食品安全快速检测技术的应用和进展

马志梅 高春平

摘 要：食品安全快速检测技术操作简单、能够快速检测得出检测结果，适合基层场景使用，因此得到迅速发展。本文对食品安全快速检测技术进行了概述和简单评价。

关键词：食品安全;快速检测;农药残留

Application and Advances of Food-Safety Fast Test Technology

MA Zhimei， GAO Chunping*

（Shijiazhuang Davidbiotech Co.， Ltd.， Shijiazhuang 050035， China）

Abstract： The rapid detection technology of food safety is simple to operate and can quickly detect and obtain the detection results. It is suitable for grass-roots scenes， so it has developed rapidly. This paper summarizes and briefly evaluates the rapid detection technology of food safety.

Keywords： food safety; fast test; pesticide residue

食品是人们生活中最基本的必需品。随着社会的发展，人们生活水平和健康意识的不断提高，食品消费也从注重数量向注重质量和安全转变。为了提高人们生活的幸福感，相关政府部门也在食品安全保障方面投入了大量的人力、物力和财力，大大降低了食品安全事件的发生概率。但是，商品经济的迅猛发展催生了种类繁多的各种商品、商品流通形式和巨大的流通量，随之而来的是巨量的抽样检测样品。而传统食品安全检测手段普遍存在检测程序复杂、检测周期长、成本高、检验人员专业素质要求高以及对检测场地、环境要求高等特点，难以适应现场监督和大批量通关检验的需要。加上生鲜食品如蔬菜、水果等时效性强，为了同时保护供应商和消费者双方的利益，就需要在最短的时间内分辨出产品是否合格，因此快速检测手段应运而生。

快速检测技术由于操作简单、携带方便，不需要特殊操作环境，一经问世便迅速发展。从最初的检测试剂盒、检测卡、检测箱，到今天的多功能食品检测仪、多合一多功能机等各种新仪器、新技术不断涌现并投入应用，食品安全快速检测技术在基层的食品经营管理单位和监管部门获得广泛应用，这与政府部门的重视是分不开的。从2017年起，市场监督管理部门开始对部分食品快速检测技术组织了方法学上的认证，解决了快速检测技术长期以来存在的权威性问题，这将有利于规范市场上的快速检测产品，并促进整个行业的规范发展。国家市场监督管理总局从2017年3月29日首次发布6个检测项目的快速检测方法的征求意见稿开始，至今总共发布了30项快速检测方法的认证[1]。扣除3项保健食品，其余27项都是关于食品的项目。对照国家标准检测方法，对检出限、灵敏度、特异性、假阴性率和假阳性率进行了验证，证明了快速检测方法的可靠性。

本文主要讨论用于检测食品中有毒有害物质的快速检测技术手段，侧重于分析技术成熟度高、检测结果准确可靠，不需要专门仪器或者所需仪器小巧便携、操作简单以及在实际检测中应用广泛的食品安全快速检测技术。

1 化学方法

理化技术是最早应用于食品安全的快速检测技术。主要是比色卡和比色管法，将检测需要的试剂预先固定到试纸卡或一次性检测管中，在使用现场只需将样品液滴加到试纸卡或检测管中摇匀，通过观察颜色变化并与相应的色階卡进行比较，进而得出样品中待检物质的含量值。该方法具有使用简单、准确度较高、成本低等特点。

通过市场监督管理局方法学验证的检测项目有亚硝酸盐、甲醛、甲醇、硼酸、食用油过氧化值和酸价、水产品中的组胺和面制品中的铝等。其中，盐酸萘乙二胺法对肉及肉制品中亚硝酸盐的检测中，方法检出限为1 mg/kg，远低于食品中的允许添加量，能够满足日常检测要求[2]。采用色酸法和乙酰丙酮法检测白酒中甲醇，检出限分别为0.4 g/L和 0.6 g/L。硼酸用姜黄素比色法，检出限达到2.5 mg/kg。水发产品中的甲醛使用AHMT比色法，检出限可以达到固体样品的5 mg/kg和液体样品的5 mg/L。面制品中的铝检出限达到25 mg/kg，食用油的过氧化值和酸价也有用比色卡法检测的产品。

2 蔬菜中农药残留的快速检测

由于农药残留速测试剂中使用了生物酶催化颜色变化，严格说不能归入化学方法。农药残留快速检测的原理是有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶（AChE）的活性有抑制作用，其抑制率的大小与农药的含量呈正相关性，与酶的活性呈负相关性。正常情况下，胆碱酯酶催化神经递质乙酰胆碱水解，水解产物与显色剂反应生成黄色物质，用分光光度计测定412 nm处吸光度便可以计算胆碱酯酶的活性，并可以进一步计算出有机磷和氨基甲酸酯类农药的含量[3]。

农药残留快速检测设备主要有两种，分别是多通道农药残留快速检测仪和农药残留速测卡。

（1）农药残留快速检测仪。农药残留快速检测仪一般都有多个检测通道，可以同时测定多个样品。通过分别测定样品液和对照液412 nm处3 min时的吸光度差值，来计算对胆碱酯酶的抑制率。当测出的抑制率≥50%时，表示蔬菜中存在有机磷和氨基甲酸酯类农药的残留，结果判定为阳性。反之，则判为阴性。

（2）农药残留速测卡。将蔬菜用缓冲液提取并将提取液滴加到检测卡上，其中残留的有机磷和氨基甲酸酯类农药会抑制预先固定于卡上的胆碱酯酶对靛酚乙酸酯（红色药片）水解为乙酸与靛酚（蓝色）的催化作用，从而导致速测卡对合时出现颜色深浅的不同变化。通过空白对照，对样品中有机磷和氨基甲酸酯类农药是否超标进行定性判定。农药残留速测卡使用方便，可以直接用手指捏合卡片使酶和底物接触反应并提供反应时所需的温度条件。

农药残留速测技术主要用于检测蔬菜中的农药残留，有5种农药得到了验证，分别为敌百虫，检出限0.1 mg/kg;丙溴磷，检出限0.5 mg/kg;灭多威，检出限0.2 mg/kg;克百威，检出限0.02 mg/kg;敌敌畏，检出限0.2 mg/kg。

本法使用时需要注意葱、蒜、萝卜、韭菜、芹菜、香菜、茭白、蘑菇及番茄的汁液中含有对胆碱酯酶有影响的物质，容易产生假阳性。处理这类样品时，需要采取整株浸提的方法。另外，对一些叶绿素含量较高的蔬菜，为减少色素干扰，也可采取整株蔬菜浸提的方法。

3 胶体金免疫层析技术

食品安全快速检测中的胶体金免疫层析技术利用竞争抑制法免疫层析的原理，当待检样品液滴加到试纸条一端的样本垫后，通过毛细作用侧向移动，样品中的待测物在向前移动的过程中与胶体金标记的特异性单克隆抗体结合，抑制了抗体和NC膜检测线上BSA偶联物的结合。通过肉眼观察样品线和控制线的颜色来判断样品中是否含有被检项目。由于该方法方便快捷、准确度高，目前已在食品检测中获得广泛应用。

胶体金免疫层析技术检测结束后，目测判定结果需要注意以下几点。①要看质控线（C线）以确定试纸条是否有效。当C线不显色时，无论检测线（T线）是否显色，均表示实验结果无效。②比较C线和T线的颜色以确定检测结果是阴性或阳性。如果T线不出现或者虽然出现但颜色浅于C线，表示样品中待测物含量高于方法检出限，结果判定为阳性。如果T线颜色深于或等于C线，则表示样品中不含待测物或其含量低于方法检出限，判定为阴性。

胶体金产品经过方法学验证的项目有20项，是所有类别中最多的，包括水产品中的氯霉素、孔雀石绿、硝基呋喃类和地西泮;动物源性食品中的喹诺酮类、克伦特罗、莱克多巴胺和沙丁胺醇[4];液体乳中的三聚氰胺和黄曲霉素M1;粮食及加工品中的呕吐毒素、玉米赤霉烯酮和伏马毒素;谷物和咖啡类食品中的赭曲霉素A;食用油中的苯并（a）芘和黄曲霉素B1;调味品中的苏丹红I、罗丹明B、吗啡和可待因等[5-7]。其中3种瘦肉精克伦特罗、莱克多巴胺和沙丁胺醇的检出限均可达到0.5 μg/kg，而氯霉素的检测限甚至达到0.1 μg/kg，同时灵敏度≥98%、特异性≥90%，假阴性率≤1%，假阳性率≤10%。

4 荧光免疫层析法

荧光免疫层析技术是免疫荧光技术和传统免疫层析技术相结合发展出来的一种新型检测技术。该技术在保留胶体金免疫层析技术操作简便、检测快速、便携性强及便于现场使用的优点外，还通过荧光微球增强技术实现了检测结果的精确定量。虽然具有灵敏度高、定量检测范围宽、操作简便和价格低廉的优势，但荧光免疫层析技术不同于胶体金免疫层析技术，不能用肉眼判定检测结果，必须使用荧光速测仪及配套附件。

荧光定量免疫层析技术早前已在临床医学、环境监测和农业系统获得广泛应用。近年来开始进入食品快速检测领域，2021年市场监督管理局发布的验证方法中《食用植物油中天然辣椒素的快速检测》就使用了荧光定量免疫层析技术，其检出限达到了0.4 μg/kg，同时灵敏度≥99%，特异性≥90%，假阴性率≤1%，假阳性率≤10%。荧光免疫层析法检测食用油中辣椒素的应用，使得高灵敏度的辣椒素快速检测方法成为了可能[8]。

5 分光光度法和拉曼光谱法

对于能发生颜色变化，但又无法做成速测卡或速测管的检测项目，则可以使用分光光度法进行快速检测。分光光度法快速检测水发产品中的甲醛，已经过了方法学验证。

拉曼光谱法虽然成功应用于液体乳中三聚氰胺的快速检测，总体来说使用范围有限。

6 未来有望获得较大发展的新技术

食品安全快速检测技术的未来发展，无非是更高的检测精确度和更简单便捷的使用操作两大方向。未来有望获得较大发展的主要有如下两种技术。

（1）荧光定量免疫层析技术。荧光定量免疫层析技术在传统免疫层析技术的基础上引入荧光微球增强技术，使得该技术不仅具有快速检测技术的便捷快速、成本低廉，同时还实现了检测结果的精确定量。在定量检测方面已接近化学发光法，成本大幅降低，同时兼具快速检测技术和定量检测技术的优势，已经有个别项目通过了方法学的验证，未来势必会得到更广泛的应用。

（2）环介导等温扩增技术（Loop-Mediated Isothermal Amplification，LAMP）。环介导等温扩增技术是一种新型的核酸扩增技术，与常规的PCR核酸扩增技术相比，该技术不需要PCR仪复杂的程序化温度循环控制，不需要电泳和紫外来观测结果，只要保持60～65 ℃恒溫、15～60 min即可实现109～1010倍的扩增。在核酸扩增过程中快速地产生大量的白色焦磷酸镁沉淀，凭肉眼就能判别是否扩增。但针对靶基因的6个区域，LAMP需要设计4种特异性引物，而常规PCR只需要2条引物。环介导等温扩增技术成本低、耗时短、操作简单，因此有着广泛的应用优势。

环介导等温扩增技术已经在出入境系统用于转基因农产品的检测，随着试剂的广泛国产化、气溶胶问题得以妥善解决，未来有望普及到食品安全快速检测及其他领域[9-10]。

参考文献

[1]国家市场监督管理总局食品安全抽检监测司.食品快速检测方法数据库[EB/OL].（2017-05-16）[2022-04-20].https：//www.samr.gov.cn/spcjs/ksjcff/.

[2]国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定：GB 5009.33—2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[3]中华人民共和国农业部.蔬菜和水果中有机磷､有机氯､拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定：NY/T 761—2008[S].北京：农业出版社，2008.

[4]国家质量监督检验检疫总局.动物源性食品中多种β-受体激动剂残留量的测定 液相色谱串联质谱法：GB/T 22286—2008[S].北京：中国标准出版，2008.

[5]国家质量监督检验检疫总局.动物源性食品中氯霉素类药物残留量测定：GB/T 22338—2008[S].北京：中国标准出版，2008.

[6]国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准 食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定：GB 5009.22—2016[S].北京：中国标准出版，2016.

[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.出口植物油中黄曲霉毒素B1､、B2、､G1、､G2的检测-免疫亲和柱净化高效液相色谱法：SN/T 3868—2014[S].北京：中国标准出版社，2014.

[8]国家食品药品监督管理总局.食用油脂中辣椒素的测定：BJS 201801[EB/OL].（2018-02-24）[2022-04-20].http：//down.foodmate.net/standard/sort/9/103569.html.

[9]陈金松，黄丛林，张秀海，等.环介导等温扩增技术检测含有CaMV35S的转基因玉米[J].华北农学报，2011，26（4）：8-14.

[10]冀国桢，李刚，赵建宁，等.环介导等温扩增技术在转基因成分检测中的应用[J].食品科学，2016，37（11）：255-261.