食品快速檢測技術的研究進展

高英嬌

（山東諾信檢測有限公司，山東煙臺 264006）

1 食品安全快速檢測概述

符合食品營養標準，且對人體不會造成危害的食品即為安全的食品。而食品安全快速檢測是能夠在較短的時間內提供檢測結果的行為，其中還包括樣品的制備[1]。一般來說，常規的快速檢測可以在2 h內完成。在微生物檢測中，若所用方法可以比常規方法縮短一半左右的時間，就將其作為一種快速的檢測手段。在現場快速檢測中，通常是指能在0.5 h內得到實驗結果的方法。

食品安全快速檢測包括現場直接檢測和實驗室檢測兩種形式。在對所檢測的樣本進行定性和半定量分析時，實驗室檢測更加關注儀器設備的使用，而在現場檢測時更加關注操作方法的可實施性[2]。為了更好地檢測食品，相關人員應當滿足下列條件：①盡量簡化實驗準備、減少所需試劑，延長試劑的保存期；②調整樣品前處理工序，降低對操作人員的要求；③檢測方法應更加簡單，準確度更高和速度更快。

2 常見快檢方法

2.1 比色法

比色法是指被測物質和化學試劑在很短的時間里發生顯色反應，然后通過觀察顏色或者比較其吸光度，快速得出檢測結果的方法。該方法具有簡單快速、結果直觀、方便廉價等優勢，但其也存在著對于某些物質的檢測靈敏度不夠高，在檢測過程中受到的干擾因素較多等問題。

化學比色法常被用于檢測對身體有害的化學物質。例如，用化學比色試紙快速檢測亞硝酸鈉、重金屬離子和pH值等[3]。其中，亞硝酸鹽作為食品添加劑，可增加食品的風味和起到防腐的作用，但如果攝入過量的亞硝酸鹽可能會引起中毒，甚至導致死亡。因此，亞硝酸鹽超標是一個不容小覷的問題，可以用比色法鑒定食品中含有的亞硝酸鹽，其基本原理是對氨基苯磺酸在酸性條件下，先與亞硝酸鹽發生重氮化反應，然后與鹽酸乙二胺結合得到玫瑰色染料，通過將顯色反應的深淺程度與已知濃度的標準液顏色進行觀察對比，可以推測出食品中亞硝酸鹽的大概濃度[4]。這種方法已經非常成熟，但它的工藝繁雜，容易受到雜質的干擾，并且所用試劑具有毒性。王輝等[4]對該法進行了創新，把對氨基苯硫酚通過S-Au鍵修飾到金納米顆粒上，把對奈基乙二胺進行鹽酸催化修飾到金納米顆粒上，然后在H+、NO2-的條件下，發生重氮化耦合反應，把納米金顆粒聚集在一起，使光學顏色發生顯著變化，從而能夠檢測到微量的亞硝酸鹽。改進的比色法具有以下優點：①檢測限下降，靈敏度更高；②檢測范圍從大范圍細化到微量檢測；③響應時間縮短，檢測效率提高；④相對標準偏差更小，具有可靠性[5]。

2.2 免疫分析法

免疫分析法通過抗原和抗體之間的特異性結合，從而產生不同的化學反應來進行檢測。該法能顯著提高檢測特異性，并且靈敏度較高，但由于不同的抗原需要與之相應的抗體才能發生特異性反應，所以要針對不同的待測物質提供不同的檢測試劑，設計不同的方法，其推廣應用較為困難[6]。

目前，免疫學技術中較受歡迎的是酶聯免疫分析法和膠體金免疫層析法。酶聯免疫分析法將酶和抗原抗體兩者特性結合起來，既有酶的高效性，又有抗原抗體反應的特異性。膠體金免疫層析法是一種將膠體金作為標記物用來追蹤抗原抗體的新技術。膠體金是一種穩定的、疏水性的膠體，該技術主要用來檢測農獸藥殘留、生物毒素等。清江等[7]使用酶聯免疫分析法檢測水產苗種中的氯霉素含量，發現氯霉素一部分以游離的形式存在，一部分以葡萄糖酸苷化合物存在。因此，在檢測時，需要先對樣品進行升溫孵育處理，破壞化合物中的結合鍵，然后再用乙酸乙酯提取氯霉素。該方法的最低檢出限小，加標回收率在70%以上，相對標準差在5%左右，具有高靈敏度、高精確度、良好的重復性等優點。

2.3 生物芯片法

生物芯片法是將已知的生物分子有序地附著在載體上，使其生成緊密排列的點陣，并與標記好的待測樣品中的靶分子進行特異性結合，得到相應的檢測結果的方法。該法具有較高的精確度，更加智能化，能夠進行微型處理[8]。在理論上可以同時分析成千上萬的樣品，被廣泛應用于現代醫學領域，但制作步驟較多、流程較復雜。

生物芯片法分為DNA芯片法、蛋白質芯片法和芯片實驗室法。生物芯片法可以診斷疾病的類型、篩選藥物、檢測微生物和病菌以及毒理檢測等[9]。此外，還可以用生物芯片法檢測人乳頭瘤病毒中的核酸，其基本原理是利用特異性探針和核酸進行雜交，通過化學發光的級聯放大，最終根據特定位置上的藍色斑點，判斷出是否發生HPV感染以及感染的亞型。該方法具有自動化程度高、方法簡單，不需要特別的實驗條件和不受操作人員的影響。

3 快檢技術的應用建議

3.1 強化制度保障

《中華人民共和國農產品質量安全法》規定，應采用經過認定的快速檢測方法進行農產品質量安全監督抽查檢測。除此之外，還有《中華人民共和國食品安全法》等法律保障食品安全，但現有的制度還存在不夠全面的問題，需要進一步強化和完善。法律法規制定者需要根據食品行業的發展情況和消費者的實際需求，有針對性地制定保障食品安全的制度；有關部門需要根據食品安全產業的特點和風險特征，對快檢技術的標準和評價體系進行改進，并對其快檢限量進行嚴格的管理，以保證快檢技術的應用和產品的研發、生產受到制度的約束和保護。

3.2 增強食品安全意識

在日常生活中，人們對食品的安全意識還不夠高。例如，農業生產者濫用農藥；消費者買到過期產品等。針對這些情況，需要加強消費者的食品安全意識。①指導農業生產者正確使用農用化學產品，減少化肥農藥污染。②提高農民生產的積極性，種植綠色健康農產品，從源頭上改善農產品的品質。③加強社會宣傳力度，增強人們的食品安全意識，抵制市場上的偽劣食品，提倡從正規渠道采購食品。因此，要想有效地解決食品安全問題，必須加強大眾對食品安全的認識。

3.3 引用先進設備

在食品安全檢測過程中，設備越先進，檢測結果的準確性越高，所以需要不斷引用先進的檢測設備，以滿足檢測需要。引進和操作先進設備時，要求工作人員注意：①在使用設備后，總結分析優缺點，從而對設備缺點加以改進；②在引入先進設備時，需要大量的財力支持，因此政府或企業要加強投資；③先進的設備需要專業的人員進行操作，要重視設備操作者的技能培訓，保證他們能夠熟練地使用各種先進設備，避免由于操作失誤導致檢測結果不準確；④定期對先進設備進行檢查和維修，以確保其不會出現質量問題。

4 食品快速檢測技術發展展望

4.1 穩定性逐漸提升

目前，快速檢測技術的穩定性還有待提升。例如，比色法等技術還需要不斷的實驗創新來提高其穩定性。RUPESH等[10]利用聚乙二醇反應合成了酶-高分子共聚物納米粒子，并將其固定在紙芯片上，制作了一種便攜式的葡萄糖比色紙芯片，利用掃描電鏡和能譜分析這種紙芯片的形態和成分。結果表明，在最佳的檢測條件下，可以在約30 s時檢測出0.1～3.0 mmol·L-1的葡萄糖，這種紙芯片不但具有快速、穩定可靠等特點，還解決了用游離酶制成的比色試紙穩定性差的問題，為食品行業實時實地檢測葡萄糖含量提供了一種新途徑。未來更多技術的發現與進步將會提高檢測結果的穩定性。

4.2 準確度逐漸提高

隨著快速檢測技術的發展，檢測準確度將會越來越高。但有些具有辛辣口味的蔬菜在使用酶抑制法時，檢測結果不準確，出現假陽性現象，為了更好地解決該問題，可以將酶活性抑制率作為一種指標，使用微波處理法和水浴加熱法，對不同的辛辣蔬菜進行不同時間的加熱處理。結果顯示，采用水浴加熱法可消除大部分樣品提取液的假陽性，但這兩種方法均不能有效減少青椒樣品提取液的假陽性檢測結果，未來還需要深入研究其中的原因。

4.3 技術逐漸智能化

隨著科技的進步，近幾年涌現出各種新興技術，并滲透到各個領域中。例如，電子鼻、電子舌的發明分別是模擬動物鼻子、舌頭開發出來的一種高科技檢測產品。電子鼻可以對不同的氣味進行分析和檢測，電子舌則是對酸甜苦辣等滋味進行鑒定，兩種技術具有客觀、效率高、出錯率低等優點，被廣泛應用于判定茶葉的香氣。未來將這類產品投入市場中，可用于調控食品的風味。

5 結語

食品安全對于國家的發展至關重要，而食品檢測技術則能夠保障食品的安全。目前，有關食品安全問題的事件頻頻發生，輕則影響身體健康，重則會引起重大疾病如癌癥等。而發展快速檢測技術對于解決食品安全問題具有重大意義，與傳統的食品安全檢測技術相比，快速檢測技術的出現能更好地提高食品質量，促進食品行業的健康發展，滿足人們對健康食品的需求。