快速檢測技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用研究進展

　　摘要：食品安全是關(guān)乎億萬民眾切身利益的社會問題，尤其是近年來食品安全問題頻發(fā)，但很多傳統(tǒng)檢測技術(shù)往往存在檢測步驟繁瑣、檢測時間較長等缺點，無法實施現(xiàn)場快速檢測，故使快速檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用得到了普遍研究。為此，本文主要對近年來在食品安全檢測中常用的快速檢測技術(shù)與方法進行了總結(jié)。

　　關(guān)鍵詞：快速檢測食品安全

　　1引言

　　食品安全問題是關(guān)乎民眾生活質(zhì)量及人身安全的重大問題。近年來，環(huán)境、微生物、農(nóng)藥與獸藥殘留等污染因素帶來的食品安全問題受到人們的普遍關(guān)注。與此同時，食品安全檢測技術(shù)在食品安全保障工作中發(fā)揮著越來越大的作用，如通常會采用大型儀器的質(zhì)譜、色譜分析檢測技術(shù)等，雖然精度較高，但是往往存在著前處理步驟復(fù)雜、耗時較長等缺點，不能實現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測。因此，快速檢測技術(shù)于近年在食品安全領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用研究。

　　2快速檢測方法

　　2.1免疫法

　　免疫法快速檢測指的是基于抗原與抗體結(jié)合生成沉淀所建立的分析法，包括酶聯(lián)免疫法、CharmII放射免疫法和膠體金免疫層析法等。秦燕等[1]通過酶聯(lián)免疫和CharmII放射免疫這兩種免疫方法對雞肝中殘留的鏈霉素進行了快速檢測。結(jié)果表明，這兩種免疫快速檢測法的檢測限、精密度等檢測指標都符合相關(guān)標準的要求。蔣侃等[2]通過酶聯(lián)免疫法對乳制品中殘留的β-內(nèi)酰胺類抗生素進行了快速分析，并對檢測條件進行了優(yōu)化。結(jié)果表明，該方法的靈敏度較高，當以生鮮牛乳為基質(zhì)時，氨芐青霉素和青霉素-G的檢測限分別為1.1μg/L和2.4μg/L，不僅符合標準要求，同時操作簡便，樣品無需進行前處理，極大地縮短了檢測時間，提高了檢測效率。林杰[3]等通過CharmII放射免疫法在90分鐘內(nèi)完成了對蝦中殘留的磺胺類藥物的快速檢測。結(jié)果表明，該檢測結(jié)果在合理范圍內(nèi)，且靈敏度較高，但有出現(xiàn)假陽性檢測結(jié)果的可能，故需進一步的研究和探討。Al-Mazeedi等[4]通過CharmII放射免疫法對當?shù)氐碾u蛋、肉類、魚類、冰淇淋、家禽、牛奶和奶酪中殘留的四環(huán)素進行了快速檢測。檢測結(jié)果表明，測試的雞蛋、肉類、魚類、冰淇淋和奶酪在標準允許范圍內(nèi)，部分家禽和牛奶樣本的檢測結(jié)果超標，家禽的含量范圍是100~380mg/kg，牛奶的含量范圍是100~350mg/kg。雖然Charm-II放射免疫法可以用于四環(huán)素殘留的有效篩選，但是仍不能精確定量。李淑群等[5]利用膠體金免疫層析法對牛奶、飼料以及奶粉中的三聚氰胺進行了檢測，同時制備了三聚氰胺試紙條。結(jié)果顯示，該方法的檢出限為10μg/L，遠低于制定的三聚氰胺限量值。由此可見，該方法簡單快速，靈敏度、特異性均較強，可用于食品和飼料中三聚氰胺的快速檢測。

　　2.2化學法

　　化學法快速檢測是指針對待測樣品具有的化學特點通過分解反應(yīng)、聚合反應(yīng)、合成反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等一系列化學反應(yīng)后，根據(jù)其顯色或發(fā)光性能變化而進行快速檢測的方法。近年來，流動注射化學發(fā)光法在快速檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用被廣泛研究。顧樹芳等[12]利用定量的二氧化硫（SO2）與酸性高錳酸鉀反應(yīng)，進而減弱高錳酸鉀-間苯二酚的化學發(fā)光的原理，通過流動注射化學發(fā)光法對食品中的SO2含量進行了快速檢測。由于其減弱值與被檢物濃度有關(guān)，是以當樣品中含有Vc等少量強還原性物質(zhì)時便會對檢測結(jié)果產(chǎn)生較強的干擾性。因此，該方法可以作為食品中SO2檢測的輔助手段。王守敏等[13]利用樂果對過氧化氫氧化魯米諾產(chǎn)生化學發(fā)光現(xiàn)象的增敏作用，建立了流動注射化學發(fā)光測定樂果含量的快速檢測方法。結(jié)果表明，該方法的最低檢出限為0.009mg/L，樣品的添加回收率為86.7%~109.5%。此外，流動注射化學發(fā)光法還被應(yīng)用于檢測蔬菜中的亞硝酸鹽[14]、中藥黃芪中的痕量鉻[15]、雞蛋中殘留的四環(huán)素[16]等多個領(lǐng)域。研究發(fā)現(xiàn)，化學法快速檢測具有分析速度快、線性范圍寬、操作簡單方便、儀器設(shè)備價格低廉及可連續(xù)分析等優(yōu)點，但該方法有時只能檢測具有特定結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥殘留，且需要特定的試劑或反應(yīng)條件，故具有一定的局限性。

　　2.3生物傳感器法

　　生物傳感器法快速檢測是針對生物本身的化學信號轉(zhuǎn)換成光信號或電信號等數(shù)據(jù)信息來進行高靈敏測試的方法。馮東等[17]研制了乙醇生物傳感器經(jīng)過20s檢測時間快速測定酒中的乙醇含量——與氣相色譜法比較差異不大，檢出限為1mg/100mL。使用該方法測定酒中的乙醇含量快速而準確，靈敏度較高，且操作簡單、成本低廉。張金玲等[18]通過生物傳感器法對奶粉中的黃曲霉素B1的含量進行了快速檢測，并與高效液相色譜法的測定結(jié)果進行比較。結(jié)果表明，該方法具有穩(wěn)定性好、專一性強、準確度高、分析速度快、樣品處理簡單等特點。鄧紹立等[19]通過表面等離子體共振生物傳感器技術(shù)對牛乳中的三聚氰胺進行了檢測，樣品的前處理及后續(xù)檢測可在30分鐘內(nèi)完成，檢測限為3.24mg/mL，適合生乳生產(chǎn)現(xiàn)場的快速定量檢測。此外，生物傳感器法還被用于檢測玉米中的賴氨酸[20]，蔬菜中的有機磷農(nóng)藥殘留[21]，食物、飲料中的彎曲桿菌和志賀氏菌[22]，以及魚肉新鮮度[23]等多個方面。研究發(fā)現(xiàn)，生物傳感器法的優(yōu)點包括功能多樣性、低成本、高識別、高靈敏、智能化、微型等等，故成為食品安全快速檢測研究領(lǐng)域的重點研究對象。

　　2.4儀器分析法

　　隨著檢測儀器設(shè)備的應(yīng)用和研究開發(fā)，越來越多的設(shè)備被應(yīng)用到食品安全檢測領(lǐng)域。目前，液相色譜、氣相色譜和各種各樣的質(zhì)譜儀聯(lián)用是被應(yīng)用到食品安全檢測中的常用手段。這些檢測儀器的精密度較高，可實現(xiàn)定量定性分析，但是儀器設(shè)備通常比較昂貴、大型且復(fù)雜，往往只適合進行實驗室檢測，無法進行戶外工作。因此，小型質(zhì)譜儀的開發(fā)就得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注和研究，敞開式離子化質(zhì)譜便是近年來新興的質(zhì)譜分析技術(shù)——一種能在敞開的常壓環(huán)境下直接對樣品或樣品表面物質(zhì)進行分析的新型質(zhì)譜技術(shù)，其在進行檢測時無需或只需很少的樣品前處理步驟。栗則[24]等對敞開式離子化質(zhì)譜新技術(shù)及其應(yīng)用進行了研究，即使用該技術(shù)對中藥保健品中非法添加的西藥成分進行快速篩查，同時對鮮榨果汁中的6種植物激素完成分析檢測，以及進行了其他更加深入的研究。相對于大型設(shè)備而言，這種新型的小型質(zhì)譜儀器便于移動、成本低，有望在食品安全快速檢測方面發(fā)揮更大的作用。

　　2.5酶抑制法

　　酶抑制法快速檢測主要是針對殘留在食品中的待測物質(zhì)對酶有抑制作用而采取的檢測方法，包括試紙法、pH計法和分光光度法等。

　　試紙法是指將酶與待測物分別固定在兩片試紙上，通過試紙接觸時待測物對酶的抑制作用發(fā)生顯色差異來判斷待測物的含量。謝莉等[25]利用四甲基聯(lián)苯胺與辣根過氧化物酶作為顯色劑，經(jīng)過一系列處理制成過氧化氫快速檢測試紙——能夠在8s內(nèi)對食物中的過氧化氫殘留進行半定量檢測。除此之外，試紙法還常被用于檢測水中的鋁含量[26]、生乳中的尿素含量[27]、鮮活海產(chǎn)品中的鉛含量[28]、食品中的鎘含量[29]等多個方面。試紙快速檢測方法操作簡單、成本低、易推廣，更適用于農(nóng)貿(mào)市場、超市等對食品安全的初篩檢測。

　　由于反應(yīng)體系中產(chǎn)生的酸量與酶的抑制程度相關(guān)，是以當酶活性受抑制時，被催化底物產(chǎn)生的酸類物質(zhì)會隨之減少，從而可以利用酸堿程度的變化檢測待測物質(zhì)，pH計法便是利用了這種原理來判定樣品中待測物的含量。丁宇清等[30]利用有機磷農(nóng)藥可抑制乙酰膽堿酯酶活性的原理，將氯化乙酰膽堿作為底物從而影響醋酸的產(chǎn)生。然后，通過pH計法快速測定了新鮮蔬菜中有機磷農(nóng)藥的殘留量，檢測過程簡單、易操作，方便推廣應(yīng)用。

　　分光光度法利用待測物與固定酶的特異性結(jié)合原理從而抑制酶的活性，并選擇適當?shù)娘@色劑與酶的催化底物進行反應(yīng)，之后用分光光度計測定吸光值隨時間的變化，以此判斷待測物的殘留情況，進而達到定性和半定量檢測的目的。李順等[31]利用有機磷農(nóng)藥可以抑制膽堿酯酶活性的特性，以碘化硫代丁酰膽堿作為底物來快速檢測蔬菜中有機磷農(nóng)藥殘留。何穎等[32]利用乙酰膽堿酯酶對硫磷、辛硫磷及氧樂果等有機磷農(nóng)藥進行分光光度法的快速檢測，分別得到97%、101%、99%的回收率。盡管分光光度法相較于試紙法的穩(wěn)定性更好，但是易出現(xiàn)假陽性或假陰性的現(xiàn)象。

　　當前，酶抑制法還被應(yīng)用到測試香蕉、桃子、草莓和西紅柿中21種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的含量[33]，以及測試蔬菜樣品中殘留的甲胺磷、敵敵畏、辛硫磷、樂果和馬拉硫磷等有機磷農(nóng)藥[34]等多個方面。由于該方法操作簡單、靈敏及適合現(xiàn)場檢測，故具有良好的應(yīng)用前景。如表2所示，以上3種酶抑制法在食品安全快速檢測中的應(yīng)用各有優(yōu)缺點?？焖贆z測技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用雖已得到廣泛研究，但每種方法都存在各自的優(yōu)勢和劣勢，不同方法針對的檢測項目也有所差異，只有選擇合適的檢測方法進行檢測才能更好的發(fā)揮作用。

　　雖然很多檢測方法在食品安全檢測中都快速有效，但有些只能進行定性分析，不能做到準確的定量分析。除此之外，很多快速檢測方法尚無檢測標準，故需制定完善的檢測標準。由此可見，使快速檢測技術(shù)朝著操作簡單、快速、低成本、精確、檢測范圍廣等方向發(fā)展是行業(yè)未來努力的方向。

　　3展望

　　近年來，食品安全快速檢測技術(shù)發(fā)展迅速，但由于樣品前處理技術(shù)的局限性或儀器方法自身的缺陷等，導致很多檢測技術(shù)僅處于定性或半定量的水平，在結(jié)果精確性上較傳統(tǒng)檢測仍有一定差距，還需進一步完善。例如，不斷改進檢測設(shè)備，提高檢測設(shè)備的靈敏度和準確度并優(yōu)化前處理方法等，使檢測結(jié)果達到精準的水平；積極研究和探討各種先進的檢測方法與技術(shù)，發(fā)展能夠同時實現(xiàn)高效樣品前處理及靈敏的后續(xù)檢測于一體的快速分析技術(shù)，以滿足當今食品安全分析的迫切需求具有重要而現(xiàn)實的特殊意義。同時，要嚴格控制農(nóng)產(chǎn)品種植、食品生產(chǎn)、加工等環(huán)節(jié)，相關(guān)企業(yè)和部門需嚴格把控，進而保障消費者的飲食安全。

　　參考文獻：

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　　馮蕙趙新玉趙晨王玉濤

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