食品快检技术在食品工程质量控制中的应用研究

摘 要：本文对理化快速检测和生物学快速检测两大类食品快检技术进行概述，并详细探讨它们在乳制品、肉制品和水产品质量控制中的具体应用。研究表明，这些技术在原料质量控制、生产过程监测和终产品检验等环节具有显著优势，能够快速、准确地识别和控制食品安全隐患，可为食品工程质量控制提供有力的技术支撑，对提升食品安全水平具有重要意义。

关键词：食品快检技术；质量控制；生物学检测

Application of Food Quick Inspection Technology in Food Engineering Quality Control

LAO Jianguang

（Shandong Vocational College of Industry， Zibo 255000， China）

Abstract： This article provides an overview of two major types of food rapid testing technologies： physical and chemical rapid testing and biological rapid testing， and discusses in detail their specific applications in quality control of dairy products， meat products， and aquatic products. Research has shown that these technologies have significant advantages in raw material quality control， production process monitoring， and final product inspection. They can quickly and accurately identify and control food safety hazards， providing strong technical support for food engineering quality control and having important significance for improving food safety levels.

Keywords： food rapid inspection technology; quality control; biological testing

食品安全是关系到公众身体健康和生命安全的重大问题，也是食品工程质量控制的核心内容。随着社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，食品安全问题日益受到社会各界的广泛关注。近年来，食品安全事故时有发生，给消费者的身体健康和生命安全带来严重威胁，同时也严重影响了食品企业的市场竞争力和可持续发展能力。为有效保障食品安全，在食品工程质量控制工作中必须采用先进、快速、准确的食品快检技术，从而及时发现和控制食品安全隐患，从源头上保证食品的质量安全。

1 食品快检技术的分类

1.1 理化快速检测技术

理化快速检测技术是食品快检领域中的重要分支，其基本原理是利用食品样品的物理、化学特性，通过简单、快速的测定方法，在短时间内获得食品质量指标的信息。与传统的理化检测方法相比，理化快速检测技术具有操作简便、检测速度快、灵敏度高、适用范围广等优点，能够满足食品工程质量控制对快速、准确、高通量检测的需求。

常见的理化快速检测技术包括近红外光谱法、拉曼光谱法、电化学分析法和色谱分析法等[1]。①近红外光谱法利用食品样品对近红外光的吸收、反射或透射特性，通过建立数学模型，实现对食品成分、品质等指标的快速测定。该方法无须对样品进行复杂的前处理，且可以实现在线、实时监测，在粮食、油脂、肉类等食品质量控制中得到广泛应用。②拉曼光谱法基于分子的振动和转动信息，提供食品样品的“指纹图谱”，可用于食品掺伪、变质等问题的快速筛查。与近红外光谱法相比，拉曼光谱法具有更高的特异性和灵敏度，能够提供食品样品的结构信息和化学组成信息。③电化学分析法通过测定食品样品的电化学参数，如电导率、电位、电流等，实现对食品中特定成分的快速定量分析。该方法具有仪器简单、成本低、灵敏度高等优点，在食品添加剂、重金属、农药残留等检测中得到广泛应用。例如，差分脉冲伏安法可用于测定食品中的抗坏血酸含量，电位滴定法可用于测定食品中的氯化钠含量等[2]。④色谱分析法凭借其强大的分离能力，能够在短时间内实现对食品中多种成分的同时分析。高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）可用于测定食品中的氨基酸、维生素、农药残留等，气相色谱法（Gas Chromatography，GC）可用于测定食品中的脂肪酸、挥发性物质、兽药残留等。通常，色谱分析法可与其他检测技术联用，如质谱法，从而提供更全面、准确的食品质量信息。

1.2 生物学快速检测技术

生物学快速检测技术是食品快检领域中的另一个重要分支，其基本原理是利用生物学方法，如免疫学、分子生物学等，对食品中的特定物质进行快速、特异性检测。与理化快速检测技术相比，生物学快速检测技术具有更高的特异性和灵敏度，能够检测到微量、痕量水平的目标物质，同时也能够区分目标物质的结构、构象等。这些优点使得生物学快速检测技术在食品安全、品质控制等方面得到广泛应用。

常见的生物学快速检测技术包括酶联免疫吸附测定法（Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay，ELISA）、聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）、生物芯片技术和生物传感器技术等。①ELISA利用抗原与抗体特异性结合的原理，通过酶促反应放大信号，从而实现对食品中特定物质的快速定量检测[3]。该方法操作简单、灵敏度高，广泛应用于食品中农药残留、兽药残留、毒素等有害物质的检测。②PCR技术基于DNA复制原理，通过使用特异性引物和DNA聚合酶，实现对食品中特定基因或微生物的快速、灵敏检测。PCR技术能够实现对目标DNA的痕量检测，在食品病原体、转基因成分检测中发挥重要作用。③生物芯片技术是一种高通量、微型化的生物学检测技术，通过在芯片表面固定大量的生物分子探针，实现对食品样品中多种目标物质的同时检测。生物芯片技术具有检测速度快、灵敏度高、特异性强等优点，在食品污染物、病原体、过敏原等检测中具有广阔的应用前景。④生物传感器技术通过生物识别元件与目标物质特异性结合，产生的物理化学信号被微电子器件转化为可测量的电信号，从而实现对目标物质的分析。

2 食品快检技术在不同食品领域的应用

2.1 乳制品质量控制中的应用

乳制品是食品工业的重要组成部分，其质量控制的重点是确保乳制品的安全性、营养价值和感官品质。乳制品质量控制主要包括原料奶的质量控制、生产过程控制和终产品质量检验等环节。食品快检技术在乳制品质量控制中的广泛应用，为确保乳制品的质量安全提供了有力的技术支撑。

（1）在原料奶质量控制方面，理化快速检测技术如红外光谱法可用于快速测定原料奶的蛋白质、脂肪、乳糖等营养成分含量。例如，应用傅里叶变换红外光谱法可快速测定原料奶中的蛋白质、脂肪和乳糖含量，通过建立多元校正模型，可实现对这些营养成分的定量分析，检测精度高，重复性好，样品无须前处理，检测速度快，每个样品仅需1 min即可完成检测[4]。该方法可用于牛奶、羊奶、驼奶等不同种类原料奶的营养成分分析，为乳制品加工企业提供了一种快速、可靠的原料奶质量控制技术。生物学快速检测技术如ELISA法可用于检测原料奶中的黄曲霉毒素M1、生长激素等有害物质，PCR技术可用于检测原料奶中的金黄色葡萄球菌等致病微生物。例如，应用ELISA法可在1 h内完成对原料奶中黄曲霉毒素M1的快速定量检测，检出限为0.05 ng·mL-1，满足乳制品质量控制的需求[5]。

（2）在生产过程控制方面，生物传感器技术可用于在线监测发酵乳制品的发酵过程，通过检测pH值、乳酸浓度等关键质量属性，实现对发酵过程的实时控制，确保产品质量的一致性。近红外光谱法可用于在线监测巴氏杀菌过程中乳制品的温度、成分变化等，确保杀菌过程的有效性和产品品质的稳定性。

（3）在终产品质量检验方面，理化快速检测技术如HPLC法可用于检测乳制品中的维生素、氨基酸等营养成分，电化学分析法可用于检测乳制品中的重金属污染物。生物学快速检测技术如PCR技术可用于检测乳制品中的大肠杆菌、沙门氏菌等食源性致病菌，生物芯片技术可用于同时检测乳制品中的多种污染物和有害物质。例如，应用多重PCR技术可同时检测牛奶中的4种食源性致病菌，包括大肠杆菌O157：H7、沙门氏菌、李斯特菌和金黄色葡萄球菌，检测灵敏度高，特异性强，可在2 h内完成检测，满足乳制品质量控制的需求[6]。

2.2 肉制品质量控制中的应用

肉制品是食品工业的重要组成部分，其质量控制的重点是确保肉制品的安全性、营养价值和感官品质。肉制品质量控制主要包括原料肉的质量控制、加工过程控制和终产品质量检验等环节。食品快检技术在肉制品质量控制中的应用，能够为确保肉制品的质量安全提供有力的技术支撑。

（1）在原料肉质量控制方面，生物学快速检测技术如ELISA法可用于检测原料肉中的兽药残留、生长激素等有害物质，PCR技术可用于检测原料肉中的沙门氏菌、李斯特菌等致病微生物。

（2）在加工过程控制方面，生物传感器技术可用于在线监测肉制品的腌制、发酵等关键加工过程，通过检测盐度、pH值、挥发性成分等关键质量属性，实现对加工过程的实时控制，确保产品质量的一致性。近红外光谱法可用于在线监测肉制品的烘烤、熏煮等热处理过程，通过建立水分、蛋白质等成分的定量模型，实现对产品品质的快速评估和预测。例如，应用近红外光谱法可实现对发酵香肠的在线质量监控，通过建立pH值、水分、脂肪等品质指标的定量模型，可实现对发酵过程的优化控制和产品品质的快速预测。

（3）在终产品质量检验方面，理化快速检测技术如气相色谱-质谱联用技术可用于检测肉制品中的挥发性风味物质，高效液相色谱法可用于检测肉制品中的亚硝酸盐等食品添加剂。生物学快速检测技术如ELISA法可用于检测肉制品中的过敏原、霉菌毒素等有害物质。例如，应用间接竞争ELISA法可快速检测肉制品中的β-受体激动剂克仑特罗，检测灵敏度高，可在1 h内完成检测，满足肉制品质量控制的需求。

2.3 水产品质量控制中的应用

水产品是食品工业的重要组成部分，其质量控制的重点是确保水产品的安全性、营养价值和感官品质。水产品质量控制同样也包括原料水产品的质量控制、加工过程控制和终产品质量检验等环节。食品快检技术在水产品质量控制中的广泛应用，为确保水产品的质量安全提供了有力的技术支撑。

在原料水产品质量控制方面，生物学快速检测技术如ELISA法可用于检测原料水产品中的甲壳素、抗生素残留等有害物质，PCR技术可用于检测原料水产品中的诺如病毒、甲型肝炎病毒等致病微生物。例如，应用多重PCR技术可在2 h内完成对虾中诺如病毒的快速定性检测，检测灵敏度高，特异性强，满足水产品质量控制的需求。

在加工过程控制方面，生物传感器技术可用于在线监测水产品的盐溶、烘干等关键加工过程，通过检测盐度、水分等关键质量属性，实现对加工过程的实时控制，确保产品质量的一致性。例如，应用电导率生物传感器可实现对鳕鱼盐溶过程的在线监控，通过实时检测鳕鱼肉中的盐度变化，可优化盐溶工艺参数，确保盐溶鳕鱼的质量一致性和盐度均匀性。近红外光谱法可用于在线监测水产品的热加工过程，如鱼糜制品的蒸煮过程，通过建立蛋白质、脂肪等成分的定量模型，实现对产品品质的快速评估和预测。

在终产品质量检验方面，生物学快速检测技术如ELISA法可用于检测水产品中的毒素、药物残留等有害物质，PCR技术可用于检测水产品中的沙门氏菌、副溶血性弧菌等食源性致病菌。例如，应用竞争ELISA法可快速检测虾制品中的呋喃唑酮残留，检测限为0.1 ng·g-1，可在1.5 h内完成检测，满足水产品质量控制的需求。此外，应用多重PCR技术可同时检测水产品中的3种食源性致病菌，包括沙门氏菌、副溶血性弧菌和创伤弧菌，检测灵敏度高，特异性强，可在3 h内完成检测，为水产品的微生物安全控制提供了有效的技术手段。

3 结语

食品快检技术在食品工程质量控制中发挥着至关重要的作用。本文对理化快速检测和生物学快速检测两大类技术进行概述，并详细探讨它们在乳制品、肉制品和水产品质量控制中的具体应用。这些技术为食品安全提供了有力保障，显著提高了检测效率和准确性。未来，随着新型传感器、人工智能等技术的发展，食品快检技术将向着灵敏度更高、特异性更强、适用性更广的方向发展。同时，快检技术与大数据分析的结合，将为食品全产业链质量控制提供更全面、精准的解决方案，推动食品工业向智能化、精细化的方向发展。

参考文献

[1]张宜新，刘通，张峰.冷链贮运中生鲜食品劣变的快检技术研究进展[J].食品科学，2024，45（15）：295-305.

[2]赵亚风.快速检测技术在食品营养成分检测中的应用研究进展[J].现代食品，2024，30（6）：71-73.

[3]张彦丽，刘琳，王会广，等.食品快检技术在食品安全监管中的应用分析[J].中国食品，2022（24）：85-87.

[4]梁宏超，徐日文，蔡杰.快检技术在禽蛋产品兽药残留检测中的应用[J].畜牧兽医科技信息，2022（11）：1-2.

[5]王丽丽.快检技术：食安监管的好帮手[J].中国食品工业，2021（24）：60-61.

[6]武晓娟.我国食品快检技术发展现状及应用分析[J].现代食品，2021（21）：47-49.