食品安全檢測技術(shù)

食品安全檢測技術(shù)第1頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月

內(nèi)容目錄第一節(jié)概述第二節(jié)理化儀器檢測技術(shù)第三節(jié)現(xiàn)代生物學(xué)檢測技術(shù)第2頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月食品安全的檢測對象：

農(nóng)藥、獸藥、有害重金屬、生物毒素、食品添加劑、致病菌等食品安全檢測技術(shù)分類：

理化儀器分析技術(shù)，現(xiàn)代生物學(xué)檢測技術(shù)定性、定量、在線監(jiān)測

第一節(jié)概述第3頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)理化儀器檢測技術(shù)樣品采集提取凈化索氏提取、液－液、固－液、微波、超聲、柱層析等儀器分析根據(jù)目標(biāo)物的性質(zhì)選擇不同方法儀器方法的檢測流程第4頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月儀器檢測技術(shù)痕量無機(jī)物定量無機(jī)元素形態(tài)分析氣相色譜或液相色譜—電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS）原子發(fā)射光譜（AES）原子吸收光譜（AAS）毛細(xì)管電泳—質(zhì)譜（CE-MS）氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)色譜—質(zhì)譜聯(lián)用高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）高效液相色譜—質(zhì)譜（LC-MS）氣相色譜—質(zhì)譜（GC-MS）色譜液相色譜氣相色譜第5頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月俄國植物學(xué)家Tswett于1901年發(fā)現(xiàn)：利用吸附原理分離植物色素。1906年Tswett創(chuàng)立“chromatography”—“色譜法”新名詞；1907年在德國生物會議上第一次向世界公開展示顯現(xiàn)彩色環(huán)帶的柱管；1930年R.Kuhn用色譜柱分離出胡蘿卜素。色譜分析法的歷史第6頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月1935年AdamsandHolmes發(fā)明了苯酚-甲醛型離子交換樹脂，進(jìn)一步發(fā)明了離子色譜1938年Izmailov發(fā)明薄層色譜1941年Martin&Synge發(fā)明了液-液分配色譜1944年Consden,Gordon&Martin發(fā)明紙色譜1952年Martin&Synge發(fā)明氣-液色譜1953年Janak發(fā)明氣-固色譜1954年Ray發(fā)明熱導(dǎo)檢測器1955年世界第一臺商品化氣相色譜儀1957年Martin&Golay發(fā)明毛細(xì)管色譜1959年P(guān)orath&Flodin發(fā)明凝膠色譜1960年液相色譜技術(shù)完善第7頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月高選擇性分離單組份定性定量高效能高靈敏度檢出限量低至10-11g/kg的物質(zhì)，適于微量和痕量分析色譜法的特點(diǎn)第8頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1氣相色譜分析系統(tǒng)構(gòu)成:

氣路系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，分離系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)工作原理:

樣品高溫瞬間汽化-色譜柱分離-檢測適用:

易揮發(fā)的小分子有機(jī)物難揮發(fā)性成分經(jīng)衍生化檢測第9頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣相色譜-分離系統(tǒng)色譜柱：填充柱，毛細(xì)管柱色譜柱選擇：按樣品極性

弱極性樣品，可選OV-1，SE-30，OV-101，SE-52，SE-54

中極性樣品，可選OV-17，OV-1701，XE-60，OV-225，OV-210

極性樣品，可選PEG-20M,FFAP,OV-275,DEGS第10頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣相色譜-檢測系統(tǒng)氫火焰離子化檢測器（FID）：破壞型，含碳的有機(jī)物電子捕獲檢測器（ECD）：非破壞型，選擇性電負(fù)性強(qiáng)的化合物火焰光度檢測器（FPD）：破壞型，選擇性含硫磷的化合物熱導(dǎo)池檢測器（TCD）：非破壞型，選擇性永久性氣體第11頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣相色譜在食品安全檢測中的應(yīng)用反式脂肪酸的檢測（衍生，F(xiàn)ID)苯，氯苯，氯酚類（直接進(jìn)樣，F(xiàn)ID）有機(jī)氯農(nóng)藥（ECD)有機(jī)磷農(nóng)藥（FPD)第12頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣相色譜分離與質(zhì)譜定性定量結(jié)合1.對食品中殘留物進(jìn)行分析

MS是一個通用型檢測器，對大多數(shù)有機(jī)化合物都有比較好的響應(yīng)，根據(jù)特征離子強(qiáng)度定量,

適合大批量農(nóng)殘檢測。2.對未知物分析準(zhǔn)確測定未知組分的相對分子質(zhì)量。

2.2氣相色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用分析第13頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月食品中42種農(nóng)藥的氣相色譜-質(zhì)譜選擇離子測定樣品處理方法液液萃取-固相萃取聯(lián)用：樣品中農(nóng)藥經(jīng)二氯甲烷提取后，Envi-Carb柱和Sep-Pak-NH2柱雙柱凈化，凈化后直接進(jìn)樣分析色譜條件色譜柱:HP-5MS(30m×0.125mm×0.125μm);載氣:高純氦氣,流量1ml/min;柱溫:70℃,保持2min,以25℃/min升至150℃,再以3℃/min升至200℃,再以8℃/min升至260℃,保持10min;進(jìn)樣口溫度:250℃;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣,1.15min后打開分流閥和隔墊吹掃。質(zhì)譜條件

離子源(EI)溫度:230℃,電子轟擊能量70ev,GC-MS接口溫度:280℃。氣相色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用-分析實(shí)例第14頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月分析特征量

42中農(nóng)藥的線性范圍:0.001～1.0μg/mL

樣品的加標(biāo)回收率：89%-94%,RSD<10%

方法的最低檢出限：0.001～0.005mg/kg(S/N=3)

檢測農(nóng)藥種類

有機(jī)磷、擬除蟲菊酯、有機(jī)氯、氨基甲酸酯和除草劑

檢測的樣品種類肉類，蛋類，乳品，蔬菜和水果氣相色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用-分析實(shí)例第15頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3高效液相色譜高效液相色譜法是繼氣相色譜之后，70年代初期發(fā)展起來的一種以液體做流動相的新色譜技術(shù)。高效液相色譜儀由高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等五大部分組成。第16頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月液相色譜在食品安全中的應(yīng)用食品添加劑及農(nóng)藥殘留的檢測（蘇丹I號、擬除蟲菊酯等）食品中獸藥殘留的檢測（瘦肉精、磺胺類藥物等）食品加工過程中的毒素殘留（黃曲霉素等）第18頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)現(xiàn)代生物學(xué)檢測技術(shù)PCR技術(shù)酶聯(lián)免疫技術(shù)（ELISA）基因芯片技術(shù)生物傳感器技術(shù)第19頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1PCR技術(shù)引物引物3’5’5’5’基因組第20頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月3’3’3’變性、退火延伸變性、退火、延伸3’PCR原理第21頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月PCR技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用食品中有害微生物的檢測（沙門菌、大腸桿菌O157、金黃色葡萄球菌等）轉(zhuǎn)基因食品RiboPrinter?全自動微生物鑒定系統(tǒng)BAX系統(tǒng)目前可檢測：

沙門氏菌，大腸桿菌O157:H7,單增李斯特菌，李斯特菌，板歧腸桿菌可鑒定到菌株。開放式的數(shù)據(jù)庫（菌庫）內(nèi)有5700多種基因指紋模式，歸屬180余屬，1200余種。包括腐敗菌、病原菌、有益菌及環(huán)境微生物。另外，用戶可自建菌庫。第22頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2ELISA原理它采用抗原與抗體的特異反應(yīng)將待測物與酶連接，然后通過酶與底物產(chǎn)生顏色反應(yīng)，用于定量測定。測定的對象可以是抗體也可以是抗原。測量時，抗原（抗體）先結(jié)合在固相載體上，但仍保留其免疫活性，然后加一種抗體（抗原）與酶結(jié)合成的偶聯(lián)物（標(biāo)記物），此偶聯(lián)物仍保留其原免疫活性與酶活性，當(dāng)偶聯(lián)物與固相載體上的抗原（抗體）反應(yīng)結(jié)合后，再加上酶的相應(yīng)底物，即起催化水解或氧化還原反應(yīng)而呈顏色。第23頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月ELISA的種類和變化

（一）雙抗體夾心法（二）間接法（三）競爭法（四）雙位點(diǎn)一步法（五）捕獲法測IgM抗體（六）應(yīng)用親和素和生物素的ELISA

第24頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月雙抗體夾心法第25頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月間接法是檢測抗體最常用的方法，其原理為利用酶標(biāo)記的抗抗體以檢測已與固相結(jié)合的受檢抗體，故稱為間接法。第26頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月此法可用于抗原和半抗原的定量測定，也可用于測定抗體。第27頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月ELISA在食品安全中的應(yīng)用食品中農(nóng)藥、獸藥的測定食品中毒素的測定（主要包括黃曲霉毒素，簡曲霉毒素）食品中有害微生物的快速篩檢（如沙門氏菌）第28頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3基因芯片技術(shù)第29頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月Different

DNA

probes

(各種DNA探針)Clinical

DNA

Samples(臨床樣本)Microarray(微陣列過程)Hybridization(雜交過程)Scanning(掃描過程)Glassslide(玻片)Imageanalysis

(芯片圖象分析)基因芯片的制造與檢測技術(shù)Luminescenceorelectrochemicaldetection第30頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月GeneExpression(1)Identificationofallcommonvariants(2)Simultaneousmonitoringoftheexpressionofallgenes(3)Generictoolsformanipulatingcellcircuitry(4)Re-sequencingofmegabaseregions(5)Monitoringthelevelsandmodificationstateofallproteins(6)Systematiccataloguesofproteininteractions(7)IdentificationofallbasicproteinshapesSYT13第31頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月MutationdetectionSNP:SingleNucleotidePolymorphysm--gtacatcaggatcgatacgtagctagctagctaaaatcgatcatccacatccgtac-------------------cgtagctaactagctaaaatcgatcatccaca--------------------------cgtagctagctagctagaatcgatcatccaca--------------------------cgtagctagctagctaaaatcgattatccaca-------cgtagctagctagctaalabelinghybridizationcgtagctaactagctaaWild:Mutant1:Mutant2:Mutant3:aatcgatcatccacaaatcgattatccacatagctaaaatcgatagctagaatcga第32頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月FabricationofDNAMicroarray

(DNA芯片制作技術(shù)類型)InsituDNAprobesynthesisonchipsurface

---Photolithography(光刻技術(shù))DirectdepositionofDNAprobesonchipsurface

---Microspotting/ink-jetprinting(打印技術(shù))第33頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月高密度點(diǎn)樣機(jī)DesignedDensity:20,000-100,000probesinoneglassslide(每玻片最多可排列100000個探針)Printheadcanholdupto32printpinstocarry32samples第34頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月生物芯片在食品安全中的應(yīng)用農(nóng)藥、獸藥檢測毒素檢測微生物檢測第35頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4生物傳感器技術(shù)生物傳感器定義生物傳感器(biosensor)是用生物活性材料(酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理換能器有機(jī)結(jié)合的器械或裝置，是發(fā)展生物技術(shù)必不可少的一種先進(jìn)的檢測方法與監(jiān)控方法，也是物質(zhì)分子水平的快速、微量分析方法。第36頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月生物傳感器的原理