生物技術在食品檢驗中的應用

姜緒林

1.食品安全的基本概念

食品安全關系著人們的身體健康，因此對其進行風險分析非常重要。相關人員通過食品安全風險分析能夠明確食品感染源和感染方式，對食物鏈潛在的風險作出準確預測，從而采取有效的措施。食品風險分析是風險分析中的主要內容。需要注意的是，風險評估應當與毒理學、微生物學等相關專業(yè)進行結合。

保障食品安全是推動國民經濟發(fā)展的重點工作。食品安全不僅需要我們出于自身安全的考慮對其加強關注，還需要得到社會層面的關注。當前，許多國家存在尚待處理的食品安全問題。究其原因，一方面是由于經濟的過度發(fā)展造成環(huán)境破壞，環(huán)境破壞又造成白色垃圾堆積成山，而白色垃圾出現在生態(tài)系統(tǒng)中就改變了生態(tài)平衡；另一方面，人們將污染物排放進河水中、農田中，不止造成土質、水質污染，還嚴重威脅了作物和動物的生長空間。這些農副產品經過一系列加工后被端上人們的餐桌，影響了人們的健康生活。現在，食品安全事故逐漸增加的主要原因是外部環(huán)境的影響使得食物質量越來越差。在這些變化中，有些對人體健康有致命的危害。在生物技術逐漸升級，以及這些技術被引進食品行業(yè)的背景下，食品安全檢測也有了多種方法，但同時出現了新的問題。因此，對于食品安全問題，需要利用現代科技手段進行解決。

2.現代生物技術的起源及其重要性

生物技術涵蓋多方面的學科知識，比如，生物學、化學等。當前，對食品安全進行檢驗的主要目的是探索生物遺傳和出現變異的情況。生物技術可以幫助食品行業(yè)研發(fā)出質量更高、更具有文化價值與應用價值的產品，實現社會經濟快速發(fā)展，滿足人們的物質需求。生物技術的誕生和發(fā)展離不開遺傳學，在早期的生物實驗中，有科學家發(fā)現遺傳物質能夠實現分離和結合。之后，在幾代人的不懈努力下，“基因”出現在人們的視野中。本研究的目的是讓現代生物技術獲得認可，同時獲得更多的實踐應用。有相關數據顯示，生物技術的發(fā)展將是現代生物學課題的重要研究內容，是化學研究的重要方向?，F在，食品安全問題逐漸增加，不少食品中被檢測出大量農藥殘留物和化學添加劑。因此，使用生物技術對食品進行專業(yè)檢驗不僅能夠保障人們的生命安全，還有著深刻的現實意義。

3.食品檢測常用的生物檢測技術

3.1生物酶技術

酶學技術在生物學發(fā)展的影響下有了不小的進步，該項生物檢測技術在當前的食品安全檢驗中得到了較為廣泛的應用，尤其是對人們餐桌上經常出現的有機農產品進行農藥殘留檢測起著重要作用。生物酶技術主要利用酶聯免疫試劑盒對農產品進行監(jiān)測。比如，對于需要檢測的對象，試劑盒內的抗體和抗原在相互作用的影響下會出現顯色反應，從而以最快速度檢測出藥物殘留量。但是，因為食品材料的差異造成其理化性質各有不同，所以在對不同種類食品進行檢時，其檢測精度也非常高，需要達到ng級別。整體而言，其應用效果非常明顯，相信生物酶檢測技術在生物學研究不斷升級和創(chuàng)新的影響下會發(fā)展得越來越好，檢測精度也會愈來愈高，將有可能實現pg級的檢測。

3.2生物芯片技術

生物芯片技術是當今的前沿檢測技術，經常被用在電子與機械方面。近年來，科學技術得到快速發(fā)展，該項技術也慢慢被應用到了食品檢測領域。生物芯片技術的應用原理是應用光導原位合成和電流動力學中的微量點樣的方法，對食品中的某項成分做標記，之后將含有標記的成分直接在其載體中實現固化，而經過固化食品樣本中的分子會以特定的分子排布形式重新排列，即“平面化”，接著技術人員對平面陣列的分子做深入研究分析之后，能夠精準地獲取食品樣本中化學成分等數據信息。此外，該技術還可以實現痕量樣本檢測，因此有著非常高的實用價值。生物芯片技術不管是檢測效率還是數據的準確度都非常高，而且還有著很強的特異性，可以避免和其他成分發(fā)生交叉反應。相信在以后食品安全檢測中，該項技術可以得到大力推廣，其應用率也將得到提高。

3.3生物傳感器技術

生物傳感器技術離不開現代科技的發(fā)展，是在高科技發(fā)展背景下所誕生的檢測技術。在該項技術的運用中，工作人員通過傳感器中的識別系統(tǒng)完成檢測工作。在系統(tǒng)中添加食品的信息之后，該技術系統(tǒng)便可以直接對所得信息做深入分析，之后得出檢驗結果。不同的生物傳感器有著各自不同的類型特征，因此它們有著很強的特異性。工作人員能夠通過生物傳感技術分析食品樣本中含有的營養(yǎng)素種類，同時檢測出食品中潛藏的有害微生物。隨著該項技術的發(fā)展，相關人員的工作效率和檢測準確度也逐漸提高，并且有著非常大的運用優(yōu)勢。

3.4PCR技術

PCR技術即生物學領域常提到的聚合酶鏈式反應技術，是經常被運用于食品安全檢測的一項檢測技術。PCR技術的應用過程包括三個方面：第一，將PCR技術運用于食品安全檢測之前，首先要進行過濾與離心，將樣本食品中的DNA直接提取出來；第二，通過PCR技術對之前提取的DNA做擴增，進一步提取樣本成分；第三，最后進行延伸、退火、變性來對上一步驟經過擴增所獲取的樣本成本做進一步分析。在經過三個步驟之后，食品中獨有成分能夠和DNA特定位置直接結合在一起，并且慢慢生成具有全新特征、與眾不同的DNA，從而檢測出食品中存在的特定成分。當前，PCR技術一般被廣泛用在判定動物源食品方面，能對其成分是否真實、是否被微生物污染進行檢測。此外，PCR技術對轉基因產品的檢測效果也十分出色。但目前，PCR技術自身還存在一些尚待解決的技術問題，有著較大的提升空間。比如，PCR檢測的準確性容易受時間的影響，如果PCR產物電泳檢測時間在兩天以上，則檢測結果呈“陰性”概率較大。同時，當前該項技術的模板制備還存在著一些限制。為了更好地解決這些問題，研究人員嘗試把PCR技術與DGGE技術（變性梯度凝膠電泳）進行有效地結合，從而產生多重PCR技術，真正做到PCR技術檢測質量的提高。

3.5代謝學電阻抗法

代謝學電阻抗法作為最近幾年新出的食品安全技術，一直備受關注。在該項技術的運用中，檢測人員通過搭配相應的電阻材料培養(yǎng)基做檢測。把食品樣本直接放到培養(yǎng)基里面，若樣本中含有微生物，培養(yǎng)基里面會含有許多繁殖物，并且里面的大分子化合物也會受到微生物的影響，被慢慢化解成和其完全不同的小分子化合物。而這些小分子化合物會對其所在培養(yǎng)基里的電阻造成嚴重干擾。技術人員可以仔細觀察電阻值的變化情況，并使用專業(yè)儀器對培養(yǎng)基中的成分及其變化做研究，分析標準菌株和樣本中超量菌株不同的電阻抗數據，最終分析出食品樣本中是否含有微生物。

3.6免疫學檢測

免疫學檢測技術能夠對食品中所含有的食源性病原菌做精準度較高的檢測。該項檢測已經有了較長的發(fā)展時間，目前已經相對成熟。而且免疫學檢測不需要使用過多先進的設備，通過常規(guī)儀器便可以對食品樣本進行精準檢測。和其他檢測技術相比，該項技術有著非常高的性價比。在實際的檢測操作中，檢測人員需要先對和樣本有關的食源性病原菌進行培養(yǎng)，之后仔細查看微生物新陳代謝的具體情況和菌落出現時所發(fā)生的生化反應。工作人員在以上環(huán)節(jié)中需要做到整個過程仔細觀察、做好記錄，尤其是記錄菌種所表現出的生長與變化情況。對于代謝后所產生的酶類物質，工作人員需要對其做鑒定工作，之后可通過對有關數據的分析，總結出最終的檢測結果。該技術又被稱為“培養(yǎng)鑒定”技術。免疫學檢測技術由于具有非常直觀的檢測特性，因此成了食品安全檢測的常用技術之一。該項技術隨著現代技術的發(fā)展得到升級和創(chuàng)新，技術人員也在此技術上發(fā)明了新的檢測技術，如常用在食品檢測中的“酶聯免疫技術”，它能夠將所制定的抗體直接變成和食品樣本有關的抗體——“酶標抗體”，之后抗體和抗原發(fā)生反應，在反應結束之后，檢測人員可以通過酶標儀來分析食品樣本中是否含有有毒物質。

3.7基因探針檢測

基因探針檢測技術因其檢測流程，也可以叫做“DNA探針技術”。此技術能夠在DNA分子變性、復性和其堿基互補配對的基礎上，對食品樣本中有著特異性特點的DNA序列做探查，以此方便檢測人員查看食品質量。目前，此技術因為問世比較晚，還處于初始階段，在食品安全檢測中應用較少?；蛱结槞z測技術能夠根據雜交方式被進一步分成異相和與之相對的同相雜交。不過，這兩種方式在本質上基本沒什么差異，都是通過DNA探針搭建的體系做檢測工作。比如，在應用基因探針檢測技術對食品微生物進行監(jiān)測時，技術人員需要事先把食品樣本中的細菌基因序列提取出來，并且將其當作目標DNA，從而做成DNA探針，以滿足對食品某項細菌的檢測需求。與食品安全檢測中的傳統(tǒng)技術相比，該項技術能夠打破之前技術在檢測中存在的局限，有著非常強的特異性，并且其靈敏度也比較高，操作相對比較便利。該技術雖然處在推廣初期，但相信在檢測技術快速發(fā)展的背景下，會被廣泛應用。

4.食品檢驗中現代生物技術的應用

4.1檢驗有害微生物

和之前的生活相比，現在的食品種類豐富多樣，市場上出現了各種新型的食品，食品安全問題也日益增多，食品安全檢驗工作已經成為重中之重。當前，多數食品生產與加工環(huán)節(jié)較多，食品在被生產后會出廠，之后進入批發(fā)零售，再進入消費終端，最后到達消費者的手中。經過一系列復雜的流程，食品受污染的機率增加，在傳輸過程中容易滋生細菌，對消費者的健康十分不利。因此，必須重視食品安全檢驗，并且需要加強現代生物技術的運用，從而有效檢驗出食品中的細菌與微生物。食品在獲得相應的數據檢測報告后，符合要求的食品才可以流入市場；而可對身體造成傷害的帶有細菌的食品，要嚴格防止其進入市場。

4.2檢驗殘留農藥

食品安全從過去到現在一直是被重視的問題，有關部門也相應地出臺了關于控制食品殘留農藥的政策，目前取得了可觀的成效。農藥對農作物而言，是生長階段必不可少的物質之一，并且噴灑農藥是減少病毒害的必要手段，能夠提升農作物的品質。應用現代生物技術能夠準確地檢驗農產品中是否有殘留農藥，這也是現今生物技術所需要重點研究的課題。目前，有關部門已經制定了相關的農藥殘留檢測標準，同時使用生物酶技術和傳感技術精準地檢測食品中的農藥殘留指標，防止超標食品流入市場。

5.現代生物技術在食品檢驗中的應用趨勢

5.1高效化

當前，在食品安全檢驗有關工作中大多使用現代生物技術。在科學技術發(fā)展愈加快速的背景下，檢測技術也會朝更高效的方向發(fā)展。未來，用于食品檢測的時間和現在相比節(jié)省許多，技術人員能在最短時間內完成檢驗任務，從而提高食品安全檢測效率。同時，技術人員可根據現有食品安全監(jiān)測法規(guī)以及相關的行業(yè)標準，選擇含有現代科技的PCR技術來做微生物檢測，提高檢測效率。

5.2多樣化

在食品檢測過程中，技術人員應該重視現代生物技術的多樣化，從而提升食品檢測數據的準確性。隨著工業(yè)化發(fā)展步伐不斷加快，隨之而來的污染問題也越來越嚴重，對人們的生活造成了嚴重影響，其中一項便是日常食品受到了污染。各類污染源增加了食品質量問題，而單一檢驗技術不能準確地檢驗食品樣本，因此需要使用多樣化技術來提高食品安全檢測的準確度，從而更好地確保食品安全。

5.3靈敏化

隨著食品檢驗技術和流程日趨完善，食品檢測領域對于現代生物技術靈敏化也有了更嚴格的要求。當前，高科技已經被應用于多個領域，并取得了可觀的成績。就食品檢驗而言，使用生物技術可以提升食品檢驗水平，因此，提高生物技術靈敏化對于食品安全檢驗而言非常重要。有些食品因為農藥殘留而被污染，嚴重威脅了人們的身體健康。提升生物檢測技術的靈敏性可以提高檢驗數據的準確度，從而確保食品安全。

結語

隨著食品檢驗技術水平的提高，檢驗技術更加多樣化，其中生物檢驗技術有著非常多的應用優(yōu)勢。生物檢驗技術被廣泛應用于食品安全檢驗工作中，其可檢驗的內容豐富多樣，除了可對傳統(tǒng)的食品進行檢驗外，還能夠檢驗添加了許多化學物質的工業(yè)食品。對生物檢測技術進行科學應用，能夠節(jié)約檢測成本，提高工作效率。另外，廣泛應用生物檢測技術能夠滿足人們對食品安全的嚴格要求，提高食品質量。