鄧雪琴
(新星石油廣州有限公司,廣東廣州 510000)
近年來,隨著人們生活水平的不斷提高,食品安全問題已經引起人們的高度關注。目前,我國食品行業存在規模小、數量多、分散性強的特點,相關從業人員意識淡薄,使得食品安全事件頻繁發生[1-3]。研究發現,除客觀因素外,添加劑、農藥、非法添加物等違規使用、濫用是多數食品安全事件問題的主要原因。實施全程管理和監控,從食品的生產、加工、流通和銷售等各環節有效監管,才能有效解決我國食品安全問題。如何做到快速、及時、全面地從各環節進行有效監控食品安全狀況,提高對食品安全問題的快速響應,是目前食品監管部門采取實驗室送樣檢測流程待攻克的難點。食品安全檢測有待測樣數量多、時效性強等特點,采用傳統方法已不能滿足食品安全檢測對準確、便攜、快速和靈敏的要求[4]。與普通分析技術相比,快速檢測技術(以下簡稱“快檢技術”)具有裝置便攜、易于在線檢測、響應速度快等優點,因此在食品安全檢測中發揮非常重要的作用[5]。
本文系統介紹了目前國內的食品快檢技術,并從電化學檢測法、比色法、生物熒光法等技術方面介紹了食品安全快檢技術的研究進展,通過對國內外相關研究成果的分類、歸納整理,全方位地分析食品安全快檢技術的發展方向,并對食品快檢技術的未來發展提出了展望。
《中華人民共和國食品安全法》第一百一十二條中明確規定,縣級以上人民政府食品藥品監督管理部門在食品安全監督管理工作中可以采用國家規定的快速檢測方法對食品進行抽查檢測。《中華人民共和國農產品質量安全法》第三十六條規定,采用國務院農業行政主管部門會同有關部門認定的快速檢測方法進行農產品質量安全監督抽查檢測。2017 年原國家食品藥品監督管理總局出臺《關于規范食品快速檢測方法使用管理的意見》[6]指出,各省(區、市)、計劃單列市、副省級省會城市食品藥品監管部門要按照原食品藥品監管總局制定發布的《食品快速檢測方法評價技術規范》[7]和相應快檢方法等要求對快檢產品進行評價,評價結果顯示不符合國家相應要求的,要立即停止使用或者不得采購。在食品安全現場快速監管需求下,快檢方法受到越來越多的重視。但是目前市場上的快檢產品還有諸多問題,如產品質量參差不齊、生產廠家研發水平和應用脫節等多種市場因素,使得快檢產品沒法同時滿足市場監管和使用者的實際需求。
電化學檢測法是利用待測溶液中物質的電化學性質,測定化學電池的電流、電位或電量的變化來對相關組分進行定性和定量檢測的一種檢測方法[8]。近年來,得益于納米材料表面修飾技術、新材料合成技術在電化學檢測法上的結合極大提高了電化學檢測技術的特異性和靈敏度,且電化學儀器具有小巧、便于攜帶、操作簡單等特點,特別適用于現場快速檢測食品安全和食品中各類物質的含量。伏安分析法是電化學檢測法的主要實踐形式之一,能夠快速獲取食品安全性信息。高靖等[9]利用伏安分析法對幾種食用菌中重金屬含量進行了測定與分析,發現該方法能夠迅速、高效得到重金屬含量結果。DEGEFU 等[10]在葡萄酒樣本組胺的測定中,在線性范圍為5 ~200 μmol/L、檢出限為0.28 μmol/L 時,發現利用木質素對玻碳電極進行修飾,能夠起到提高電化學信號靈敏度的目的。柴曉玲等[11]使用電化學檢測方法在2×10-6~6×10-5mol/L,檢測得出呋喃濃度與呋喃峰電流具有良好的線性關系,從而建立了食品中呋喃的快速檢測方法。ABBASI 等[12]建立的吸附溶出伏安法,在Pb 和Cd 檢測限分別是0.017 ng/mL 和0.01 ng/mL 時,可在大豆和大米中同時檢測出Pb 和Cd 的含量。馮亞凈等[13]基于苯并芘的電化學氧化還原特征,利用電化學分析方法對燒烤類食品中苯并芘含量進行快速測定,得出的檢測結果與高效液相色譜法基本一致。張媛媛等[14]利用差分脈沖法測定植物甾醇在裸玻碳電極上的電化學反應變化量,從而對糧油食品中總植物留醇含量進行快速測定。
比色法通常是指化學比色法,大約開始于19 世紀30 ~40 年代,是利用有色物質對特定波長光的吸收特性來進行定性分析。常用比色法有光電比色法和目視比色法兩種,此兩種方法都以朗伯-比爾定律為基礎。標準系列法作為常用的目視比色法之一,其原理是通過對樣品中化學成分進行化學性質和化學反應原理的測定,待檢成分由于含量不同具有不同的顯色程度,從而實現對物質含量的判斷。光電比色法能通過選擇濾光片來消除干擾,提高選擇性,同時還消除了主觀誤差并提高了測量準確度。若檢測物中含有其他物質,通過利用顯色反應后呈現的顏色差異進行判斷,可快速篩選出異常產品,所以比色法可被廣泛應用在快速測定大批量產品中。雖然比色測定對檢測條件的要求高,受到反應條件和環境溫度等影響較大,但其具有儀器便捷、檢驗結果直觀明了的優點。
生物熒光法是應用待測物質遺傳信息中的穩定核酸序列,利用相應的引物和探針,擴增產物的變化量能激發探針在特異PCR 擴增反應過程中的熒光信號強弱從而快速鑒定物質含量。在諸如過敏原檢測、致病菌檢測、轉基因檢測等食品檢測領域中,熒光定量PCR 技術已經得到廣泛應用。因其較傳統的微生物檢測法在致病微生物檢測方法中通量更大,利用特定手段觀察檢測結果,而且極大縮短檢測時間,因此生物熒光法在食品快檢技術方面有較為重要的發展。
與國家標準方法及儀器法相比,快檢方法的優點在于快速、操作簡單,但在對樣品前處理、操作規范性等方面的監管方面也存在一定的不足,所以目前只能作為快速篩選的手段,并不能成為最終診斷的依據,其適用范圍仍有局限性。通過本文論述,筆者認為未來食品快速檢測的發展方向可能為:①發展微型、智能化便攜式檢測設備;②發展快速樣品前處理方法;③運用數理統計的方法提高快檢正確度。綜上所述,目前常用的食品快檢技術是電化學檢測法、比色法、生物熒光法等,今后科學技術的快速發展有利于食品快檢技術向更準確、更靈敏、更快速、更便攜和更低成本的方向發展,學科交叉、融合將為食品快檢技術發展提供有力的支持,推進我國食品工業更加健康、快速發展。