黄 迪,刘丽英
(新疆产品质量监督检验研究院,新疆乌鲁木齐 830011)
当今市场上的食品种类繁多,且部分食品的加工工艺颇为复杂,对其进行全面准确的质量检测并非易事。为实现精准检测,需要结合实际需要,选择适当的检验检测技术。随着科学技术的进一步发展,食品检验检测技术也呈现多元化发展,在不同的食品检测中发挥着重要作用。为此,应当结合实际情况进行分析,确定合理的检测技术,以达成预期。
食品安全检验检测技术的应用主要是指按照国家标准来检测食品中的一些有毒有害物质,如重金属、黄曲霉毒素等。应用食品安全检验检测技术不仅能够有效保障公众的健康,同时具有以下两方面的重要意义:①为公众的物质生活提供了高质量的必需品;②对我国食品行业的发展产生重要的作用,有助于我国食品产业的对外输出贸易,从而助推相关领域经济效益的进一步提升[1-2]。
生物传感器技术是近年来新兴的一项技术,与传统基于分析化学方法的检测技术相比,其在效率、灵敏度等方面均具有较高的优势。一般而言,当前的生物传感器技术主要是面向特定的成分实现较为精准的检测,通常基于相关分子的抗原进行检测,确定是否存在特定成分。目前,这类技术在检测抗体或抗原食品农药残留时的应用相对较多。此外,这类技术在检测细菌和生物毒素方面的优势也较为突出,通常使用特定的探针,这些探针中含有细菌或生物毒素的片段,以此来识别食物中可能存在的细菌或毒素。从实际应用效果来看,这类技术对痕量的毒素也可实现较为精确的检验,效果较为显著。由于这项技术需要多种传感器和探针来实现大规模的检测,因此其应用范围还有待于进一步拓宽。
生物芯片技术的应用流程是将待检测的食品样品固定在特定的载体上,对样品中的目标成分进行杂交标记后,该成分即可产生一个特定的杂交信号。而后对该杂交信号的强度进行测试,并对测试结果进行统计分析,即可确定相关成分。生物芯片技术在食品安全检测中主要用于以下两个方面。①研究食品中部分成分对人体的作用机理,此环节通常利用全基因cDNA芯片,确定不同成分如何导致基因表达谱条件存在差异,以此确定食品中是否存在负面影响的成分,进而确定食品中需要保留或去除的成分。②应用于食品中的药物残留检测,其能够快速获取样本生物信息,判定是否存在药物残留,以及药物残留是否超标。整体来看,生物芯片技术具有效率高、体积小、精度高等诸多优势,但该技术目前的成本较高,因此其应用也受到一定限制。
色谱技术的本质是物理化学分离分析方法,根据食品中不同成分在吸附性、溶解性等物理性质上的差异,即可实现对待测成分的分离鉴定。色谱技术能在短时间内同时分离大量不同类型的成分,在分析速度上具有优势。
(1)柱色谱法。柱色谱法是色谱技术中较为原始的方法,利用不同样品与固定相和流动相之间的吸附和分配的作用力差异加以实现测定,该方法适合用来分离有机成分,但精度偏低,因此通常只用于检测食品中的有机农药和兽药残留成分种类,且多为定性检测。
(2)薄层色谱法。薄层色谱法因在检测速度和检测成本上具有优势,而被广泛应用。目前这种方法在食品中农药残留的检测中应用较多,能够准确测定农药残留种类及含量。
(3)气相色谱法。气相色谱法将样品分析和产物分离两个环节合为一体,将样品气化后,基于气化后的组分与色谱柱内的固定相之间也将产生不同的作用力而得到不同的色谱图,再通过分析色谱图的出峰时间和顺序,即可确定样品中的化合物种类及占比。该方法的操作便利度较高,且分析的效率、灵敏度和准确性也较为可观,但这种方法对于存在热不稳定性的组分检测缺乏适用性,目前多用于一些不易挥发和分解的化合物的检测。
(4)高效液相色谱法。在高效液相色谱法模式中,主要是预先配制具有不同极性的混合溶剂,并将溶剂储存于储液瓶中,而后将溶剂泵入装有固定相的色谱柱中,设置好压力和温度等参数,对食品样品中待检测成分进行测量,最后通过分析测量信号以获取测量结果。相对而言,这种方法具有样品易于回收,且色谱柱可反复利用的优势,对于热不稳定化合物的检测效果较优,有效弥补了气相色谱法的不足[3]。
电阻抗法的主要原理是根据细菌在培养基内生长繁殖的过程中,会将培养基中的大分子电惰性物质(包括蛋白质、脂肪和多糖等)代谢成具有电活性的小分子物质(如乳酸盐、醋酸盐等),这些离子态物质会使得培养基整体的导电性显著提高,进而影响培养基的阻抗。通过计算机绘制培养基的阻抗变化曲线,与标准数据对比即可明确相关的细菌数量和种类,以实现对食品样品中细菌数量和种类的检测。这种方法在检测精准度上较具优势,但在检测时间上相对较长,在培养细菌环节消耗的时间较多,因此通常用于动物源性食品的抽样检测。
胶体金免疫层析技术主要是基于硝酸纤维素膜(下简称NC膜)多孔结构的毛细作用进行检测。在应用此项技术时,抗原和抗体分子在毛细作用的影响下,会在NC膜上分别做定向运动,在检测线(T线)和质控线(C线)部位分别发生特异性反应,胶体金颗粒会在发生特异性反应的部位沉淀显色,以此来实现对目标物质的检测。胶体金免疫层析技术的主要表现形式是胶体金检测试纸。针对具有多个抗原表位的高分子化合物,采用“夹心法”进行鉴定;对于难以形成有色夹心化合物的半抗原类物质,使用“竞争抑制法”进行鉴定。目前,这项技术通常用于针对食品中的抗生素残留进行检测,实际应用效果表明,该技术具备体积小、携带方便、无需仪器设备辅助、操作简单、可使用肉眼轻松判断结果等多项优势。由于胶体金检测试纸具有特异性,通常只适用于单种成分的检测,因此更多的胶体金检测试纸还有待于进一步开发[4-5]。
核磁共振检测技术主要基于特定原子核在磁场中形成的核磁共振信号来实现对目标成分的检测。具体来看,这种检测技术是一种典型的非破坏性检测方法,能够在短时间内同时获得样品中多种组分的弛豫时间曲线图谱,从而实现对样品的准确分析鉴定,有效检验食品样品中可能存在的异常成分,突破了传统理化检测技术的局限。当前,该技术在食品样品掺伪方面应用较广,以油脂含量高的食品品类检测为例,在检测油脂成分时,食用植物油和地沟油的SFC值(固态脂肪含量,指在规定的温度下,固相中质子数占固-液两相总质子数的百分比)存在明显差异,前者的SFC值极小,而后者的SFC值通常超过30%,由此可准确判断食品中是否使用了地沟油。当食用植物油中的地沟油掺杂量超过1%即可准确检出,这对于油脂含量高的食品检测而言具有重要的现实意义。
PCR技术主要基于食品成分中的特征性DNA来实现对目标物质的检测,在检测过程中,使用过滤法或离心法等方法,对食品中的DNA进行纯化和提取,再使用PCR技术对DNA进行扩增,对扩增得到的产物进行分析。PCR扩增包括延伸、退火和变性3个步骤,在变性阶段,DNA的双螺旋结构被拆分为两条单链,食品中的特征性成分则会在退火阶段结合DNA中的特定位置,最终在延伸阶段形成新的特征性成分DNA,由此即实现了对食品中特定成分的检测。基于现有的经验来看,这种检测技术具有较高的精准度,因此主要用于以下3方面的检测。①采用PCR技术对转基因食品中的成分进行定性和定量分析,以确保这些转基因食品的质量安全,并尽量消除公众对于转基因食品的误解。②用于检测食品中的有效成分,特别是对市场上的肉类及其制品进行动物成分检测,判断食品中的动物性成分类别是否与产品宣传相符,最大程度上消除“以次充好”的问题。③应用PCR技术对各种致病菌进行测定,通过基因提取和扩增等一系列步骤,得到相应的DNA片段并进行比对,以确定物质是否被致病菌所 污染[6]。
从目前的实际情况来看,虽然国内食品检验检测领域在食品安全检验检测方面已经取得了一定的成就,但与部分发达国家相比,国内在部分检测工作中仍然存在一定不足。针对上述问题,国家有关部门应当完善相关的体系制度,明确相关检测机构在食品安全检测技术的应用标准和检验过程中的注意事项。相关检验检测机构也需要结合自身需要,制定并完善相应的检验规范,严格按照食品安全检测内容来开展检验检测工作。这样既能保障食品检验检测的科学与完整,又能促进相关单位形成更为科学合理的食品安全检验体系。
①在食品检验检测工作中,应当遵循客观规律,按照食品检验检测的统一标准进行操作,确保抽取样品的科学性与合理性,将出现误差的概率降至最低,以提高食品安全检测质量和安全的精准度,进一步缓解当前的食品安全难题。②环境是影响食品安全检测技术的重要因素,因此在检测开始前,应当结合实际环境下的温度、湿度和压力,对检验参数进行适当调整,确保检测环节的高效准确进行。③要加强对检验检测仪器设备和试剂药品等的管理,确保其始终处于精准条件之下,进而充分发挥其作用。④应当注重对检验检测工作人员的专业技术和职业道德培训,确保其能够以严谨的态度和专业的技术投入到检验检测工作中,从源头上保证检测工作的效率和准确性[7]。
随着当前科学技术的进一步发展,食品检验检测领域的关键技术仍在不断发展,同时由于食品种类进一步趋向多元化,以往单一类型的检验检测技术可能无法发挥应有的效果。针对此类问题,就需要采用多种技术联合应用的措施,以提升检验检测的准确性。当前PCR技术与DGGE技术联合应用能有效消除单独使用PCR技术可能带来的“假阳性”或“假阴性”等问题,进一步提高食品检验检测的准确性。
新时期的食品安全检验检测工作被赋予了更多的内容,也带来了新的机遇和挑战。为促进食品安全检验检测工作水平的提升,在今后的工作中,仍需要加强对相关技术的研究,并重视在检测过程中的细节管理工作,以促进检测技术的进一步提升,推动我国食品经济取得更高质量的发展。