茶叶质量与安全检测技术分析
2022-11-18张琼花
张琼花
(惠安县市场监管综合执法大队,福建泉州 362100)
茶叶在投入销售市场前,对其进行科学合理的质量和安全检测是确保饮用者身体健康的关键。因此,相关单位与检测人员一定要重视茶叶的质量和安全检测,并采用合理的技术措施进行检测。通过这样的方式,才可有效确保茶叶质量及其安全性,在保障饮茶者健康的同时提升茶叶的销量及其市场地位。
1 茶叶质量与安全检测的重要性
如今,茶叶走进了越来越多人的日常生活。但由于目前的茶叶大多为人工种植,其质量和安全方面难免存在一些问题。其中,最常见的质量和安全问题包括农药残留、食品添加剂过量、重金属污染、生物和微生物毒素污染等。如果这些问题没有得到及时有效的检测与解决,茶叶的质量和安全将难以得到保障,饮茶者的身体健康乃至于生命安全都将受到很大程度的不良影响[1]。为避免上述问题的发生,在茶叶投入销售市场之前,相关质检单位和技术人员一定要使用先进的技术措施对其质量和安全进行检测。通过这样的方式,才能及时发现不合格的茶叶产品,避免其流入市场,从而有效确保饮茶者的身体健康,并进一步推进茶叶市场的健康良好发展。
2 茶叶质量检测技术分析
为实现茶叶质量的良好保障,并对其进行科学的质量等级划分,质量检测技术发挥着至关重要的作用。经以往的质量检测发现,不仅仅是不同种类的茶叶具有不同的质量等级,即使是同一种茶叶,其质量等级也存在不同。因此,为实现茶叶质量等级的科学检测与划分,可通过近红外以及高光谱成像技术对其进行检测。其中,近红外光谱是分子振动情况下由基态跃迁到高能级产生的光谱,它可对分子内的单个化学键极品振动倍频及其合频信息进行记录,从而实现X-H含氢基团振动倍频及其合频吸收的测量。在茶叶质量检测中,通过红外线照射,可使其中的有机物和一些无机物分子内的含氢基团被激发,从而形成共振,并将一部分光所具有的能量吸收。而对其吸收光的情况进行测量,便可实现近红外图谱的获取,通过这个图谱,便可观察出其主要特征。由于茶叶中含有咖啡碱、蛋白质、氨基酸和茶多酚等有机化合物,这些有机化合物都属于含氢基团。因此,通过近红外光谱检测技术,便可对这些成分的含量进行测定。表1是某茶叶的近红外检测中咖啡碱样品集的定标集及其验证集 情况。
表1 某茶叶的近红外检测中咖啡碱样品集的定标集及其 验证集情况
而高光谱成像技术则是将光谱技术与二维成像技术相融合,以此来实现被测物质内外信息获取的一种检测技术。通过高光谱数据,可对茶叶的颜色、纹理及其光谱特征进行提取,再将其光谱、图像以及两者的融合特征作为依据,通过SVM(向量机法)进行建模,以此来实现茶叶品种及其质量的识别。在具体识别中,主要是对茶叶的颜色、纹理及其形状进行识别,以此来实现其外观品质的科学描述[2]。对于不同种类的茶叶,甚至是同一种类、等级不同的茶叶,通过高光谱成像技术获得的外观品质也会不同。
3 茶叶安全检测技术分析
3.1 免疫胶体金试纸检测技术
在茶叶安全检测中,免疫胶体金试纸检测技术是一种比较常用的检测技术,该技术的检出限比较低,检测速度很快,其主要原理是使茶叶中的特异性抗体和胶体金试纸表面上的受体产生交联。在此类试纸上,共设置了测试线以及控制线,其中的测试线通常为一条或若干条,用来判定检测结果,它主要是将特异性抗原和抗体之间结合所形成的三明治结构作为显色反应的基础,否则将不会显色。因为此试纸的表面带有负电,所以对于抗体具有物理吸附性能,当pH值在7.0以上时,试纸就会将抗体吸附并固定在其表面,且能够良好地保留抗体活性。检测中,技术人员可直接判读接口实现目标物质的初步筛查。目前,该技术在茶叶农药残留的快速检测中非常适用。
3.2 酶联免疫检测技术
在对茶叶进行安全检测的过程中,酶联免疫检测技术也属于一种快速检测技术,该技术具有较低的检出限,在对样品进行前处理后,通过微生物扩培,便可使其快速达到反应下限,再迅速实现抗原和抗体之间的结合反应。通过此种检测技术,可实现茶叶中农药残留和致病性微生物的检测,同时也可进行转基因判定。例如,在通过酶联免疫检测技术进行普洱茶叶中的黄曲霉毒素B1检测时,需要称取5 g茶叶,将其加入25 mL甲醇水溶液中,振摇15 min。将4 mL的滤液移取到具塞西林瓶内,量取4 mL的稀释液样品,振摇混合均匀后放入冰箱保存,其储存温度控制在4 ℃。称取3份茶叶,每份5 g,将浓度为0.2 μg·mL-1的标准AFB1溶液加入其中,加入量分别为1.25 μL、3.75 μL和5.75 μL,静 置 12 h,再分别将25 mL的甲醇溶液加入其中,振摇15 min后过滤,再分别将各种滤液量取出4 mL,将4 mL样品稀释液加入其中,振摇混合后储存在冰箱中备用,其储存温度为4 ℃。在多孔检测板上选择3组平行的7孔,然后将50 μL浓度分别为0 ng·mL-1、0.10 ng·mL-1、0.25 ng·mL-1、0.50 ng·mL-1、1.00 ng·mL-1以及2.00 ng·mL-1的AFB1系列标准溶液加入其中,在450 nm处对其吸光值进行检测[3]。表2为本次通过酶联免疫检测技术测定的普洱茶叶样品黄曲霉素B1的吸光值情况。
表2 本次通过酶联免疫检测技术测定的普洱茶叶样品 黄曲毒素B1吸光值情况
通过上述检测结果可知,酶联免疫检测技术在茶叶中的黄曲霉毒素B1的吸光值检测中具有较好的重现性,因此其检测结果也具有较高的精确度,且检测时间比较短。基于此,在茶叶的安全检测中,相关单位和技术人员可采取此项技术进行检测。
3.3 气相色谱检测技术
在对茶叶进行安全检测的过程中,气相色谱检测技术主要用来对其中的农药残留进行检测。由于应用在茶叶种植中的农药主要为杀螨剂和杀虫剂,这些农药的化学性质不稳定,在pH值、水分以及温度等因素的影响下,很容易发生水解、氧化或其他的异常变化。借助于气相色谱检测技术,则可从相应的异构体中分离出一些同位素,让复杂的混合物得到快速检测。此项技术具备非常高的检测灵敏度,适用于茶叶中的常见农药残留检测。表3为气相色谱检测技术在茶叶农药残留检测中的主要应用 效果。
表3 气相色谱检测技术在茶叶农药残留检测中的主要应用效果
由此可见,气相色谱检测技术在茶叶安全检测中的应用效果十分明显。基于此,在对茶叶进行安全检测的过程中,检测机构与技术人员也可通过该技术进行农药残留检测,从而获取足够精准的检测结果,尽最大限度确保茶叶安全性。
3.4 X射线荧光光谱检测技术
在对茶叶中的重金属进行检测时,X射线荧光光谱检测技术是一种常用且有效的技术形式。当受到了高能射线激发后,重金属原子将会呈现出具有特征性的X射线光谱,且不同重金属元素对应的特征X射线光谱也会存在差异。基于此,在通过X射线荧光光谱检测技术检测茶叶中的重金属元素时,只需充分了解待测样品中的重金属X射线光谱的具体波长,便可对其中存在的重金属元素种类作出科学判断,而通过其光谱强度,则可进一步判断出被检测茶叶中的重金属元素含量。经以往的实践应用和相关研究发现,X射线荧光光谱检测技术在茶叶中的铜、铁、锌和铝等重金属元素检测中具有非常显著的应用效果,且其检测技术的实施也十分便利[4]。因此,在茶叶安全检测工作中,相关单位和技术人员可通过该技术检测茶叶中的重金属元素,确定其中的重金属元素种类及其含量,防止重金属含量超标对饮茶者健康产生不良影响。
3.5 生物传感器检测技术
生物传感器技术主要是对抗体、抗原、激素、酶和核酸等各种生物成分加以利用,或对完整的生物体细胞、组织等加以利用,从而实现待测物质的科学识别。同时,借助于光电管、光纤、热敏电阻器、离子敏场效应晶体管和电化学电极等信号转化器对上述生物元件所感知到的生物信号进行转换,使其成为物理信号或化学信号,再对其转换后的物理或化学信号进行测量。通过这样的方式,便可对茶叶中的农药残留做出科学精准的检测。就目前的茶叶安全检测来看,在生物传感器技术的具体应用中,最常用的生物传感器包括免疫传感器、微生物传感器和酶传感器等,尤其是微生物传感器和酶传感器,更是在茶叶农药残留检测中发挥着非常显著的应用优势。通过这两种传感器的合理应用,可使茶叶中的氨基甲酸酯类农药残留得到精确检测,且其样品制备和检测方法都比较简单[5]。因此在具体的茶叶安全检测中,检测单位和技术人员也可根据实际情况,对生物传感器检测技术加以合理应用,以此来实现茶叶中农药残留的科学、精准检测,从而为茶叶安全提供良好保障。
4 结语
综上所述,在茶叶投入销售市场前,检测机构和技术人员需要对其质量和安全进行严格检测。具体检测中,可采用近红外光谱检测技术以及高光谱成像检测技术进行茶叶的质量检测与质量分级,采用免疫胶体金试纸检测技术、酶联免疫检测技术、气相色谱检测技术、X射线荧光光谱检测技术以及生物传感器检测技术等进行茶叶安全检测。通过这样的方式,才可及时发现茶叶的质量与安全问题,最大限度地避免质量和安全不达标的茶叶流入市场,从而有效确保饮茶者的身体健康,并为茶叶销售市场的良性发展提供足够科学性的技术支撑。