快速检测技术在食品质量安全监管中的应用优势及实践分析

2022-11-16陈乐平

食品安全导刊 2022年15期

关键词：生物芯片农药食品

陈乐平

（临沂市知识产权保护中心，山东临沂 276000）

食品行业的发展不仅与我国经济社会有着直接紧密的联系，同时与大众的生命健康息息相关，我国的食品安全监管还存在着很多问题，将快速检测技术应用到实践工作当中，能够有效提升食品安全检测的效率与质量，促进食品行业的稳定发展。

1 食品快速检测技术的意义

快速检测技术是指包括样品制备在内，能在较短时间内出具检测结果的一种技术手段，一般2 h 内就能完成所有的检测任务。快速检测技术与传统检测技术相比，其使用范围更广、检测速度更快、操作更方便，快速检测方法的使用能大大降低检测的成本。

过去对食品质量进行检测通常选择核磁设备，并需要将检测工作安排在实验室完成，工作周期比较长，同时检测成本也很高，越来越不能满足日益增加的食品检测需求。在此背景下，具有检测速度快、成本价格低、操作相对简便等优点的快速检测技术应运而生，并不断扩大应用范围[1]。

2 快速检测技术在食品安全监管中的作用

目前，食品安全问题引起了人们的高度关注，并上升到了社会问题。食品安全监管部门为了降低食品安全问题的发生概率，维护好消费者的合法权益和身体健康，不断采用各种食品快速检测技术手段，对产品是否存在有害物质、有毒物质等进行快速检测，避免有安全问题的食品流入市场，给人们的身体健康带来威胁。具体来看，快速检测技术在食品安全监管的作用主要体现在以下两方面。

（1）有助于食品监管部门及时发现存在的风险。快速检测技术的特点主要表现在操作便捷、不需烦琐的仪器和设备就能进行检测、检测成本相对较低、节约资源、不受时间和空间的限制、对环境有一定的保护作用，将其应用到食品安全监管中能全面提升监管的效能和水平。在食品安全监管过程中应用快速检测技术，能帮助食品安全监管部门在第一时间发现食品可能存在的安全风险，从而及时采取措施防止其流入市场。

（2）有助于弥补实验室检测在空间和时间上的不足。现阶段，市场上的食品种类越来越多，如果每种食品都采用实验室检测的方式，不但造成较高的成本，而且所需时间较长，对于一些短保质期食品十分不利，快速检测技术便可以弥补实验室检测存在的这些不足。例如，在食品加工之前采用快速检测方法对使用的原材料进行检测，能及时检测出食品的农药残留量是否合格；在食品投放市场前，对其进行快速检测，可以避免不安全食品流入市场，这对于面包等短保质期食品来说十分重要。

3 常用的两种食品快速检测技术

我国目前针对食品安全所使用的快速检测技术包括两种类型，这两种检测技术的工作原理和具体操作有很大的差异性，下面分别加以说明。

3.1 快速检测仪器

目前常见的快速检测仪器是小型质谱仪，该类型仪器体积小，非常适合携带，同时检测精确度高，检测功能有充分、多样化的特点，多用于现场食品检测，是当前重点推广的一种检测技术。

3.2 生物传感器分析法

生物传感器技术利用免疫传感器以及酶传感器完成食品安全的检测，在适应性和灵活性方面表现优异，是很多现场检测的首选方法。生物传感器主要用于果蔬中硫磷类农药含量的检测和分析，光导纤维免疫传感器研发成功后，可以对所有的农药残留情况进行准确检测[2]。酶传感器的工作原理是对标靶酶的活性进行检测，进而获得食物中的农药残留情况。

4 食品安全快速检测技术在食品安全监管中的使用范围

4.1 农兽药残留检测

农作物从种植到成熟期，都会喷洒一些化学物质。例如，水稻、蔬菜等常见的农作物，都会使用药剂来保证农作物的生长以及品质。人们长期食用农药含量超标的农作物可能会造成人体急性、慢性中毒，从而损害人体的免疫力，引发各种病症。在饲养时，饲养员会给家畜打兴奋剂、镇静剂、抗生素等药物，如果给家畜长期服用抗生素，很可能会导致家畜的免疫功能降低，从而导致疾病的发生[3]。所以，有关部门往往会加大对农药残留量检测的监督力度，例如，利用农兽药残留量快速检测仪、检测试剂盒、检测卡片等对农药残留量进行检测。

4.2 重金属污染检测

在目前的工业生产条件下，废水和尾气污染对生态环境造成了很大的破坏。在生态系统中，大量的重金属进入土壤和河流，经过食品的食物链进入人体，导致人体产生重金属中毒，从而对人体造成一定的伤害。例如，汞，又称为水银，可用作农业杀菌剂、防腐剂、电池等多个工业领域，汞在农作物、动物、人体内富集容易引发神经系统中毒病变。因此，在日常的食物安全监测中，应采用快速检测方法对食品中的汞、铅、镉和砷等金属元素进行初筛检查。

4.3 食品添加剂检测

在食品生产与制作的过程中，食品添加剂的使用是食品工业的秘密武器，其主要的作用有两种：①提高食物品质、色泽、香味、外形和营养；②适应食物贮存和处理过程的要求。当前，我国的食物添加剂主要有天然和化学人工合成两大类。食品添加剂有着严格的质量标准，禁止使用未经批准的食物添加剂，以及禁止使用的食物添加剂[4]。因此，为检验食品中的添加剂是否达标，食品快速检测技术的使用是必要的。

4.4 生物毒素检测

目前采用的食品添加剂检测方法包括气相色谱检测法和高效液相色谱检测法，总的来说，两种检测技术都可以达到较高的检测效率，检测质量也有保证。在食品安全监管中，常见的检测还包含微生物检测和毒素检测两种类型。生物毒素，实质上是动植物及微生物所产生的有毒物质，被吸收、蓄积、沉淀在动植物体内，如黄曲霉毒素、黑曲霉菌等，这些生物毒素很难通过浸泡、清洗等手段清除，在食用后容易引发器官衰竭、食物中毒等问题。常用的检测方法包含免疫捕获PCR 法、微型自动荧光酶标法及细菌直接计数法。

4.5 微生物含量检测

在食品微生物的快速检测中，主要利用富集培养微生物并对样品生化指标进行鉴定的方式完成微生物种类与含量的检测，传统检测方法不但耗时长，且误差较大，实际应用价值不高。目前比较常用的快速检测方法包括电镜染色技术、显微镜观察法和聚合酶链式反应技术，这些检测技术和方法的检测效率和质量都能够达到很高的标准，尤其是聚合酶链式反应技术，已经成为应用最广泛的检测技术。另外，也可以利用扩增核酸等方法，对食物中的微生物含量进行检测，其最大优势是耗时短。该技术充分利用计算机软件进行数据信息的分析，能够保证检测结果的准确性，同时不必进行微生物的培养和病毒分离，这也可以大大提高检测效率。在食品安全监管中，常见的检测还包含微生物检测和毒素检测两种类型。

5 食品安全快速检测技术在食品安全监管中的应用

5.1 免疫标记分析技术的应用

免疫标记分析技术是一项快速检测技术，它是将不同的标志剂添加到抗体的反应系统中，从而与对应的抗体抗原发生反应，以检测标记物的有无及含量，以及对所述标志物的数量进行间接的反映。该方法检测灵敏度高、特异性强，对有害微生物和农药残留均有良好的检测作用。免疫标记技术有酶免疫、荧光免疫、放射免疫、粒子标记免疫和化学荧光免疫等。以胶体金作为标记，以单宁酸和白磷作为还原剂，通过检验待检样品中的氯金酸发生还原反应得到金原子，在静电环境下制成胶体溶液，从而得到胶体金。通常情况下，这种方法可以应用到半量化和定性分析中，如可以通过免疫-凝胶技术来检测食物中的有机氯杀虫剂。通过显微镜可以看到深棕色的微粒和粉色的小点，确定食品中的有机氯杀虫剂。

5.2 酶抑制技术的应用

作为快速检测技术的一种，酶抑制技术主要是通过检测氨基甲酸酯和有机磷等来判断食品中是否有农药残留。氨基甲酸酯和有机磷物质可以与食品残留物质中的羟基发生甲胺酰化反应或者是磷酸化反应，使得乙酰胆碱酯酶失去活性，从而实现食品农药残留的判断。酶抑制技术快速、低投入，是一种常见的食品安全检测技术。利用该技术进行食品安全性检测时，必须先根据各种食品的特性进行一些特别的加工，以保证检测的准确度。如果没有特别的调整，这种技术很可能会导致错误的结果。例如，大蒜、洋葱等刺激性食品，首先要调整被测物质的pH，以保证不会对测试的效果产生干扰，之后才能进行氨基甲基酸、有机磷等残毒的测定。

5.3 生物芯片技术的应用

生物芯片技术以微加工技术为依托，以生物芯片来实现食品污染物的检测。该技术在食品安全快速检测中具有特异性强、准确率高的特点。由于生物芯片技术在食品安全监管中的使用特性，通常会将生物芯片技术应用到致病菌的快速检测或者转基因食品的分析中。例如，生物芯片技术在食源性病毒中的应用是通过基因芯片的方式检测贝类食品中的病毒[5]。在食品安全监管中，基因芯片方法的使用为出入境食品的检测提供了更加高效、快捷的检测速率，在很大程度上保障了进出口食品的安全。