食品快速检测技术的研究进展

高英娇

（山东诺信检测有限公司，山东烟台 264006）

1 食品安全快速检测概述

符合食品营养标准，且对人体不会造成危害的食品即为安全的食品。而食品安全快速检测是能够在较短的时间内提供检测结果的行为，其中还包括样品的制备[1]。一般来说，常规的快速检测可以在2 h内完成。在微生物检测中，若所用方法可以比常规方法缩短一半左右的时间，就将其作为一种快速的检测手段。在现场快速检测中，通常是指能在0.5 h内得到实验结果的方法。

食品安全快速检测包括现场直接检测和实验室检测两种形式。在对所检测的样本进行定性和半定量分析时，实验室检测更加关注仪器设备的使用，而在现场检测时更加关注操作方法的可实施性[2]。为了更好地检测食品，相关人员应当满足下列条件：①尽量简化实验准备、减少所需试剂，延长试剂的保存期；②调整样品前处理工序，降低对操作人员的要求；③检测方法应更加简单，准确度更高和速度更快。

2 常见快检方法

2.1 比色法

比色法是指被测物质和化学试剂在很短的时间里发生显色反应，然后通过观察颜色或者比较其吸光度，快速得出检测结果的方法。该方法具有简单快速、结果直观、方便廉价等优势，但其也存在着对于某些物质的检测灵敏度不够高，在检测过程中受到的干扰因素较多等问题。

化学比色法常被用于检测对身体有害的化学物质。例如，用化学比色试纸快速检测亚硝酸钠、重金属离子和pH值等[3]。其中，亚硝酸盐作为食品添加剂，可增加食品的风味和起到防腐的作用，但如果摄入过量的亚硝酸盐可能会引起中毒，甚至导致死亡。因此，亚硝酸盐超标是一个不容小觑的问题，可以用比色法鉴定食品中含有的亚硝酸盐，其基本原理是对氨基苯磺酸在酸性条件下，先与亚硝酸盐发生重氮化反应，然后与盐酸乙二胺结合得到玫瑰色染料，通过将显色反应的深浅程度与已知浓度的标准液颜色进行观察对比，可以推测出食品中亚硝酸盐的大概浓度[4]。这种方法已经非常成熟，但它的工艺繁杂，容易受到杂质的干扰，并且所用试剂具有毒性。王辉等[4]对该法进行了创新，把对氨基苯硫酚通过S-Au键修饰到金纳米颗粒上，把对奈基乙二胺进行盐酸催化修饰到金纳米颗粒上，然后在H+、NO2-的条件下，发生重氮化耦合反应，把纳米金颗粒聚集在一起，使光学颜色发生显著变化，从而能够检测到微量的亚硝酸盐。改进的比色法具有以下优点：①检测限下降，灵敏度更高；②检测范围从大范围细化到微量检测；③响应时间缩短，检测效率提高；④相对标准偏差更小，具有可靠性[5]。

2.2 免疫分析法

免疫分析法通过抗原和抗体之间的特异性结合，从而产生不同的化学反应来进行检测。该法能显著提高检测特异性，并且灵敏度较高，但由于不同的抗原需要与之相应的抗体才能发生特异性反应，所以要针对不同的待测物质提供不同的检测试剂，设计不同的方法，其推广应用较为困难[6]。

目前，免疫学技术中较受欢迎的是酶联免疫分析法和胶体金免疫层析法。酶联免疫分析法将酶和抗原抗体两者特性结合起来，既有酶的高效性，又有抗原抗体反应的特异性。胶体金免疫层析法是一种将胶体金作为标记物用来追踪抗原抗体的新技术。胶体金是一种稳定的、疏水性的胶体，该技术主要用来检测农兽药残留、生物毒素等。清江等[7]使用酶联免疫分析法检测水产苗种中的氯霉素含量，发现氯霉素一部分以游离的形式存在，一部分以葡萄糖酸苷化合物存在。因此，在检测时，需要先对样品进行升温孵育处理，破坏化合物中的结合键，然后再用乙酸乙酯提取氯霉素。该方法的最低检出限小，加标回收率在70%以上，相对标准差在5%左右，具有高灵敏度、高精确度、良好的重复性等优点。

2.3 生物芯片法

生物芯片法是将已知的生物分子有序地附着在载体上，使其生成紧密排列的点阵，并与标记好的待测样品中的靶分子进行特异性结合，得到相应的检测结果的方法。该法具有较高的精确度，更加智能化，能够进行微型处理[8]。在理论上可以同时分析成千上万的样品，被广泛应用于现代医学领域，但制作步骤较多、流程较复杂。

生物芯片法分为DNA芯片法、蛋白质芯片法和芯片实验室法。生物芯片法可以诊断疾病的类型、筛选药物、检测微生物和病菌以及毒理检测等[9]。此外，还可以用生物芯片法检测人乳头瘤病毒中的核酸，其基本原理是利用特异性探针和核酸进行杂交，通过化学发光的级联放大，最终根据特定位置上的蓝色斑点，判断出是否发生HPV感染以及感染的亚型。该方法具有自动化程度高、方法简单，不需要特别的实验条件和不受操作人员的影响。

3 快检技术的应用建议

3.1 强化制度保障

《中华人民共和国农产品质量安全法》规定，应采用经过认定的快速检测方法进行农产品质量安全监督抽查检测。除此之外，还有《中华人民共和国食品安全法》等法律保障食品安全，但现有的制度还存在不够全面的问题，需要进一步强化和完善。法律法规制定者需要根据食品行业的发展情况和消费者的实际需求，有针对性地制定保障食品安全的制度；有关部门需要根据食品安全产业的特点和风险特征，对快检技术的标准和评价体系进行改进，并对其快检限量进行严格的管理，以保证快检技术的应用和产品的研发、生产受到制度的约束和保护。

3.2 增强食品安全意识

在日常生活中，人们对食品的安全意识还不够高。例如，农业生产者滥用农药；消费者买到过期产品等。针对这些情况，需要加强消费者的食品安全意识。①指导农业生产者正确使用农用化学产品，减少化肥农药污染。②提高农民生产的积极性，种植绿色健康农产品，从源头上改善农产品的品质。③加强社会宣传力度，增强人们的食品安全意识，抵制市场上的伪劣食品，提倡从正规渠道采购食品。因此，要想有效地解决食品安全问题，必须加强大众对食品安全的认识。

3.3 引用先进设备

在食品安全检测过程中，设备越先进，检测结果的准确性越高，所以需要不断引用先进的检测设备，以满足检测需要。引进和操作先进设备时，要求工作人员注意：①在使用设备后，总结分析优缺点，从而对设备缺点加以改进；②在引入先进设备时，需要大量的财力支持，因此政府或企业要加强投资；③先进的设备需要专业的人员进行操作，要重视设备操作者的技能培训，保证他们能够熟练地使用各种先进设备，避免由于操作失误导致检测结果不准确；④定期对先进设备进行检查和维修，以确保其不会出现质量问题。

4 食品快速检测技术发展展望

4.1 稳定性逐渐提升

目前，快速检测技术的稳定性还有待提升。例如，比色法等技术还需要不断的实验创新来提高其稳定性。RUPESH等[10]利用聚乙二醇反应合成了酶-高分子共聚物纳米粒子，并将其固定在纸芯片上，制作了一种便携式的葡萄糖比色纸芯片，利用扫描电镜和能谱分析这种纸芯片的形态和成分。结果表明，在最佳的检测条件下，可以在约30 s时检测出0.1～3.0 mmol·L-1的葡萄糖，这种纸芯片不但具有快速、稳定可靠等特点，还解决了用游离酶制成的比色试纸稳定性差的问题，为食品行业实时实地检测葡萄糖含量提供了一种新途径。未来更多技术的发现与进步将会提高检测结果的稳定性。

4.2 准确度逐渐提高

随着快速检测技术的发展，检测准确度将会越来越高。但有些具有辛辣口味的蔬菜在使用酶抑制法时，检测结果不准确，出现假阳性现象，为了更好地解决该问题，可以将酶活性抑制率作为一种指标，使用微波处理法和水浴加热法，对不同的辛辣蔬菜进行不同时间的加热处理。结果显示，采用水浴加热法可消除大部分样品提取液的假阳性，但这两种方法均不能有效减少青椒样品提取液的假阳性检测结果，未来还需要深入研究其中的原因。

4.3 技术逐渐智能化

随着科技的进步，近几年涌现出各种新兴技术，并渗透到各个领域中。例如，电子鼻、电子舌的发明分别是模拟动物鼻子、舌头开发出来的一种高科技检测产品。电子鼻可以对不同的气味进行分析和检测，电子舌则是对酸甜苦辣等滋味进行鉴定，两种技术具有客观、效率高、出错率低等优点，被广泛应用于判定茶叶的香气。未来将这类产品投入市场中，可用于调控食品的风味。

5 结语

食品安全对于国家的发展至关重要，而食品检测技术则能够保障食品的安全。目前，有关食品安全问题的事件频频发生，轻则影响身体健康，重则会引起重大疾病如癌症等。而发展快速检测技术对于解决食品安全问题具有重大意义，与传统的食品安全检测技术相比，快速检测技术的出现能更好地提高食品质量，促进食品行业的健康发展，满足人们对健康食品的需求。