我國(guó)食品快檢技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用分析

◎ 武曉娟

（孝義市市場(chǎng)監(jiān)督管理局，山西 孝義 032300）

1 快速檢測(cè)技術(shù)的意義

快速檢測(cè)技術(shù)作為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)的有益補(bǔ)充，是食品安全監(jiān)管人員的有利工具，可快速檢測(cè)食品成分及食品中的有害因子如致病菌、生物毒素、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、重金屬、食品添加劑和過(guò)敏原等。

2 快速檢測(cè)方法及發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 生物分析技術(shù)

2.1.1 免疫標(biāo)記技術(shù)

免疫標(biāo)記技術(shù)是將抗原抗體反應(yīng)與標(biāo)記技術(shù)結(jié)合對(duì)待測(cè)物進(jìn)行定性定量檢測(cè)的方法，具有高度精確、靈敏、特異的特點(diǎn)。根據(jù)不同的標(biāo)記物（酶、膠體金、化學(xué)發(fā)光物質(zhì)、放射性核素和熒光素）不同，可分為酶聯(lián)免疫法、膠體金免疫層析法、化學(xué)發(fā)光免疫分析法、放射免疫法和熒光免疫法。

（1）酶聯(lián)免疫法（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）原理是將抗原或抗體固相化及對(duì)抗原或抗體進(jìn)行酶標(biāo)記，根據(jù)酶作用底物后的顯色變化來(lái)判斷試驗(yàn)結(jié)果，其敏感度可達(dá)ng水平，被廣泛應(yīng)用于生物毒素、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、致病微生物、食物過(guò)敏原、轉(zhuǎn)基因成分和激素等的檢測(cè)。目前我國(guó)已有很多種酶聯(lián)免疫試劑盒、酶標(biāo)分析儀以及可全自動(dòng)完成ELISA試驗(yàn)的全自動(dòng)酶免分析儀。農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面，幾乎所有農(nóng)藥都建立了ELISA檢測(cè)方法；真菌毒素檢測(cè)方面，有針對(duì)赭曲霉毒素A、黃曲霉毒素B1、T2毒素、玉米赤霉烯酮和玉米赤霉醇等多種ELISA檢測(cè)試劑盒；獸藥殘留檢測(cè)方面，有針對(duì)磺胺類、氟喹諾酮類、β類激動(dòng)劑和抗生素等多種ELISA檢測(cè)試劑盒。

（2）膠體金免疫層析技術(shù)以膠體金為標(biāo)記物是利用抗原抗體能特異性結(jié)合的原理，在層析過(guò)程中完成這一反應(yīng)，達(dá)到檢測(cè)的目的。操作簡(jiǎn)單快速、無(wú)需任何附加試劑和設(shè)備、測(cè)試條成本低，可應(yīng)用于快速檢測(cè)獸藥殘留、農(nóng)藥殘留、致病微生物、真菌毒素、過(guò)敏原和動(dòng)物傳染病毒[1]。目前國(guó)內(nèi)已有針對(duì)重金屬鉛鎘、大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、β類激動(dòng)劑、抗生素、真菌毒素和違禁添加物等的膠體金檢測(cè)試紙條和膠體金檢測(cè)儀。

（3）化學(xué)發(fā)光免疫分析法是以化學(xué)發(fā)光物質(zhì)為標(biāo)記物，結(jié)合抗原抗體的特異性反應(yīng)，分析檢測(cè)酶、抗原、抗體、激素、維生素、脂肪酸和藥物等的分析技術(shù)。具有方便快速、靈敏度高（可測(cè)定極限達(dá)到10-17～10-19mol·L-1）、可測(cè)定濃度范圍寬和試劑穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。目前我國(guó)已有針對(duì)β類激動(dòng)劑、抗生素、真菌毒素、違禁添加物的多種化學(xué)發(fā)光檢測(cè)試劑盒。

2.1.2 PCR檢測(cè)技術(shù)

PCR技術(shù)原理是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)基因的擴(kuò)增，具有高靈敏度和強(qiáng)針對(duì)性。有常規(guī)PCR、多重PCR、免疫PCR、反轉(zhuǎn)錄PCR和實(shí)時(shí)熒光定量PCR等多種種類，可用于轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)、微生物檢測(cè)、肉類識(shí)別、動(dòng)物源性成分、植物源性成分測(cè)定、食品原料種類和原產(chǎn)地鑒定。在微生物檢測(cè)方面，具有方便、快捷、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可檢測(cè)出食品中金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、肉毒桿菌和乳酸菌等微生物[2]。其中實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)在食物過(guò)敏原的檢測(cè)中應(yīng)用廣泛。我國(guó)已有PCR儀器的研發(fā)和生產(chǎn)能力，配套的核心試劑生產(chǎn)技術(shù)也日趨成熟。

2.1.3 生物傳感器技術(shù)

生物傳感器是一種對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器，由生物識(shí)別元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和檢測(cè)器等幾部分組成。有酶?jìng)鞲衅?、微生物傳感器、?xì)胞傳感器、組織傳感器以及磁弛豫免疫傳感器、表面等離子共振免疫傳感器、納米傳感器和熒光傳感器等多種類型的傳感器，具有靈敏度高、選擇性好、檢測(cè)成本較低和簡(jiǎn)單便攜等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于農(nóng)獸藥殘留、微生物和生物毒素、食品成分、食品添加劑、食物過(guò)敏原及食品鮮度等的測(cè)定分析，在食品安全及品質(zhì)控制現(xiàn)場(chǎng)和在線檢測(cè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。其中表面等離子共振生物傳感器（Surface Plasmon Resonance Biosensor，SPR）檢出限低、靈敏度高、檢測(cè)所需時(shí)間短，在獸藥、違禁藥物檢測(cè)中應(yīng)用廣泛。在農(nóng)殘檢測(cè)方面，生物傳感器比ELISA法靈敏度高、速度快、檢出限低。

2.1.4 生物芯片技術(shù)

生物芯片技術(shù)將抗體有序地固定于載體上，用標(biāo)記熒光抗菌素體的抗體與芯片作用，利用熒光掃描儀或激光共聚焦掃描技術(shù)，測(cè)定芯片上各點(diǎn)的熒光強(qiáng)度，通過(guò)熒光強(qiáng)度分析測(cè)定物質(zhì)的含量，具有高通量并行性，一次可同時(shí)檢測(cè)成千上萬(wàn)種物質(zhì)，獲得大量數(shù)據(jù)。按照芯片上固化的生物材料的不同，可以將生物芯片劃分為基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、多糖芯片和神經(jīng)元芯片，運(yùn)用最廣的是基因芯片，可應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品、獸藥殘留、細(xì)菌霉菌、食源性病毒、食品營(yíng)養(yǎng)及毒理學(xué)方面的檢測(cè)。在細(xì)菌檢測(cè)方面，速度快、精度高、靈敏度比PCR至少高出1個(gè)數(shù)量級(jí)；在轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)方面，比ELISA法和PCR技術(shù)檢測(cè)效率高；在食品過(guò)敏原檢測(cè)方面，比生物傳感器和實(shí)時(shí)定量熒光PCR檢測(cè)效率高。

2.2 化學(xué)分析技術(shù)

2.2.1 比色分析法

比色分析法以生成有色化合物的顯色反應(yīng)為基礎(chǔ)，通過(guò)試紙顏色變化或試管中溶液顏色變化實(shí)現(xiàn)樣品定性或定量檢測(cè)。操作相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)果顯示直觀，以試紙和試劑盒形式廣泛應(yīng)用于食品快檢中，幾乎可以檢測(cè)所有的有害物質(zhì)和食品成分。試紙色譜比色法用于快速測(cè)定蘇丹紅、瘦肉精等有害物質(zhì)；試紙比色法定性農(nóng)殘、半定量測(cè)定食用油酸價(jià)、過(guò)氧化值等；試管比色法可半定量測(cè)定亞硝酸鹽、甲醇、二氧化硫等；納米金比色法用于抗生素殘留、農(nóng)藥殘留、違禁添加物如三聚氰胺、瘦肉精的檢測(cè)。目前，我國(guó)已有一系列針對(duì)不同檢測(cè)目標(biāo)的多種試劑盒和便攜式儀器，如磷含量農(nóng)藥速測(cè)卡、大腸桿菌檢測(cè)紙片、硝酸鹽檢測(cè)試紙條、便攜式甲醇速測(cè)儀、食品添加劑速測(cè)儀、農(nóng)藥殘留速測(cè)儀以及可檢測(cè)亞硝酸鹽、甲醛、吊白塊、二氧化硫、硼砂、人造色素、鉛和氨基態(tài)氮等物質(zhì)的快檢試劑盒和多參數(shù)食品安全速測(cè)儀。

2.2.2 酶抑制檢測(cè)技術(shù)

酶抑制檢測(cè)技術(shù)是利用有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥對(duì)動(dòng)物體內(nèi)乙酰膽堿酶（Acetylcholinesterase，AChE）具有抑制作用的原理，在乙酰膽堿酯酶及其底物（乙酰膽堿）的共存體系中加入農(nóng)產(chǎn)品樣品提取液進(jìn)行檢測(cè)的方法。雖只能檢測(cè)對(duì)AChE具有抑制作用的有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，檢測(cè)精度不高，有時(shí)還有假陽(yáng)性，但由于方法簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、成本低，所以基于酶抑制法開(kāi)發(fā)的農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀廣泛應(yīng)用于農(nóng)殘快篩。

2.3 光譜檢測(cè)技術(shù)

光譜檢測(cè)技術(shù)具有快速無(wú)損、操作方便、高精度等特點(diǎn)，常用的有可見(jiàn)光分光光度法、熒光分光光度法、近紅外光譜法和拉曼光譜法。

（1）熒光分子光譜技術(shù)是根據(jù)基態(tài)分子吸收能量后發(fā)射的熒光特性和強(qiáng)度對(duì)待測(cè)物進(jìn)行定性或定量分析的技術(shù)。熒光光譜檢測(cè)技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合的分析方法有同步-導(dǎo)數(shù)熒光光譜分析、三維熒光光譜分析、與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的熒光光譜分析、熒光生物傳感器以及與金屬納米材料相結(jié)合的熒光光譜分析，更進(jìn)一步拓寬了熒光光譜技術(shù)的應(yīng)用廣度[3]。熒光分光光度法靈敏度比分光光度法高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，選擇性更好，更能滿足痕量分析的需要，可應(yīng)用于檢測(cè)農(nóng)獸藥殘留、食源性致病菌、食品添加劑和黃曲霉毒素等有害物質(zhì)以及食用油、牛奶的成分和品質(zhì)分析等。目前，應(yīng)用廣泛的產(chǎn)品主要有真菌毒素?zé)晒鈨x、食用菌熒光增白劑檢測(cè)儀、手持式ATP熒光檢測(cè)儀等。

（2）近紅外光譜法利用含氫基團(tuán)（C-H、N-H、S-H）在近紅外區(qū)的吸收光譜經(jīng)化學(xué)計(jì)量法校正，建立校正樣品吸收光譜與其成分濃度或性質(zhì)之間的關(guān)系-校正模型，通過(guò)掃描樣品的近紅外光譜，就可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基團(tuán)的特征信息。具有不破壞樣品、不消耗化學(xué)試劑、方便快速和成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但不適于痕量分析。可應(yīng)用于食品生產(chǎn)質(zhì)量安全在線控制及常量分析（在線檢測(cè)水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量等指標(biāo)）、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地鑒別、食品品種鑒別、品質(zhì)鑒別、摻假鑒別，農(nóng)藥殘留、食品成分分析等多種檢測(cè)[4]。我國(guó)自主研發(fā)的手持式近紅外光譜分析儀、小型近紅外光譜分析儀已應(yīng)用于花生油、豆油、純牛奶中還原奶等的鑒別。

（3）表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)利用微量分子吸附在粗糙的納米金屬材料（金、銀、銅）表面，可使待測(cè)物的拉曼信號(hào)增強(qiáng)106~1015倍的光譜現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，具有快速、高靈敏特性。可應(yīng)用于果蔬表皮農(nóng)藥殘留、食源性致病菌、保健食品中違禁添加藥物、食品中防腐劑、色素等添加劑及非食用物質(zhì)的檢測(cè)[5]。熱點(diǎn)自動(dòng)捕獲目標(biāo)物分子的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法可實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留、抗生素、毒物、毒素、有機(jī)污染物、塑化劑和氨基酸等幾乎所有分子的檢測(cè)。商品化的便攜式激光拉曼光譜儀已用于三聚氰胺、孔雀石綠、結(jié)晶紫等違禁添加劑的快速檢測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

食品安全檢測(cè)對(duì)國(guó)民健康、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會(huì)和諧有著非常重要的作用，食品快檢技術(shù)可以快速發(fā)現(xiàn)食品中的危害因素，對(duì)食品安全監(jiān)管發(fā)揮重要的支撐作用。每種快檢技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇一種合適的快檢技術(shù)除了要考慮靈敏度、準(zhǔn)確性、檢測(cè)效率，還要看成本、操作難度和便攜性等?？鞕z使用的生物技術(shù)、化學(xué)分析、光譜儀器方法往往是相互融合運(yùn)用的。納米技術(shù)用于免疫學(xué)、生物學(xué)、光譜檢測(cè)技術(shù)中，可提高檢測(cè)的效率、靈敏度和準(zhǔn)確性；熒光技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種生物化學(xué)光譜檢測(cè)方法中，大大提高了檢測(cè)范圍和檢測(cè)靈敏度，這都成為未來(lái)研究的重點(diǎn)。目前，我國(guó)的食品快檢技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但由于資金投入和研發(fā)水平有限，還需要學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)知識(shí)理論，完善我國(guó)快檢標(biāo)準(zhǔn)體系，繼續(xù)加大對(duì)國(guó)產(chǎn)快速檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備的開(kāi)發(fā)力度，早日普及我國(guó)專有的檢測(cè)產(chǎn)品和技術(shù)，同時(shí)加快地級(jí)市以下快檢資源的配備，使一線執(zhí)法人員可以將其充分應(yīng)用于食品安全監(jiān)管工作中。