生物技术在食品检验中的应用

姜绪林

1.食品安全的基本概念

食品安全关系着人们的身体健康，因此对其进行风险分析非常重要。相关人员通过食品安全风险分析能够明确食品感染源和感染方式，对食物链潜在的风险作出准确预测，从而采取有效的措施。食品风险分析是风险分析中的主要内容。需要注意的是，风险评估应当与毒理学、微生物学等相关专业进行结合。

保障食品安全是推动国民经济发展的重点工作。食品安全不仅需要我们出于自身安全的考虑对其加强关注，还需要得到社会层面的关注。当前，许多国家存在尚待处理的食品安全问题。究其原因，一方面是由于经济的过度发展造成环境破坏，环境破坏又造成白色垃圾堆积成山，而白色垃圾出现在生态系统中就改变了生态平衡；另一方面，人们将污染物排放进河水中、农田中，不止造成土质、水质污染，还严重威胁了作物和动物的生长空间。这些农副产品经过一系列加工后被端上人们的餐桌，影响了人们的健康生活。现在，食品安全事故逐渐增加的主要原因是外部环境的影响使得食物质量越来越差。在这些变化中，有些对人体健康有致命的危害。在生物技术逐渐升级，以及这些技术被引进食品行业的背景下，食品安全检测也有了多种方法，但同时出现了新的问题。因此，对于食品安全问题，需要利用现代科技手段进行解决。

2.现代生物技术的起源及其重要性

生物技术涵盖多方面的学科知识，比如，生物学、化学等。当前，对食品安全进行检验的主要目的是探索生物遗传和出现变异的情况。生物技术可以帮助食品行业研发出质量更高、更具有文化价值与应用价值的产品，实现社会经济快速发展，满足人们的物质需求。生物技术的诞生和发展离不开遗传学，在早期的生物实验中，有科学家发现遗传物质能够实现分离和结合。之后，在几代人的不懈努力下，“基因”出现在人们的视野中。本研究的目的是让现代生物技术获得认可，同时获得更多的实践应用。有相关数据显示，生物技术的发展将是现代生物学课题的重要研究内容，是化学研究的重要方向。现在，食品安全问题逐渐增加，不少食品中被检测出大量农药残留物和化学添加剂。因此，使用生物技术对食品进行专业检验不仅能够保障人们的生命安全，还有着深刻的现实意义。

3.食品检测常用的生物检测技术

3.1生物酶技术

酶学技术在生物学发展的影响下有了不小的进步，该项生物检测技术在当前的食品安全检验中得到了较为广泛的应用，尤其是对人们餐桌上经常出现的有机农产品进行农药残留检测起着重要作用。生物酶技术主要利用酶联免疫试剂盒对农产品进行监测。比如，对于需要检测的对象，试剂盒内的抗体和抗原在相互作用的影响下会出现显色反应，从而以最快速度检测出药物残留量。但是，因为食品材料的差异造成其理化性质各有不同，所以在对不同种类食品进行检时，其检测精度也非常高，需要达到ng级别。整体而言，其应用效果非常明显，相信生物酶检测技术在生物学研究不断升级和创新的影响下会发展得越来越好，检测精度也会愈来愈高，将有可能实现pg级的检测。

3.2生物芯片技术

生物芯片技术是当今的前沿检测技术，经常被用在电子与机械方面。近年来，科学技术得到快速发展，该项技术也慢慢被应用到了食品检测领域。生物芯片技术的应用原理是应用光导原位合成和电流动力学中的微量点样的方法，对食品中的某项成分做标记，之后将含有标记的成分直接在其载体中实现固化，而经过固化食品样本中的分子会以特定的分子排布形式重新排列，即“平面化”，接着技术人员对平面阵列的分子做深入研究分析之后，能够精准地获取食品样本中化学成分等数据信息。此外，该技术还可以实现痕量样本检测，因此有着非常高的实用价值。生物芯片技术不管是检测效率还是数据的准确度都非常高，而且还有着很强的特异性，可以避免和其他成分发生交叉反应。相信在以后食品安全检测中，该项技术可以得到大力推广，其应用率也将得到提高。

3.3生物传感器技术

生物传感器技术离不开现代科技的发展，是在高科技发展背景下所诞生的检测技术。在该项技术的运用中，工作人员通过传感器中的识别系统完成检测工作。在系统中添加食品的信息之后，该技术系统便可以直接对所得信息做深入分析，之后得出检验结果。不同的生物传感器有着各自不同的类型特征，因此它们有着很强的特异性。工作人员能够通过生物传感技术分析食品樣本中含有的营养素种类，同时检测出食品中潜藏的有害微生物。随着该项技术的发展，相关人员的工作效率和检测准确度也逐渐提高，并且有着非常大的运用优势。

3.4PCR技术

PCR技术即生物学领域常提到的聚合酶链式反应技术，是经常被运用于食品安全检测的一项检测技术。PCR技术的应用过程包括三个方面：第一，将PCR技术运用于食品安全检测之前，首先要进行过滤与离心，将样本食品中的DNA直接提取出来；第二，通过PCR技术对之前提取的DNA做扩增，进一步提取样本成分；第三，最后进行延伸、退火、变性来对上一步骤经过扩增所获取的样本成本做进一步分析。在经过三个步骤之后，食品中独有成分能够和DNA特定位置直接结合在一起，并且慢慢生成具有全新特征、与众不同的DNA，从而检测出食品中存在的特定成分。当前，PCR技术一般被广泛用在判定动物源食品方面，能对其成分是否真实、是否被微生物污染进行检测。此外，PCR技术对转基因产品的检测效果也十分出色。但目前，PCR技术自身还存在一些尚待解决的技术问题，有着较大的提升空间。比如，PCR检测的准确性容易受时间的影响，如果PCR产物电泳检测时间在两天以上，则检测结果呈“阴性”概率较大。同时，当前该项技术的模板制备还存在着一些限制。为了更好地解决这些问题，研究人员尝试把PCR技术与DGGE技术（变性梯度凝胶电泳）进行有效地结合，从而产生多重PCR技术，真正做到PCR技术检测质量的提高。

3.5代谢学电阻抗法

代谢学电阻抗法作为最近几年新出的食品安全技术，一直备受关注。在该项技术的运用中，检测人员通过搭配相应的电阻材料培养基做检测。把食品样本直接放到培养基里面，若样本中含有微生物，培养基里面会含有许多繁殖物，并且里面的大分子化合物也会受到微生物的影响，被慢慢化解成和其完全不同的小分子化合物。而这些小分子化合物会对其所在培养基里的电阻造成严重干扰。技术人员可以仔细观察电阻值的变化情况，并使用专业仪器对培养基中的成分及其变化做研究，分析标准菌株和样本中超量菌株不同的电阻抗数据，最终分析出食品样本中是否含有微生物。

3.6免疫学检测

免疫学检测技术能够对食品中所含有的食源性病原菌做精准度较高的检测。该项检测已经有了较长的发展时间，目前已经相对成熟。而且免疫学检测不需要使用过多先进的设备，通过常规仪器便可以对食品样本进行精准检测。和其他检测技术相比，该项技术有着非常高的性价比。在实际的检测操作中，检测人员需要先对和样本有关的食源性病原菌进行培养，之后仔细查看微生物新陈代谢的具体情况和菌落出现时所发生的生化反应。工作人员在以上环节中需要做到整个过程仔细观察、做好记录，尤其是记录菌种所表现出的生长与变化情况。对于代谢后所产生的酶类物质，工作人员需要对其做鉴定工作，之后可通过对有关数据的分析，总结出最终的检测结果。该技术又被称为“培养鉴定”技术。免疫学检测技术由于具有非常直观的检测特性，因此成了食品安全检测的常用技术之一。该项技术随着现代技术的发展得到升级和创新，技术人员也在此技术上发明了新的检测技术，如常用在食品检测中的“酶联免疫技术”，它能够将所制定的抗体直接变成和食品样本有关的抗体——“酶标抗体”，之后抗体和抗原发生反应，在反应结束之后，检测人员可以通过酶标仪来分析食品样本中是否含有有毒物质。

3.7基因探针检测

基因探针检测技术因其检测流程，也可以叫做“DNA探针技术”。此技术能够在DNA分子变性、复性和其碱基互补配对的基础上，对食品样本中有着特异性特点的DNA序列做探查，以此方便检测人员查看食品质量。目前，此技术因为问世比较晚，还处于初始阶段，在食品安全检测中应用较少。基因探针检测技术能够根据杂交方式被进一步分成异相和与之相对的同相杂交。不过，这两种方式在本质上基本没什么差异，都是通过DNA探针搭建的体系做检测工作。比如，在应用基因探针检测技术对食品微生物进行监测时，技术人员需要事先把食品样本中的细菌基因序列提取出来，并且将其当作目标DNA，从而做成DNA探针，以满足对食品某项细菌的检测需求。与食品安全检测中的传统技术相比，该项技术能够打破之前技术在检测中存在的局限，有着非常强的特异性，并且其灵敏度也比较高，操作相对比较便利。该技术虽然处在推广初期，但相信在检测技术快速发展的背景下，会被广泛应用。

4.食品检验中现代生物技术的应用

4.1检验有害微生物

和之前的生活相比，现在的食品种类丰富多样，市场上出现了各种新型的食品，食品安全问题也日益增多，食品安全检验工作已经成为重中之重。当前，多數食品生产与加工环节较多，食品在被生产后会出厂，之后进入批发零售，再进入消费终端，最后到达消费者的手中。经过一系列复杂的流程，食品受污染的机率增加，在传输过程中容易滋生细菌，对消费者的健康十分不利。因此，必须重视食品安全检验，并且需要加强现代生物技术的运用，从而有效检验出食品中的细菌与微生物。食品在获得相应的数据检测报告后，符合要求的食品才可以流入市场；而可对身体造成伤害的带有细菌的食品，要严格防止其进入市场。

4.2检验残留农药

食品安全从过去到现在一直是被重视的问题，有关部门也相应地出台了关于控制食品残留农药的政策，目前取得了可观的成效。农药对农作物而言，是生长阶段必不可少的物质之一，并且喷洒农药是减少病毒害的必要手段，能够提升农作物的品质。应用现代生物技术能够准确地检验农产品中是否有残留农药，这也是现今生物技术所需要重点研究的课题。目前，有关部门已经制定了相关的农药残留检测标准，同时使用生物酶技术和传感技术精准地检测食品中的农药残留指标，防止超标食品流入市场。

5.现代生物技术在食品检验中的应用趋势

5.1高效化

当前，在食品安全检验有关工作中大多使用现代生物技术。在科学技术发展愈加快速的背景下，检测技术也会朝更高效的方向发展。未来，用于食品检测的时间和现在相比节省许多，技术人员能在最短时间内完成检验任务，从而提高食品安全检测效率。同时，技术人员可根据现有食品安全监测法规以及相关的行业标准，选择含有现代科技的PCR技术来做微生物检测，提高检测效率。

5.2多样化

在食品检测过程中，技术人员应该重视现代生物技术的多样化，从而提升食品检测数据的准确性。随着工业化发展步伐不断加快，随之而来的污染问题也越来越严重，对人们的生活造成了严重影响，其中一项便是日常食品受到了污染。各类污染源增加了食品质量问题，而单一检验技术不能准确地检验食品样本，因此需要使用多样化技术来提高食品安全检测的准确度，从而更好地确保食品安全。

5.3灵敏化

随着食品检验技术和流程日趋完善，食品检测领域对于现代生物技术灵敏化也有了更严格的要求。当前，高科技已经被应用于多个领域，并取得了可观的成绩。就食品检验而言，使用生物技术可以提升食品检验水平，因此，提高生物技术灵敏化对于食品安全检验而言非常重要。有些食品因为农药残留而被污染，严重威胁了人们的身体健康。提升生物检测技术的灵敏性可以提高检验数据的准确度，从而确保食品安全。

结语

随着食品检验技术水平的提高，检验技术更加多样化，其中生物检验技术有着非常多的应用优势。生物检验技术被广泛应用于食品安全检验工作中，其可检验的内容丰富多样，除了可对传统的食品进行检验外，还能够检验添加了许多化学物质的工业食品。对生物检测技术进行科学应用，能够节约检测成本，提高工作效率。另外，广泛应用生物检测技术能够满足人们对食品安全的严格要求，提高食品质量。