周敏 劉太陽
在新時期的發(fā)展背景下,隨著人們生活水平持續(xù)提升,對于食品質(zhì)量安全方面也提出更高的要求。快速檢測技術(shù)作為食品安全檢測中的重要方法,能夠第一時間發(fā)現(xiàn)食品中存在的各種問題,保障食品的安全性。為此,要積極探索快速檢測技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的有效應(yīng)用,進而保障人們的飲食安全。本文介紹了快速檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用,包括化學(xué)比色法、生物傳感器、蛋白質(zhì)芯片、酶抑制技術(shù)、免疫標(biāo)記法,并分析了快速檢測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢,包括讀卡器與免疫膠體金技術(shù)融合、酶聯(lián)免疫檢測、化學(xué)發(fā)光免疫精準(zhǔn)分析,希望能給相關(guān)人士提供有效的參考。
一、快速檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用
快速檢測技術(shù)是指涵蓋樣品制備在內(nèi),可以在短時間內(nèi)快速形成檢測結(jié)果的檢測活動。一般認(rèn)為,在兩個小時之內(nèi)產(chǎn)生結(jié)果便可以稱作快速檢測法,現(xiàn)場快速檢測方法普遍可以在30min之內(nèi)產(chǎn)生結(jié)果??焖贆z測技術(shù)可以針對食品多樣化品質(zhì)指標(biāo)進行系統(tǒng)分析,還可以對蔬菜和水果等食品中的農(nóng)藥殘留狀況進行全面檢測,防止不合格產(chǎn)品進入市場,從而威脅人們的身體健康。
1.化學(xué)比色法。化學(xué)快速檢測技術(shù)能夠針對被測產(chǎn)品的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)進行全面檢測分析,具體而言,就是混合食品樣本以及特定試劑,等待一段時間后觀察產(chǎn)品的絡(luò)合、水解以及氧化等化學(xué)反應(yīng),隨后對比分析反應(yīng)結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)品,從而科學(xué)判斷食品是否存在某些安全問題,保障最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在當(dāng)下的食品安全監(jiān)管環(huán)節(jié),普遍利用試紙和試劑等基礎(chǔ)化學(xué)原理實施快速檢測。隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,相繼誕生了不同類型的檢測裝置,比如和試劑檢測相適應(yīng)的光電微型比色計,以及和試紙試驗相配套的硝酸鹽試紙等。在應(yīng)用實踐中,硝酸鹽試紙可以通過反應(yīng)把硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,在打造弱酸性檢測環(huán)境的基礎(chǔ)上,進一步淡化氨基苯磺酸,同時和鹽酸萘乙二胺進行全面耦合處理,順利形成紅色染料;待試紙變色后,搭配應(yīng)用檢測裝置,能夠幫助提升最終檢測結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。
在微生物檢測環(huán)節(jié),可以借助微生物化學(xué)檢測技術(shù),比如應(yīng)用微生物測試片對食品中的黃金葡萄球菌進行檢測時,需要搭配應(yīng)用確認(rèn)片和測試片。測試片有兩層薄膜,下層薄膜是聚乙烯成分,薄膜中刻印網(wǎng)格,能夠為順利開展檢測工作提供更多便利。測試片內(nèi)同時覆蓋一層特異顯色物質(zhì)以及抗生素培養(yǎng)基,假如被測食品樣本中存在黃金葡萄球菌,在不增菌條件下,利用測試片培養(yǎng)24h,即可全面掌握菌落狀況。測試片和確認(rèn)片存在一致性,只是測試片的薄膜表層不存在特異顯色物質(zhì),借助測試片檢測到菌落后,刻印至確認(rèn)片內(nèi),進行1-3h的培養(yǎng)便可以順利得到準(zhǔn)確的觀察結(jié)果,而且檢測階段不需要實施生理生化鑒定,整體操作方法較為便捷、簡單,最終結(jié)果也具有較高的準(zhǔn)確性。
2.生物傳感器。在具體檢測實踐中,生物傳感器需要借助生物感官元件實施相關(guān)操作,元件具有專一性特征,可以按照既定規(guī)律把食品中的待測元素轉(zhuǎn)化成有效信號,檢測人員只需觀測信號強度以及食品內(nèi)部被測元素濃度,便可以準(zhǔn)確辨別食品安全問題。這種快速檢測技術(shù)具有高效性和靈敏性等特征,在食品農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著科技的持續(xù)發(fā)展進步,生物傳感器相關(guān)的快速檢測技術(shù)更加多樣化,可以進一步細(xì)分成細(xì)胞傳感器、微生物傳感器、酶傳感器以及組織傳感器等技術(shù)。
3.蛋白質(zhì)芯片。蛋白質(zhì)芯片也可稱作蛋白質(zhì)微列陣,其屬于固相支持物表層,根據(jù)預(yù)先設(shè)計措施對大量探針蛋白實施合理固定,構(gòu)成一種高密度分布探針蛋白點陣。一個蛋白質(zhì)芯片可以順利容納整個蛋白質(zhì)家族全部成員或某種蛋白質(zhì)全部變異體,但在芯片制作方面卻存在無法順利捕獲大量分子等問題,從而進一步擴大了現(xiàn)場篩選的難度。
4.酶抑制技術(shù)。酶抑制相關(guān)快速檢測技術(shù)在重金屬殘留和農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用十分普遍,可以借助相關(guān)技術(shù)生產(chǎn)的不同速測儀和速測卡,具有使用方便、靈敏度高、檢測效率高等優(yōu)勢,同時價格低廉、檢測范圍較廣,得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可。在實踐應(yīng)用中,不同物質(zhì)可以在鍵合作用下對酶的化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)進行有效轉(zhuǎn)化,促進底物以及酶在實際檢驗中形成吸光度、酸堿值、顏色等方面的變化,從而針對食物樣品開展定性檢測。比如,試紙法具有高效性、經(jīng)濟性和便捷性等優(yōu)勢特征,值得大力應(yīng)用推廣。在應(yīng)用試紙法開展食品檢測時,需要在不同試紙中分別放置酶和底物,假如食品樣本中含有待測組分,還會在某種程度上對酶產(chǎn)生抑制效果,通過接觸分別放置酶和底物的兩種試紙片,在兩者融合后容易形成色彩變化。
5.免疫標(biāo)記法。免疫標(biāo)記相關(guān)快速檢測技術(shù)是一種以抗原抗體專一性和特異性反應(yīng)為基礎(chǔ)的食品檢測技術(shù),結(jié)合所選用的標(biāo)記物,能夠進一步細(xì)分為膠體金免疫、放射免疫、酶免疫等檢測技術(shù)。食品檢測中較為常見的是酶免疫檢測技術(shù),可以在抗原分子以及抗體中準(zhǔn)確標(biāo)記酶,最終構(gòu)成一種酶結(jié)合物,一段時間后對抗體以及抗原反應(yīng)進行細(xì)致觀察,可以準(zhǔn)確判斷食品中是否存在污染現(xiàn)象。當(dāng)前,毒素酶、黃曲霉聯(lián)合免疫試劑盒受到檢測部門的廣泛青睞,在食品監(jiān)管領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用,能夠進一步提升最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
二、快速檢測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
1.讀卡器和免疫膠體金技術(shù)融合。近幾年,食品安全檢測相關(guān)領(lǐng)域得到進一步突破和發(fā)展,但依然存在各種問題,需要進一步提升檢測靈敏度。通過系統(tǒng)全面創(chuàng)新升級,聯(lián)合應(yīng)用試紙卡PC機以及配套讀卡器,借助配套軟件開展數(shù)據(jù)管理分析操作,能夠順利檢測多樣化物質(zhì),而且適合不同試紙條的型號和規(guī)格,可在標(biāo)準(zhǔn)檢測范圍內(nèi)順利得到定量和定性檢測結(jié)果。同時,創(chuàng)建現(xiàn)場快速檢測系統(tǒng),全面把握食品安全管理風(fēng)險,創(chuàng)建可追溯、可匯總分析、可傳輸以及可記錄的食品安全檢測信息分析系統(tǒng)。從食品加工生產(chǎn)角度分析,創(chuàng)建系統(tǒng)為食品加工生產(chǎn)企業(yè)提供了有效的參考信息,能夠提升產(chǎn)品的安全和質(zhì)量水平;從政府監(jiān)管角度分析,合理創(chuàng)建完善的監(jiān)督管理體系,能夠為政府監(jiān)管提供有效的參考依據(jù),順利實現(xiàn)對食品加工生產(chǎn)的全過程監(jiān)督以及檢驗操作。具體如圖1所示。
圖1:數(shù)據(jù)庫監(jiān)控
2.酶聯(lián)免疫檢測措施。酶聯(lián)免疫相關(guān)檢測技術(shù)具有較高的靈敏度,能夠初步滿足國內(nèi)外限量標(biāo)準(zhǔn),達到大型檢測設(shè)備對應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn),充分滿足不同層次的分析檢測要求,優(yōu)化整體檢測技術(shù)。聯(lián)合應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)及其他檢測技術(shù),比如和化學(xué)發(fā)光技術(shù)進行聯(lián)合應(yīng)用,可以合理制作化學(xué)發(fā)光免疫試劑,融合兩者的優(yōu)勢,充分發(fā)揮出高靈敏度和準(zhǔn)確快速等優(yōu)勢。
近幾年,根據(jù)不同原理形成的自動化免疫檢測分析裝置被廣泛應(yīng)用于食品安全檢測的各個領(lǐng)域,進一步降低了檢驗人員的勞動強度,提升了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著廣大群眾對食品安全重視程度的持續(xù)提升,酶聯(lián)免疫的自動化檢測技術(shù)也成為未來食品安全檢測發(fā)展的全新方向。
因為具備操作方便、高檢測靈敏度以及較低檢測成本等優(yōu)勢,酶聯(lián)免疫技術(shù)被應(yīng)用于獸殘和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域,但農(nóng)藥檢測試劑盒尚未實現(xiàn)全面推廣,可檢測的農(nóng)藥類型有限,依然是以國外進口為主。國外相繼研發(fā)出各種便攜測定裝置,靶分析物品涵蓋除草劑、殺菌劑和殺蟲劑等。除此之外,GONZALEZ等人相繼設(shè)計出能夠?qū)τ袡C氯農(nóng)藥殺死蜱所形成代謝物進行有效檢測的免疫傳感器分析裝置(如圖2所示),在樣品檢出限方面低于1μg/L。
圖2:免疫傳感器檢測系統(tǒng)
3.化學(xué)發(fā)光免疫精準(zhǔn)分析?;瘜W(xué)發(fā)光免疫相關(guān)檢測分析技術(shù)是全面融合抗原抗體反應(yīng)以及化學(xué)發(fā)光檢測等技術(shù)的全新分析方法,具有良好的穩(wěn)定性、較高的靈敏度、設(shè)備簡單、自動化操作等優(yōu)勢,是一種具有突出潛力的非放射性免疫標(biāo)記分析技術(shù),被廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染檢測、農(nóng)獸藥檢測、病源微生物檢測、生物毒素檢測等領(lǐng)域。比如,CLIA是蔬菜中檢測敵敵畏的方法,全面推廣到半抗原、抗體以及抗原免疫檢測中,可以實現(xiàn)多種元素同步檢測。
綜上所述,在現(xiàn)代化的發(fā)展背景下,人們的整體消費水平持續(xù)提升,也越加重視食品安全問題。為了進一步提升食品安全質(zhì)量,保障飲食安全,需要選擇嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的快速檢測技術(shù),以便快速發(fā)現(xiàn)食品中的安全隱患,為食品安全管理機構(gòu)以及相關(guān)執(zhí)法部門順利開展各項工作提供有效的技術(shù)支持。