现阶段,我国食品产业日益繁荣、壮大,然而频发的食品安全事件不断挑战食品安全底线,人们对食品安全的关注度空前高涨。保障食品安全离不开食品检测标准及检测技术,目前我国已形成并不断完善食品安全标准体系,并投入大量资源研究新型食品检测技术。我国的食品安全检测技术多以常规理化检测及色谱、光谱、质谱等仪器检测为主,满足了食品检测中理化指标、污染物、食品添加剂及营养强化剂等项目的检测需求,但无法满足食源性检测、快速生物检测、现场检测等特定需求。
在这种背景下,生物检测技术以其高特异性、高准确度、高效便捷等特点弥补了传统检测技术,不足,在食品检验中展现出较强的应用前景。虽然生物检测技术在食品检验中已经取得了较大进步,但是仍无法满足食品安全管理及社会需求,相对国外也较为落后。相关食品管理及检验部门需进一步研究、优化生物检测技术,推进生物检测技术的应用实践及标准化。
一、生物检测技术的原理及优势
食品检测需要用到多种传统的检测方式,通过使用合理化的检测方法可以测定常量物质,使用仪器等检测方式可以检验食品中的微量物质,但是这些方法均存在一定的局限性,无特定的识别功能。生物检测技术的出现,正好解决了上述各种检测方法的缺陷。
比如,在检测食用油的质量安全时,通常使用理化方法测定酸价、过氧化值等指标,使用色谱技术检测抗氧化剂等指标,使用光谱技术检测重金属污染物,而要想检测食用油的原料大豆是否是转基因食品,则无法通过传统方法进行测定,这时就需要引入生物检测技术,通过特殊识别功能弥补传统检测技术的不足。
生物检测技术的原理是通过生物与生物之间的反应来检测食品中的目标成分,在食品安全检验工作中具有一定的优势。首先,生物检测技术操作相对简单,利用酶以及相应的生物传感器便可完成檢验工作,而且检测效率也较高,在大批量食品检验工作中比其他食品检测技术更有优势。其次,生物检测技术能根据生物之间形成的特定反应判定食品中的特定成分,具有较高的特异性,从而提高了准确性。最后,生物检测技术的综合成本并不高,可以减轻检测机构或者食品企业的经济压力。
在应用生物检测技术时,相关部门需要结合实际情况,对生物检测技术进行深度分析,并优化选择出检测效果最佳的生物检测技术方法。
二、六种生物检测技术介绍
1.免疫法。免疫法是食品检测中常用的生物检测方法,可应用该法对各种食品的蛋白质进行检测并分类,有效降低蛋白质的物理差别,获得准确的检验结果。免疫法可操作性强、具有较高的灵敏性及特异性,在食品检验中应用广泛。
2.酶检测法。酶检测法多应用于食品中有害化学物质残留的检验。在检测过程中,通常将酶检测法与免疫法结合使用,以发挥出更好的检验效果,获得更加准确的检测效果。
3.聚合酶链式反应技术。聚合酶链式反应技术简称PCR,该技术结合扩增仪可以对特定基因快速扩增,通过对比获得最终的检测结果。相比于其他的检测技术,该技术操作起来更加方便快捷,能有效节省食品检验时间,另外该技术还具有精确度高、样品量少等优势。
4.生物芯片技术。生物芯片技术是通过缩微技术,并根据分子间特异性的相互作用实现特定成分的检测,该技术已经被广泛应用在进出口食品的检验检疫中,能帮助相关部门快速完成食品安全检测工作。
5.生物传感器。生物传感器是利用对生物物质的敏感性,将生物物质浓度转换为电信号,并进行检测的仪器。在检测过程中,食品中的待检测酶与抗原识别元件结合后,能够产出相应的生物物质,再通过传感器合理转化为信号,通过对信号特征及丰都进行分析,最终获得食品检验结果。生物传感器作为某种媒介的识别设备,能够准确获得目标信息,具有高灵敏度、高准确性的特点。
6.代谢学电阻抗法。代谢学电阻抗法是一种新型的食品安全检测技术,在食品安全检测中有较广的应用前景。代谢学电阻抗法常用在食品中微生物的检测中,可检测金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等多种类微生物,操作高效便捷,检测结果准确、快速,能够高精准地获得有害物质种类。相关食品管理及检验部门在开展食品检验工作时,可研究并运用代谢学电阻抗法,充分运用其优势,以获得科学合理的食品检验结果。
三、生物检测技术的应用实践
1.微生物的快速检测。食品在加工、运输及贮存过程中可能会被微生物污染,人们若食用了被污染的食品,轻则出现腹泻等食物中毒表现,重者会严重危及生命。相关食品管理及检验部门在对食品展开检验工作时,通常会把微生物列为必检项目。依据国家标准,微生物的检测需经过取样、培养、鉴定等步骤,检测时间较长。在检测保质期较短的食品时,常会出现微生物检测时间长于食品保质期的情况,从而导致检测结果出来时不安全食品已经流入市场,威胁人们的身体健康。在这种情况下,生物检测技术凭借快速、高效的优势得到了广泛应用。例如,在检测巴氏奶中的沙门氏菌时,可有效运用聚合酶链式反应技术等生物检测方法,可以快速、便捷地获得准确的检验结果。
总的来说,在进行食品中微生物的检测时,生物检测技术相比于普通的检测技术具有较高的灵敏度,且能在短时间内得出结果,节省了大量的检验时间,有效弥补了普通检测技术的不足。
2.转基因食品的检测。如今,市场上的转基因食品越来越多,虽然经过国家批准上市的转基因食品的安全性是有保障的,但是违规种植转基因农作物并售卖转基因农产品的现象屡禁不止,为了保障消费者的知情权,保护消费者的身体健康,对转基因食品开展检测是十分必要的。目前来看,常规的检测技术无法检测转基因食品,于是相关食品管理及检验部门会应用生物检测技术来检测转基因食品,比如采用酶链式反应技术和探针法可对转基因辣椒、转基因大豆以及转基因玉米进行检测。在进行转基因食品检测时,相关食品管理及检验部门需要结合待测食品的种类,优选出最适合的生物检测技术,以获得准确的检验结果。
3.农产品中残留农药的检测。农作物在生长过程中会遭受到害虫的侵害,种植人员往往会喷洒大量农药以达到驱虫杀虫的目的。如果使用的农药没有控制好量,或者没有控制好喷洒时间,就会导致农产品中的农药残留较多,人们若长期食用农残较多的农产品会对身体不利,严重者还会危及生命。因此,为了保障人们的饮食安全,相关食品管理及检验部门会经常检测农产品中的农药残留量,以判断其是否符合相应的食品安全国家标准。
进行农产品中农药残留的检测时,往往需要使用液相色谱等大型设备,需将农产品采样后运输至实验室检测。这种检测方法虽然准确度高,但是大型设备价格昂贵,而且检测周期也较长,检测费用较高,无法满足现实需求。此时,具有设备简单、检测结果快、检测费用低等优势的生物检测技术便被逐渐应用到农产品的农药残留检测中。需要注意的是,目前市场上成熟的商品化的检测农药残留的生物检验技术也不完善,一是检测农药的种类及检测通量满足不了市场需求,二是部分检测试剂盒的检出限过高,满足不了检测需求。这就要求相关机构要对生物检测技术加强研究,优化选择出最适当的生物檢测方法,以实现对农产品中农药残留的有效检验。
4.食品成分的检测。随着健康中国战略的提出,食品的营养受到人们的普遍关注,根据食品的营养成分科学合理地搭配膳食,对人们的身体健康非常重要。在日常的检测工作中,相关食品管理及检验部门常需要对预包装食品的各营养成分进行检测,以确保食品中的各项营养成分达标,为人们选购食品提供准确的参考。有关部门在对食品营养成分进行检测时常选择生物检测技术,比如生物传感器中的气味传感器,已在食品检验工作中得到广泛应用。
四、生物检测技术的发展趋势
1.更加多元化。随着科学技术的不断进步,生物检测技术以其特异性、准确性、便捷性等优点获得了检测机构的广泛关注,在食品检验中有效提升了检测水平。随着市场上对食品检测需求的多样化,传统的生物检测技术已无法满足社会需求,这就需要结合食品种类及检测项目的特点,不断研发出更加科学、先进的生物检测技术,完善食品检测标准体系,满足监管部门的检测需要。同时,随着食品技术及食品工业的发展,各种新的食品安全隐患也不断被发现,这就需要研究及开发出更加有效、更有针对性的生物检测技术,以实现多元化的检测,降低食品安全风险。
2.更加灵敏化。在食品检验中,虽说生物检测技术已经得到了广泛应用,但目前仍有大量的食品检测项目无法使用生物检测技术,主要原因是此类检测项目的生物检测技术并不成熟,无法达到高准确度及低检出限的要求。因此,相关单位需要加强研究,积极发挥出生物检测技术在各种食物种类及检测项目中的检测优势,降低检测结果误差,提高检测灵敏性。
3.更加高效便捷化。随着食品种类的不断丰富,相关检测及监管部门对食品检测技术的高效性、便捷性提出了更高的要求,高效、便捷是食品检测技术新的发展方向。因此,相关单位要不断优化生物检测技术,采用更加便捷的方法,如试剂盒等,以满足检测机构及监管部门的需求。
总之,生物检测技术有着良好的灵敏性、特异性、便捷性、高效性等优点,能够获得优异的食品检验效果,在食品检测工作中应用前景广阔。随着食品种类的丰富以及食品工业的发展,相关食品监管及检验部门需对生物检测技术进行深入研究,推动该技术朝着多元化、灵敏化、高效便捷化的方向发展,为食品安全监管及检测提供更加有力的技术支撑。
作者简介:步江涛(1988-),男,汉族,江苏镇江人,大学本科,中级工程师,研究方向为检验检测。