量，也会对人体产生毒副作用。因此，检测食品中的微量生物毒素具有十分重要的意义。目前，蓖麻毒素传感器已经得到了大量的研究。

2.2 生物芯片技术

生物芯片技术是把食品样品固定在载体上，杂交标记样品中的目标分子，用监测系统进行杂交信号强度测试，最后统计分析杂交信号，检测速度快，检测精度高，是基于生物芯片的食品检测技术中最广泛和最先进的检测技术之一。

2.2.1 生物芯片技术在食品成分检测中的应用

基因芯片技术可应用于检测食品中的某些功能性成分。例如，人们在生活中经常吃某种食物来预防疾病，但对其作用机理不太了解。该技术应用于研究食品营养机理，利用全基因cDNA芯片研究营养缺乏、适宜和过剩的基因表达谱条件，结合基因表达和蛋白表达的结果，为营养成分的确认和生物标志物的准确要求打下基础，并为制定合理的膳食参考摄入量提供参考。另外，应用DNA芯片技术研究维生素D的作用机理，表明维生素D调节乳腺癌细胞的表达，从而达到调节细胞生长分化的目的[4]。为研究人们对于营养素不同的需求，基因芯片技术还被应用于单核苷酸多态性检测。

2.2.2 生物芯片技术在兽药残留检测中的应用

近年来在畜牧业的养殖过程中不当的药物使用致使动物的体内滞留或者存储药物，并以残留的方式进入人们的身体和生态系统中，影响人体的生长发育，并破坏人体的免疫系统，致使人体内病原微生物产生耐药性等问题。而用于兽药残留检测的生物芯片系统不仅能快速准确获取样本生物信息，相较于传统生物学技术，兽药残留检测手段更具有效率高、体积小、可实现样品制备和生化反应以及结构检测三合一等优势。

2.3 紫外可见分光光度法

分光光度法指通过特定波长范围的光实现对物质吸光度的测定，从而达成检测、鉴别等目的。该技术应用于物质的检测与鉴别，只需要将特定波长的光通过被测物质溶液，便可通过观察物质对光的吸收程度绘制相应的吸收光谱，结合对照光谱便可完成对物质的鉴别。而在运用该技术测定物质含量时，则只需要将被测物质的吸光度和对照溶液的吸光度进行对比便可得出。根据所使用光的差异，可将该技术分为紫外可见光、红外、荧光以及原子吸收等不同类型，从而满足不同的物质检测、鉴别需要。

2.3.1 紫外可见分光光度计

紫外可见分光光度计是应用紫外可见光对物质进行检测的仪器。目前该仪器可分为多种类型，以光路为分类依据，可分为单光束、双光束、双波长等3类。虽然该仪器可分为多种类型，但不同类型的工作原理实际上大同小异，其基本结构也并无过大区别，主要包含光源、单色器、试样容器、检测器和显示装置5大部件。①光源必须能够持续、稳定地提供满足仪器工作需要的光路，一般包含钨灯、氘灯、可调谐染料激光光源等，不同光源的仪器存在一定的性能差异。②单色器是产生高纯度单色光束的部件，其作用为将光源发出的复合光分解为检测所需的单色光。③试样容器通常也被称作吸收池，试样容器是盛放试液的容器，其一般由石英或玻璃等材质构成。不同材质的试样容器会影响仪器的功能，其中玻璃材质试样容器只能使用可见光作为光源，而石英材质的试样容器则可使用紫外到可见区范围内的光束作为光源。试样容器往往具有光程要求，这是保障吸光效果的关键，其范围一般为0.5～10.0 cm。④检测器作用在于将透过吸收池的光信号转变为电信号，进而在显示仪上显示相应数据信息。目前检测器的材料主要包含光电管、光电倍增管、光岛摄像管和光电二极管矩阵等，不同材料会影响检测器的灵敏度以及扫描速度。⑤显示装置作为显示吸光度、透光率等数据信息的重要部件，是人能够通过紫外可见分光光度计有效测得数据结果的关键，一般由数字电表、计算机数据处理台等组成。

2.3.2 优势

（1）适用性广。光度法本身具有较强的适用性，并没有受到过多因素的限制，这使得紫外可见分光光度计能够在不同的领域被广泛使用。其中对食品领域而言，各种食品物质、成分的测定以及鉴别均可通过该仪器完成，能够满足大部分的检测需求。

（2）成本低廉。紫外可见分光光度计的成本较为低廉，并且同时体现在购买成本与使用成本两方面。该仪器结构较为简单、制作工艺并不复杂，相应的价格较为低廉，购买成本并不高。与此同时，该仪器在使用过程中无需过多烦琐的操作以及复杂的配件支持，而且使用过程中损耗极小，这使得其使用成本也极为低廉。

（3）便捷高效。该仪器在使用时具有操作简单、检测结果获取快速等优势，在实践应用中具有巨大优势。尤其是对一些保质期较短的食品而言，运用该仪器对食品中的物质进行检测与测量能够快速完成操作并得到结果，无疑能够有效满足实际应用需要。

（4）准确度高。分光光度法的应用往往不会出现过大的误差，误差通常在3%范围以内。如果使用更为复杂的示差分光光度法进行检测，那么误差会进一步缩小，能够有效保障食品安全检测的可靠性。

2.3.3 紫外可见分光光度计在食品检测中的应用

（1）吸光度测量。现代化食品生产加工体系中，食品着色剂往往是必不可少的原料。尤其是在五颜六色的饮料产品中，食品着色剂的添加是否符合食品安全规范已然成为广受关注的问题。目前常用的食品着色剂有60多种，并且可分为合成着色剂与天然着色剂两类，前者是通过化学手段合成，虽然具有着色能力强、稳定性好、成本低等优势，但也有着安全性偏低的问题；后者则是从植物、动物、微生物中提取出来的着色剂，具有色泽自然、无毒性等优势，不过也有着成本高、着色能力弱、稳定性差等缺陷。目前市面上食品中着色剂的添加往往是以合成着色剂为主，难免存在成分不符合国家食品安全规范与标准的情况。利用紫外可见分光光度计，可对食品的吸光光度值进行测量，从而判断其对于食品着色剂的使用是否符合规范。

（2）定性分析。不同物质的吸收光谱曲线有所不同，利用紫外可见分光光度计进行食品安全检测，能够得到吸收光谱曲线，并根据曲线的波形图以及特性波长来判断食品中是否还有特定物质，从而起到定性分析的作用。我国食品安全标准对食品中的物质进行了规范，利用紫外可见分光光度计可通过定性分析的方式，判断食品中是否存在不符合食品安全标准的物质[5]。

（3）定量分析。利用紫外可见分光光度计对食品中的物质进行定量分析，可采取多种方法，主要包括朗伯-比尔法、标准法、标准曲线法等。其中朗伯-比尔法的应用最为广泛，即通过液体浓度与吸光度成正比这一原理，根据朗伯-比尔定律A=εbC进行计算，其中A为吸光度，ε为摩尔吸光系数，b为吸收层厚度，C为吸光物质的浓度。在已知特定物质于一定波长下的ε值以及试样容器光程的前提下测得样品溶液吸光度值A，便可计算得出样品溶液浓度C。标准法则是借助标准样品溶液的吸光度与被测样品溶液吸光度的对比值，计算得到被测样品溶液的浓度。而标准曲线法则是利用标准物质配制出标准溶液，分别测得不同标准溶液的吸光度值并绘制相应的标准曲线，之后测得样品溶液的吸光度值后便可通过该曲线直接查得相应浓度。