生物傳感器在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

陳羚 謝海洋

摘 要：食品安全問題一直都是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，嚴(yán)重的食品安全問題會(huì)導(dǎo)致大眾恐慌，影響社會(huì)的安定。為了更好地保障公眾的健康，食品安全檢測(cè)顯得十分重要。在現(xiàn)今科技化時(shí)代，出現(xiàn)了許多先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，在食品安全檢測(cè)方面發(fā)揮巨大的作用，其中就包括生物傳感器。本文深入研究生物傳感器在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用，從生物傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介入手，詳細(xì)闡述生物傳感器在食品安全檢測(cè)各個(gè)方面的應(yīng)用，以期為相關(guān)研究學(xué)者提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：生物傳感器;食品安全;檢測(cè)

許多不良商家為了能夠獲取更大的消費(fèi)市場(chǎng)，研發(fā)的食品中添加了許多不符合規(guī)定的添加劑，雖然使得食物的口感得到明顯的優(yōu)化，并且外觀比普通食品更加醒目，能在極短的時(shí)間內(nèi)獲得消費(fèi)者的好感，然而這些食品中因?yàn)樘砑觿┑瘸煞值牟缓弦?guī)存在極大地安全問題。為了避免食品安全事件的發(fā)生，有關(guān)部門非常重視食品的檢驗(yàn)檢測(cè)?，F(xiàn)今整體技術(shù)水平的發(fā)展促使食品檢測(cè)技術(shù)非常多元化，例如化學(xué)方法、色譜法等，這些方法的缺陷就在于操作煩瑣，并且檢測(cè)效率較低，就現(xiàn)今食品種類愈發(fā)豐富的情況下，這些檢測(cè)技術(shù)都存在一定的不足。為了滿足食品檢測(cè)的需求，研究學(xué)者研發(fā)了生物傳感器，和其他檢測(cè)手段相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，所以在食品安全檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。

1 生物傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介

生物傳感器主要是指利用酶、免疫制劑、組織細(xì)胞器或者全細(xì)胞等生物作為生物識(shí)別元件的特異性生化反應(yīng)，并且要輔助一定的電、熱、光等信號(hào)才能進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)，這類技術(shù)被稱為生物傳感器技術(shù)。其工作原理主要是將固定化分子識(shí)別元件的感受器經(jīng)過擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使被檢測(cè)的物質(zhì)與感受器相結(jié)合，并且可以發(fā)生特定的物理反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生一定的信號(hào)，并且通過一定的技術(shù)手段，將這種結(jié)果信號(hào)進(jìn)行放大等專業(yè)的數(shù)據(jù)處理并穩(wěn)定的輸出，從而可以得到被檢測(cè)的結(jié)果。在對(duì)生物傳感器的選擇上，不僅要選擇比較簡(jiǎn)單、易操作的生物傳感器，還要根據(jù)生物傳感器的選擇性、靈敏性、使用壽命和檢測(cè)的極限這幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行選擇，以求得到最優(yōu)化的結(jié)果。除此之外，生物傳感器技術(shù)與傳統(tǒng)的食品質(zhì)量安全檢測(cè)相比較，具有靈敏度高、速度快、選擇性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)操作簡(jiǎn)單，危害性也低。

2 生物傳感器在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)農(nóng)藥的檢測(cè)

對(duì)于果蔬種植行業(yè)來說，為了保證產(chǎn)量以及果實(shí)的質(zhì)量，在種植過程中不可避免地會(huì)使用農(nóng)藥來進(jìn)行防護(hù)，然而農(nóng)藥對(duì)于人體卻有著極大的危害。許多農(nóng)藥都會(huì)導(dǎo)致人們直接死亡，并且會(huì)對(duì)人體器官造成不可逆的損傷。雖然這些情況出現(xiàn)在大量攝入的前提下，但是果蔬上的農(nóng)藥通過清水進(jìn)行清洗很難清除干凈，許多果蔬即使經(jīng)過反復(fù)的沖洗，農(nóng)藥仍舊會(huì)殘留在果蔬上，人們通過食用果蔬會(huì)間接攝入農(nóng)藥，若果蔬上殘留的農(nóng)藥嚴(yán)重超標(biāo)，人體在攝入之后也極容易出現(xiàn)農(nóng)藥中毒的情況，患者的生命安全受到極大的威脅[1]。現(xiàn)今人們?yōu)榱耸秤酶臃判暮桶踩?，往往?huì)選擇綠色蔬菜，綠色蔬菜的農(nóng)藥殘留相對(duì)較小，符合國(guó)家和國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)，雖然價(jià)格相對(duì)昂貴，但是整體安全性極高。綠色蔬菜是現(xiàn)今消費(fèi)者群體的主要購(gòu)買趨勢(shì)，許多不良商家為了保證自身果蔬的銷量，并且獲取更多的而經(jīng)濟(jì)效益，即使是農(nóng)藥超標(biāo)的果蔬也會(huì)直接標(biāo)記成綠色蔬菜進(jìn)行售賣，然而實(shí)際蔬果的農(nóng)藥殘留并不達(dá)標(biāo)，這就在一定程度上增加了食品安全事件的發(fā)生概率。生物傳感器對(duì)農(nóng)藥的敏感性相對(duì)較高，如果果蔬的農(nóng)藥殘留超標(biāo)，生物傳感器會(huì)直接發(fā)現(xiàn)[2]。不同的生物傳感器在檢測(cè)農(nóng)藥殘留時(shí)敏感性也存在極大的差異，一般情況下，農(nóng)藥檢測(cè)準(zhǔn)確性相對(duì)較高的生物傳感器是酶和免疫傳感器，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出果蔬的農(nóng)藥殘留量，進(jìn)而為市場(chǎng)監(jiān)管提供有效依據(jù)。

2.2 對(duì)非法添加劑的檢測(cè)

近年來隨著食品安全事件的頻頻爆出，被發(fā)現(xiàn)的非法添加劑逐漸增多，例如瘦肉精、三聚氰胺等。瘦肉精的主要作用就是利用萊克多巴胺、鹽酸克倫特羅等物質(zhì)刺激動(dòng)物生長(zhǎng)，促使動(dòng)物的瘦肉含量明顯增多，進(jìn)而達(dá)到提高動(dòng)物售賣價(jià)值的目的，然而瘦肉精也會(huì)被人體所吸收，并且在長(zhǎng)期的積累作用下促使危害進(jìn)一步加重，嚴(yán)重還會(huì)導(dǎo)致食用者死亡[3]。許多不良商家會(huì)在動(dòng)物的飼料以及飲用水中添加瘦肉精，以最大限度發(fā)揮瘦肉精的作用。國(guó)家在發(fā)現(xiàn)瘦肉精危害之后嚴(yán)禁動(dòng)物養(yǎng)殖中使用瘦肉精，但是仍舊有不良商家在利益的驅(qū)使以及僥幸心理作祟下使用瘦肉精，導(dǎo)致消費(fèi)者的生命安全受到極大的威脅。生物傳感器對(duì)瘦肉精的檢出準(zhǔn)確性相對(duì)較高，并且在現(xiàn)今的技術(shù)領(lǐng)域，有專門針對(duì)瘦肉精檢測(cè)的生物傳感器，保證最高的檢出率，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)的肉質(zhì)，對(duì)不良商家進(jìn)行及時(shí)的處置，對(duì)其他的商家也可以起到警示作用[4]。三聚氰胺也是一種公眾非常熟悉的非法添加劑，在使用之后能夠極大程度上提高食品中氮的含量，進(jìn)而造成蛋白質(zhì)很高的假象。三聚氰胺往往添加到奶粉當(dāng)中，以偽造奶粉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較高的表象，然而這類奶粉會(huì)對(duì)食用的嬰幼兒造成嚴(yán)重的損害，嚴(yán)重影響嬰幼兒的健康，并且三聚氰胺還會(huì)致癌，是國(guó)家嚴(yán)令禁止在食品中添加的物質(zhì)，部分生物傳感器能夠及時(shí)檢查出食品中的三聚氰胺，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)產(chǎn)品，為消費(fèi)者生命安全提供更高保障。

2.3 對(duì)食品添加劑的檢測(cè)

食品添加劑與非法添加劑存在明顯的區(qū)別，非法添加劑是違背法律，并且在任何食品中絕對(duì)不允許添加的添加劑，而食品添加劑可以在法律規(guī)定的前提下合理添加。食品添加劑的使用劑量在食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有明確的規(guī)定，只要食物中食品添加劑的含量不超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，食品不僅能夠保證良好的口感，而且安全性也不會(huì)出現(xiàn)問題[5]。食品添加劑在合理范圍內(nèi)并不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，然而如果超量超范圍使用也會(huì)導(dǎo)致食品安全問題。許多不良商家為了保證更為理想的食品口感，并不會(huì)按照國(guó)家或者國(guó)際規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)使用食品添加劑，導(dǎo)致食品添加劑的含量明顯超標(biāo)，對(duì)消費(fèi)者的生命安全造成極大威脅。生物傳感器在檢測(cè)食品的時(shí)候能夠直接檢測(cè)出食品中食品添加劑的含量，有關(guān)部門可以通過生物傳感器及時(shí)排查食品添加劑違規(guī)現(xiàn)象，并對(duì)不良商家進(jìn)行處罰，以維護(hù)良好的食品市場(chǎng)環(huán)境，為消費(fèi)者提供更安全的保障。

2.4 對(duì)微生物以及毒素的檢測(cè)

許多食物中會(huì)有少量的微生物或者是本身就帶有毒素，這些微生物和毒素都會(huì)增加食用者的患病概率，過量攝入會(huì)導(dǎo)致攝入者的身體健康嚴(yán)重受損。許多微生物也會(huì)產(chǎn)生毒素，食物中毒甚至癌癥等疾病，都是因?yàn)殚L(zhǎng)期攝入帶有毒素的微生物而誘發(fā)。生物傳感器能夠及時(shí)檢測(cè)出食物中的微生物或者毒素，這就極大保障了食品的安全性。生物傳感器對(duì)微生物以及毒素的檢測(cè)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。

（1）對(duì)肉類食品的檢測(cè)。肉類食品的存儲(chǔ)環(huán)境較差或者是本身品質(zhì)不佳的情況下，很容易被大腸桿菌所感染。大腸桿菌是一種能夠長(zhǎng)期潛伏在人體消化道中的病原性微生物，若人體的免疫系統(tǒng)相對(duì)較強(qiáng)，大腸桿菌并不會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重疾病，然而如果機(jī)體因?yàn)槟承┰驅(qū)е伦陨砻庖吡λ较陆担竽c桿菌得不到有效抑制，就會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重疾病，甚至還會(huì)造成散播性感染，導(dǎo)致大規(guī)模感染，造成嚴(yán)重的社會(huì)恐慌[6]。為了從根源上杜絕這些病菌，就應(yīng)該注重對(duì)肉類食品的檢測(cè)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法在肉類檢測(cè)的時(shí)候，檢測(cè)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，肉類在檢測(cè)期間就很容易變質(zhì)，肉類無法販賣，會(huì)導(dǎo)致商家經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重受損。生物傳感器的出現(xiàn)極大程度上提高了檢測(cè)效率，極端的時(shí)間內(nèi)就能確定肉類食物中是否含有大腸桿菌或者其他的致病菌，極大程度上提高了食品安全性。

（2）對(duì)乳制品的檢測(cè)。乳制品的原材料是牛奶，牛奶本身就很容易滋生微生物，酸奶也是乳制品的一種類型，酸奶就是在微生物作用下的發(fā)酵產(chǎn)物，如果酸奶不合格就會(huì)導(dǎo)致微生物超標(biāo)，食品的安全性就不能保證，生物傳感器在對(duì)各種類型乳制品檢測(cè)的時(shí)候都能準(zhǔn)確確定微生物的含量，并且確定微生物是否帶有毒素，以保障乳制品的安全性[7]。

3 結(jié)語

我國(guó)現(xiàn)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，人們的生活條件得到了極大的改善，并且愿意在提高生活質(zhì)量方面投入更多的資金，這反而給許多不良商家創(chuàng)造了契機(jī)，許多不良商家不顧及消費(fèi)者的健康安全，以更少的成本仿制高品質(zhì)食物，這是食品安全問題頻頻發(fā)生的根本原因。為了杜絕食品安全事件的發(fā)生，在科技化力量的推動(dòng)之下，更多先進(jìn)的技術(shù)被研發(fā)出來，可以對(duì)食品實(shí)施有效監(jiān)測(cè)，生物傳感器就是其中之一，能夠有效檢測(cè)食品的農(nóng)藥殘留，同時(shí)對(duì)非食品原料以及食品添加劑的敏感性相對(duì)較高，在微生物以及毒素檢測(cè)中也發(fā)揮極大的作用，對(duì)食品檢測(cè)技術(shù)做到了有效補(bǔ)充，從根本上保證了食品的安全。除此之外，生物傳感器也在不斷地完善和改進(jìn)，以不斷提高檢測(cè)敏感性和準(zhǔn)確性，在食品安全檢測(cè)中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]邱曉丹.生物、化學(xué)技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代食品，2020（7）：121-122.

[2]丁少恒.生物檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代食品，2019（18）：132-135.

[3]高立志.生物檢測(cè)技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的相關(guān)分析[J].現(xiàn)代食品，2019（12）：17-19.

[4]李羽.生物傳感器在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].現(xiàn)代食品，2019（6）：26-28.

[5]董澤華.生物技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代食品，2019（3）：140-142.

[6]胥清翠，范麗霞，梁京蕓，等.生物傳感器在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中的應(yīng)用與展望[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2018（6）：74-78.

[7]徐紅斌，葉青.生物傳感器研究進(jìn)展及其在食品檢測(cè)中的應(yīng)用[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2018，9（17）：4587-4594.