盧研博 趙 婷 莫新迎
青島譜尼測試有限公司 山東 青島 266000
快速檢測按照使用要求、目的以及場所的不同,可分為實驗室快檢、現場快檢和在線快檢。由于美國歐洲等國家較早著手此領域,因此較多產品已相對成熟,部分已投入市場使用。我國在近幾年開始重視此領域的研發工作,大批快檢設備誕生。
1.1 實驗室快速檢測 通過實驗室儀器能夠快速定性與定量的特質,兩小時內就能出數據的理化方法就是實驗室快速檢測。這種檢測方法要求在食品快速檢測實驗室中進行,該實驗室中必須配備檢驗工作臺,標準的檢測設備試劑,專業的食品快速檢測儀器,之后專業檢測人員就能夠通過檢測設備對糧食、肉類、水果蔬菜、奶制品等食品中涉及農藥殘留、黃曲霉素、亞硝酸鹽等項目進行檢測,在短時間就可出檢測數據,并且檢測儀能夠通過互聯網絡實現數據的傳送,大大提高了檢測的質量和工作效率。
1.2 現場快速檢測 通過對現場資源進行檢測快速定性與半定量即為現場快速檢測。現場快檢能夠在較短時間內對大批樣品進行篩查,在食品安全監管中具有重要作用。由于部分實驗室快檢不需要前處理,如核磁共振譜法、拉曼光譜法等,并且已經開發出了便攜式儀器,因此正逐步從實驗室檢測向檢測快、耗時短且不限場地的現場檢測轉型。
1.3 在線快速檢測 對食品生產進行實時監測和過程分析時多用在線快速檢測的方法,該方法主要應用于食品生產加工企業。
快速檢測技術包括了多種技術檢測手段,其中應用較多的有化學比色分析檢測技術、生物化學快速檢測技術和酶抑制檢測技術。在對食品進行檢測時,以農藥殘留、添加劑、微生物等為主要檢測內容。隨著我國快速檢測技術飛速發展,它已成為我國食品檢測中一項非常重要的技術。
2.1 食品中農藥殘留快速檢測技術 農藥殘留快速檢測依照原理的不同可以分為三類:生物檢測、化學檢測和生化檢測,三類當中研究較為深入成熟的有免疫分析法、儀器分析法、生物傳感器法等。
2.1.1 免疫分析法 將現代測試技術與免疫技術相結合,形成一種超微量的測定技術方法即為免疫分析法,這種方法在九十年代被列入需要率先研究、開發、利用的農藥殘留分析技術。由于抗體具有專一性且親和力較好,因此這種方法比較精確。免疫分析法根據不同的檢測手段分為三大類:放射免疫法、酶免疫法、熒光免疫法。因為酶免疫法最為便捷因此近幾年對視頻農藥殘留的測定基本基本都運用該方法。酶免疫法具有特異性強,靈敏度高,分析容量大,使用方便快捷等特點。Eugeni Katsoudas采用酶聯免疫法檢測氨基甲酸酯類農藥的殘留,檢測下限為2ng/g。
2.1.2 儀器分析法 儀器分析法需要復雜的前處理,但是其檢測結果十分可靠。儀器分析法是農藥殘留檢測技術中十分重要的一種。目前比較復雜的樣品前處理步驟逐步趨向耗費低、耗時短、自動化、小型化、無污染。因其儀器設備一般比較龐大且耗資較高,因此對實驗人員的要求比較高,限制了該法在現場分析中的應用,因此儀器分析法在現場速測方面運用不多。
2.1.3 生物傳感器法 將農藥免疫技術與傳感技術相結合的方法就是生物傳感器法,該方法拓展了免疫分析技術的使用面。目前,農藥殘留分析技術的探究重點之一就是生物傳感器,該法已經在測量精確度、測定方法多樣性、設備自動化程度、適應現場檢測、減少反應時間等方面都有較大提高。特異性抗體與農藥相結合,發生反應形成的免疫傳感器,可以對相應農藥殘留定性、定量檢測。目前生物傳感器在使用壽命和分析數據的重現性方面仍有不足。但是生物傳感器具有十分強大的現場檢測能力,具有較大的發展前景。
2.2 食品中添加劑的快速檢測技術 近幾年來隨著食物添加劑使用量的快速上升,平均每人每年食用的添加劑可達四千克左右。無論是非法添加化工產品還是濫用食品添加劑,都能夠造成十分嚴重的食品安全問題。
目前我國檢測食品中添加劑含量方法是GC/HPLC檢測法,這種方法可靠性較差,檢測水平也較低,分光光度和薄層色譜比色法也有少量使用。GC/MS,HPLC-MS/MS確證技術等僅是起步階段。相較于我國的農藥、獸藥殘留檢驗技術,食品添加劑檢驗還未能研究開發出可投入使用的多成分同時檢驗技術。
2.3 食品中致病微生物的快速檢測技術 目前我國微生物污染食品造成的危害也比較嚴重。細菌性食物中毒這一食品感染具有極強的爆發性,同時又十分普遍,具有較大威脅性。傳統的致病微生物檢測方法步驟復雜,包括對微生物進行富集培養、選擇性分離、生化鑒定,這個過程不僅耗時長,而且精確度還低。免疫學方法相較于傳統方法而言,雖然有了部分改進,但是仍然存在周期長誤差大的缺點。如果用基因探針進行檢測,不僅實驗操作復雜,而且檢測花費大。所以研發便捷、經濟、可靠的微生物檢測方法來預防食品安全事件的爆發,是十分必要的。
2.3.1 基于PCR的檢測技術 PCR技術(聚合酶鏈反應)是一種在體外進行核酸特異性擴增的技術。它具有特異性強、靈敏度高、便捷等優點,并且對標本純度要求較低,可以不用將病毒或細菌及培養細胞分離開來,DNA粗制品即可作為擴增模板。從己知基因序列中找到被標記的引物片段,就可找到被擴增的目的基因,就能夠通過分子雜交法進行檢測。精確度能夠達到l~10CUF/g食品。Asi m曾利用PCR技術將牡蠣中1~10CUF/g的沙門氏菌檢測了出來。Ar nie曾利用RT-PCR(反轉錄PCR)法使食品中人腸病毒的檢出率得到了提升。
2.3.2 免疫學檢測 免疫學檢測的基本原理是抗原和抗體的特異性結合。不同微生物其抗原也不相同,他們能夠對生物體產生刺激進而產生的特異性抗體。抗原與抗體的特異性結合無法用肉眼辯別,因此需要示蹤物來表明兩者已經結合,這就是免疫標記技術。以標記方法為基礎所發展起來的檢測技術都得到了較為廣泛的應用。與基于PCR技術的檢測方法相比而言,免疫學檢測雖然在特異性和靈敏度方面較差,但其操作方法簡便,所需設備較少,更適用于基層的檢測工作。
快速檢測技術具有快速、準確、靈敏、便攜以及數據可溯源等優點,是未來食品安全檢測的趨勢,新技術的應用將極大影響著快速檢測產品的發展。但目前而言,快速檢測技術仍然存在許多不足之處,隨著科研人員對檢測技術研發力度的加大,不僅僅是常規的理化檢測技術,最新的技術也將大量應用到食品快速檢測中,這對完善我國食品安全檢測體系的構建起到積極的作用。