食品安全快速檢測技術研究

作者簡介：范秋佳（1984—），男，河北唐山人，碩士，工程師。研究方向：食品安全。

摘 要：隨著經濟社會的快速發展，食品安全日益成為媒體和大眾關注的焦點。本文簡要概述食品快檢技術發展背景及應用現狀，探討微生物快檢技術、免疫分析檢測法、理化反應技術，以及色譜、波譜分析技術等在食品檢測中的應用，并對食品快檢技術的發展前景進行展望。

關鍵詞：食品檢驗；快速檢測技術；應用方法；微生物

Research on Fast Food Safety Detection Technology

FAN Qiujia， DENG Rui

（Market Supervision Administration of Tangshan Municipality， Tangshan 063000， China）

Abstract： With the rapid development of the economy and society， food safety has increasingly become a focus of media and public attention. This article provides a brief overview of the development background and current application status of food rapid detection technology. It explores the applications of microbial rapid detection technology， immunoassay detection method， physicochemical reaction technology， chromatography， spectral analysis technology， etc. in food detection， and looks forward to the development prospects of food rapid detection technology.

Keywords： inspection technology of food; rapid inspection technology; application methods; microorganism

在經濟高速發展的當下，人們對食品安全有了更高的要求，食品安全已成為媒體和大眾關注的焦點。現階段我國食品安全風險主要來源：微生物污染，如細菌（沙門氏菌、大腸桿菌等）、病毒（諾如病毒等）、真菌（如霉菌等）及其產生的毒素；化學污染，包括農藥殘留、獸藥殘留、重金屬超標（如鉛、鎘等）；食品添加劑濫用（如超范圍、超劑量使用食品添加劑）；環境污染，水、土壤、空氣等環境的污染可能會間接影響食品安全[1-2]。面對紛繁復雜的食品安全形勢，便捷、高效、快速的食品安全檢測技術應運而生，為確保食品安全提供了技術支撐。

1 食品安全快速檢測

食品安全快速檢測是指利用簡便、快捷的分析技術和手段，對食品中的有害物質、污染物、營養成分等進行快速檢測的方法。食品安全快速檢測技術（以下簡稱快檢技術）具有檢測速度快、操作簡便、成本相對較低等特點，能在較短時間內（幾分鐘到幾小時）得出檢測結果，不需要復雜的儀器設備，且無須經過煩瑣的樣品前處理過程。常用的食品安全快速檢驗技術有薄層層析色譜法、ATP熒光檢測法、比色分析法、聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）、免疫分析法以及波譜分析技術等。這些快速檢測方法可以應用在現場或基層檢測中，如農貿市場、食品生產企業、監管部門現場抽檢等，能及時發現食品安全問題，保障公眾的食品安全。

2 食品安全檢驗中常用的快檢技術

2.1 薄層層析色譜法

薄層層析色譜是將固定相均勻地涂敷在玻璃板、鋁箔等載體上形成平面薄層，將樣品點在薄層的一端，以適當的展開劑在薄層上進行展開。由于不同物質在固定相和展開劑中的分配系數和遷移速率不同，形成彼此分離的斑點。通過對這些斑點的位置、形狀、顏色等進行觀察和分析，可以實現對樣品中各組分的定性和定量分析。該方法對小分子有機物（如農藥、食品添加劑）的檢測有很好的效果，但因其對生物大分子，如蛋白質、多肽的分離和鑒定效果不甚理想，在食品安全快檢技術的發展應用中受到了制約。

2.2 基于細菌計數法的微生物檢測技術

基于細菌計數法的微生物檢測技術是一類重要的技術手段，常見的計數法有固相細胞計數法（Solid Phase Cytometry，SPC）和流式細胞計數法（Flow Cytometry，FC）。其中，SPC能夠快速且有效地檢測單細胞細菌，該方法利用特定的技術或設備，能夠在較短時間內對樣品中的單細胞細菌進行計數，從而實現對食品微生物的快速檢測。FC是一種利用流式細胞儀進行快速測量、分析和分選的技術。它基于細胞在一個線性流動通道中通過激光束時，根據激光與細胞產生的散射光信號和熒光信號，對細胞進行定量、定性及分類。流式細胞計數方法在生物學、醫學、食品安全等領域具有廣泛的應用價值。

2.3 免疫分析檢測法

免疫分析檢測法是一類基于抗原與抗體特異性結合反應的檢測方法。該方法的基本原理是通過標記抗原或抗體，使其在與待測物質反應時產生可檢測的信號，從而實現對目標物質的定量或定性分析。常見的免疫檢測法包括酶聯免疫吸附法、免疫熒光法、膠體金免疫層析法等。

2.3.1 酶聯免疫吸附法

自20世紀70年代酶聯免疫吸附（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）技術誕生起，因其具備簡單快捷、特異性高、敏感性強等優點，便被廣泛運用在大量樣本的篩檢工作中，成為食品安全檢驗領域應用極為廣泛的方法之一。酶聯免疫吸附法屬于一種固相免疫分析手段，首先將抗原包被于固相載體上，隨后抗體與抗原特異性結合后會被固定在固相載體上，加入底物顯色后，依據顯色反應的深淺實現對待測物的定性、定量分析。ELISA快檢技術具有較高的特異性，能準確識別目標物質，降低假陽性結果的發生概率。此外，該技術還具有較高的靈敏度，可以檢測到微量的目標物，且操作簡單，不需要復雜的儀器設備和專業技能，成本相對較低，適合大規模應用。

2.3.2 膠體金免疫層析技術

膠體金免疫層析技術（Colloidal Gold Immunoch-

romatography Assay，CGIA），又稱為納米金免疫層析法，是以膠體金為顯色媒介，利用免疫學中抗原抗體能夠特異性結合的原理，在層析過程中完成這一反應，從而完成檢測。膠體金是由氯金酸水溶液在還原劑的作用下，聚合成特定大小的金顆粒，這些顆粒依靠靜電作用形成一種穩固的膠體狀態，也被稱為金溶膠。其有著高電子密度、介電特性以及催化作用，能夠和眾多生物大分子進行結合，并且不會對其生物活性造成影響。免疫膠體金標記技術是將膠體金當作示蹤標志物，借助膠體金在堿性環境中帶有負電荷的特性，和蛋白質分子的正電荷基團憑借靜電吸引從而形成穩固的結合，這種結合對于所標記蛋白質的生物活性并不會產生影響。膠體金免疫層析技術具有高特異性、高靈敏度及操作簡便的特點，可用于食品中農藥殘留、重金屬污染、添加劑超標等的檢測。

2.4 PCR技術

聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種分子生物學技術，可看作是生物體外的特殊DNA復制。該技術依賴于DNA的熱穩定性和半保留復制原理，通過重復的溫度循環實現目標DNA的指數級增長。每個循環包括3個主要步驟：變性（將雙鏈DNA加熱分離成單鏈）、退火（冷卻讓引物結合到目標DNA上）、延伸（在DNA聚合酶作用下合成新的DNA鏈）。經過多個循環后，可以產生數百萬至數十億份的目標DNA拷貝。與傳統微生物檢測技術相比，PCR技術檢測靈敏度高，能夠檢測出極微量的目標微生物；特異性高，可以準確識別特定的微生物；檢測速度快，能在較短時間內得出結果[3]。目前，PCR快檢技術在食源性致病菌（如沙門氏菌、李斯特菌、金黃色葡萄球菌等）的檢測方面表現出巨大的應用優勢。

2.5 ATP生物熒光檢測法

三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）是一種高能磷酸化合物。在細胞中，它與二磷酸腺苷（Adenosine Diphosphate，ADP）的相互轉化可實現貯能和放能。生物學發光檢測法使用熒光蟲素和熒光蟲素酶可使ATP釋放出能量產生磷光，光的強度就代表ATP的量，從而推斷出菌落總數。目前，ATP生物熒光測定技術已被廣泛應用在食品安全監測、醫療衛生環境評估、藥品生產質量控制以及公共衛生事件響應等多個領域。在食品安全監測中，該技術可用于食品餐飲具、廚房設備和表面微生物污染狀況的檢測，能有效確保食品衛生安全。

2.6 比色分析法

比色分析法的原理是以生成有色化合物的顯色反應為基礎，利用有色物質溶液的顏色與其濃度的比例關系（朗伯-比爾定律），憑借目測或者運用分光光度計測量有色化合物溶液的顏色深淺程度，從而判斷待測物的濃度。采用比色法的化學反應必須具有專一性和靈敏性的特點，反應所生成的有色化合物保持恒定，生成產物與顯色劑有明顯的顏色

差異。

目前，基于比色分析法的快檢試劑盒有亞硝酸鹽、二氧化硫、吊白塊、甲醛等，其原理均是待測物與顯色劑發生化學反應生成特定顏色溶液，通過目測法比較待測溶液和標準溶液的顏色深淺差異，確定待測物的濃度。與傳統檢測方法相比，該方法具有對操作人員專業基礎要求低、便于攜帶、可快速讀取檢驗結果等優點，適用于食品安全現場執法和重大活動餐飲保障工作[4]。

2.7 波譜分析技術

波譜分析技術是利用特定波長或頻率范圍的電磁輻射照射樣品，物質會對這些輻射產生吸收、散射或發射等響應。這些響應與物質的分子結構、原子組成等密切相關，通過對這些響應信號的分析和解讀，可以獲取關于物質的成分、結構、化學狀態等信息。波譜分析技術憑借其獨特優勢，已成為食品快速檢測的有力工具。目前，在食品快速檢測領域應用較為廣泛的波譜技術主要為紅外光譜技術。紅外光譜技術可用于檢測和鑒別食品中的添加劑、污染物和有害物質。例如，可通過紅外光譜技術對食品中農藥殘留、重金屬等成分進行分析，進而判斷其含量和種類是否符合食品安全標準[5]。近紅外光譜技術能在短時間內對食品的基本成分進行無損分析，如快速判斷糧食作物中的水分、蛋白質含量是否達標，檢測水果中的糖分含量等。

2.8 微流控芯片技術

微流控芯片又稱生物芯片，微流控技術可以把常規生化分析中的采樣、稀釋、加試劑、反應、分離和檢測等整個實驗過程與功能集成在一塊小小的硅基、金屬等固相材質上，形成一種包括多種微納米管道和多個微納米體積的反應腔體的微型芯片，讓可控流體貫穿于整個系統中，從而實現常規生化實驗室的各項功能，為即時診斷、環境保護、食品安全等應用領域服務。

微流控芯片技術具有精準、高通量、儀器小型化、樣本用量小以及試劑消耗少等優點。但是，該技術在食品檢驗領域的應用面臨著核心技術規范和標準不完善、生產成本較高、人才缺乏等問題。通過科學研究和技術創新，相信未來微流控芯片技術將進一步發展。

3 結語

與傳統檢驗方法相比，食品安全快檢技術具有檢測速度快、準確度高、操作簡便和適應性強等優點。這些優點使得食品安全快檢技術在食品安全監管中發揮著越來越重要的作用，為保障食品安全提供了有力支持。在食品生產企業，食品快檢技術可以用于原材料的驗收和產品的出廠檢驗，確保產品質量；在市場監管部門，食品快檢技術能夠滿足大規模的樣品抽檢，有效震懾不法行為。然而，食品安全快速檢驗技術也存在一定的不足，對于某些復雜的食品基質的檢測準確性有待提高。隨著科技的不斷進步，這些技術正在不斷改進和發展。

參考文獻

[1]霍建宇，盧天齊，安立華.藥品快檢技術在藥品監管中的應用探究[J].首都醫藥，2012，19（4）：17-18.

[2]王韋達，楊睿，鄭彥婕，等.國內外食品快速檢測方法評價技術研究[J].食品與藥品，2024，26（1）：96.

[3]石思文.淺析PCR技術在食品微生物檢測中的應用[J].中國食品工業，2023（22）：72-74.

[4]張素霞.食品安全快速檢測技術研究[J].中國食物與營養，2008，14（2）：12-15.

[5]孟欣，溫福田，趙海鑫.食品檢測實驗室內部質量控制技術[J].食品安全質量檢測學報，2019，10（22）：7819-7821.