◎ 林麗麗
(遼寧省綏中縣檢驗檢測認證中心,遼寧 葫蘆島 125200)
食品衛生與安全是全球關注的核心議題,關乎億萬消費者的日常健康和生活品質。隨著全球化和食品工業的快速發展,食品的生產、加工和銷售涉及更為復雜的供應鏈,為保障食品安全帶來的巨大挑戰。過去幾十年中,時有發生的食品安全事件讓公眾對食品來源和內容產生了深切的擔憂。高效、準確的食品檢測技術和方法,成為確保食品安全的關鍵環節,這不僅需要相關檢測部門對食品中可能存在的危險因素進行快速識別,還要跟蹤、分析食品的來源和處理過程,確保食品從農田到餐桌的每一步都達到嚴格的衛生和安全標準。對此,本文通過深入探討食品衛生檢測的技術與方法,旨在為食品產業及相關研究者提供參考。
食品檢測技術的發展,從早期的簡單感官判斷,演變到如今的高精尖技術,映射了科技進步對食品安全保障的重要貢獻。隨著食品安全問題的日益凸顯,社會對檢測技術的需求也呈現出多樣化、高效率和高精度的特點。
傳統的食品檢測方法基于經驗和基礎實驗操作,為早期食品安全提供了基本的評估框架。傳統方法包括感官觀察、基本的化學分析和微生物培養技術,食品的顏色、氣味和口感的變化,是食品變質的早期跡象。微生物培養,盡管檢測周期較長,但為確定食品中潛在的微生物污染提供了依據;化學分析,如滴定和色譜等,可初步鑒別食品中的某些有害物質。然而,這些方法在準確度、靈敏度和檢測效率上的局限性,容易受到人為干擾或誤判。隨著食品工業的復雜性增加和消費者對食品安全要求的提高,傳統方法已逐漸被更先進、快速和準確的檢測技術所補充或替代。
分子生物學方法在食品檢測中扮演著日益重要的角色,為食品安全鑒定帶來了革命性的突破。例如,聚合酶鏈式反應(PCR)和酶聯免疫吸附測定(ELISA),允許研究者在分子級別上對食品樣本進行精確、靈敏的分析;PCR技術,利用特定的啟動子擴增目標DNA片段,使得微量的病原體或基因改造成分可以迅速被檢測并量化。相比之下,ELISA利用抗原-抗體的特異性反應,可定量檢測食品中的特定蛋白或毒素。這些方法相較于傳統技術,不僅檢測速度快、靈敏度高,而且能針對性地檢測微生物、基因改造物和其他分子污染物。需要注意的是,分子生物學方法需要在專業化的實驗室環境中進行,需要專業訓練的操作者和特定的試劑。
當前,傳感器技術在食品檢測中的應用已經逐漸嶄露頭角,為食品安全提供了新的、高效的檢測手段。基于特定的工作原理,傳感器可以實時、連續地對目標分子或物質進行檢測。例如,電化學傳感器可通過測量食品樣品中的電化學變化來定量某些特定化學物質;生物傳感器可以利用生物識別元件(如抗體或酶)與目標物質之間的相互作用來生成可檢測的信號。隨著納米技術的進步,納米傳感器已開始應用于食品檢測,憑借其出色的靈敏度和選擇性為食品安全提供了保障。盡管傳感器技術在食品檢測中展現出巨大的潛力,但在實際應用中還需要克服一些挑戰,如傳感器的穩定性、再現性以及與其他檢測方法的整合[1]。總體來看,鑒于其實時監測的能力和相對較低的操作復雜性,傳感器技術無疑將為食品安全檢測領域帶來更廣闊的發展空間。
質譜技術通過測量粒子的質量或質荷比,提供關于分子或離子的詳細信息,可用于檢測食品中的復雜有機物,如農藥殘留、食品添加劑和環境污染物等。將質譜技術與色譜技術,如氣相或液相色譜等相結合,能提供更加全面的食品組分分析。另外,光譜技術,如紅外光譜、紫外-可見光譜和核磁共振,通過分析物質對光或電磁波的吸收、散射或發射,具備高靈敏度、高準確性和高分辨率,能夠揭示食品中分子的結構和性質。為確保結果的準確性,操作者需具備相應的專業知識,確保儀器的準確性和穩定性。由此可見,高端技術不僅推進了食品科學的研究,也為食品行業帶來了更為嚴格和精確的質量監控手段。
迅速檢測技術應運而生,旨在滿足當前食品行業對快速、實時檢測的迫切需求,特別是在食品生產和供應鏈中的關鍵節點,通常以時間效率和簡化的操作為主要特點,使非專業人員也能進行有效的食品檢測。
當前,便攜式手持檢測設備已經開發出來,用于迅速檢測食品中的病原體或有害化學物質。其中,生物條碼和免疫層析試紙條是常見的例子,能在數分鐘內提供結果,且對于諸如食品病原體、抗生素殘留或某些食品添加劑的檢測具有出色的靈敏度和特異性。盡管迅速檢測技術提供了即時的答案和操作上的便利,但仍需相關部門在標準化、準確性和再現性方面進行細致的驗證。未來,隨著技術的進一步發展和優化,迅速檢測技術有望成為食品安全監管和食品行業的重要工具,保障食品供應鏈的質量和安全[2]。
微生物在食品中的存在與增長是食品安全領域的核心關注點,因為某些微生物可能導致食源性疾病,甚至可能致命。微生物檢測的目的是鑒定和量化食品中的有害微生物,如沙門氏菌、李斯特菌、大腸桿菌和霉菌。傳統的微生物檢測方法通常基于微生物培養,需要在特定的營養培養基上培養微生物,隨后進行鑒定。然而,現代食品供應鏈要求更快速的結果。當前,分子生物學技術如聚合酶鏈式反應(PCR)能夠在數小時內精確地檢測目標微生物的基因,提供快速、準確的結果,已經廣泛應用于食品微生物檢測。此外,免疫測定技術,如酶聯免疫吸附測定(ELISA),利用抗原和抗體之間的特異性相互作用檢測特定微生物,為食品微生物檢測提供了重要手段。
農藥在現代農業中是提高產量和控制害蟲、病菌的關鍵手段,但食品中的農藥殘留可能對人類健康造成潛在風險。因此,對食品中的農藥殘留進行準確的檢測至關重要。高效液相色譜(HPLC)和氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)是當前殘留農藥檢測的主導技術。HPLC可以分離復雜的樣品矩陣,檢測多種農藥殘留,GC-MS利用質譜技術具有高度的靈敏度和特異性,其檢測結果不僅能夠鑒定農藥種類,還能量化其在食品中的濃度,確保其低于法定的最大殘留限量。此外,為了應對大規模的樣品處理和多種農藥的同時檢測需求,多殘留分析方法也已經得到開發,可以在同一次分析中檢測多達數百種農藥[3]。
食品添加劑和色素被廣泛應用于食品加工中,以改善食品的口感、質地、顏色和保存性。某些添加劑和色素的不當或過量使用,可能引起健康問題。因此,確保其在食品中的濃度符合法定標準成為相關部門的工作重點。液相色譜-質譜聯用(LC-MS)和核磁共振(NMR)技術是當前食品添加劑和色素檢測的主要手段。LC-MS結合了液相色譜的分離能力與質譜的靈敏度和特異性,能夠準確鑒定和量化復雜食品矩陣中的多種添加劑和色素;NMR提供了分子水平的結構信息,即使是未知或未標定的添加劑和色素也可以被鑒定。因此,其不僅可檢測已知和合法的添加劑和色素,也可以檢測那些非法或潛在有害的添加劑[4]。
重金屬和其他有害物質的潛在入侵,已成為食品安全的一大關注焦點。有害物質,如鉛、汞、鎘和砷,可能通過污染的土壤、水源或者食品加工過程進入食品鏈,長期攝入超出安全標準的量可能對人體健康造成嚴重傷害[5]。原子吸收光譜法(AAS)和電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)是目前重金屬檢測的主要工具。其中,AAS利用金屬原子對特定波長光的吸收能力進行定量;ICP-MS結合了質譜的特異性和靈敏度,可同時檢測多種金屬和非金屬元素。此外,X射線熒光光譜(XRF)也被用于對食品中金屬含量的快速無損檢測;對于食品中的其他有害化合物如多氯聯苯(PCBs)和多環芳烴(PAHs)的檢測,GC-MS成為主導技術。
在食品產業鏈復雜性不斷增加的背景下,不論是傳統方法,還是先進的生物技術,都在確保食品安全方面起到了不可替代的作用。針對具體的食品安全挑戰,如微生物、農藥殘留、食品添加劑和重金屬的檢測,現代技術的進步,為相關檢測部門提供了更為全面的風險評估手段。隨著消費者對食品安全和質量日益增長的關注,相關部門持續加以技術創新,成為確保食品安全的關鍵。未來,相信新的技術將不斷涌現,使食品檢測更為迅速、準確和便捷。