作者簡介:曾現富(1978—),男,山東臨沂人,本科,經濟師。研究方向:質量工程。
摘 要:本文分析了食品質量檢測技術的實施現狀,重點探討了檢測方法標準化程度不足、儀器設備精度和靈敏度限制以及現場快速檢測技術局限性等問題,提出了建立統一檢測標準體系、提升儀器性能及檢測靈敏度、開發便攜式快速檢測設備等對策,以期有效提升食品質量檢測的準確性、靈敏度和實用性,為保障食品安全提供重要技術支撐。
關鍵詞:食品質量檢測;標準化;儀器性能;快速檢測
Research on the Implementation Status and Countermeasures of Product Quality Testing Technology
ZENG Xianfu1, TIAN Weiqing2
(1.Comprehensive Law Enforcement Brigade of the Market Supervision and Administration Bureau of Yinan County, Linyi 276300, China;
2.Intellectual Property Protection Center of Yinan County Market Supervision Bureau, Linyi 276300, China)
Abstract: This article analyzes the current implementation status of food quality testing technology, with a focus on exploring issues such as insufficient standardization of testing methods, limitations in instrument and equipment accuracy and sensitivity, and limitations in rapid on-site testing technology. It proposes measures such as establishing a unified testing standard system, improving instrument performance and sensitivity, and developing portable rapid testing equipment, in order to effectively improve the accuracy, sensitivity, and practicality of food quality testing and provide important technical support for ensuring food safety.
Keywords: food quality testing; standardization; instrument performance; quick detection
近年來,隨著科技的進步和監管力度的加大,食品質量檢測技術不斷創新,為保障食品安全提供了有力支撐[1]。然而,在檢測技術實施過程中仍面臨諸多挑戰,如存在檢測標準不統一、設備精度不足等問題。本文旨在分析食品質量檢測技術的實施現狀,探討提升檢測效能的對策,以期為完善食品安全監管體系、保障公眾健康提供參考。
1 食品質量檢測的主要內容
食品質量檢測包括對食品的感官指標、理化指標、營養成分、微生物指標、有害物質含量和食品添加劑等項目進行檢測,其旨在全面評估食品的安全性和營養價值。感官指標包括色澤、氣味、口感和外觀等特性,這些是消費者直接感知的質量屬性。理化指標包括pH值、水分含量、比重和黏度等,這些參數反映了食品基本的物理化學性質。營養成分包括蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素和礦物質等,這些物質決定了食品的營養價值[2]。微生物指標是指食品中的病原菌和腐敗菌數量,直接影響食品安全和保質期。有害物質包括農藥殘留、重金屬、真菌毒素等潛在危害物質。食品添加劑使用情況應在國家標準規定的范圍內,確保其種類和用量符合法規要求。此外,食品質量檢測內容還包括食品包裝材料的安全性評估、轉基因成分鑒定,以及新興污染物如全氟化合物的含量測定。
2 食品質量檢測技術的類型
食品質量檢測技術的類型主要包括物理檢測、化學分析、生物學檢測和感官評價等。物理檢測技術利用食品的物理特性進行評估,如利用近紅外光譜法測定面粉中的蛋白質含量,或使用X射線衍射技術分析巧克力的結晶結構。化學分析技術基于化學反應原理,如高效液相色譜法可用于測定果汁中的維生素C含量,氣相色譜-質譜聯用技術可同時檢測蔬菜中的多種農藥殘留。生物學檢測技術主要針對微生物和生物活性物質,如聚合酶鏈反應技術可快速檢測肉制品中的沙門氏菌,酶聯免疫吸附試驗可用于檢測牛奶中的黃曲霉毒素B1[3]。感官評價技術則通過感官評價專家小組評估食品的色香味等特性。隨著科技發展,新興檢測技術不斷涌現,如基于石墨烯的電化學傳感器可實現重金屬離子的快速檢測,表面增強拉曼散射技術能夠無損檢測食品中的添加劑。此外,液相色譜-串聯質譜技術在獸藥殘留檢測中得到了廣泛應用,大大提高了檢測的準確性和靈敏度。
3 食品質量檢測技術實施現狀分析
3.1 檢測方法標準化程度不足
目前,我國食品質量檢測方法標準化程度還有待提高。以農藥殘留檢測為例,不同實驗室采用的前處理方法、檢測儀器種類和操作步驟各不相同,導致檢測結果差異較大[4]。液相色譜-串聯質譜法被廣泛用于農藥殘留檢測,但實驗室間采用的離子源類型、檢測模式、色譜柱種類等參數可能不同,使得定量檢測結果缺乏可比性。在食品中獸藥殘留檢測中,樣品基質復雜多樣,不同基質采用統一的提取純化方法往往難以達到最佳回收率和基質效應控制,影響檢測靈敏度。此外,國內外標準規定的獸藥殘留檢測方法也有差異,如歐盟規定氯霉素檢測采用液相色譜-串聯質譜法,而我國部分檢測單位仍沿用酶聯免疫吸附法,這兩種方法的檢出限相差近10倍。微生物檢測領域同樣面臨標準不統一的問題,如傳統沙門氏菌菌落計數法與新興的沙門氏菌核酸擴增技術結果差異明顯,但標準并未規定哪種方法較優。
3.2 儀器設備精度和靈敏度限制
當前,食品質量檢測技術雖然取得了長足進步,但儀器設備的精度和靈敏度仍然存在一定局限性。以重金屬檢測為例,電感耦合等離子體質譜是公認的“金標準”,但由于基質干擾效應,在復雜基質樣品中準確測定痕量重金屬依然困難。食品中砷的毒性與其存在的形式和價態有關,有機砷的毒性小于無機砷,三價砷的毒性大于五價砷,但目前常用的氫化物發生原子熒光光譜法難以區分不同價態的砷化物,易低估砷帶來的風險。對于一些極性較強的農藥,如氨基甲酸酯類,氣相色譜檢測法存在色譜峰拖尾、靈敏度不足等問題。針對低濃度有機污染物,如多氯聯苯和二噁英,大體積進樣技術可提高檢測靈敏度,但進樣量超過10 μL時,易導致色譜柱污染和基線漂移[5]。此外,大多數商品化快檢設備只能對特定指標進行定性或半定量分析,在準確度和重現性方面難以滿足監管需求。
3.3 現場快速檢測技術的局限性
現場快速檢測技術雖具有便捷、實時、高通量的優勢,但在實際應用中仍面臨諸多局限。以側向流動分析為代表的免疫層析技術被廣泛用于食品中農藥殘留、真菌毒素等有害物質的快速篩查,但由于抗體特異性不足,容易出現假陽性結果,導致不必要的產品召回和經濟損失。基于腺嘌呤核苷三磷酸( Adenosine Triphosphate, ATP)熒光法的微生物快速檢測技術可在數小時內獲得結果,但ATP本身并非微生物特有成分,食品基質中游離的ATP干擾會顯著影響檢測結果的準確性。近紅外光譜技術作為一種無損檢測手段,在肉制品脂肪酸組成分析、農產品品質無損評估等領域展現出良好應用前景,但其模型的泛化能力有限,且易受到樣品狀態、環境溫濕度等因素的影響,在復雜基質中的穩健性有待提高。此外,大多數快速檢測設備缺乏有效的現場校準手段,試劑盒的質量不穩定,使檢測結果缺乏可追溯性。
4 食品質量檢測技術實施對策研究
4.1 建立統一的檢測標準體系
為建立統一的食品質量檢測標準體系,首要任務是加強標準制定過程中的科學性和規范性。在標準起草階段,應廣泛聽取產學研各界意見,開展多輪討論和試驗驗證,確保標準方法的可行性和重復性。以農藥殘留檢測為例,標準應明確規定采用高效液相色譜-串聯質譜法作為優選方法,并統一離子源類型、色譜柱種類等關鍵參數,詳細說明樣品前處理步驟和質控要求,從而保證不同實驗室的檢測結果具有一致性和可比性。對于新型污染物,如全氟化合物,應加快推進標準檢測方法的研究制定,利用高分辨質譜技術建立精確的定性定量方法,為后續風險評估和限量標準制定奠定基礎。在標準實施過程中,要開展持續的標準驗證和能力驗證活動,組織實驗室開展比對試驗,及時發現和解決檢測過程中出現的問題。對于不同技術原理的檢測方法,如微生物檢測中的傳統培養法和現代分子生物學技術,標準應規定兩類方法的適用范圍和結果判定規則,避免單一方法的局限性。此外,還應該積極參與國際標準化組織、國際食品法典委員會等機構的標準制修訂工作,借鑒、吸收國外先進的經驗,提升我國食品質量檢測標準的國際同等性。
4.2 提升儀器性能及檢測靈敏度
針對當前儀器精度和靈敏度的局限性,可從多方面入手進行優化和改進。在重金屬檢測方面,可引入高分辨率質譜技術,如飛行時間質譜或孔徑電阻率質譜,通過精確測定元素的同位素比率,提高基質干擾下痕量重金屬的定量準確度。同時,優化樣品前處理方案,采用基質固相分散、分子印跡聚合物等新型提取介質,可顯著降低基質效應,提高檢測選擇性。對于極性農藥殘留,可發展在線衍生化策略,通過柱前或柱后衍生反應引入特異性基團,延長待測物的保留時間,改善檢測靈敏度。在大體積進樣方面,可采用保護介質或多維色譜分離等技術,有效避免進樣量過大導致的峰形寬和色譜柱污染等問題。針對復雜基質中低濃度污染物的檢測,可發展高靈敏度的表面增強拉曼光譜、納米材料修飾的電化學傳感器等新型傳感技術。通過優化納米材料的結構和形貌,可顯著提高目標物在傳感界面的富集效率,實現痕量污染物的高靈敏檢測。此外,通過建立多組學聯用技術平臺,如將代謝組學與化學計量學相結合,可深入挖掘不同污染物與食品基質成分間的內在聯系,實現食品污染的“化學條形碼”式檢測,為食品安全風險預警提供新思路。提升食品質量檢測儀器設備的性能,需要進行深入研究,優化儀器結構和檢測方法,提高分析手段的靈敏度、準確度和選擇性,同時引入創新性的技術手段,擴寬傳統分析方法的應用范圍,實現復雜食品基質中痕量有害物質的精準定性、定量分析。
4.3 開發便攜式快速檢測設備
食品安全監管對現場快速檢測提出了更高的要求,這就需要加快開發適用于復雜環境的便攜式快速檢測設備。免疫層析技術是當前最常用的現場快速檢測手段之一,但受限于抗體的特異性和靈敏度。通過篩選親和力更高、特異性更強的抗體,優化納米材料標記技術,顯著提升免疫層析試紙的檢測靈敏度和準確性,降低假陽性率。將核酸適配體等新型識別分子引入層析試紙,可進一步擴寬檢測對象的種類,實現更多污染物的便攜式檢測。ATP熒光法雖然操作簡便,但極易受非微生物來源ATP的干擾。開發特異性強的ATP提取試劑,建立基于微流控芯片的樣品自動處理系統,可有效去除游離ATP的干擾,提高微生物檢測的準確性。對于食品品質的無損檢測,可基于近紅外光譜、拉曼光譜等技術,研制集成化的光譜檢測模塊,實現光源、光譜儀等部件的小型化集成。同時,優化光譜采集參數,拓展光譜預處理方法,并引入遷移學習等策略,提高定量模型的魯棒性和泛化能力。針對現場快速檢測設備質量控制難的問題,急需建立科學完善的現場檢測質控體系。制定標準化的設備性能評價規范,開展第三方質量評估,建立追溯至國家計量基準的現場校準方法。同時,積極推動現場檢測信息化建設,通過二維碼、射頻識別等技術實現檢測全過程的信息化管理,建立完善的檢測溯源機制。
5 結語
本文剖析了食品質量檢測技術實施中面臨的主要挑戰,提出了切實可行的對策建議。通過建立統一標準體系、提升儀器性能、開發便攜式設備等措施,可顯著提高檢測技術的準確性、靈敏度和適用性。未來應著重于新型檢測技術的開發與應用,如納米材料傳感器、多組學聯用平臺等,同時加強檢測數據的智能化分析與風險預警,構建全方位、立體化的食品質量安全保障體系,為維護公眾健康提供堅實的科技支撐。
參考文獻
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