食品檢測技術在食品安全檢測中的運用探討

趙大珍

（江蘇省徐州技師學院 汽車工程學院，江蘇徐州 221000）

食品安全管理既是保障廣大消費者身體健康與安全的基礎，也是促進食品行業穩定、有序發展的關鍵。食品安全管理需要從多個方面加以落實，包含政策支持、法律約束、食品生產、食品運輸與存儲以及食品檢測等，任何一個方面存在問題都會嚴重影響食品的安全性與可靠性。其中食品檢測技術的合理運用，能夠通過科學手段對食品是否符合相應的安全標準進行檢測，從而為食品安全管理提供必要支持。

1 時代背景下食品檢測的重要意義

經濟水平的持續提升以及社會發展進程的不斷推進，使得人們的健康意識越來越強。人們更加關注影響健康的各個因素，其中食品安全正是廣受大眾關注的重要因素。與此同時，現代科學技術的發展為食品生產加工提供了便利，但也帶來了一些不容忽視的食品安全問題。在這一背景下，如何保障食品安全成為大眾普遍關注的問題。近年來食品安全相關的新聞和案例并不少見，如餐飲行業使用地溝油、食品加工生產環境過于惡劣、食品原材料不符合要求以及食品中添加劑含量超標等問題，給大眾造成了嚴重困擾。未達到生產加工標準或者存在其他問題的食品流入市場后，必然會對人們的身體健康乃至生命安全造成威脅，必須采取有效措施加以防范，而食品檢測正是保障食品安全的主要屏障。科學運用食品檢測技術，規范食品檢測程序與標準，能夠通過理化常規檢測、元素檢測、食品添加劑檢測、農藥殘留檢測、獸藥殘留檢測及微生物檢測等手段對食品是否達到相應的食用安全標準進行有效檢測，從而判斷食品是否能夠進入市場，為相應的食品安全管理提供依據。只有做好食品檢測工作，才能確保流入市場的食品符合食用安全標準，同時也能在出現食品安全事故后及時分析原因、搜集證據，為相應的行政管理乃至司法管理提供支持及保障[1]。

2 食品安全領域常用的食品檢測技術

2.1 生物傳感器技術

2.1.1 生物傳感器技術在農藥殘留檢測中的應用

最近幾年，國內外對生物傳感器應用于果蔬等農產品上花費了較多功夫，取得了很好的效果。生物傳感器技術作為一種新穎的檢測手段，與傳統農藥殘留檢測方法相比具有檢測時間短、靈敏度高、半自動化的優點。例如，免疫生物傳感器技術便是基于抗體或抗原實現對特定分子的檢測，其相較于普通酶生物傳感器技術而言在準確性上實現了明顯突破，能夠很好地解決后者無法有效檢測特定分子的問題，并且該技術在實踐應用中還有著成本低廉、實驗面積要求小、動態化檢測等優勢。在檢測抗體或抗原食品農藥殘留時均使用此項技術，并且以生物傳感技術為發展的主要方向[2]。

2.1.2 生物傳感器技術在微生物及產物檢測中的應用

生物傳感器技術可以用來檢測牛奶中的沙門氏菌，探針中存在沙門氏菌的DNA片段，以識別基因組中的細菌[3]。某些生物毒素即使是少量，也會對人體產生毒副作用。因此，檢測食品中的微量生物毒素具有十分重要的意義。目前，蓖麻毒素傳感器已經得到了大量的研究。

2.2 生物芯片技術

生物芯片技術是把食品樣品固定在載體上，雜交標記樣品中的目標分子，用監測系統進行雜交信號強度測試，最后統計分析雜交信號，檢測速度快，檢測精度高，是基于生物芯片的食品檢測技術中最廣泛和最先進的檢測技術之一。

2.2.1 生物芯片技術在食品成分檢測中的應用

基因芯片技術可應用于檢測食品中的某些功能性成分。例如，人們在生活中經常吃某種食物來預防疾病，但對其作用機理不太了解。該技術應用于研究食品營養機理，利用全基因cDNA芯片研究營養缺乏、適宜和過剩的基因表達譜條件，結合基因表達和蛋白表達的結果，為營養成分的確認和生物標志物的準確要求打下基礎，并為制定合理的膳食參考攝入量提供參考。另外，應用DNA芯片技術研究維生素D的作用機理，表明維生素D調節乳腺癌細胞的表達，從而達到調節細胞生長分化的目的[4]。為研究人們對于營養素不同的需求，基因芯片技術還被應用于單核苷酸多態性檢測。

2.2.2 生物芯片技術在獸藥殘留檢測中的應用

近年來在畜牧業的養殖過程中不當的藥物使用致使動物的體內滯留或者存儲藥物，并以殘留的方式進入人們的身體和生態系統中，影響人體的生長發育，并破壞人體的免疫系統，致使人體內病原微生物產生耐藥性等問題。而用于獸藥殘留檢測的生物芯片系統不僅能快速準確獲取樣本生物信息，相較于傳統生物學技術，獸藥殘留檢測手段更具有效率高、體積小、可實現樣品制備和生化反應以及結構檢測三合一等優勢。

2.3 紫外可見分光光度法

分光光度法指通過特定波長范圍的光實現對物質吸光度的測定，從而達成檢測、鑒別等目的。該技術應用于物質的檢測與鑒別，只需要將特定波長的光通過被測物質溶液，便可通過觀察物質對光的吸收程度繪制相應的吸收光譜，結合對照光譜便可完成對物質的鑒別。而在運用該技術測定物質含量時，則只需要將被測物質的吸光度和對照溶液的吸光度進行對比便可得出。根據所使用光的差異，可將該技術分為紫外可見光、紅外、熒光以及原子吸收等不同類型，從而滿足不同的物質檢測、鑒別需要。

2.3.1 紫外可見分光光度計

紫外可見分光光度計是應用紫外可見光對物質進行檢測的儀器。目前該儀器可分為多種類型，以光路為分類依據，可分為單光束、雙光束、雙波長等3類。雖然該儀器可分為多種類型，但不同類型的工作原理實際上大同小異，其基本結構也并無過大區別，主要包含光源、單色器、試樣容器、檢測器和顯示裝置5大部件。①光源必須能夠持續、穩定地提供滿足儀器工作需要的光路，一般包含鎢燈、氘燈、可調諧染料激光光源等，不同光源的儀器存在一定的性能差異。②單色器是產生高純度單色光束的部件，其作用為將光源發出的復合光分解為檢測所需的單色光。③試樣容器通常也被稱作吸收池，試樣容器是盛放試液的容器，其一般由石英或玻璃等材質構成。不同材質的試樣容器會影響儀器的功能，其中玻璃材質試樣容器只能使用可見光作為光源，而石英材質的試樣容器則可使用紫外到可見區范圍內的光束作為光源。試樣容器往往具有光程要求，這是保障吸光效果的關鍵，其范圍一般為0.5～10.0 cm。④檢測器作用在于將透過吸收池的光信號轉變為電信號，進而在顯示儀上顯示相應數據信息。目前檢測器的材料主要包含光電管、光電倍增管、光島攝像管和光電二極管矩陣等，不同材料會影響檢測器的靈敏度以及掃描速度。⑤顯示裝置作為顯示吸光度、透光率等數據信息的重要部件，是人能夠通過紫外可見分光光度計有效測得數據結果的關鍵，一般由數字電表、計算機數據處理臺等組成。

2.3.2 優勢

（1）適用性廣。光度法本身具有較強的適用性，并沒有受到過多因素的限制，這使得紫外可見分光光度計能夠在不同的領域被廣泛使用。其中對食品領域而言，各種食品物質、成分的測定以及鑒別均可通過該儀器完成，能夠滿足大部分的檢測需求。

（2）成本低廉。紫外可見分光光度計的成本較為低廉，并且同時體現在購買成本與使用成本兩方面。該儀器結構較為簡單、制作工藝并不復雜，相應的價格較為低廉，購買成本并不高。與此同時，該儀器在使用過程中無需過多煩瑣的操作以及復雜的配件支持，而且使用過程中損耗極小，這使得其使用成本也極為低廉。

（3）便捷高效。該儀器在使用時具有操作簡單、檢測結果獲取快速等優勢，在實踐應用中具有巨大優勢。尤其是對一些保質期較短的食品而言，運用該儀器對食品中的物質進行檢測與測量能夠快速完成操作并得到結果，無疑能夠有效滿足實際應用需要。

（4）準確度高。分光光度法的應用往往不會出現過大的誤差，誤差通常在3%范圍以內。如果使用更為復雜的示差分光光度法進行檢測，那么誤差會進一步縮小，能夠有效保障食品安全檢測的可靠性。

2.3.3 紫外可見分光光度計在食品檢測中的應用

（1）吸光度測量。現代化食品生產加工體系中，食品著色劑往往是必不可少的原料。尤其是在五顏六色的飲料產品中，食品著色劑的添加是否符合食品安全規范已然成為廣受關注的問題。目前常用的食品著色劑有60多種，并且可分為合成著色劑與天然著色劑兩類，前者是通過化學手段合成，雖然具有著色能力強、穩定性好、成本低等優勢，但也有著安全性偏低的問題；后者則是從植物、動物、微生物中提取出來的著色劑，具有色澤自然、無毒性等優勢，不過也有著成本高、著色能力弱、穩定性差等缺陷。目前市面上食品中著色劑的添加往往是以合成著色劑為主，難免存在成分不符合國家食品安全規范與標準的情況。利用紫外可見分光光度計，可對食品的吸光光度值進行測量，從而判斷其對于食品著色劑的使用是否符合規范。

（2）定性分析。不同物質的吸收光譜曲線有所不同，利用紫外可見分光光度計進行食品安全檢測，能夠得到吸收光譜曲線，并根據曲線的波形圖以及特性波長來判斷食品中是否還有特定物質，從而起到定性分析的作用。我國食品安全標準對食品中的物質進行了規范，利用紫外可見分光光度計可通過定性分析的方式，判斷食品中是否存在不符合食品安全標準的物質[5]。

（3）定量分析。利用紫外可見分光光度計對食品中的物質進行定量分析，可采取多種方法，主要包括朗伯-比爾法、標準法、標準曲線法等。其中朗伯-比爾法的應用最為廣泛，即通過液體濃度與吸光度成正比這一原理，根據朗伯-比爾定律A=εbC進行計算，其中A為吸光度，ε為摩爾吸光系數，b為吸收層厚度，C為吸光物質的濃度。在已知特定物質于一定波長下的ε值以及試樣容器光程的前提下測得樣品溶液吸光度值A，便可計算得出樣品溶液濃度C。標準法則是借助標準樣品溶液的吸光度與被測樣品溶液吸光度的對比值，計算得到被測樣品溶液的濃度。而標準曲線法則是利用標準物質配制出標準溶液，分別測得不同標準溶液的吸光度值并繪制相應的標準曲線，之后測得樣品溶液的吸光度值后便可通過該曲線直接查得相應濃度。

3 結語

隨著社會的不斷發展，食品檢測技術也不斷取得新突破，正逐步向著高效率、更便捷、低成本的方向發展，待技術條件成熟后許多新的食品檢測技術必將得到大范圍推廣，或者各種食品檢測技術聯合使用、互補不足，必定對人類的營養健康、食品安全等作出巨大貢獻。