軍用食品安全檢測新技術

徐 敏

俗話說，“民以食為天，食以安為先”。隨著經濟的發展，社會的進步，人們已進入“吃飽、吃好且安全”的時代。食品安全是一門研究食品在生產、加工、運輸、儲存、消費過程中，各種有害因素對健康的危害、預防食源性疾病的學科。食品安全是指食品無毒、無害，符合應當有的營養要求，對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害[1]。食品安全檢測技術是通過科學的檢測，明確食品中各種有害因素的種類和性質，降低對健康的危害風險。由此可見，食品安全的風險存在于從食品生產到消費的各個環節。由于食品種類繁多，生產、加工條件不同，新工藝、新技術不斷出現，食品中有害因素的種類和性質處在不斷的變化中，致使對檢測技術的要求和標準也在不斷更新。食品安全問題是全球性的共同問題，主要包括微生物污染、化學性危害、生物毒素污染、食品摻假和轉基因食品等安全性問題。

軍隊是保家衛國的武裝力量，軍人的健康是戰斗力的基礎，確保軍用食品的安全就是保證了軍隊的戰斗力。掌握和應用科學的食品安全檢測技術，是確保軍用食品安全、降低食源性危害風險的必要手段。與傳統的理化指標實驗室分析、微生物培養、生物毒素的活體試驗等檢測方法不同，筆者著重介紹食品安全檢測的新技術及應用。

1 色譜、質譜技術

色譜技術是一種物理化學分離方法，由不同物質在兩相中具有不同的分配系數（吸附系數），通過不斷的分配（即組分在兩相之間進行反復多次的溶解、揮發或吸附、脫附過程）而達到分離的目的。質譜分析是一種測量離子荷質比的分析法。目前色譜質譜技術發展成熟，具有檢測靈敏度高、分離效能高、特異性高、檢出限低、樣品用量少、方便快捷等特點，已被廣泛應用于食品工業和食品安全檢測中[2]。常用的方法有氣相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法、免疫親和色譜法和色譜-質譜聯用法。

1.1 氣相色譜及高效液相色譜法 依據氣相色譜的特點，廣泛應用于低沸點、具揮發性物質的定性定量分析，如對食品添加劑、農藥殘留、獸藥殘留和天然毒素的分析[3]。高效液相色譜法是在經典液相色譜法基礎上發展起來的，是在高壓條件下溶質在固定相于流動相之間進行的一種連續多次交換的過程，由于其在兩相間的分配系數不同而得以分離[4]。其主要特點是使色譜分離效能大大提高，檢測靈敏度大大提高，選擇性大大提高[5]。在食品安全控制方面廣泛運用于致癌物、毒素、食品添加劑等含量的檢測。

1.2 薄層色譜法、免疫親和色譜法 薄層色譜法是20世紀30年代發展起來的一種分離和分析方法，操作簡單、方便、運用廣泛，但靈敏度不高。目前，該方法廣泛運用于農藥、毒素和食品添加劑等方面的分析，在定性、半定量和定量分析中發揮重要作用[6]?？捎糜趯Υ罅繕悠返暮Y查，特別適用于基層的推廣運用[6]。

免疫親和色譜法是抗原抗體的特異性可逆結合，從待測樣品中捕獲目標物的一種分析方法，快速且成本低。該方法可以作為樣品前處理手段，也可與常規的光譜分析法結合進行殘留物的分析。Moretti等[7]利用高效液相免疫親和色譜系統對牛奶和豬肉中的氯霉素殘留進行了分析，顯示無雜質干擾，靈敏度高。

1.3 氣相色譜-質譜和液相色譜-質譜聯用技術 色譜和質譜聯用結合了各自的優點，成為分析化學研究的熱點。其中，氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）和液相色譜-質譜聯用(LC-MS)技術是典型的代表，前者主要用于有機物的定性定量分析，后者主要用于極性較大、熱穩定性強、難揮發的樣品分析[8]。由于運用范圍廣、選擇性和靈敏度高、實用性強，目前被廣泛運用于奶酪、啤酒、食品包裝材料等相關物質的分析[9]；食品代謝物、谷類食品以及飼料中抗生素殘留和毒素的分析；水產品中農殘和抗生素殘留的分析；動物性食品中興奮劑殘留的分析。

2 光譜分析法

光譜分析法是利用不同物質對不同波長的光線具有不同的吸收特征，通過測量光譜變化來確定待測物質的技術。特點是成本低、無損傷。在食品安全控制中常用的有原子光譜分析、分子光譜分析、近紅外光譜及拉曼光譜分析[10]。

2.1 原子光譜分析技術 常用的原子光譜分析是原子吸收光譜分析與原子熒光光譜分析。原子吸收目前普遍使用的原子化器是：火焰和石墨爐。兩者相比，石墨爐具有檢測靈敏度高、樣品用量少，但干擾因素復雜的特點，檢測精度不如火焰法[11]。通常對環境、食品、水中低含量、具有高溫穩定性的毒理學元素如鉛、鎘、鉻使用石墨爐法進行檢測；對鉀、鈉、鐵等高豐度元素使用火焰法進行檢測。

常用的原子熒光光譜分析是氫化物發生法，主要用于通過化學法可還原成穩態氫化物元素的檢測，如汞、硒、砷等。特點是成本低，操作簡單。

2.2 分子光譜分析技術（分光光度法） 分光光度法是通過測量待測物質在特定波長或一定波長范圍內光的吸收度或受激發后的輻射強度的分析技術。常用的方法有紫外-可見分光光度計，如對食品中亞硝酸鹽、甲醛、二氧化硫等物質的檢測；紅外光譜儀，如對橄欖油、蜜蜂等食品摻假的鑒定[12]。

2.3 熒光光譜分析技術 熒光光譜分析能在幾秒內提供物質的特征圖譜，是一種快速、靈敏、無損的分析方法。由于食品內部含有大量的熒光團，因此，該技術目前被廣泛運用于食品的質量控制研究中。陳國慶等[13]用熒光光譜分析技術對合成食用色素、工業色素以及這些色素不同濃度溶液的研究結果表明，不同物質、不同濃度所產生的熒光光譜具有不同的特征。但目前國內外還未見應用熒光光譜分析技術進行食品檢測的標準。

2.4 拉曼光譜分析技術 拉曼光譜分析技術是一種基于鍵的延伸和彎曲的震動模式，利用散射光的強度與拉曼位移作圖來獲取被測物質的信息的技術。特點是快速、操作簡單，可作為定性和定量分析方法。趙宇翔等[14-15]運用該方法對面粉混合物中的三聚氰胺進行定性及半定量檢測顯示，常見含氮化合物對本方法測定無干擾，每個樣品的檢測時間從樣品制備到結果顯示只需10 min?？梢娎庾V分析技術在食品安全快速檢測的應用廣泛、實用性強。

3 生物檢測技術

生物檢測技術是利用生物材料與食品中化學物質的反應能力，從而達到檢測的目的。由于食品多來源于動植物等自然界生物，所以，生物檢測技術在食品安全檢測中具有巨大的應用潛力，特點是具有特異性識別功能、選擇性高、結果精確、靈敏、專一、微量和快速等[16]，而備受關注。目前應用較為廣泛的是酶聯免疫吸附技術、PCR技術、生物傳感器技術、生物芯片技術等。

3.1 酶聯免疫吸附技術 酶聯免疫吸附技術是利用酶標記的抗原或抗體作為底物，通過酶催化的顯色反應對待側物質進行定性或定量檢測。特點是具有高度的特異性和敏感性，廣泛應用于食品安全領域的檢測和質量控制，如對農藥和獸藥殘留、生物[17]、病源微生物、違法添加劑、轉基因食品等方面的檢測。

3.2 PCR技術 PCR技術是利用體外酶促合成并擴增特定DNA片段，到檢測目標生物的技術。具有特異性強、靈敏度高以及準確快速的特點，是調查食源性疾病和鑒定相應病原菌的有力工具，已在食品安全領域廣泛應用。

4 毛細管電泳（CE）技術

毛細管電泳技術是一類以毛細管為分離通道的新型液相分離技術，它使分析從微升水平提升至納升水平，并使單細胞、單分子分析成為可能，其特點是高效、快速、微量和多模式。CE技術在疾控領域的應用日趨增多，如使用毛細管電束電動色譜分離技術測定多環芳香烴；使用PCR-CE技術對肉食品摻假進行檢驗[17]。根據應用的領域和對象的不同，可選擇不同的CE模式和技術，CE的主要模式包括毛細管區帶電泳模式、非水CE模式、微乳液電動色譜模式、毛細管等速電泳模式、毛細管電色譜模式/免疫親和CE模式等；常用CE技術有二極管陣列技術、激光誘導熒光技術、電荷耦合器件技術、化學發光技術、非接觸電導技術等。選擇適當的模式和技術可獲得檢測目標物的高靈敏度和準確的三維結構信息[18]。

隨著軍民融合發展的不斷深入，各種新技術、新方法、新材料、新理論會在軍用食品安全檢測領域得到不斷的推廣和應用，相信不久的將來，人工智能技術、人體嗅覺和味覺模擬技術等，將為食品安全的檢測帶來一場新的革命。

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