食品分析與檢測專業(yè)(食品檢驗和分析)
來源:好上學 ??時間:2022-06-24
文 / 程宇斐 黃建萍 楊 韜 馬邦慶
近年來,人們越來越關注食品安全問題?,F(xiàn)階段,食品種類逐漸增多,檢測項目也隨之增多,原有的食品檢測技術已經(jīng)很難滿足當下工作需求。在食品檢驗工作中,生物檢測技術得到廣泛應用,該種檢測技術可以及時發(fā)現(xiàn)食品中的不合理成分,有效彌補傳統(tǒng)檢測方式的不足,提升食品檢測質(zhì)量?;诖?,相關部門應根據(jù)實際情況,靈活利用生物檢測技術,充分發(fā)揮出生物檢測技術的價值,保證食品安全。
生物檢測技術對于食品檢驗的意義在新時代背景下,食品工業(yè)得到良好發(fā)展,加之人們生活水平越來越高,對于食品質(zhì)量的要求也在不斷上升。傳統(tǒng)的理化方法已經(jīng)無法滿足食品檢測工作需要,相關單位需要具有較強特異性、檢測過程簡便快捷,且具有較高靈敏度的檢測方法。生物檢測技術近幾年逐漸出現(xiàn)在了人們的視野中。大部分食品都是來源于動植物,生物材料,如酶、組織、細胞等對化學物質(zhì)會發(fā)生靈敏響應,且具有特異性識別。當下,生物檢測技術大多應用在食品品質(zhì)檢測、食品污染物檢測。生物檢測技術具有較高選擇性,且具有特異生物識別功能,檢測結果精確,檢測速度快速。這些優(yōu)勢決定了其在食品檢驗工作中具有較大的應用潛力,將逐步應用在食品檢測各個領域中,如質(zhì)量監(jiān)督、食品品質(zhì)評價、生產(chǎn)過程監(jiān)督等。
食品檢驗中的常見生物檢測技術基因探針技術?;蛱结樇夹g主要是經(jīng)過DNA分子變性、復性,以及堿基互補配對高度精確性,對某一特異性的DNA虛列進行探察?,F(xiàn)階段,基因探針雜交技術主要有兩種類型,分別是同相雜交和異相雜交。該技術的關鍵是DNA探針構建。不同于傳統(tǒng)微生物檢測技術,基因探針技術具有諸多優(yōu)勢,可以有效彌補傳統(tǒng)檢測技術的不足,如靈敏度較高、特異性較強,檢測過程簡便,可以節(jié)省時間。但是需要注意的是,該技術也具有一些劣勢,檢測速度相對較慢,且需要較高成本,在未來科研中需要針對該技術的這些地方進行優(yōu)化。
PCR技術。PCR主要涉及三個基本反應步驟,包括變性、退火(復性)、延伸。該技術的工作原理主要是對DNA分子進行擬擴增,且把其作為模板,把分別與模板互補的寡核苷酸片段作為引物,通過DNA聚合酶的作用,結合半保留復制,根據(jù)模板鏈,延伸到完整的DNA合成。在該過程中,經(jīng)過多次擴增,可以達到雙倍的個數(shù),進而有效滿足各種檢測分析的需求。成功案例有轉(zhuǎn)基因食品檢測中實時熒光定量PCR技術、快速檢測食品中空腸彎曲菌中TaqManPCR技術。此外,該技術通過微量物質(zhì)就可以實現(xiàn)擴增,還可以對檢測樣品進行定性和定量分析。但是,需要注意的是該技術的要求相對較高,所用的儀器價格較高,技術含量較高,檢測流程較為復雜,需要操作人員具備較高的檢測能力和操作水平。
免疫技術。免疫技術通??梢苑譃橐韵聨追N類型:第一種是免疫標記技術,第二種是免疫沉淀反應,第三種是免疫凝集試驗。該技術的原理是抗原和抗體的結合反應。當下在生物學檢測方法中,免疫檢測是用途最廣泛的一種,不僅方便快捷、檢測成本較低、分析容量較大,還具有較強的特異性和較高的靈敏度,特別是對食品檢測較為敏感,常被應用在分析蛋白質(zhì)結構中。
目前,酶聯(lián)免疫吸附試驗是最常用的免疫學檢測技術,已經(jīng)廣泛應用在食品檢測中。酶聯(lián)免疫吸附試驗,主要是指把特異的抗體,在酶支撐酶標抗體上進行標記,促使其具備抗原抗體反應特性,具備酶的底物催化特性,其與對應抗原節(jié)后,加上對應底物,根據(jù)底物顯色情況,可以進行抗原判斷。例如,在食品檢測中利用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測轉(zhuǎn)基因玉米加工食品中Cry1A(b)蛋白。因為酶具有較高催化率,可以在很大程度上放大反應效果,進而保證測定結果具有較高穩(wěn)定性、靈敏度。但是,該種檢測技術也具有一些不足,若檢測樣品的蛋白濃度不夠,容易影響檢測結果準確性。基于此,酶聯(lián)免疫吸附試驗通常應用在現(xiàn)貨組織檢測、對接受基因工程改造生物體的初步檢測中。
生物芯片技術。該技術主要是把大量生物識別分子,結合預先設置好的順序進行排列,在載體表面進行固定,如波片、高聚物載體等,通過生物分子特異性親和反應,分析各種生物分子存在量的情況。在食品檢測中,該技術具有高通量優(yōu)勢。在以往檢測工作中,需要經(jīng)過多次實驗,并且都是通過手動完成,導致每次實驗結果存在一定差異性。而利用該技術能夠有效解決該問題,大量基因探針標記和雜交等,都可以在一次實驗中進行,自動化水平較高,且檢測結果客觀、可靠。需要注意的是,生物芯片技術不能精確對多細胞類型組織中的待測基因定位做判斷。此外,很多蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)功能并不是根據(jù)是否表達,或者是根據(jù)表達量多少,而是根據(jù)蛋白質(zhì)磷酸化去磷酸化等?;诖耍迷摷夹g進行食品檢測的意義較小,在未來可以加大對蛋白類芯片的研究力度。
生物檢測技術在食品檢驗中的具體應用在有害微生物檢測中的應用。食品中有害微生物主要有遠病菌、腐敗菌,會給人類健康帶來較大傷害,并且很多食品如肉制品、家畜、蛋等是多種病原菌的傳播媒介。在食品加工中,腐敗菌會帶來嚴重危害,尤其是在發(fā)酵工業(yè)中,腐敗菌會導致整批產(chǎn)品變質(zhì)。若可以及早發(fā)現(xiàn)腐敗菌,及時采取有效手段控制,可以有效保證食品安全,減少經(jīng)濟損失。此外,有害微生物還會影響到食品品質(zhì)、儲藏。因此,在實際工作中,需要找到有效、快速的檢測方法,對有害微生物傳播途徑進行控制。現(xiàn)如今,在食品有害微生物檢驗中,PCR技術、生物傳感器、酶聯(lián)免疫技術等都得到了廣泛應用,且獲得了不錯的效果。例如,利用酶聯(lián)免疫吸附試驗方法檢測350份奶羊的沙門氏菌,和常規(guī)檢測技術相比,酶聯(lián)免疫吸附試驗特異性為99.70%、敏感性為100.00%,所需檢測時間是2d-3d。
在殘余農(nóng)藥檢測中的應用?,F(xiàn)階段,食品中農(nóng)藥殘余問題已經(jīng)受到了越來越多的關注,農(nóng)藥殘留分析方法與技術也得到了越來越多的重視。在食品檢測中,常用酶技術、生物傳感器來檢測農(nóng)藥殘余。1989年,有相關報道電流式生物傳感器用來測定有機磷殺蟲劑中的人造酶,通過有機磷殺蟲劑水解酶、硝肖基酚、二乙基酚測定極限是10-7mol,在40℃條件下進行測定僅僅需要4分鐘。后來,美國生產(chǎn)出了酶聯(lián)免疫吸附試驗,檢測限均在ppb級。
在成分、品質(zhì)檢測中的應用。生物感應器最早用來檢測食品成分和品質(zhì),應用較為廣泛。但是,最早的生物傳感器為葡萄糖傳感器,用來對食品中含糖量進行檢測。1991年,VahjenW等人利用固定化鏈霉菌中L-氨酸氧化酶,開發(fā)出來了多種食品中測谷氨酸的介體酶傳感器,線性范圍在0.2mmolL-2mmolL。Vlope等人把黃嘌呤氧化酶作為生物敏感材料,通過過氧化氫電極,對魚食品降解中產(chǎn)生的次黃嘌呤、肌苷、磷酸肌苷濃度進行測定,進而對魚類的新鮮度進行評價。
總之,在新時代背景下,在食品檢驗中應用生物檢測技術,不僅可以有效提升食品檢驗質(zhì)量,保證食品安全,還可以促進食品行業(yè)長遠發(fā)展。目前,由于受到多種因素影響,食品檢驗中還存在一些問題,食品安全問題時有發(fā)生。要有效改善這一現(xiàn)狀,相關部門首先要重視食品檢驗,并結合實際情況,科學合理利用生物檢測技術,加強食品檢驗力度,及時發(fā)現(xiàn)食品中不合理成分,有效提升食品檢驗水平。
(作者單位:浙江昊天檢測技術服務有限公司,黃建萍為 本文通訊作者)