基于新興技術(shù)的食品檢驗檢測方法研究與探索

◎ 周心雨

（山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，山東 淄博 255314）

食品安全一直是人們關(guān)注的焦點問題，食品的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量直接關(guān)乎人們的健康和生活質(zhì)量。傳統(tǒng)的食品檢驗檢測方法在確保食品質(zhì)量和安全方面起到了重要作用，但也存在一些問題，如耗時長、昂貴、技術(shù)復(fù)雜等。隨著新興技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，基于這些新興技術(shù)的食品檢驗檢測方法逐漸受到人們的廣泛關(guān)注。

1 食品檢驗檢測方法概述

1.1 傳統(tǒng)食品檢驗檢測方法

在食品安全問題中，存在的外部性問題體現(xiàn)在2個方面：① 食品市場上的正規(guī)廠商對消費(fèi)者和非正規(guī)廠商產(chǎn)生的正的外部性。② 非正規(guī)廠商對于消費(fèi)者和正規(guī)廠商產(chǎn)生的負(fù)的外部性[1]。食品檢驗檢測是對食品進(jìn)行質(zhì)量和安全性評估的過程，旨在確保食品的合規(guī)性和安全性。新時代背景下，食品安全事故威脅著人們的身體健康與生命安全。對此，相關(guān)部門需引起重視，全面開展與落實食品檢驗檢測工作，從根源上全面分析各項問題與影響因素，有目的性、依據(jù)性地制定相應(yīng)解決措施，降低食品安全事故發(fā)生率。食品生產(chǎn)企業(yè)與監(jiān)管部門需各自履行自身的工作職責(zé)與義務(wù)，有依據(jù)、有目標(biāo)地開展各項工作，制定完善的工作流程，避免盲目開展食品檢驗檢測工作[2]。

化學(xué)成分檢測是傳統(tǒng)食品檢驗檢測方法中的重要部分。通過化學(xué)方法分析食品中的營養(yǎng)成分和添加物含量，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、礦物質(zhì)、防腐劑等。這些化學(xué)成分的檢測可以為食品的質(zhì)量評價提供重要的科學(xué)依據(jù)。傳統(tǒng)的化學(xué)成分檢測方法通常包括色譜、質(zhì)譜、光譜等技術(shù)手段，通過對食品中化學(xué)物質(zhì)的分析和測量，確定其濃度和含量。

微生物檢測是傳統(tǒng)食品檢驗檢測方法中必不可少的一環(huán)。通過培養(yǎng)和分離方法，檢測食品中的微生物污染情況，如細(xì)菌、霉菌、酵母等。微生物檢測的目的是確定食品中是否存在致病菌或有害微生物，以及其數(shù)量和活性水平。常用的微生物檢測方法包括菌落計數(shù)、PCR、酶聯(lián)免疫吸附試驗等，通過對食品樣品進(jìn)行培養(yǎng)、DNA分析等技術(shù)手段，可以快速準(zhǔn)確地檢測出微生物的存在。

傳統(tǒng)食品檢驗檢測方法包括對食品中殘留物和毒素的檢測。其中，殘留物檢測主要是針對食品中的農(nóng)藥、獸藥、重金屬等殘留物進(jìn)行檢驗，以保證食品在生產(chǎn)和加工過程中的安全性。毒素檢測是對食品中已知或潛在的毒素進(jìn)行檢測，如霉菌產(chǎn)生的黃曲霉毒素、大腸桿菌產(chǎn)生的沙門氏菌毒素等。這些檢測方法通常使用色譜、質(zhì)譜、免疫學(xué)方法等技術(shù)手段。

1.2 新興技術(shù)在食品檢驗檢測中的應(yīng)用

目前，國家食藥監(jiān)管總局正在陸續(xù)組織制定食品快速檢測方法及其性能指標(biāo)要求，并公布了《食品快速檢測方法評價技術(shù)規(guī)范》,擬對我國食品藥品監(jiān)管領(lǐng)域使用的食品快速檢測產(chǎn)品進(jìn)行抽驗評價[3]。食品檢測中新興技術(shù)的使用如下：①基因編輯技術(shù)的應(yīng)用使農(nóng)作物具備更好的抗蟲、抗病性能，減少了農(nóng)藥和化肥的使用量。同時，利用基因編輯技術(shù)，可以開發(fā)轉(zhuǎn)基因生物用于食品生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。②光譜技術(shù)在食品檢驗檢測中起到了重要作用。通過光譜技術(shù)，可以快速、無損地檢測食品中的營養(yǎng)成分、水分含量和污染物。③近紅外光譜可以用于快速檢測食品中的營養(yǎng)成分和污染物，紅外光譜可用于檢測食品中的添加劑、農(nóng)藥殘留和重金屬等有害物質(zhì)。④生物傳感器被廣泛應(yīng)用于食品檢驗檢測中。生物傳感器利用生物體產(chǎn)生的生物化學(xué)反應(yīng)來檢測食品中的污染物，利用酶或抗體作為生物傳感器的生物識別元素，可以靈敏地檢測食品中的微量有害物質(zhì)。⑤快速檢測技術(shù)在食品檢驗檢測中得到了廣泛應(yīng)用。例如，PCR技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、電化學(xué)檢測技術(shù)等快速檢測技術(shù)可以快速檢測食品中的微生物、重金屬、農(nóng)藥殘留等有害物質(zhì)。⑥人工智能技術(shù)在食品檢驗檢測中發(fā)揮著重要作用。通過大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，人工智能可以快速準(zhǔn)確地判斷食品是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提高檢測效率和準(zhǔn)確性。

總體來說，新興技術(shù)在食品檢驗檢測中的應(yīng)用，極大地提高了檢測的速度、準(zhǔn)確性和可靠性，保障了食品的質(zhì)量和安全。基因探針技術(shù)屬于生物檢測技術(shù)中的新興技術(shù)，又被稱為核酸探針技術(shù)，其工作原理是依據(jù)堿基互補(bǔ)原則，與食物中的脫氧核糖核酸進(jìn)行雜交，從而產(chǎn)生相應(yīng)的信號，并通過所傳達(dá)的信號與標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比對，從而探測出食物中有毒物質(zhì)的種類、含量等。由于基因探針技術(shù)便于操作，因此受到了技術(shù)人員的青睞[4]。

2 基于新興技術(shù)的食品檢驗檢測方法研究與探索

新興技術(shù)在食品檢驗檢測中的研究和探索涵蓋基因編輯技術(shù)、光譜技術(shù)、生物傳感器、快速檢測技術(shù)和人工智能等方面。其中，基因編輯技術(shù)可用于改良農(nóng)作物和開發(fā)轉(zhuǎn)基因生物；光譜技術(shù)可通過檢測特定成分進(jìn)行分析；生物傳感器利用生物體反應(yīng)檢測食品污染物；快速檢測技術(shù)迅速檢測微生物和有害物質(zhì)，人工智能可通過大數(shù)據(jù)分析提高準(zhǔn)確性。這些研究旨在提高食品檢驗檢測的效率、準(zhǔn)確性和可靠性，確保食品的質(zhì)量和安全。

2.1 新興技術(shù)在食品檢驗檢測中的潛力

新興技術(shù)在食品檢驗檢測中，具有廣闊的發(fā)展空間和潛力。新興技術(shù)可以顯著提高檢測速度。PCR技術(shù)能夠快速檢測食品中的微生物污染，質(zhì)譜技術(shù)和光譜技術(shù)可以快速分析食品中的化學(xué)成分和污染物。同時，食品的檢驗檢測能夠提升政府的食品安全科學(xué)監(jiān)管水平，為政府決策提供技術(shù)支持[5]。相較于傳統(tǒng)的檢測方法，新興技術(shù)能夠在更短的時間內(nèi)完成檢測過程，從而實現(xiàn)快速反饋和處理。新興技術(shù)具有高靈敏度和高特異性，可以更準(zhǔn)確地檢測食品中的微量有害物質(zhì)和營養(yǎng)成分。生物傳感器可以通過生物化學(xué)反應(yīng)對食品中的微量有害物質(zhì)進(jìn)行敏感檢測，光譜技術(shù)可以精確分析食品中的成分和污染物，提高檢測的準(zhǔn)確性。

新興技術(shù)能夠拓展食品檢測范圍，實現(xiàn)非目標(biāo)物質(zhì)的檢測。例如，通過質(zhì)譜技術(shù)可以同時檢測多種化合物，提高檢測的全面性和綜合性。同時，新興技術(shù)可以實現(xiàn)多種污染物的同時檢測，進(jìn)一步提高食品檢測能力。此外，新興技術(shù)的應(yīng)用還可以降低食品檢測成本。例如，基于人工智能的檢測方法可以通過大數(shù)據(jù)的分析，實現(xiàn)檢測的自動化和智能化，從而減少人力和時間成本，提高食品檢測的可持續(xù)性。

新興技術(shù)有助于探測新型的食品安全問題。通過基因編輯技術(shù)和生物傳感器等技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測食品中新型農(nóng)藥殘留、新的食品添加劑等食品安全問題，進(jìn)一步保障食品的質(zhì)量和安全。新興技術(shù)在食品檢驗檢測中具有巨大的潛力，可以提高檢測的效率、準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)一步保障食品的質(zhì)量和安全。

2.2 研究方法和試驗設(shè)計

在食品檢驗檢測中，選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)分析方法是基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)分析方法由國家或國際組織制定，具有一定的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。在選擇標(biāo)準(zhǔn)分析方法時，需要考慮食品樣品的特性、目標(biāo)檢測物質(zhì)以及實驗室設(shè)備和技術(shù)的可行性。

樣品采集和處理的方法與步驟，對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性有很大影響。①在樣品采集過程中，應(yīng)遵循嚴(yán)格的衛(wèi)生和采樣規(guī)范，避免外界污染和干擾。②針對不同的檢測項目，需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理，例如提取、濃縮、稀釋等，以增加目標(biāo)物質(zhì)的濃度或降低其他干擾物質(zhì)的影響。③為了驗證結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，通常需要進(jìn)行重復(fù)試驗和平行試驗。其中，重復(fù)試驗是指對同一樣品或相同條件下的多個樣品進(jìn)行多次檢測，以評估結(jié)果的一致性和穩(wěn)定性；平行試驗是指對同一樣品進(jìn)行重復(fù)檢測，以評估試驗方法的精確性和可重復(fù)性。

在實驗中引入空白樣品和質(zhì)控樣品，可以評估試驗的準(zhǔn)確性和可靠性。其中，空白樣品指不含目標(biāo)檢測物質(zhì)的樣品，用于評估試驗中的背景干擾和污染；質(zhì)控樣品指含有已知濃度的目標(biāo)檢測物質(zhì)的樣品，用于評估試驗方法的精確性和準(zhǔn)確性。對于食品檢驗檢測的結(jié)果，需要進(jìn)行統(tǒng)計分析和結(jié)果解釋，以確定檢測物質(zhì)的濃度是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。常見的數(shù)據(jù)分析方法包括均值和標(biāo)準(zhǔn)差計算、方差分析、回歸分析等，檢測人員需根據(jù)試驗設(shè)計和研究目的，選擇合適的分析方法。

3 結(jié)語

綜上所述，新興技術(shù)提高了食品檢驗檢測的準(zhǔn)確性、效率和經(jīng)濟(jì)性。同時，我們要意識到新興技術(shù)在實施中的局限性和挑戰(zhàn)性。未來的研究應(yīng)該聚焦于解決這些挑戰(zhàn)，并探索將新興技術(shù)融入當(dāng)前食品檢驗檢測實踐的途徑。本文強(qiáng)調(diào)了及時了解新興技術(shù)及其在食品檢驗檢測中應(yīng)用的重要性。通過這些技術(shù)，我們可以提高食品供應(yīng)的安全和質(zhì)量，更好地保護(hù)公眾健康。