快速检测技术在食品安全监管中的应用分析

2024-10-31 00:00:00陈兆鑫梁一帆林文锋杨松汉袁图学
中国食品 2024年20期

随着食品供应链的全球化和复杂化,食品安全问题成为全球性的一大挑战。传统的食品安全检测方法往往耗时较长、操作复杂,难以满足当前快速响应食品安全事件的要求。因此,快速检测技术在食品安全监管中的应用逐渐受到广泛关注。快速检测技术具有高效、准确、便捷的特点,能够在短时间内对食品中的有害物质、微生物污染、添加剂滥用等问题进行快速筛查,有效提升了食品安全监管的效率和准确性。本文介绍了快速检测技术的定义、特点、类型,探讨了快速检测技术在农产品残留物、有害微生物、食品添加剂等检测领域的应用,以期为食品安全监管提供新的视角和解决方案,更好地保护公众的健康,提升他们对食品安全的信心。

一、快速检测技术的概念与类型‌

‌(一)快速检测技术的定义与特点

快速检测技术主要是指能在短时间内,比如几分钟至几小时内,通过简便的仪器和方法对样品进行检测并出具检测结果的一类技术。该技术主要用于检测物质的状态、结果是否符合标准以及被检物质本身是否含有有毒有害物质,具有快速简便、灵敏度高、特异性强等特点。

‌(二)快速检测技术的类型‌

1.光谱技术。光谱技术主要包括红外光谱、拉曼光谱和荧光光谱等,它们各具特色。红外光谱技术通过测量样品对红外光的吸收和反射特性,可以快速分析样品的化学组成和结构,广泛应用于食品中的成分分析和质量把控。拉曼光谱技术利用拉曼散射效应,通过测量样品对激光的散射光谱,可以实现对食品中微量成分的高灵敏度检测,特别适用于食品中添加剂和污染物的检测。荧光光谱技术则利用物质在激发光作用下的荧光发射特性,快速检测食品中所含的荧光物质,如某些食品添加剂和污染物,具有快速、灵敏、非破坏性的优势。

2.生物传感器技术。生物传感器技术主要基于酶、抗体、核酸等生物分子构建,用于实现对食品安全相关指标的快速、灵敏检测。酶传感器能够利用酶对特定底物的催化作用,快速检测食品中的有害物质。抗体传感器利用抗体与抗原之间的特异性结合,实现对食品中病原体或过敏原的高效检测。核酸传感器则基于核酸分子间的特异性相互作用,用于检测食品中的基因修饰成分或病原体DNA。这些生物传感器技术具有高灵敏度、高选择性、快速响应、易于集成和微型化等优点,在食品安全监管中发挥着越来越重要的作用,为保障公众健康提供了有力的技术支撑。

3.化学比色法。化学比色法通过化学反应引起的颜色变化,实现对食品中有害物质的快速筛查。在检测过程中,将待测样品与特定试剂反应,观察颜色变化并对比标准色卡,从而判断食品的安全性。化学比色法操作简便、成本低廉,无需复杂仪器,适合现场快速检测,而且结果直观,检测人员可以通过肉眼直接观察颜色变化进而得出初步结论。

4.酶抑制技术。酶抑制技术利用生物酶对特定底物的催化作用,通过检测酶活性的变化快速判断食品中是否存在有害物质,如农药残留或重金属污染。酶抑制技术的核心在于酶与待测物之间的相互作用,当食品中存在有害物质时,会抑制酶的活性,导致催化反应速率降低或完全停止,通过比较样品与对照品的酶活性差异,即可快速判定食品的安全性。该技术具有操作简便、检测速度快、灵敏度高等优点,特别适用于现场快速检测,适用范围也十分广泛,能够检测多种类型的有害物质。但是在实际应用中也需注意克服一些潜在的干扰因素,如食品基质本身的复杂性等,以确保检测结果的准确性和可靠性。

5.免疫标记法。免疫标记法通过特异性抗体与食品中的抗原物质结合,利用标记物(如荧光染料、酶等)进行信号放大,从而实现对目标物质的快速检测,具有高灵敏度、高特异性和操作简便等优点。在检测过程中,抗体能够精确识别并结合食品中的有害物质,如病原微生物、毒素或过敏原,然后通过标记物的显色或发光反应直观地显示检测结果。该技术不仅适用于实验室环境,也便于现场快速检测,监管部门可以迅速筛查出不合格食品,防止其流入市场,保护消费者的健康权益。同时,该方法也是食品生产企业常用的自检手段,有助于提升产品质量和市场竞争力。

二、快速检测技术在食品安全监管中的应用‌

‌(一)农产品残留物的检测‌

农产品残留物主要包括农药残留、兽药残留以及可能存在的重金属等有害物质,这些残留物如果超标,将直接威胁到消费者的身体健康。传统的检测方法往往耗时长、操作复杂,难以满足大规模、高效率的检测需求,快速检测技术则提供了有效的解决方案。

在农药残留检测中,快速检测技术如酶抑制法、免疫分析法等,通过便携式设备实现了对果蔬表面农药残留的即时筛查。这些设备操作简便,适合现场使用,极大地提高了检测效率和覆盖面。例如,某些先进的快速检测设备能够在几分钟内完成对多种农药残留的定性或半定量检测,极大地提高了检测效率和准确性,为消费者提供了更加安全的食品保障。

对于兽药残留,研究人员通过纳米荧光传感平台,实现了对肉类、乳制品中兽药残留的精准检测。该平台利用荧光标记物与兽药分子的特异性结合,通过便携式光谱仪快速分析,灵敏度极高,能检测到极低浓度的兽药残留,为养殖业和消费者的健康提供了双重保障。

重金属如铅、汞、镉等对人体健康具有严重危害,快速检测技术使得重金属检测工作更加快速、准确。例如,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)作为一种高灵敏度的检测技术,能够实现对食品中多种重金属元素的同时检测,且检测限极低。此外,原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等快速检测技术也在重金属检测中发挥着重要作用,为预防和控制重金属污染提供了有力支持,有效保障了消费者的健康。

‌(二)食品中有害微生物的检测‌

致病菌、病毒等微生物可能导致发生食品中毒事件,严重威胁消费者的生命安全。因此,快速、准确地筛查与鉴定食品中的微生物污染,对于保障食品安全至关重要。近年来,快速检测技术在食品安全监管中的应用,尤其在致病菌、病毒等微生物的快速筛查与鉴定方面,展现了其独特的优势和显著的成效,能够在短时间内对大量样品进行筛查,快速、准确地检测出其中的微生物污染源。例如,免疫磁珠分离技术、免疫层析试纸条等基于免疫学原理的快速检测技术能够利用抗原抗体特异性结合的原理,实现对致病菌、病毒等微生物的高灵敏度检测。

分子生物学技术的快速发展也为微生物的快速筛查与鉴定提供了有力支持。例如,聚合酶链反应(PCR)技术、荧光原位杂交(FISH)技术、基因芯片技术等能够在短时间内对微生物的遗传物质进行检测和分析,从而实现对其种类和数量的准确鉴定,大大提高了微生物检测的灵敏度和准确性,在食品安全监管领域发挥着强力的技术支撑作用。

另外,一些新兴的快速检测技术也在微生物检测中展现出巨大潜力。例如,基于质谱技术的微生物鉴定方法能够通过对微生物代谢产物的分析,实现对微生物种类的快速鉴定。还有一些基于光学、电化学等原理的快速检测技术也在逐步发展和完善之中,它们不仅提高了微生物检测的灵敏度和准确性,还为食品安全监管提供了更高效、便捷的技术手段。

‌(三)食品添加剂的检测‌

非法添加物和超量添加剂的使用可能对人体健康造成严重危害,是食品安全监管中的重点、难点。因此,快速、准确地识别食品中的非法添加物和超量添加剂,对于保障食品安全至关重要。近年来,快速检测技术在食品安全监管中的应用,尤其在非法添加物、超量添加剂的快速识别方面,展现出了高效、快速、准确等优势。例如,拉曼光谱、近红外光谱等基于光谱学的快速检测技术能够通过分析食品中化学成分的光谱特征,实现对添加剂的快速识别。这些技术无需复杂的样品前处理,能够在几分钟内完成现场检测,大大提高了检测效率。同时,这些技术还具有高灵敏度、高选择性的特点,能够准确识别出食品中的非法添加物和超量添加剂。

‌(四)特定食品安全事件的应急检测‌

在食品安全监管领域,快速检测技术以其高效、准确的特点,在应对塑化剂污染、马肉丑闻等特定食品安全事件中发挥了关键作B8F4FO6qFfXdx5GMRb8+/A==用,不仅能够迅速检测出食品中的有害物质或非法添加物,为监管部门提供科学依据,还能提高食品安全监管的效率和准确性,保障公众健康和市场秩序。以塑化剂污染为例,某些不法商家为了降低成本,将塑化剂这种非法添加物添加到食品中,对人体健康造成了极大危害。快速检测技术能够在短时间内对食品样品进行筛查,通过光谱分析、色谱分离等手段,迅速检测出食品中的塑化剂残留,第一时间为监管部门提供检测结果,使之迅速采取措施,防止受污染食品流入市场,保障公众健康。再如马肉丑闻,这一事件暴露了食品标签欺诈和供应链透明度的问题。快速检测技术通过DNA鉴定、蛋白质指纹图谱分析等技术手段,能够迅速确认食品的真实成分,便于监管部门揭露欺诈行为,维护市场秩序和消费者的权益。

综上所述,本文深入探讨了快速检测技术在食品安全监管中的应用,揭示了其在提高检测效率、扩大检测覆盖面以及保障食品质量方面的显著优势,并通过光谱技术、生物传感器技术、核酸检测技术等多种快速检测手段的应用实例,阐述了快速检测技术在农产品残留物、有害微生物、食品添加剂等多个领域的广泛应用和深远影响。随着科技的不断进步和创新,更加智能化、便携化的设备将不断涌现,为食品安全监管提供更加高效、精准的检测手段。同时,跨学科的融合也将推动快速检测技术的不断创新与发展,为应对日益复杂的食品安全挑战提供有力支持。

作者简介:陈兆鑫(1999-),男,汉族,广东普宁人,中级工程师,大学本科,研究方向为食品检测。