11月 21日 2019年
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食品分析及安全检测方法研究

食品安全是关系到国计民生的重大问题,同时也是一项国际性难题,世界各国对于食品安全问题给与了高度重视,但是食品安全隐患并未真正消除。食品分析和食品安全检测是保证食品安全的重要防线,我国食品安全检测虽然起步较晚,但是在检测手段、管理制度等方面的建设中已经积累了不少操作经验,而且结合本国国情、民情、市场环境等多重因素进行分析,更有利于提高食品安全检测的有效性,提高先进的技术手段和严格的执行标准,有利于构建起食品安全的科技堡垒,保障公众健康安全不受侵害。

1 食品安全的概念、特点及来源

1.1 食品安全的概念

当前,国际上对于食品安全概念的界定较为普遍的说法是:“消费者所食用的食品中不含有毒有害物质,不会引起中毒以及其他不良反应、不会因此感染疾病或者感染潜在致病风险”。我国《食品安全法》对于“食品安全”概念的界定为:保证食品无毒无害,符合膳食营养要求,食品使用或食用后不会对人体造成任何急、慢性危害。食品安全涉及多个环节,包括生产、收获、加工、生产、包装、储运、消费等多项内容,其中任何一项出现问题,都有可能造成食品安全隐患,对人体健康造成危害。同时,食品安全还涉及食品供应量处于安全水平、保障食品卫生、质量安全等。

1.2 食品安全问题的特点

近年来,食品安全问题逐渐呈现出以下特点:一是涉及范围不断扩大,公众日常食物中均有可能潜藏着安全风险;二是危害程度不断加剧,从致病、中毒到死亡,风险系数持续加大,而且从表面危害发展为内部潜藏性危害;三是食品安全案例日趋复杂,一些致病源头非常隐晦,难以找到有效的检测标准和方法,从而为食品安全埋下了极大隐患。

1.3 食品安全问题的来源

造成食品安全问题的因素非常复杂,首先是食品市场监管不到位,缺乏有效的法律监督监管约束,食品安监部门监管力度不足,职能界定不清,在检测技术、检测标准方面缺乏统一性,与国际标准脱节,市场化运行机制不足,一些关键性指标难以运用到检测中。虽然政府早在2009年就出台了《食品安全法》,但是从当前法律职能、监管能效方面来看,对于食品安全的管理检测仍缺乏细化标准。从食品生产以及加工层面而言,源头污染较之以往更加严重,化学、重金属、微生物、色素、添加剂等都成为威胁食品安全的重要因素,尤其是一些加工企业过量使用保鲜剂、增白剂等食品添加剂,进一步加大了食品风险指数。从食品经营流通角度而言,不少食品流通企业不具备标准的保鲜及冷藏设备,技术管理不到位,甚至有些企业不顾职业道德和社会公德,私自制售假冒伪劣或者三无食品,这些都加大了食品安全管理的难度。而且随着食品工艺的不断升级,一些新技术、新材料的应用尚未经过安全验证,也有可能为食品安全带来新问题。

2 食品分析及安全检测方法

2.1 转基因食品检测法

转基因食品指以转基因生物原材料生产制造的食品。转基因技术提高了农作物产量和抗病能力,增加了农产品的存储保质期,因此食品领域广泛使用转基因原材料。但是,转基因食品是否安全已经成为全社会关注的重大问题,其潜在风险包括转基因毒性、过敏性、营养损失等,针对转基因食品检测主要技术有两类,一种是利用核酸进行检测,通过生物聚合酶(PCR)作用和基因芯片进行检测。第二种是蛋白质检测方法,其中又分为酶联免疫分析法(ELISA)以及蛋白芯片分析法等。

2.2 色谱-质谱检测法

当前常用的色谱-质谱分析法主要包括气相色谱(GC)、液相色谱(HPLC)、质谱分析(MS)等检测方法。气相色谱在化合物分析中具有一定局限性,因此,质谱分析技术近年来应用有所增加。质谱对于食品中的微量元素检测极其敏感,而且在化合物检测中具有良好的分离性,通过色谱-质谱检测方法的结合,能够充分发挥两者的检测优势,提高检测效率和准确性。

随着色谱技术的不断发展,色谱-质谱联合应用即UPLC-MS较之以往HPLC-MS应用模式更具优越性,能够有效提升量化分析的准确性,能够重复操作,分离性能稳定,因此极大提高了检测水平。尤其是在三聚氰胺、苏丹红等有害物质的检测中性能更出色、更稳定。

2.3 酶联免疫分析法

免疫分析技术的原理在于通过抗原反应形成特异结构,以实验抗体作为检测试剂,对抗原进行鉴定分析。免疫分析具有操作便捷、灵敏性强、能够批量分析、成本低廉、易于推广等优点,特别是在现场存在大量检测样本时,能够及时有效的做出分析,并食品中的蛋白质、酶以及化合物等含量进行精准分析,该技术被誉为新世纪最有应用价值的食品检测技术之一。在免疫分析方法中主要包括荧光检测、免疫酶检测、放射免疫以及发光免疫检测等多种方法。其中免疫酶应用最为广安,这是通过抗原与抗体之间形成免疫反应进行标的检测的一种方法,其反应具有专业性,较少受到外部因素干扰,与放射免疫分析相比,减少了放射性元素可能对生物体造成的潜在伤害,因此在食品检测中优越性较高,对检测大肠杆菌、沙门氏菌等菌群反应灵敏。在食品农药残留检测中,可以通过定量与定性相结合的检测方法,在提高食品检测准确性的同时,也有利于控制检测成本。

2.4 光谱分析法

虽然免疫分析以及色谱-质谱分析方法具有良好的精准度和重复检测性能,但是这些检测方法都需要专业设备作为辅助,而且操作流程相对复杂,检测周期过长,尤其会受到人为主观因素的影响,这些局限性使上述方法无法在食品加工生产一线使用,只能作为后续检测措施。而利用光谱分析法则能够改变这些局限性,光谱分析具有非接触、无损性、简单便捷的有点,其检验原理在于利用食品有害物质的反射、吸收、透射等特点,通过光谱仪对其进行测定并分析其构成。利用光谱分析法的优点在于无需复杂的样本预处理流程,能够对检测样品进行在线监测,检测时间较短,而且能够对样品成分、有害物质浓度等进行分析。食品中的有害物质组分不同,因此呈现出的光谱特性也有较大差异,检测人员可以通过光谱差异建立校正模型,实现多种有害成分同时检测。光谱分析不会造成二次污染,而且成本低廉,最大限度的避免了化验操作对工作人员健康造成的危害,在检测过程中和能够与计算机进行在线链接,从而使后续数据整合、统计分析等更加便捷。

在具体检测过程中,可以根据食品中有害物质的性状、形态等应用不同光谱,这就需要检测人员提前预设适应于该食品样本的光谱检测范围:对于检测农业残留可以使用傅里叶光谱,对于真菌霉素进行检测可以使用近红外光谱,对食品表层的动物粪便进行检测可以使用荧光高光谱,微生物检测则可以通过拉曼光谱实现。

2.5 生物传感器法

生物传感器对食品中的生物风险反应极其敏感,通过生物敏感质浓度测试,将其转化为电子信号,检测仪器对这些信号做出反应,检测中其中的有害物质。该检测方法以生物抗体、各种酶、微生物、生物组织等作为检测材料,通过场效应、光敏管作用实现信号的放大,从而形成具有接受、转换、分析功能的检测系统。上世纪六十年代生物传感器技术出现,迄今已有半个多实际的发展历史。当前,在食品安全监测中传感器技术已经与生物免疫技术相结合,以抗原特异性作为检测范本,具有灵敏性高、特异表现稳定、检测效率高的特点。其中电化学酶传感技术具有无辐射、无放射污染等优点,试剂性能稳定、成本较低,检测设备构造简单、操作便捷,尤其是在病菌、病毒检测中应用较为普遍。

2.6 生物芯片

生物芯片技术是上世纪九十年代最新发展的先进技术之一,整合了生物化学、免疫、微加工、计算机、物理等技术,通过载玻片形成生物矩阵分布形式,检测样本能够与靶分子发生作用,从而形成固相表面。两者之间的化学反应通过同位素原理进行显示,通过仪器扫描或者高分子影像技术进行记录。计算机将相应的积累结果进行分析,最终形成可辨识的IC信息汇总,从而实现基因检测、病原体、活体细胞等检测目标。当前,食品安全检测领域常用的生物芯片主要包括基因芯片、微流控芯片、蛋白芯片,而且这一先进技术的应用空间还将不断扩大。

3 食品分析及安全检测的未来发展趋势

食品分析及安全管理是关系到国计民生的大事,相关部门要加大食品安全监督监管力度,积极查找安全隐患,将食品安全管理环节提前,最大限度的做到防患于未然。尤其是在食品安全监测中需要进一步强化第三方监管机制,将监督管理责任落实到位,通过严密的市场监督控制食品安全隐患。食品安全监管部门要对食品安全进一步加大宣传力度,落实监督机制,确定行业重点排查范围,一旦发现问题隐患要及时整改,避免风险因素扩大化。关注食品源头安全,大力推行绿色农业,减少食品种植环节的农业污染。强化食品加工安全技术水平,避免食品加工环节出现人为污染。进一步提高商品安全检测和食品分析技术能力,突出食品检测的快捷性和精准性,能够迅速对食品安全作出反应,突出其实时管理监督特色,为公众的食品安全筑起一道坚固堡垒。

4 结语

从当前食品安全监管技术和形势来看,安全问题仍是困扰行业监管的一项重大问题。食品安全监管部门要进一步提高食品分析以及安全检测技术水平,完善检测技术的局限性,减少由于技术问题造成的食品安全风险,优化食品检测的预处理技术,积极引入国际先进的检测技术和方法,提高食品安全保障作用。在食品检测技术方面要实现样品前置处理、后续检测一体化操作方式,提高检测质量和检测效率,着力提高食品安全保障能力,为社会食品安全筑起一道坚固防线。

参考文献

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作者:梅里埃营养科学(中国) 诺安实力可商品检验有限公司 李哲

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