基于信息技术的食品检验检测工作展开方法分析

2023-09-20李天雨

食品安全导刊 2023年9期

李天雨，张潇，李丹，侯宇，刘洋，吕卓

（吉林省产品质量监督检验院，吉林长春 130000）

食品检验检测工作与食品产业的健康持续发展息息相关，近年来信息化技术实现了迅猛发展，将信息化技术和食品检验检测技术结合，能够促进食品检验检测效率和质量提升。本文针对信息技术背景下科学开展食品检测检验技术的相关内容进行了分析，以期为有关研究人员在实际工作中提供相应的理论与技术帮助。

1 食品检验检测工作简述

食品检验检测是依据理化生的理论和技术，按照相关标准对食品中所含成分种类和含量进行分析，从而为食品研究和评价提供科学依据的技术。在食品检验检测中，检验检测技术包括物理、化学、生物等多学科，检验检测方法包括感官检验、理化检验等多途径，检验检测材料包括食品的原料、辅料、添加剂、微量元素和污染物质等，检验检测目的包括研究分析、质量评价等多方向[1-2]。

2 食品检验检测工作的基本方法

2.1 感官检验法

感官检验是传统的常规分析方法，即借助人体的感官对食品的形状、颜色、质地、气味、味道和触感等基本状况做出大致的客观评价。感官检验主要来自对食品外观进行的综合评价，属于宏观层面。通过感官检验能够及时发现食品质量异常问题，如霉变、污染、杂质等。

感官检验能够对食品质量做出直接评价，具有可操作程度高、受环境影响小的特点，虽然与仪器分析法相比，感官检验法不能实现精准的量化检测。但基于感官检验的实用性，其作为鉴别食品质量优劣的主要方法之一，对于食品检验具有十分重要的意义。

感官检验结果的真实性和有效性与人体的感官灵敏程度有关，受认知能力和生活经验的影响，存在个体差异。感官灵敏程度越高，食品常识越多，食品检验经验越丰富，则食品感官检验的结果越能够准确客观地反映食品的质量情况[3]。

2.2 理化检验检测法

理化检验是通过物理、化学、生物理论与技术的辅助，对食品的成分和含量进行检测，并做出间接质量评价的方法。食品的理化检验一般是指检验食品的物理性质，如质量、密度、折射率和旋光度等，以及食品的化学性质，如酸碱度、营养成分（蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和无机盐等）、添加剂、有毒有害物质等。理化检验检测的步骤通常包括样品采集、称取或量取、预处理和检测等，如有需要应进行空白对照实验，其仪器设备通常包括玻璃器皿、控温设备（恒温水浴锅、恒温干燥箱等）、测量仪器（温度计、酸度计、色谱仪、分光光度计等）。常见的理化检测法可分为以下几个方面。

2.2.1 色谱检测法

色谱检测法是利用化学分离方法，利用不同物质在两相的运动中具有不同的吸附系数的特点，通过反复的吸附和脱附（或者溶解、挥发等逆向过程），从而达到分离不同物质的目的。例如，高效液相色谱法是在传统色谱法的基础上，在先进智能的设备辅助下产生的一种更加便捷的色谱检验检测方法。该方法分析速度快，分离效率高，能够适应不同检验对象的不同成分进行检验检测，发挥良好的检验检测效果。

2.2.2 光谱分析检测法

光谱分析法是利用物质与电磁辐射的相互作用，通过辐射能与物质结构之间的联系及表现，以光谱测量为基础形成的方法。光谱分析是一种无损的快速检测技术，分析成本低。近红外光谱检测技术是指利用近红外区的电磁波，通过建立校正模型对样品进行定性或者定量分析，是一种间接的分析技术。高光谱图像技术是21 世纪以后发展起来的新技术，同时汇集图像信息和光谱信息的优势，在食品质量与安全的检验检测领域应用十分广泛。

2.3 微生物检测法

食品微生物检测法是食品质量管理中非常重要的构成部分，其贯穿“预防为主”的方针，能够有效减少或防止食物引起的人畜共患病的发生，为人们身体健康提供保障。在衡量食品卫生质量方面，食品微生物检验为关键性指标，也是判定被检食品能否食用的科学依据之一。

2.3.1 免疫层析法

免疫层析法是将特异性的免疫抗体预先固定在硝酸纤维素膜的指定区域带上，并将干燥的硝酸纤维素膜下端浸入预先处理好的液体样本中，液体样本在毛细管作用的驱动下沿硝酸纤维素膜向上移动并在指定区域接触预先固定的免疫抗体。如抗体和抗原能够产生特异性结合，则将在免疫胶体金法或者免疫酶染色法的作用下，发生颜色变化，从而做出结果判读。

作为快速简单的免疫学检测方法，其被广泛地应用于对食品中所含的免疫成分的定性检测中，具有方法简单、操作便捷、使用范围广的特点，实际应用于食品的微生物检测中。经过研究和开发，可用于生活化情景下的食品检验检测，成为被人们广泛接受的日常食品检验检测方式，具有发展潜力。

随着信息化技术的不断发展，智能化的免疫学检测可对生物材料中具备特异性抗体进行更加灵敏的检测，并通过对特定微生物进行标记，准确地检测出食品样本中的微生物种类和含量。

2.3.2 分子生物学检测法

分子生物学检测法中最为常用的就是聚合酶链式反应技术（Polymerase Chain Reaction，PCR）。利用信息化技术，先进的分子生物学检测设备能够针对食品样品中提取的特殊脱氧核糖核酸（DNA）进行复制和检测，通过预先设定好荧光值，自动进行数值比对和结果判读，从而实现全程自动化的检测，检测速度快，灵敏度高，改变了过去人工操作实验方法，使食品检验检测工作向着智能化的方向实现了飞跃性的突破。

2.3.3 传感器检测法

信息化与传感器的紧密结合为食品检验检测工作注入了新的活力。比较常见的有基因传感器法和生物传感器法两种。①基因传感器法。该方法是将核苷酸预先固定好的DNA 分子与另外不同的DNA单链进行杂交性结合，从而重新组成一条新的双链DNA。此方法具有操作简单、灵敏性强的优势。目前已经在食品检验检测，特别是食品中的微生物检验检测方面逐步应用。②生物传感器法。将生物传感器的感应部分与在检测的食品样品进行接触，根据所发生的物理、化学、生物反应进行判断，如颜色的变化、离子浓度的变化等，从而实现食品检验检测。该方法具有灵敏度极高的优势，在食品检验检测中，如金黄色葡萄球菌的检测方面发挥重要功能。由此可见，在食品检验检测工作当中，通过信息化手段引入传感器，可更加高效地完成相关工作。

3 食品检验检测工作的发展方向

3.1 优化食品检验检测运行保障

当前，以互联网为代表的信息化技术迅猛发展，为实验室工作的信息化运行和智能化发展提供了创新思路和技术支持。优化食品检验检测的运行保障体系，能够通过提高实验室的管理水平及工作水平，改善食品检验检测的质量和效率。此外，利用信息化技术对食品检验检测流程当中的各个环节进行精准把控，逐一筛查，并排除可能对实验结果精准性造成影响的因素，能够使食品检验检测向着高精尖水平发展。例如，通过计算机进行食品样品随机的选择和采集，排除人为因素的干扰，确保随机食品样品具有典型性和代表性，保证食品检验检测结果具有客观性。

3.2 提升食品检验检测技术水平

基于食品检验检测的基本原理，利用信息化技术创造性提升食品检验检测技术水平，能够打造更加方便、快捷的工作模式，提供更加稳定、可靠的检验检测结果[3]。

（1）采用新型先进仪器设备。现代化科学技术的发展推动了先进实验设备不断推陈出新，并越来越向着便捷、高效的方向进步。采用新型仪器设备能够在硬件条件方便提升食品检验检测技术水平。例如，新型的无机质谱仪、X 射线荧光光谱仪、PCR自动检测仪等，这些设备的使用在一定程度上能够弥补由于检验检测人员技术水平不足或者操作失误引起的实验误差。

（2）分析方法的联合应用。例如，气相色谱和原子吸收联用、气相色谱-质谱联用等，这些联用技术的采用，完成了以前单一分析手段根本不能达到的检验效果。

（3）采用便携设备进行现场检测。例如，瓜果蔬菜的农药残留检验检测作为重要的工作，通常需要利用高效液相色谱法进行为期数天的实验室检测，周期长，成本高。现代化的便携设备可依据胆碱酯酶受农药抑制的原理，利用分光光度计法对有机类、有机氮等主要农药成分进行现场检测，能够克服时间、地点、人员为食品检验检测工作带来的限制，随时随地按需检测，同时能够保证较高的精准度。

3.3 健全食品检验检测监督体系

鉴于当前社会各界对于食品质量和食品安全的密切关注，为了能够进一步促进食品检验检测工作的提升，充分利用信息化和现代化技术，围绕食品检验检测工作的监督体系建设，打造全方位、立体化的平台，也畅通便捷化、流畅化的渠道，为人们提供了解和掌握食品检验检测相关内容的途径。因此，需要建立健全的监督评价制度，在相关制度的保障下提高食品检验检测工作的效能，使食品检验检测能够向着更加公开、透明的方向发展，为人们选择食品提供更多的决策意见。例如，人们可通过该监督体系的平台和渠道，了解食品检验检测公司资质、检测技术、检验标准、检验检测进度和结果等[4-5]。