生物傳感器在食品工業(yè)中的應(yīng)用

劉孝泉?宋金山

摘要：當(dāng)前，伴隨社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對于食品的質(zhì)量需求不斷提升。所以需要重視對食品質(zhì)量的檢測評價。生物傳感器逐漸受到廣泛關(guān)注，把生物傳感器與食品工業(yè)相融合，能夠?qū)κ称愤M(jìn)行有效檢測，分析食品的質(zhì)量，為食品的安全提供有效保障。本文主要就生物傳感器在食品工業(yè)中的應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：生物傳感器;食品工業(yè);應(yīng)用

【中圖分類號】 TS2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A? ? ? 【文章編號】2107-2306（2022）04--01

當(dāng)前，社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提升，對于食品的質(zhì)量安全需求不斷提升。所以，需要重視對食品質(zhì)量進(jìn)行檢測評價。生物傳感器能夠?qū)κ称愤M(jìn)行檢測，促進(jìn)了食品工業(yè)的發(fā)展。生物傳感器主要是由生物識別元件與信號轉(zhuǎn)換器兩個部分構(gòu)成。生物識別元件就是感受器，是由具備分子識別能力的生物活性物質(zhì)比如酶，微生物，動植物組織切片等組成。信號轉(zhuǎn)換器主要是一種電化學(xué)，光學(xué)或熱敏檢測部件。在生物識別元件與待測物品發(fā)生一定的反應(yīng)之后，接收到的光或者熱等信息可以借助信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可以輸出的電信號和光信號，借助這樣的方式，以此來對食品進(jìn)行監(jiān)測。

一、生物傳感器在評價食品品質(zhì)方面的應(yīng)用

（一）對食品新鮮度進(jìn)行檢測

食品的新鮮度是食品質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。當(dāng)前，對于食品新鮮度的檢測主要是對畜禽肉，魚肉和牛乳的新鮮度進(jìn)行評價。借助快速檢測肉類新鮮度的生物傳感器，可以穿入食品表面，借助對葡萄糖濃度進(jìn)行檢測來評價肉類食品的新鮮度。與此同時，借助黃嘌呤氧化酶作為生物的敏感材料，與過氧化氫電極相融合，借助對魚降解過程中產(chǎn)生的磷酸肌苷，肌苷和次黃嘌呤的濃度進(jìn)行檢測，可以對魚的新鮮度進(jìn)行評價。當(dāng)前，借助生物傳感器可以對牛乳的乳酸進(jìn)行檢測，除此之外，可以借助對由于牛乳脂解作用產(chǎn)生的短鏈脂肪酸的含量進(jìn)行判斷，以此對牛乳的新鮮度進(jìn)行評價[1]。

（二）對食品滋味及熟度進(jìn)行檢測

生物傳感器可以借助酶柱氧電極結(jié)合流動注射分析系統(tǒng)對食品中的谷氨酸，肌苷酸，乳酸進(jìn)行檢測，利用金屬半導(dǎo)體傳感器對食品的香味進(jìn)行檢測，可以對不同的風(fēng)味進(jìn)行分析檢測，可以對肉湯生產(chǎn)的質(zhì)量進(jìn)行管控。借助從牛鼻子粘膜之中分離出來的氣味結(jié)合蛋白可以制作成生物敏感材料，能夠?qū)κ称废阄哆M(jìn)行檢測。所以，結(jié)合生物傳感器的原理研發(fā)出了電子鼻與電子舌，可以食品的滋味進(jìn)行檢測。

二、在食品成分快速分析中的應(yīng)用

（一）對蛋白質(zhì)、氨基酸進(jìn)行檢測

借助生物傳感器對食品中的蛋白質(zhì)，氨基酸進(jìn)行檢測，可以把氨肽酶和氨基酸氧化酶固定在高分子膜上面，由檢測到的水的含量判斷蛋白質(zhì)的分解率，在水分解蛋白質(zhì)的反應(yīng)中有效管控蛋白質(zhì)分解的程度。在對氨基酸進(jìn)行檢測的過程中，主要借助谷氨酸生物傳感器來實現(xiàn)[2]。

（二）對糖的含量進(jìn)行檢測

當(dāng)前，檢測葡萄糖的生物傳感器在日常的醫(yī)療和食品工業(yè)中得到廣泛運用。在食品工業(yè)之中，生物傳感器可以對食品和原材料中的糖分進(jìn)行檢測，還可以對食品工業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)測。與此同時，可以對雙糖和多糖進(jìn)行檢測。國外生產(chǎn)的測糖儀器，可以在比較短的時間內(nèi)對食品樣品的葡萄糖含量進(jìn)行檢測。

（三）對有機(jī)酸、醇類等物質(zhì)進(jìn)行檢測

當(dāng)前，借助生物傳感器可以對食品中的乳酸，醋酸和草酸的等有機(jī)酸物質(zhì)進(jìn)行檢測，與此同時，生物傳感器可以借助高特異功能對乳酸進(jìn)行合理檢測。借助化學(xué)檢測方法不能進(jìn)行有效檢測。除此之外，生物傳感器可以對食品中的維生素C和B族維生素進(jìn)行檢測。

三、在食品安全檢測中的應(yīng)用

（一）對食品中微生物進(jìn)行檢測

借助新型的伏安型細(xì)菌總數(shù)生物傳感器，可以對食品中的微生物進(jìn)行檢測，借助對電極和其他的輔助檢測裝置的設(shè)計，可以對食品，飲料和環(huán)境樣品中的細(xì)菌的總數(shù)進(jìn)行檢測。借助酶聯(lián)電流型免疫傳感器可以對食品中存在的少量的沙門氏菌，大腸桿菌，金黃色葡萄球菌等進(jìn)行檢測。當(dāng)前，新發(fā)明的生物傳感器可以對十二種不同的病原體進(jìn)行檢測。

（二）對食品中生物毒素進(jìn)行檢測

借助枯草桿菌制作的微生物傳感器可以對黃曲霉素B1含量進(jìn)行檢測，利用光纖傳感器可以對食品中的肉毒桿菌毒素A進(jìn)行檢測，可以在短時間內(nèi)完成檢測。除此之外，利用生物傳感器可以對食品中的蓖麻毒素，肉毒桿菌毒素B，葡萄球菌毒素，沙蠶毒素等進(jìn)行檢測[3]。

（三）對殘留農(nóng)藥進(jìn)行檢測

當(dāng)前，借助生物傳感器可以對農(nóng)藥殘留進(jìn)行有效檢測，借助農(nóng)藥能抑制酶的作用開發(fā)出酶傳感器，還可以借助農(nóng)藥與特異性抗體的融合反應(yīng)開發(fā)出免疫傳感器，能夠?qū)κ称分袣埩舻霓r(nóng)藥進(jìn)行檢測。借助安培免疫傳感器可以在一到三分鐘之內(nèi)對水樣品中的殺蟲劑進(jìn)行檢測。

（四）對食品添加劑進(jìn)行檢測

借助生物傳感器可以對軟飲料和食品甜味片劑進(jìn)行檢測，可以把羥基酯酶與乙醇氧化酶固定在明膠膜上面，然后與溶解氧電極進(jìn)行融合，需要在一定的溫度條件和酸度條件中使用。除此之外，生物傳感器可以對食品防腐劑亞硝酸鹽進(jìn)行檢測，可以對酸味添加劑如磷酸，乳酸等進(jìn)行檢測，還可以對食品鮮味劑和色素抗氧化劑等進(jìn)行檢測。

（五）對其它物質(zhì)的檢測

除此之外，借助生物傳感器可以對食品中的抗生素和金屬離子進(jìn)行檢測。利用大腸桿菌研制的微生物傳感器可以對魚肉中的四環(huán)素，土霉素等抗菌素的含量進(jìn)行檢測。借助這樣的方式可以對食品中的物質(zhì)進(jìn)行有效的檢測，為食品質(zhì)量安全提供有效保障[4]。

結(jié)束語：

總而言之，伴隨網(wǎng)絡(luò)信息化手段和生物科技的發(fā)展，生物傳感器技術(shù)在食品工業(yè)中得到廣泛運用。因為生物傳感器可以對食品進(jìn)行快速分析，彌補(bǔ)了以往的實驗室檢測技術(shù)的不足。當(dāng)前，借助生物傳感器可以對食品中的品質(zhì)，食品的成分，食品的安全性進(jìn)行檢測，為食品質(zhì)量安全提供有效保障。把生物傳感器與食品工程結(jié)合起來，可以促進(jìn)食品工業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，為社會經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓棟，萬金萍. 生物傳感器及其在食品安全檢測方面的應(yīng)用[J]. 食品安全導(dǎo)刊，2021，（26）：147-148.

[2]高勇，郭艷，安維，張娟麗. 生物傳感器的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 價值工程，2019，38（31）：225-226.

[3]趙文瀟，翟飛，楊海龍，邴欣，賈敏. 納米酶生物傳感器在食品質(zhì)量與安全檢測中的應(yīng)用[J]. 食品研究與開發(fā)，2021，42（24）：184-192.

[4]陳羚，謝海洋. 生物傳感器在食品安全檢測中的應(yīng)用[J]. 食品安全導(dǎo)刊，2021，（28）：137-138.

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