食品中快速檢測技術(shù)的種類及其應(yīng)用備課講稿

1、食品中快速檢測技術(shù)的種類及其應(yīng)用 前 言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，食品供應(yīng)鏈中的環(huán)節(jié)和因素不斷增加，從農(nóng)場、牧場的原料生產(chǎn)到食品企業(yè)的加工、包裝、儲藏、運(yùn)輸和銷售， 食品不安全因素貫穿于食品供應(yīng)的全過程，各大類食品均存在安全隱患。 近20多年來，全球發(fā)生了多起食品安全事件：1986年歐洲“瘋牛病”、1999年二噁英污染及灌裝可口可樂污染、2000年日本“雪印牌毒牛奶”、2004年“阜陽奶粉”、2005年“蘇丹紅”事件、2006年英國吉百利公司“沙門菌”事件、2008年“三鹿嬰幼兒奶粉”等等 由食品造成的安全隱患，已經(jīng)成為全球性的問題。從歐洲的瘋牛病、二噁英、口蹄疫以及轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品可能產(chǎn)生的潛在危害。

2、 此起波伏的食品污染事件，已經(jīng)使全球頗有談”食”色變之勢。 前一段時(shí)間，毒大米、地溝油、死豬肉、瘦肉精污染等食品問題和食品中毒事件在我國的一些地方相繼出現(xiàn)，食品安全從來沒有像現(xiàn)在這樣令人關(guān)注和擔(dān)憂。 作為保障食品安全重要手段的安全檢測技術(shù)，也起到越來越重要的作用。由于許多食品原材料大量使用農(nóng)藥、激素、抗生素等有害物質(zhì)使食品中毒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且突發(fā)性強(qiáng)，蔓延迅速。傳統(tǒng)的檢測手段己漸漸無法滿足人們的需要，由此產(chǎn)生了食品快速檢測技術(shù)。 所謂“快速檢測”是相對于傳統(tǒng)和經(jīng)典的化學(xué)檢測、儀器檢測而言的，其特點(diǎn)是需要的檢測時(shí)間相對較少，對儀器設(shè)備等條件的要求不高，能夠攜帶到交易（生產(chǎn)）現(xiàn)場（或在線）實(shí)施檢測

3、。既方便快捷又經(jīng)濟(jì)適用。 ZYD-JJX食品安全檢測箱 從廣義上來講，能將原有的檢測方法時(shí)間縮短的都可以稱為快速檢測方法，但從嚴(yán)格意義上講，快速檢測方法與常規(guī)方法相比，除應(yīng)具有準(zhǔn)確性外，還應(yīng)具有明顯的簡捷性、經(jīng)濟(jì)性與便攜性。 食品快速檢測技術(shù)迎合了食品企業(yè)內(nèi)部及監(jiān)管檢測部門對食品質(zhì)量安全及時(shí)控制的需要，因此食品快速檢測技術(shù)得到了快速的發(fā)展。下面為大家介紹幾種食品安全快速檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及其應(yīng)用一、食品安全快速檢測技術(shù)當(dāng)前比較常用的快速檢測方法主要有：化學(xué)比色法、生物傳感器技術(shù)、酶抑制技術(shù)、免疫學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)檢測技術(shù)、生物芯片技術(shù)及ATP生物發(fā)光技術(shù)等（一）化學(xué)比色檢測技術(shù) 化學(xué)比色技術(shù)是利用

4、迅速產(chǎn)生明顯顏色的化學(xué)反應(yīng)檢測待測物質(zhì)，通過與標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行目視定性或半定量分析。 目前，常用的化學(xué)比色法包括各種檢測試劑和試紙，隨著檢測儀器的不斷發(fā)展，與其相配套的微型檢測儀器也相應(yīng)出現(xiàn)。 化學(xué)比色分析法與一般的儀器分析方法相比，具有價(jià)格便宜，操作相對簡便，結(jié)果顯示直觀，一次性使用，不需檢修維護(hù)，具有一定的靈敏度和專一性等一系列優(yōu)點(diǎn)，非常適于食品安全的現(xiàn)場檢測。 化學(xué)比色分析技術(shù)在有機(jī)磷農(nóng)藥、硝酸鹽、亞硝酸鹽、甲醛、二氧化硫、吊白塊、亞硫酸鹽等化學(xué)有害物質(zhì)的檢測方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌、金黃色葡萄球菌等微生物的檢測方面也有不少應(yīng)用。KSJ-4A農(nóng)藥殘留快速檢測儀（二

5、）酶聯(lián)免疫技術(shù) ELISA是一種以酶作為標(biāo)記物的免疫分析方法，也是目前應(yīng)用最廣泛的免疫分析方法之一，它將酶標(biāo)記在抗體抗原分子上形成酶標(biāo)抗體酶標(biāo)抗原，酶作用于能呈現(xiàn)出顏色的底物，通過儀器或肉眼進(jìn)行辨別。 ELISA法基本原理是預(yù)先結(jié)合在固相載體上的抗體或抗原分子與樣品中的抗原或抗體分子在一定條件下進(jìn)行免疫學(xué)反應(yīng)。該法因不需昂貴儀器設(shè)備，對人體無害等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用，具有靈敏、特異、快速、穩(wěn)定以及易于自動化操作等特點(diǎn)。 目前，ELISA方法常用的固相載體是96孔聚苯乙烯酶標(biāo)板，常用的酶是辣根過氧化物酶，常用的底物是鄰苯二胺和四甲基聯(lián)苯胺等。酶標(biāo)板 u型 96孔ELISA法可檢測食品中沙門氏菌、軍團(tuán)

6、菌、大腸埃希菌O157等微生物。（三）酶抑制技術(shù) 酶抑制技術(shù)是利用有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥抑制膽堿酯酶(ChE)的特異性生化反應(yīng)。酶抑制技術(shù)是研究比較成熟、在國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的速測技術(shù)之一。自動酶標(biāo)儀 膽堿酯酶主要分為乙酰膽堿酯酶(ACHE)和丁酰膽堿酯酶(BcllE)，農(nóng)藥對其抑制由于來源不同而有差異，對農(nóng)殘的檢測精度也因不同品種的農(nóng)藥產(chǎn)品而不同，包括酶抑制率法和速測卡法。 但是酶抑制法只能檢測有機(jī)磷和氨基甲酸酯兩類農(nóng)藥，且對同類、不同種農(nóng)藥的抑制率差別很大。所以用統(tǒng)一的抑制率確定農(nóng)藥殘留是否超標(biāo)，必然會導(dǎo)致假陽性或假陰性的漏檢。所以酶的抑制法是目前不得已而采用的速測法。 該方法僅適用于基層初

7、檢。在發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)，必須用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行復(fù)測確證，這在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法第36條第二款中有明確的規(guī)定， 對于陰性結(jié)果，也應(yīng)按比例進(jìn)行抽樣，采用可靠的方法進(jìn)行復(fù)測和確證。（四）生物傳感器 生物傳感器的基本原理是通過被測定分子與固定在生物接受器上的敏感材料發(fā)生特異性結(jié)合，并發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱焓變化、離子強(qiáng)度變化、pH變化、顏色變化或質(zhì)量變化等信號，且反應(yīng)產(chǎn)生的信號的強(qiáng)弱在一定條件下與特異性結(jié)合的被測定分子的量存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，這些信號經(jīng)換能器轉(zhuǎn)變成電信號后被放大測定，從而間接測定被測定分子的量。 根據(jù)生物識別元件和生物功能膜的不同，生物傳感器可分為酶傳感器、免疫傳感器、微生物傳感器、組織傳感

8、器、細(xì)胞傳感器、類脂質(zhì)膜傳感器、DNA雜交傳感器等。生物傳感器特點(diǎn)是高特異性和高靈敏度，其高特異性是由生物分子特異性識別所決定的。 有試驗(yàn)已成功表明，采用酶免疫電流型生物傳感器可實(shí)現(xiàn)對存在于食品中少量的沙門氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌等的檢測。生物傳感器 電流型生物傳感器 石英晶體振蕩器 此外，納米技術(shù)的應(yīng)用使新型生物傳感器的出現(xiàn)成為可能。據(jù)報(bào)道美國采用納米技術(shù)開發(fā)出了新型生物傳感器，可快速檢測食品和水中極微量的細(xì)菌 病毒、寄生蟲、病原體等，并且靈敏度極高。（五）免疫捕獲PCR法 根據(jù)特異性抗體與病原菌菌體抗原特異性結(jié)合的免疫學(xué)原理。將特異性抗體包被與磁珠或PCR管壁上，富集或捕獲菌懸液和標(biāo)

9、本中的病原菌，再進(jìn)行PCR反應(yīng)，即可檢測目標(biāo)病原菌。 如0157病原菌檢測，基于生化特性的傳統(tǒng)培養(yǎng)法約需72h，而本方法只需45h，如有必要，亦只需增菌6h以提高靈敏度。（六）ATP生物發(fā)光檢測法 該法是近年發(fā)展較快的一種用于食品生產(chǎn)加工設(shè)備結(jié)晶度檢測的快速檢測方法。利用ATP生物發(fā)光法分析技術(shù)和體細(xì)胞清除技術(shù)，測量細(xì)菌ATP和體細(xì)胞ATP，細(xì)菌ATP的量與細(xì)菌數(shù)成正比。 用ATP生物發(fā)光分析技術(shù)檢測肉類食品細(xì)菌污染狀況或食品器具的現(xiàn)場衛(wèi)生學(xué)檢測，都能夠達(dá)到快速適時(shí)的目標(biāo)。國內(nèi)外均有成熟的ATP發(fā)光快速檢測系統(tǒng)產(chǎn)品出售。ATP快速檢測儀（七）微型自動熒光酶標(biāo)法 (DAs) 該法是利用酶聯(lián)熒光免

10、疫分析技術(shù)，通過抗原抗體特異反應(yīng)，分離出目標(biāo)菌，由特殊儀器根據(jù)熒光的強(qiáng)弱自動判斷樣品的陽性或陰性。 VIDAS法檢測食品沙門菌較常規(guī)法敏感特異，用其檢測為陰性的樣品能很快作出非沙門菌的判斷，比常規(guī)法可提前23天。（八）生物芯片技術(shù) 生物芯片包括基因芯片、免疫芯片和蛋白芯片等技術(shù)。生物芯片技術(shù)具有快速、準(zhǔn)確、靈敏、高通量和適用范圍廣等特點(diǎn) 生物芯片技術(shù) 生物芯片可用于： （1）識別不明肉類，不但能揭示出肉制品是否摻假，而且可以檢測出吃了脊椎動物副產(chǎn)品的動物的肉制品中所攜帶的病毒蛋白，如瘋牛病等； （2）確認(rèn)某些指標(biāo)要求嚴(yán)格的食品是否達(dá)標(biāo)； （3）獸藥殘留的檢測，可為獸藥殘留的控制提供科學(xué)、準(zhǔn)確、

11、公證的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。 基因芯片技術(shù)以其可同時(shí)、快速、準(zhǔn)確地分析數(shù)以千計(jì)的基因組信息的本領(lǐng)而顯示出巨大的威力。 基因芯片技術(shù)可以檢測水和食品中常見致病菌及其毒素、真菌毒素、病毒、支原體、衣原體、立克次氏體等微生物，具有快速、準(zhǔn)確、易于操作等優(yōu)越性。二、快速檢測方法在食品安全領(lǐng)域中的應(yīng)用(一）重金屬毒物殘留的快速檢測 食品中砷，鎘，鉛，汞，鉻五大有害元素的快速檢測技術(shù)不斷出現(xiàn)。 有研究表明，鉛檢測試紙可達(dá)到最低檢測限為20mg/L Milestone公司的DMA-80直接測汞儀可測定固體和液體中汞含量而不需要進(jìn)行樣品前處理，每一個(gè)樣品分析儀器可在56分鐘內(nèi)完成。檢出限為005ng級。DMA-80測汞儀

12、(汞分析儀)（二）農(nóng)藥殘留的快速檢測 農(nóng)藥殘留快速檢測方法中主要采用的技術(shù)是免疫分析技術(shù)、生物化學(xué)技術(shù)和生物傳感器技術(shù)。 免疫分析技術(shù)在農(nóng)藥快速檢測的應(yīng)用研究中十分活躍，測定幾十種農(nóng)藥的酶免疫檢測試劑盒，檢測靈敏度高。檢測快速(一次測樣只需10分鐘)，成本低，使用簡便，安全可靠，操作人員不需特殊培訓(xùn)，樣品不需凈化，若配備小型光度計(jì)，在一小時(shí)內(nèi)即可同時(shí)完成20多個(gè)樣品的檢測，其可信度可達(dá)95以上。 孔雀石綠酶聯(lián)免疫檢測試劑盒氯霉素酶聯(lián)免疫檢測試劑盒 膽堿酯酶抑制的生物化學(xué)技術(shù)可以用于檢測有機(jī)磷和氨基甲酸醋類農(nóng)藥，如速測卡法、速測片法和農(nóng)藥殘毒光度計(jì)法。 目前國內(nèi)應(yīng)用較多的是農(nóng)藥速測卡法、速測片法

13、和農(nóng)藥殘毒光度計(jì)法，農(nóng)藥速測卡（酶抑制劑法）特別適用于對農(nóng)貿(mào)市場上的蔬菜進(jìn)行初篩。 農(nóng)藥殘留速測卡（三）獸藥殘留的快速檢測 由于動物食品在取樣檢測的過程中干擾雜質(zhì)比較多，因此就要求獸藥的檢測方法能在各種復(fù)雜基質(zhì)的檢樣中對含量非常低的殘留藥物進(jìn)行檢測。 目前，我國開展了多殘留儀器分析和驗(yàn)證方法研究。完成了包括一興奮劑、激素、磺胺、四環(huán)素類、氟霉素類、硝基呋喃類、一內(nèi)酰胺類、苯并咪唑類、阿維菌類、喹喏酮類、硝基咪唑類、氨基糖苷類、氨基硫脲類等13項(xiàng)藥物的檢測研究。完成新型綜合微量樣品處理儀、超臨界流體萃取在線富集離線凈化裝置、高效快速濃縮儀、便攜式酶標(biāo)儀的研制。便攜式酶標(biāo)儀（四）硝酸鹽和亞硝酸鹽的

14、快速檢測 目前，國內(nèi)外硝酸鹽快速測定方法主要有硝酸鹽電極法、硝酸鹽比色法、硝酸鹽試粉試紙法等；我國研究者已經(jīng)研制出了靈敏、快速、簡便的硝酸鹽試劑盒、便攜式微型儀器、硝酸鹽試紙快速測定法，十幾分鐘即可出結(jié)果。亞硝酸鹽試紙（五）其他方面的快速檢測1、在重要有機(jī)污染物的痕量與超痕量檢測技術(shù)方面的研究 完成二惡英、多氯聯(lián)苯和氯丙醇的痕量與超痕量檢測技術(shù)的研究； 建立了12種具有二惡英活性共平面PCBs單體同位素稀釋高分辨質(zhì)譜方法； 建立了以穩(wěn)定性同位素稀釋技術(shù)同時(shí)測定食品中氯丙醇方法； 建立了食品中丙烯酰胺、有機(jī)錫、滅蚊靈、六氯苯的檢測技術(shù)。2、在食品添加劑、飼料添加劑與違禁化學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)方面的研究 開

15、展了紐甜、三氟蔗糖、防腐劑的快速檢測； 進(jìn)行了番茄紅色素、辣椒紅色素、甜菜紅色素、紅花色素、飼料添加劑蝦青素、白梨蘆醇等的檢測研究； 建立了阿力甜、姜黃素，保健食品中的紅景天苷、15種脂肪酸測定方法，食品(焦糖色素、醬油)中4-甲基咪唑含量的毛細(xì)管氣相色譜分析方法； 建立了芬氟拉明、雜氟拉明、雜醇油、磷化物快速檢驗(yàn)方法。3、在生物毒素檢測技術(shù)方面的研究 研究成功真菌毒素、藻類毒素、貝類毒素ELISA試劑盒和檢測方法，建立了果汁中展青霉素的高效液相色譜方法。黃曲霉毒素B1酶聯(lián)免疫試劑盒 三、食品安全快速檢測技術(shù)展望 食品快速檢測技術(shù)，可以及時(shí)控制、減輕、消除食品突發(fā)事故及有毒有害物質(zhì)對人體潛在的危害，降低食品中毒發(fā)生率，提高工作效率 ，因此大力發(fā)展食品安全快速檢測技術(shù)是一項(xiàng)利國利民的大事。 食品安全快速檢測發(fā)展的趨勢主要有以下幾方面：1、檢測靈敏度，即最低檢出限更低2、檢測速度越來越快，最好能實(shí)現(xiàn)在線檢測3、選擇性不斷提高，各種高新技術(shù)的應(yīng)用，使得在復(fù)雜混合體中