食品分析與檢測專業(yè)(食品檢驗和分析)

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，提升食品檢測質量。基于此，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，對于食品質量的要求也在不斷上升。傳統(tǒng)的理化方法已經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，如質量監(jiān)督、食品品質評價、生產過程監(jiān)督等。

食品檢驗中的常見生物檢測技術基因探針技術。基因探針技術主要是經過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?；诖?，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，很多蛋白質調節(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)蛋白質磷酸化去磷酸化等。基于此，利用該技術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品變質。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，減少經濟損失。此外，有害微生物還會影響到食品品質、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。

在殘余農藥檢測中的應用?，F(xiàn)階段，食品中農藥殘余問題已經受到了越來越多的關注，農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，美國生產出了酶聯(lián)免疫吸附試驗，檢測限均在ppb級。

在成分、品質檢測中的應用。生物感應器最早用來檢測食品成分和品質，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）