食品檢驗中新型生物技術的應用分析

劉 明

（河北新勘環境檢測有限公司，河北保定 071000）

俗話說“民以食為天”，一些不法分子在利益驅使下，在食品生產加工環節摻假、造假、違法使用添加劑，不僅威脅人們的健康，而且為食品檢驗工作帶來新挑戰。現代生物技術，主要包括基因工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程、發酵工程等，將其應用在食品檢驗中，不僅能提高檢驗效率，而且檢驗結果的精準度更高。本文結合筆者的工作實踐，闡述了新型生物技術在食品檢驗中的應用。

1 生物技術在食品加工中的應用價值

1.1 改良食品的原料

通過基因工程、細胞工程，對動物、植物、微生物進行改造，能提高作物產量，增強作物抗寒、抗病蟲害、抗除草劑等能力；可以改善食品的風味，提高營養價值，延長保存時間[1]。例如，利用生物技術培育出含水量低的洋蔥、馬鈴薯、西紅柿；培育出具有奶香味、易膨化加工的玉米；培育出轉基因鯉魚、超級水稻、富含不飽和脂肪酸的油料作物等。

1.2 生產食品添加劑

食品添加劑是食品加工生產中的重要配料，嚴格按照標準使用添加劑，不會對人體造成危害，同時能改善食品的色香味。以發酵工程為例，其是生產食品添加劑的主要方法，可生產出的添加劑種類有：①甜味劑，如木糖醇、甜味多肽；②酸味劑，如琥珀酸、蘋果酸；③增稠劑，如普魚蘭、黃原膠；④風味劑，如香茅醇、琥珀酸鈉；⑤芳香劑，如異丁醇、脂肪酸脂；⑥防腐劑，如殺菌肽、防御素；⑦生物活性劑，如活性多肽、保健活菌等。

2 食品檢驗中常用的生物檢測技術

我國《中華人民共和國食品衛生法》中，對食品質量檢驗作出明確規定，包括食品的內外包裝、標志、外觀特性、理化指標和衛生指標等[2]。目前的檢驗工作，以感官檢驗、理化檢驗為主，生物檢測技術的出現，不僅豐富了食品檢驗手段，而且提高了檢驗效率和質量。

2.1 生物酶技術

生物酶是由活細胞產生的有機物，以蛋白質為主，通常具有一定的催化作用。常見的生物酶有果膠酶、脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶等，最初用于食品發酵。目前，生物酶檢測技術的應用比較普遍，可以分析食品的組成結構，精細化辨別對人體有害的物質，為消費者提供安全健康的食品。該檢測技術具有的優點是：①靈敏度高，檢測結果準確；②可以減輕檢驗人員的工作難度，為食品檢驗行業帶來便利。

2.2 PCR技術

PCR指的是聚合酶鏈式反應，可對特定的DNA片段進行擴增，常用在微生物和轉基因食品的檢驗中。①利用PCR技術分析食品中的微生物種類和數量，從生物遺傳的角度評價食品的質量，看食品對人體是否有危害，得出定性和定量分析結果。相比于理化檢驗，該技術不僅靈敏度高，而且耗用的時間短。②隨著轉基因食品的增多，該類食品的安全成為人們的熱議話題。利用PCR技術，可以檢測出食品原料中是否含有外源性DNA，從而鑒別普通食品和轉基因食品。③水產品和肉制品中的細菌，侵入人體會造成嘔吐、發熱、感染等癥狀，利用PCR技術可以檢出食品中的細菌含量。例如，使用熒光定量PCR儀，可對食品中的銅綠假單胞菌進行檢測。

2.3 基因探針技術

基因探針技術也稱為核酸分子雜交技術，屬于DNA分析的一種。基因探針，指的是帶有標記的基因片段，基于堿基配對原理下，互補的核酸單鏈可組成為雙鏈。該技術應用在食品檢驗中，主要是檢測致病病原菌，基本方法如下：對病原菌的核酸片段進行分離、標記，配置成基因探針，和待測食品樣本進行雜交，如果樣本中含有邊緣體，探針會和它的核酸序列結合，在結合部位獲得可以識別的信號，從而檢出病原菌。從目前國內外研究來看，基因探針技術在食品檢驗領域的應用效果良好，具有簡便、快速、敏感度高的優勢。

2.4 基因芯片技術

基因芯片技術，是DNA芯片和微陣列的組合，能高效獲取大量信息。簡單來說，基因芯片是利用微電子、微加工技術，在固相基質的表面建立生化分析系統，針對細胞、蛋白質、核酸等分子進行檢測，表現出快速、準確、高通量的特點。具體操作上，其是對食品樣本的生物分子進行標記，然后加入大量生物分子、進行排序，將生物分子固定在載體上，促使標記和未標記的分子雜交，進而形成新分子。使用特定儀器對新分子進行分析，可以得到分子含量，評價食品樣本是否安全。有學者利用基因芯片技術，檢測食品中常見的微生物，獲得了比較理想的檢測結果[3]。該技術的檢測效率和精度較高，但缺點是檢測成本高，未來隨著生命信息科學的發展，基因芯片技術依然有良好的應用前景。

3 新型生物檢測技術的應用實踐

3.1 鑒別食品的主要成分

新型生物檢測技術的應用，首先能鑒別食品的主要成分。①經過檢測判斷食品的成分及含量，明確有益成分和有害成分。例如，葡萄糖傳感器可以檢測出食品中的葡萄糖含量，幫助消費者合理選擇食品，避免糖分攝入過量，保障人體健康。②人們在購買食品時，在配料表中看到的各種成分，是通過生物技術檢測后得到的，既能明確食品的組成成分，又能判斷其新鮮程度，保證食品質量。

3.2 測定有害微生物含量

食品變質通常是有害微生物引起的，常見如大腸桿菌、沙門氏菌、鏈球菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和非芽孢桿菌等。人們食用變質的食品后，不僅會引起胃腸道反應，嚴重者累積血液、皮膚、肝腎腦等系統和組織，具有一定的致死風險[4]。采用生物技術，可快速檢出食品中的有害微生物，明確微生物的類型和數量，防止“病從口入”。以大腸桿菌、短乳桿菌為例，傳統理化檢測分別需要3 d、7 d時間，而新型生物檢測技術只需要8 h、15 h。

3.3 檢測食品中的農藥殘留

以農作物為原料的食品，在田間管理階段通常使用農藥防治病蟲害，農藥在殺蟲的同時，也會有部分成分殘留在果蔬上。一旦農藥進入人體內，會造成不同程度的中毒反應，因此農藥殘留成為人們飲食中關注的一個重點問題。對此，食品檢驗部門頒布了農作物的農藥殘留限量標準，傳統檢驗技術主要是光譜法、色譜法，缺點是操作步驟復雜，而且對有機磷之外的農藥成分的檢測靈敏度低。新型生物檢測技術的應用，以生物熒光法、酶聯免疫分析法、生物傳感器為代表，不僅能得到準確的檢測結果，而且操作方法簡單，檢測時間明顯縮短。其中，生物熒光法的原理是酶抑制+熒光反應，農藥殘留和熒光素酶反應會發出熒光，如果農藥殘留物越多，熒光強度越弱[5]。

4 結語

綜上所述，在食品加工工業中，利用生物技術可改良食品的原料，生產食品添加劑。本文以生物酶技術、PCR技術、基因探針技術、基因芯片技術為例，介紹了常見生物技術在食品檢驗中的應用。在未來，隨著生物技術的進一步發展，生物檢測技術具有良好的應用前景，推動食品檢驗行業高質量發展，從而為人們提供安全健康的食品。