食品快速檢測技術(shù)的研究進展

高英嬌

（山東諾信檢測有限公司，山東煙臺 264006）

1 食品安全快速檢測概述

符合食品營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，且對人體不會造成危害的食品即為安全的食品。而食品安全快速檢測是能夠在較短的時間內(nèi)提供檢測結(jié)果的行為，其中還包括樣品的制備[1]。一般來說，常規(guī)的快速檢測可以在2 h內(nèi)完成。在微生物檢測中，若所用方法可以比常規(guī)方法縮短一半左右的時間，就將其作為一種快速的檢測手段。在現(xiàn)場快速檢測中，通常是指能在0.5 h內(nèi)得到實驗結(jié)果的方法。

食品安全快速檢測包括現(xiàn)場直接檢測和實驗室檢測兩種形式。在對所檢測的樣本進行定性和半定量分析時，實驗室檢測更加關(guān)注儀器設(shè)備的使用，而在現(xiàn)場檢測時更加關(guān)注操作方法的可實施性[2]。為了更好地檢測食品，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)滿足下列條件：①盡量簡化實驗準(zhǔn)備、減少所需試劑，延長試劑的保存期；②調(diào)整樣品前處理工序，降低對操作人員的要求；③檢測方法應(yīng)更加簡單，準(zhǔn)確度更高和速度更快。

2 常見快檢方法

2.1 比色法

比色法是指被測物質(zhì)和化學(xué)試劑在很短的時間里發(fā)生顯色反應(yīng)，然后通過觀察顏色或者比較其吸光度，快速得出檢測結(jié)果的方法。該方法具有簡單快速、結(jié)果直觀、方便廉價等優(yōu)勢，但其也存在著對于某些物質(zhì)的檢測靈敏度不夠高，在檢測過程中受到的干擾因素較多等問題。

化學(xué)比色法常被用于檢測對身體有害的化學(xué)物質(zhì)。例如，用化學(xué)比色試紙快速檢測亞硝酸鈉、重金屬離子和pH值等[3]。其中，亞硝酸鹽作為食品添加劑，可增加食品的風(fēng)味和起到防腐的作用，但如果攝入過量的亞硝酸鹽可能會引起中毒，甚至導(dǎo)致死亡。因此，亞硝酸鹽超標(biāo)是一個不容小覷的問題，可以用比色法鑒定食品中含有的亞硝酸鹽，其基本原理是對氨基苯磺酸在酸性條件下，先與亞硝酸鹽發(fā)生重氮化反應(yīng)，然后與鹽酸乙二胺結(jié)合得到玫瑰色染料，通過將顯色反應(yīng)的深淺程度與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液顏色進行觀察對比，可以推測出食品中亞硝酸鹽的大概濃度[4]。這種方法已經(jīng)非常成熟，但它的工藝繁雜，容易受到雜質(zhì)的干擾，并且所用試劑具有毒性。王輝等[4]對該法進行了創(chuàng)新，把對氨基苯硫酚通過S-Au鍵修飾到金納米顆粒上，把對奈基乙二胺進行鹽酸催化修飾到金納米顆粒上，然后在H+、NO2-的條件下，發(fā)生重氮化耦合反應(yīng)，把納米金顆粒聚集在一起，使光學(xué)顏色發(fā)生顯著變化，從而能夠檢測到微量的亞硝酸鹽。改進的比色法具有以下優(yōu)點：①檢測限下降，靈敏度更高；②檢測范圍從大范圍細(xì)化到微量檢測；③響應(yīng)時間縮短，檢測效率提高；④相對標(biāo)準(zhǔn)偏差更小，具有可靠性[5]。

2.2 免疫分析法

免疫分析法通過抗原和抗體之間的特異性結(jié)合，從而產(chǎn)生不同的化學(xué)反應(yīng)來進行檢測。該法能顯著提高檢測特異性，并且靈敏度較高，但由于不同的抗原需要與之相應(yīng)的抗體才能發(fā)生特異性反應(yīng)，所以要針對不同的待測物質(zhì)提供不同的檢測試劑，設(shè)計不同的方法，其推廣應(yīng)用較為困難[6]。

目前，免疫學(xué)技術(shù)中較受歡迎的是酶聯(lián)免疫分析法和膠體金免疫層析法。酶聯(lián)免疫分析法將酶和抗原抗體兩者特性結(jié)合起來，既有酶的高效性，又有抗原抗體反應(yīng)的特異性。膠體金免疫層析法是一種將膠體金作為標(biāo)記物用來追蹤抗原抗體的新技術(shù)。膠體金是一種穩(wěn)定的、疏水性的膠體，該技術(shù)主要用來檢測農(nóng)獸藥殘留、生物毒素等。清江等[7]使用酶聯(lián)免疫分析法檢測水產(chǎn)苗種中的氯霉素含量，發(fā)現(xiàn)氯霉素一部分以游離的形式存在，一部分以葡萄糖酸苷化合物存在。因此，在檢測時，需要先對樣品進行升溫孵育處理，破壞化合物中的結(jié)合鍵，然后再用乙酸乙酯提取氯霉素。該方法的最低檢出限小，加標(biāo)回收率在70%以上，相對標(biāo)準(zhǔn)差在5%左右，具有高靈敏度、高精確度、良好的重復(fù)性等優(yōu)點。

2.3 生物芯片法

生物芯片法是將已知的生物分子有序地附著在載體上，使其生成緊密排列的點陣，并與標(biāo)記好的待測樣品中的靶分子進行特異性結(jié)合，得到相應(yīng)的檢測結(jié)果的方法。該法具有較高的精確度，更加智能化，能夠進行微型處理[8]。在理論上可以同時分析成千上萬的樣品，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但制作步驟較多、流程較復(fù)雜。

生物芯片法分為DNA芯片法、蛋白質(zhì)芯片法和芯片實驗室法。生物芯片法可以診斷疾病的類型、篩選藥物、檢測微生物和病菌以及毒理檢測等[9]。此外，還可以用生物芯片法檢測人乳頭瘤病毒中的核酸，其基本原理是利用特異性探針和核酸進行雜交，通過化學(xué)發(fā)光的級聯(lián)放大，最終根據(jù)特定位置上的藍(lán)色斑點，判斷出是否發(fā)生HPV感染以及感染的亞型。該方法具有自動化程度高、方法簡單，不需要特別的實驗條件和不受操作人員的影響。

3 快檢技術(shù)的應(yīng)用建議

3.1 強化制度保障

《中華人民共和國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》規(guī)定，應(yīng)采用經(jīng)過認(rèn)定的快速檢測方法進行農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督抽查檢測。除此之外，還有《中華人民共和國食品安全法》等法律保障食品安全，但現(xiàn)有的制度還存在不夠全面的問題，需要進一步強化和完善。法律法規(guī)制定者需要根據(jù)食品行業(yè)的發(fā)展情況和消費者的實際需求，有針對性地制定保障食品安全的制度；有關(guān)部門需要根據(jù)食品安全產(chǎn)業(yè)的特點和風(fēng)險特征，對快檢技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和評價體系進行改進，并對其快檢限量進行嚴(yán)格的管理，以保證快檢技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)受到制度的約束和保護。

3.2 增強食品安全意識

在日常生活中，人們對食品的安全意識還不夠高。例如，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者濫用農(nóng)藥；消費者買到過期產(chǎn)品等。針對這些情況，需要加強消費者的食品安全意識。①指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者正確使用農(nóng)用化學(xué)產(chǎn)品，減少化肥農(nóng)藥污染。②提高農(nóng)民生產(chǎn)的積極性，種植綠色健康農(nóng)產(chǎn)品，從源頭上改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。③加強社會宣傳力度，增強人們的食品安全意識，抵制市場上的偽劣食品，提倡從正規(guī)渠道采購食品。因此，要想有效地解決食品安全問題，必須加強大眾對食品安全的認(rèn)識。

3.3 引用先進設(shè)備

在食品安全檢測過程中，設(shè)備越先進，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性越高，所以需要不斷引用先進的檢測設(shè)備，以滿足檢測需要。引進和操作先進設(shè)備時，要求工作人員注意：①在使用設(shè)備后，總結(jié)分析優(yōu)缺點，從而對設(shè)備缺點加以改進；②在引入先進設(shè)備時，需要大量的財力支持，因此政府或企業(yè)要加強投資；③先進的設(shè)備需要專業(yè)的人員進行操作，要重視設(shè)備操作者的技能培訓(xùn)，保證他們能夠熟練地使用各種先進設(shè)備，避免由于操作失誤導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確；④定期對先進設(shè)備進行檢查和維修，以確保其不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。

4 食品快速檢測技術(shù)發(fā)展展望

4.1 穩(wěn)定性逐漸提升

目前，快速檢測技術(shù)的穩(wěn)定性還有待提升。例如，比色法等技術(shù)還需要不斷的實驗創(chuàng)新來提高其穩(wěn)定性。RUPESH等[10]利用聚乙二醇反應(yīng)合成了酶-高分子共聚物納米粒子，并將其固定在紙芯片上，制作了一種便攜式的葡萄糖比色紙芯片，利用掃描電鏡和能譜分析這種紙芯片的形態(tài)和成分。結(jié)果表明，在最佳的檢測條件下，可以在約30 s時檢測出0.1～3.0 mmol·L-1的葡萄糖，這種紙芯片不但具有快速、穩(wěn)定可靠等特點，還解決了用游離酶制成的比色試紙穩(wěn)定性差的問題，為食品行業(yè)實時實地檢測葡萄糖含量提供了一種新途徑。未來更多技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與進步將會提高檢測結(jié)果的穩(wěn)定性。

4.2 準(zhǔn)確度逐漸提高

隨著快速檢測技術(shù)的發(fā)展，檢測準(zhǔn)確度將會越來越高。但有些具有辛辣口味的蔬菜在使用酶抑制法時，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，出現(xiàn)假陽性現(xiàn)象，為了更好地解決該問題，可以將酶活性抑制率作為一種指標(biāo)，使用微波處理法和水浴加熱法，對不同的辛辣蔬菜進行不同時間的加熱處理。結(jié)果顯示，采用水浴加熱法可消除大部分樣品提取液的假陽性，但這兩種方法均不能有效減少青椒樣品提取液的假陽性檢測結(jié)果，未來還需要深入研究其中的原因。

4.3 技術(shù)逐漸智能化

隨著科技的進步，近幾年涌現(xiàn)出各種新興技術(shù)，并滲透到各個領(lǐng)域中。例如，電子鼻、電子舌的發(fā)明分別是模擬動物鼻子、舌頭開發(fā)出來的一種高科技檢測產(chǎn)品。電子鼻可以對不同的氣味進行分析和檢測，電子舌則是對酸甜苦辣等滋味進行鑒定，兩種技術(shù)具有客觀、效率高、出錯率低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于判定茶葉的香氣。未來將這類產(chǎn)品投入市場中，可用于調(diào)控食品的風(fēng)味。

5 結(jié)語

食品安全對于國家的發(fā)展至關(guān)重要，而食品檢測技術(shù)則能夠保障食品的安全。目前，有關(guān)食品安全問題的事件頻頻發(fā)生，輕則影響身體健康，重則會引起重大疾病如癌癥等。而發(fā)展快速檢測技術(shù)對于解決食品安全問題具有重大意義，與傳統(tǒng)的食品安全檢測技術(shù)相比，快速檢測技術(shù)的出現(xiàn)能更好地提高食品質(zhì)量，促進食品行業(yè)的健康發(fā)展，滿足人們對健康食品的需求。