摘 要:食品安全檢測技術(shù)是保障食品質(zhì)量安全的核心手段。本文系統(tǒng)闡述了食品安全的重要意義及當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn),深入剖析了色譜分析、光譜分析、生物傳感等主流檢測技術(shù)的原理與特性,全面評估了這些技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用情況及其在保障食品質(zhì)量安全方面的關(guān)鍵作用。同時,本研究客觀指出了現(xiàn)有檢測技術(shù)在靈敏度、成本控制及人員素質(zhì)等方面存在的不足,并探討了多技術(shù)聯(lián)用、快速檢測及智能化檢測等未來發(fā)展趨勢,以期為提升食品安全檢測水平,保障公眾飲食安全提供理論依據(jù)和實踐參考。
關(guān)鍵詞:食品安全;挑戰(zhàn);檢測技術(shù);問題;發(fā)展趨勢
Abstract: Food safety testing technology is the core means to ensure food quality and safety. This article systematically elaborates on the importance of food safety and the main challenges it currently faces. It deeply analyzes the principles and characteristics of mainstream detection technologies such as chromatographic analysis, spectroscopic analysis, and biosensing, and comprehensively evaluates the application of these technologies in food testing and their key role in ensuring food quality and safety. At the same time, this study objectively points out the shortcomings of existing detection technologies in sensitivity, cost control, and personnel quality, and explores future development trends such as multi technology integration, rapid detection, and intelligent detection, in order to provide theoretical basis and practical reference for improving food safety detection level and ensuring public dietary safety.
隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人們生活水平的顯著提高,消費者對食品質(zhì)量和安全的關(guān)注達到了前所未有的高度。然而,近年來食品安全事件頻發(fā),不僅對消費者的健康造成了嚴重威脅,還給食品行業(yè)的聲譽和經(jīng)濟發(fā)展帶來了巨大的沖擊。食品安全檢測技術(shù)作為保障食品質(zhì)量安全的關(guān)鍵手段,在及時發(fā)現(xiàn)食品中的有害物質(zhì)、確保食品符合質(zhì)量標(biāo)準方面發(fā)揮著不可替代的作用。因此,深入研究食品安全檢測技術(shù)對食品質(zhì)量安全的影響具有極為重要的現(xiàn)實意義。
1 食品安全面臨的挑戰(zhàn)
1.1 微生物污染
微生物污染是食品安全領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)之一。細菌、病毒、真菌等微生物在適宜的溫度、濕度和營養(yǎng)條件下,可在食品中迅速大量繁殖,導(dǎo)致食品發(fā)生變質(zhì)、腐敗現(xiàn)象,同時產(chǎn)生多種有害毒素,對人體健康構(gòu)成嚴重威脅。例如,大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌進入人體后可引發(fā)食物中毒,表現(xiàn)為嘔吐、腹瀉、腹痛等癥狀,嚴重時甚至危及生命。
1.2 化學(xué)物質(zhì)殘留
在食品生產(chǎn)過程中,廣泛使用的農(nóng)藥、獸藥、化肥及食品添加劑等化學(xué)物質(zhì),如果使用不當(dāng)或過量使用,極有可能導(dǎo)致其在食品中殘留。這些化學(xué)物質(zhì)殘留可能會對人體健康造成慢性危害。例如,農(nóng)藥殘留中的有機磷、有機氯等成分可能影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等。
1.3 環(huán)境污染
隨著工業(yè)化和城市化進程的加速,環(huán)境污染問題日益突出。土壤、水源、空氣中的污染物,包括重金屬(如鉛、汞、鎘和砷等)以及持久性有機污染物(如多氯聯(lián)苯、二噁英等),可能通過食物鏈進入食品供應(yīng)鏈,從而對食品安全構(gòu)成潛在威脅。例如,鉛、汞、鎘等重金屬在人體內(nèi)具有蓄積性,長期攝入含有重金屬的食品,會損害人體的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等多個器官,進而影響人體的正常生理功能[1]。
2 食品安全檢測技術(shù)
2.1 色譜技術(shù)
2.1.1 氣相色譜
氣相色譜(Gas Chromatography,GC)是一種以氣體作為流動相的色譜分離技術(shù)。其工作原理是利用樣品中各組分在固定相和流動相之間的分配系數(shù)差異,在色譜柱中實現(xiàn)分離,然后通過檢測器進行定量分析。氣相色譜具有分離效率高、分析速度快、靈敏度高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于食品中農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、食品添加劑及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等的檢測。在檢測食品中的有機氯農(nóng)藥殘留時,氣相色譜可以將不同種類的有機氯農(nóng)藥有效分離并準確測定其含量。
2.1.2 液相色譜
液相色譜(Liquid Chromatography,LC)是一種以液體為流動相的色譜分離技術(shù)。它適用于分析高沸點、熱穩(wěn)定性差、相對分子質(zhì)量大的化合物。液相色譜的分離原理與氣相色譜類似,但分離機制更為多樣,包括分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜等。在食品安全檢測中,液相色譜常用于檢測食品中的抗生素殘留、霉菌毒素、食品營養(yǎng)成分等。例如,采用反相高效液相色譜法,以乙腈-水為流動相,C18色譜柱為分離柱,可有效分離和檢測黃曲霉毒素B1、B2、G1和G2等多種組分,確保食品中黃曲霉毒素的含量符合安全標(biāo)準[2]。
2.2 光譜技術(shù)
2.2.1 紫外-可見分光光度法
紫外-可見分光光度法(Ultraviolet-Visible Spectroscopy,UV-Vis)是一種基于物質(zhì)對紫外及可見光區(qū)域的吸收特性而建立的分析方法。其原理是當(dāng)一束特定波長范圍內(nèi)的紫外或可見光通過待測樣品溶液時,溶液中的物質(zhì)會選擇性地吸收特定波長的光。通過測量吸光度,并根據(jù)吸光度與物質(zhì)濃度之間的定量關(guān)系,測定樣品中物質(zhì)的含量。該方法具有操作簡單、快速、靈敏度較高等優(yōu)點,常用于食品中蛋白質(zhì)、維生素、重金屬等的檢測。
2.2.2 原子吸收光譜法
原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy,AAS)是一種基于氣態(tài)基態(tài)原子外層電子對紫外光和可見光范圍內(nèi)相應(yīng)原子共振輻射線的吸收強度來定量被測元素含量的分析方法。其具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快等優(yōu)點,能夠準確測定食品中痕量重金屬的含量,為食品安全風(fēng)險評估提供重要數(shù)據(jù)[3]。
2.3 分子生物學(xué)技術(shù)
分子生物學(xué)技術(shù)是基于核酸分子雜交、聚合酶鏈式反應(yīng)(Polymerase Chain Reaction,PCR)等原理發(fā)展起來的檢測技術(shù)。在食品安全檢測中,該技術(shù)主要用于檢測食品中的致病微生物、轉(zhuǎn)基因成分等。以PCR技術(shù)為例,它能在體外快速擴增特定的DNA片段。在檢測食源致病菌時,先提取食品樣本中的DNA,然后根據(jù)目標(biāo)致病菌的特異性基因序列設(shè)計引物,并通過PCR進行擴增,若樣本中存在目標(biāo)致病菌,則會擴增出相應(yīng)的DNA片段,再利用凝膠電泳等方法進行確認。該技術(shù)靈敏度極高,能檢測出極微量的目標(biāo)微生物,同時具備快速檢測的優(yōu)勢,可明顯縮短檢測周期。
2.4 生物傳感器技術(shù)
生物傳感器技術(shù)是一種將生物識別元件(如酶、抗體、核酸等)與物理或化學(xué)換能器相結(jié)合的分析技術(shù)。在食品檢測中,該技術(shù)可快速篩查食品中的多種有害物質(zhì)。例如,酶傳感器利用酶與底物的特異性反應(yīng),將化學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號或光信號進行檢測。在檢測農(nóng)藥殘留時,若農(nóng)藥抑制了酶的活性,則可以通過檢測酶促反應(yīng)前后信號的變化,間接測定農(nóng)藥的含量。生物傳感器具有響應(yīng)速度快、操作簡便以及適用于現(xiàn)場檢測等優(yōu)點,但其穩(wěn)定性和使用壽命仍有待進一步提高[4]。
3 食品安全檢測技術(shù)對食品質(zhì)量安全的影響
3.1 及時發(fā)現(xiàn)食品中的有害物質(zhì)
食品安全檢測技術(shù)能夠快速、準確地檢測出食品中的微生物、化學(xué)物質(zhì)殘留、重金屬等有害物質(zhì)。通過對食品原料、生產(chǎn)過程和成品的嚴格檢測,可以及時發(fā)現(xiàn)食品中存在的安全隱患,防止不合格食品流入市場。
3.2 確保食品符合質(zhì)量標(biāo)準
食品質(zhì)量標(biāo)準是保障食品安全的重要依據(jù)。食品安全檢測技術(shù)能夠全面評估食品的各項質(zhì)量指標(biāo),以確保其符合國家和行業(yè)的嚴格標(biāo)準。在糧食檢測中,通過檢測糧食的水分、雜質(zhì)、黃曲霉毒素含量等指標(biāo),可以科學(xué)地判定糧食是否符合質(zhì)量標(biāo)準。只有各項指標(biāo)都符合質(zhì)量標(biāo)準的糧食才能進入市場流通,從而保障消費者的權(quán)益,維護市場的正常秩序。
3.3 促進食品行業(yè)的健康發(fā)展
完善的食品安全檢測制度和先進的檢測技術(shù)可以推動食品生產(chǎn)企業(yè)加強質(zhì)量管理,提升生產(chǎn)工藝水平,確保食品質(zhì)量安全。同時,通過對生產(chǎn)過程的嚴格監(jiān)控和檢測,可以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的問題,不斷改進生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,從而推動整個食品行業(yè)向高質(zhì)量方向發(fā)展。
4 食品安全檢測技術(shù)存在的問題
4.1 檢測技術(shù)的局限性
雖然目前已經(jīng)有多種食品安全檢測技術(shù),但每種技術(shù)都有其局限性。一些檢測技術(shù)只能檢測特定種類的有害物質(zhì),對于新出現(xiàn)的污染物或未知成分的檢測能力有限;部分檢測技術(shù)的靈敏度和準確性還不能滿足實際需求,容易出現(xiàn)假陽性或假陰性結(jié)果;對于一些新型食品添加劑或污染物,現(xiàn)有檢測技術(shù)可能無法準確評估其含量和安全性。
4.2 檢測成本較高
先進的食品安全檢測技術(shù),如色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、生物芯片技術(shù)等,雖然在提升檢測精度方面具有顯著優(yōu)勢,但其高昂的設(shè)備購置成本和運行維護費用對許多小型企業(yè)和基層檢測機構(gòu)構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)。
4.3 檢測人員素質(zhì)參差不齊
食品安全檢測工作需要專業(yè)技術(shù)人員的參與,但目前部分檢測人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力有待提高。具體表現(xiàn)為一些檢測人員對新檢測技術(shù)和方法的掌握不夠熟練,操作不規(guī)范,這可能會影響檢測結(jié)果的準確性和可靠性。
5 食品安全檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢
5.1 多技術(shù)聯(lián)用
為了克服單一檢測技術(shù)的局限性,未來食品安全檢測技術(shù)將朝著多技術(shù)聯(lián)用的方向發(fā)展。例如,色譜技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)的聯(lián)用可實現(xiàn)對食品中復(fù)雜成分的有效分離和準確鑒定;免疫分析技術(shù)與生物傳感器技術(shù)結(jié)合可顯著提高檢測的靈敏度和便捷性。特別是液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)可同時對食品中的多種農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素等進行檢測和分析,大大提高了檢測效率和準確性。
5.2 快速檢測技術(shù)的研發(fā)
隨著人們對食品安全檢測時效性要求的日益提高,快速檢測技術(shù)將成為研究領(lǐng)域的熱點。例如,基于納米技術(shù)、微流控技術(shù)的快速檢測方法,因其具有檢測速度快、操作簡便、成本低等顯著優(yōu)勢,有望在現(xiàn)場檢測和基層檢測中得到廣泛應(yīng)用。納米材料具有獨特的物理和化學(xué)性質(zhì),如大比表面積、高催化活性等,可用于構(gòu)建高靈敏度的傳感器,實現(xiàn)對食品中有害物質(zhì)的快速檢測。
5.3 智能化檢測設(shè)備的應(yīng)用
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)的不斷發(fā)展,智能化檢測設(shè)備將逐漸應(yīng)用于食品安全檢測領(lǐng)域。這些設(shè)備可自動采集、分析數(shù)據(jù),實現(xiàn)檢測過程的自動化和智能化,從而顯著提高檢測效率和準確性。通過利用人工智能算法對大量的檢測數(shù)據(jù)進行分析和處理,可以構(gòu)建食品安全風(fēng)險預(yù)測模型,提前識別潛在的安全隱患[5]。
6 結(jié)語
食品安全檢測技術(shù)在保障食品質(zhì)量安全方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在未來的工作實踐中,應(yīng)根據(jù)不同的檢測需求,合理選擇檢測技術(shù)和設(shè)備,加強檢測人員的培訓(xùn),以提升整體檢測水平,從而確保食品安全檢測工作的高效開展。同時,政府部門應(yīng)加大對食品安全檢測技術(shù)研發(fā)的支持力度,完善食品安全檢測體系,加強對食品生產(chǎn)、加工及流通等環(huán)節(jié)的監(jiān)管,多方協(xié)作共同保障食品安全。
參考文獻
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作者簡介:夏家修(1975—),男,山東魚臺人,大專,助理工程師。研究方向:農(nóng)產(chǎn)品、食品質(zhì)量安全檢測。