现代检测技术在食品检测中的应用
2024-05-20张凤香
◎ 张凤香
(内蒙古华测质检技术服务有限公司,内蒙古 呼和浩特 010000)
随着人们生活水平的不断提升,人们对于物质生活的需求也在不断增长,在满足基本生活要求的同时对于食品安全问题也更加关注。特别是近几年来,食品安全问题频发,产生了严重的负面影响。为了能够更好地提升食品安全质量,相关人员应选择切实有效的现代检测技术,严格按照标准操作流程落实食品检测工作,以期能够更好地维护食品的健康和安全,促进食品行业的良性发展。
1 食品检测的意义
1.1 提高食品安全检测质量
食品检测过程中,由于检测样本非常复杂,检测工作难度相对较大,应用现代检测技术不仅能为检测工作提供全新的思路,还能进一步明确食品中包含的各种物质,包括有害物质、微量元素等。通过对比科学指标与检测结果,就能够判断食品是否满足标准要求,从而提升食品检测质量。因此,为了能够更好地保证食品安全,相关部门需要积极引进先进的检测技术,全面提升食品检测水平,以此来实现食品行业的可持续发展。
1.2 保障人们的饮食安全
随着我国工业水平的不断增长,产生的污染问题越来越严峻,再加上现代农业生产环节经常会出现滥用农药等问题,在一定程度上加剧了食品安全问题的出现。将现代检测技术应用到食品检测中,能够对食品中包含的重金属物质以及农药残留等进行全面分析,并获得准确的检测结果,从而为人们提供更加安全的食品。
2 现代食品检测技术的应用
2.1 分子识别技术
分子识别技术是一种较为先进的技术手段,主要是利用分子学和分子生物学技术对食品中的蛋白质、基因组以及其他特定分子进行全面检测,以最快的速度判断食品中的有害成分。目前常用的分子识别技术包括以下两种。①聚合酶链式反应。聚合酶链式反应是一种在DNA 复制技术的基础上逐步衍生出的检测技术,通过对特定DNA 片段进行扩增,即使是微量的样本也能够迅速找到特定的基因,将其应用到食品检测中,可以对食品中含有的病原微生物进行检测,具备极强的灵敏度,能在极短的时间内完成大量检测工作。②DNA 芯片技术。DNA 芯片技术是一种高通量的识别技术,能够对多种不同的DNA 序列进行检测。在实际检测过程中可以在芯片上固定上千种不同的DNA 探针,然后与被测样品中的DNA 进行杂交,通过对DNA 芯片上的信号进行有效检测,判断食品中是否含有这种类型的基因序列。该技术准确性、检测效率以及通量都非常高,在基因检测中获得了非常广泛的应用。使用分子识别技术能够快速发现食品中的有害成分,从而更好地确保食品安全[1-2]。
2.2 光谱检测
食品检测过程中使用的光谱检测技术主要是利用电磁辐射吸收和物质发射原理,通过两者相互作用,建立的检测方式。在实际检测过程中,应重点关注物质组成以及辐射能等呈现的内在关系,从而完成光谱测量。在食品安全检测领域,常用的光谱检测技术包括红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱以及近红外光谱技术等。在实际检测过程中,工作人员可以使用近红外光对食品进行检测,该技术应用范围较为广泛,而且具有操作便捷、准确度高等优势。拉曼光谱则利用位移作图、散射光强度大小来获得食品检测信息,能够对被测物质进行有效分析,进而明确食品中各种不同物质成分,具有十分重要的应用价值。
2.3 成像技术
食品检测过程中,成像技术也具有极强的应用价值,可以对食品进行非破坏性的检测,从而判断食品中不同物质的含量以及是否包含有害物质。红外成像技术主要是将物体发出的不可见红外能量转变为人类肉眼可见的热图像,通过对物体表面的热分布状态进行有效的分析,了解食品的性质。一般情况下,该技术主要应用在食品的变质情况以及包装密封性等的检测中[3-4]。例如,使用红外成像技术对食品的冷热斑点进行检测,能够及时发现食品中是否存在异物,有效避免了对样品的破坏,同时能够获得更加精准的检测结果,对于食品评估具有十分重要的作用。
2.4 化学比色法
在食品检测过程中,化学比色法主要通过颜色变化判断食品中是否包含有害物质。随着科技水平的不断发展,越来越多的先进技术被应用到食品检测中,在实际工作过程中,通过将化学比色法和小型实验设备进行有机结合,现场提取样本以后,利用比色法能够更快速地完成食品检测,有效提升了检测效率,能够在一定程度上避免不符合要求的食品流入市场[5]。例如,针对水果蔬菜进行检测时,使用这种方式可以快速对农药残留进行检测,并且分析出现问题的原因。速测卡法对食品进行检验的主要原理是胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯(红色)水解为乙酸与靛酚(蓝色),有机磷或氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶有抑制作用,能使催化、水解、变色的过程发生改变,从而判断出样品中是否有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。
2.5 DNA 检测技术
DNA 检测的应用原理是对食品样品的DNA 序列进行有效分析,鉴别判断其来源,以精准分析食品质量。食品检测过程中,使用DNA 检测技术首先需要收集食品样本再从样本中提取食品的DNA,然后进行后续的检测工作。进行DNA 提取时,需要根据不同食品的类别选择相应的提取方式,一般提取过程包括细胞破碎,去除蛋白质DNA 醇化等环节,从样本中提取的DNA 量极微小,不能够直接进行分析,需要对其进行聚合酶链反应扩增,使DNA 片段呈现指数级的增长。完成DNA 扩增以后,再使用荧光标记或者其他的标记物进行标记,并以不同的方式对DNA样品进行检测,如聚合酶链式反应、凝胶电泳或者DNA 测序等。完成信息数据的分析后还需要将结果与已知数据库中的序列进行比对,从而判断食品的来源是否与标准一致。这样的检测方式可以精准地判断食品真伪,避免出现假冒伪劣产品,从而为消费者提供更加安全可靠的信息,以此来提升食品行业的可信度。
2.6 超声波检测技术
超声波技术在食品检测中的应用主要表现在以下几个方面。①对食品质地和结构进行分析。在实际检测过程中,超声波技术对样品发射超声波脉冲,然后对其回波进行测量,进而判断食品的弹性、硬度以及黏性等指标,分析食品的质地和结构,能够精准地判断食品中的纤维含量组织状况以及新鲜程度。②对气泡和泡沫进行检测。超声波技术可以通过精准测量样品中超声波的传播速度以及幅度变化,分析食品中泡沫的稳定性以及气体的含量,对于分析食品的口感较为关键。③对食品中含水量进行监测。使用超声波检测技术对食品样品中的含水量进行检测的主要原理为通过判断样品中超声波的传播速度和衰减程度,判断样品的水分含量,进而分析食品的新鲜程度以及储存状况。④对食品样品的缺陷进行检测。超声波技术可对食品样品的缺陷如孔洞异物、裂纹等进行判断。该技术通过分析样品中超声波的散射和反射状况,能够对其中潜在的质量问题进行有效分析,并且明确严重程度。该方法能够提前判断食品中存在的质量问题,保证食品的安全。综上,食品检测过程中使用超声波技术能够精准地分析食品的质地结构、含水量,明确其中的气泡和泡沫状况,有助于及时发现食品中潜在的缺陷。
2.7 免疫学技术
2.7.1 免疫荧光技术
免疫荧光技术也就是免疫抗体技术,其主要原理是通过抗体和抗原的特异性结合,利用荧光反应对抗体进行标记。针对食品样品进行检测时,免疫荧光技术可利用潜在的抗原,即靶标微生物与荧光蛋白进行特异性结合,然后观察食品中荧光信号的强弱,进而判断食品样品中是否存在微生物。该技术在实际使用过程中具备极强的特异性和敏感性,而且操作便捷,但时效性不足。
2.7.2 免疫层析技术
免疫层析技术的主要应用优势是检测速度快、成本投入低、操作简便,在检测过程中不需要专业的技术人员和仪器设备,常用于食品安全的初步筛选环节。这种技术的应用原理是在食品的硝酸纤维素膜上固定抗体,将其加入样品液中,利用食品的毛细管作用,样品液就会逐步向着膜下方移动,直至遇到膜上的抗体则会出现特异性反应,在特定染色剂的帮助下,这种复合物就会显现出颜色。通过对食品颜色的观测,就能够判断食品的状态,一般来说10 ~15 min 就能够获得检测结果。
2.7.3 酶联免疫吸附技术
酶联免疫吸附技术在食源性致病菌的检测中应用较为广泛,是一种具备极强的灵敏度和准确性的抗原检测方法。其应用原理是通过酶化合物与抗体进行有机结合,再利用显色反应来判断样品的质量。实际使用过程中,酶具备极强的催化效果,所以能够有效提升食品的检测效率。使用过程中首先需要将抗体或者抗原结合到固相载体表面,再将其与酶连接成酶标抗体,最后使用洗涤的方式将复合物与其他物质进行有效分离,在样品中添加酶反应底物以后,就会在其作用下逐步显现出颜色,然后再通过颜色的深浅和吸光度判断食品中微生物的含量。
3 结语
随着人们生活水平的不断提升,对于食品安全问题越来越关注,但目前仍然有不法分子为了自己的利益在食品中添加有害物质,引发社会公共安全问题。因此,相关部门必须加强对食品检测技术的研发力度,出台完善的规章制度,对食品安全问题进行有效的监管,通过出台明确的管理指标,加大资金投入力度,促使食品检测工作向着常态化不断发展,以此来保障食品的质量和安全。