食品快檢技術(shù)在食品工程質(zhì)量控制中的應用研究

摘 要：本文對理化快速檢測和生物學快速檢測兩大類食品快檢技術(shù)進行概述，并詳細探討它們在乳制品、肉制品和水產(chǎn)品質(zhì)量控制中的具體應用。研究表明，這些技術(shù)在原料質(zhì)量控制、生產(chǎn)過程監(jiān)測和終產(chǎn)品檢驗等環(huán)節(jié)具有顯著優(yōu)勢，能夠快速、準確地識別和控制食品安全隱患，可為食品工程質(zhì)量控制提供有力的技術(shù)支撐，對提升食品安全水平具有重要意義。

關(guān)鍵詞：食品快檢技術(shù)；質(zhì)量控制；生物學檢測

Application of Food Quick Inspection Technology in Food Engineering Quality Control

LAO Jianguang

（Shandong Vocational College of Industry， Zibo 255000， China）

Abstract： This article provides an overview of two major types of food rapid testing technologies： physical and chemical rapid testing and biological rapid testing， and discusses in detail their specific applications in quality control of dairy products， meat products， and aquatic products. Research has shown that these technologies have significant advantages in raw material quality control， production process monitoring， and final product inspection. They can quickly and accurately identify and control food safety hazards， providing strong technical support for food engineering quality control and having important significance for improving food safety levels.

Keywords： food rapid inspection technology; quality control; biological testing

食品安全是關(guān)系到公眾身體健康和生命安全的重大問題，也是食品工程質(zhì)量控制的核心內(nèi)容。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，食品安全問題日益受到社會各界的廣泛關(guān)注。近年來，食品安全事故時有發(fā)生，給消費者的身體健康和生命安全帶來嚴重威脅，同時也嚴重影響了食品企業(yè)的市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。為有效保障食品安全，在食品工程質(zhì)量控制工作中必須采用先進、快速、準確的食品快檢技術(shù)，從而及時發(fā)現(xiàn)和控制食品安全隱患，從源頭上保證食品的質(zhì)量安全。

1 食品快檢技術(shù)的分類

1.1 理化快速檢測技術(shù)

理化快速檢測技術(shù)是食品快檢領域中的重要分支，其基本原理是利用食品樣品的物理、化學特性，通過簡單、快速的測定方法，在短時間內(nèi)獲得食品質(zhì)量指標的信息。與傳統(tǒng)的理化檢測方法相比，理化快速檢測技術(shù)具有操作簡便、檢測速度快、靈敏度高、適用范圍廣等優(yōu)點，能夠滿足食品工程質(zhì)量控制對快速、準確、高通量檢測的需求。

常見的理化快速檢測技術(shù)包括近紅外光譜法、拉曼光譜法、電化學分析法和色譜分析法等[1]。①近紅外光譜法利用食品樣品對近紅外光的吸收、反射或透射特性，通過建立數(shù)學模型，實現(xiàn)對食品成分、品質(zhì)等指標的快速測定。該方法無須對樣品進行復雜的前處理，且可以實現(xiàn)在線、實時監(jiān)測，在糧食、油脂、肉類等食品質(zhì)量控制中得到廣泛應用。②拉曼光譜法基于分子的振動和轉(zhuǎn)動信息，提供食品樣品的“指紋圖譜”，可用于食品摻偽、變質(zhì)等問題的快速篩查。與近紅外光譜法相比，拉曼光譜法具有更高的特異性和靈敏度，能夠提供食品樣品的結(jié)構(gòu)信息和化學組成信息。③電化學分析法通過測定食品樣品的電化學參數(shù)，如電導率、電位、電流等，實現(xiàn)對食品中特定成分的快速定量分析。該方法具有儀器簡單、成本低、靈敏度高等優(yōu)點，在食品添加劑、重金屬、農(nóng)藥殘留等檢測中得到廣泛應用。例如，差分脈沖伏安法可用于測定食品中的抗壞血酸含量，電位滴定法可用于測定食品中的氯化鈉含量等[2]。④色譜分析法憑借其強大的分離能力，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)對食品中多種成分的同時分析。高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）可用于測定食品中的氨基酸、維生素、農(nóng)藥殘留等，氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）可用于測定食品中的脂肪酸、揮發(fā)性物質(zhì)、獸藥殘留等。通常，色譜分析法可與其他檢測技術(shù)聯(lián)用，如質(zhì)譜法，從而提供更全面、準確的食品質(zhì)量信息。

1.2 生物學快速檢測技術(shù)

生物學快速檢測技術(shù)是食品快檢領域中的另一個重要分支，其基本原理是利用生物學方法，如免疫學、分子生物學等，對食品中的特定物質(zhì)進行快速、特異性檢測。與理化快速檢測技術(shù)相比，生物學快速檢測技術(shù)具有更高的特異性和靈敏度，能夠檢測到微量、痕量水平的目標物質(zhì)，同時也能夠區(qū)分目標物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)象等。這些優(yōu)點使得生物學快速檢測技術(shù)在食品安全、品質(zhì)控制等方面得到廣泛應用。

常見的生物學快速檢測技術(shù)包括酶聯(lián)免疫吸附測定法（Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay，ELISA）、聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）、生物芯片技術(shù)和生物傳感器技術(shù)等。①ELISA利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理，通過酶促反應放大信號，從而實現(xiàn)對食品中特定物質(zhì)的快速定量檢測[3]。該方法操作簡單、靈敏度高，廣泛應用于食品中農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、毒素等有害物質(zhì)的檢測。②PCR技術(shù)基于DNA復制原理，通過使用特異性引物和DNA聚合酶，實現(xiàn)對食品中特定基因或微生物的快速、靈敏檢測。PCR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對目標DNA的痕量檢測，在食品病原體、轉(zhuǎn)基因成分檢測中發(fā)揮重要作用。③生物芯片技術(shù)是一種高通量、微型化的生物學檢測技術(shù)，通過在芯片表面固定大量的生物分子探針，實現(xiàn)對食品樣品中多種目標物質(zhì)的同時檢測。生物芯片技術(shù)具有檢測速度快、靈敏度高、特異性強等優(yōu)點，在食品污染物、病原體、過敏原等檢測中具有廣闊的應用前景。④生物傳感器技術(shù)通過生物識別元件與目標物質(zhì)特異性結(jié)合，產(chǎn)生的物理化學信號被微電子器件轉(zhuǎn)化為可測量的電信號，從而實現(xiàn)對目標物質(zhì)的分析。

2 食品快檢技術(shù)在不同食品領域的應用

2.1 乳制品質(zhì)量控制中的應用

乳制品是食品工業(yè)的重要組成部分，其質(zhì)量控制的重點是確保乳制品的安全性、營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)。乳制品質(zhì)量控制主要包括原料奶的質(zhì)量控制、生產(chǎn)過程控制和終產(chǎn)品質(zhì)量檢驗等環(huán)節(jié)。食品快檢技術(shù)在乳制品質(zhì)量控制中的廣泛應用，為確保乳制品的質(zhì)量安全提供了有力的技術(shù)支撐。

（1）在原料奶質(zhì)量控制方面，理化快速檢測技術(shù)如紅外光譜法可用于快速測定原料奶的蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖等營養(yǎng)成分含量。例如，應用傅里葉變換紅外光譜法可快速測定原料奶中的蛋白質(zhì)、脂肪和乳糖含量，通過建立多元校正模型，可實現(xiàn)對這些營養(yǎng)成分的定量分析，檢測精度高，重復性好，樣品無須前處理，檢測速度快，每個樣品僅需1 min即可完成檢測[4]。該方法可用于牛奶、羊奶、駝奶等不同種類原料奶的營養(yǎng)成分分析，為乳制品加工企業(yè)提供了一種快速、可靠的原料奶質(zhì)量控制技術(shù)。生物學快速檢測技術(shù)如ELISA法可用于檢測原料奶中的黃曲霉毒素M1、生長激素等有害物質(zhì)，PCR技術(shù)可用于檢測原料奶中的金黃色葡萄球菌等致病微生物。例如，應用ELISA法可在1 h內(nèi)完成對原料奶中黃曲霉毒素M1的快速定量檢測，檢出限為0.05 ng·mL-1，滿足乳制品質(zhì)量控制的需求[5]。

（2）在生產(chǎn)過程控制方面，生物傳感器技術(shù)可用于在線監(jiān)測發(fā)酵乳制品的發(fā)酵過程，通過檢測pH值、乳酸濃度等關(guān)鍵質(zhì)量屬性，實現(xiàn)對發(fā)酵過程的實時控制，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。近紅外光譜法可用于在線監(jiān)測巴氏殺菌過程中乳制品的溫度、成分變化等，確保殺菌過程的有效性和產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性。

（3）在終產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方面，理化快速檢測技術(shù)如HPLC法可用于檢測乳制品中的維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分，電化學分析法可用于檢測乳制品中的重金屬污染物。生物學快速檢測技術(shù)如PCR技術(shù)可用于檢測乳制品中的大腸桿菌、沙門氏菌等食源性致病菌，生物芯片技術(shù)可用于同時檢測乳制品中的多種污染物和有害物質(zhì)。例如，應用多重PCR技術(shù)可同時檢測牛奶中的4種食源性致病菌，包括大腸桿菌O157：H7、沙門氏菌、李斯特菌和金黃色葡萄球菌，檢測靈敏度高，特異性強，可在2 h內(nèi)完成檢測，滿足乳制品質(zhì)量控制的需求[6]。

2.2 肉制品質(zhì)量控制中的應用

肉制品是食品工業(yè)的重要組成部分，其質(zhì)量控制的重點是確保肉制品的安全性、營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)。肉制品質(zhì)量控制主要包括原料肉的質(zhì)量控制、加工過程控制和終產(chǎn)品質(zhì)量檢驗等環(huán)節(jié)。食品快檢技術(shù)在肉制品質(zhì)量控制中的應用，能夠為確保肉制品的質(zhì)量安全提供有力的技術(shù)支撐。

（1）在原料肉質(zhì)量控制方面，生物學快速檢測技術(shù)如ELISA法可用于檢測原料肉中的獸藥殘留、生長激素等有害物質(zhì)，PCR技術(shù)可用于檢測原料肉中的沙門氏菌、李斯特菌等致病微生物。

（2）在加工過程控制方面，生物傳感器技術(shù)可用于在線監(jiān)測肉制品的腌制、發(fā)酵等關(guān)鍵加工過程，通過檢測鹽度、pH值、揮發(fā)性成分等關(guān)鍵質(zhì)量屬性，實現(xiàn)對加工過程的實時控制，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。近紅外光譜法可用于在線監(jiān)測肉制品的烘烤、熏煮等熱處理過程，通過建立水分、蛋白質(zhì)等成分的定量模型，實現(xiàn)對產(chǎn)品品質(zhì)的快速評估和預測。例如，應用近紅外光譜法可實現(xiàn)對發(fā)酵香腸的在線質(zhì)量監(jiān)控，通過建立pH值、水分、脂肪等品質(zhì)指標的定量模型，可實現(xiàn)對發(fā)酵過程的優(yōu)化控制和產(chǎn)品品質(zhì)的快速預測。

（3）在終產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方面，理化快速檢測技術(shù)如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可用于檢測肉制品中的揮發(fā)性風味物質(zhì)，高效液相色譜法可用于檢測肉制品中的亞硝酸鹽等食品添加劑。生物學快速檢測技術(shù)如ELISA法可用于檢測肉制品中的過敏原、霉菌毒素等有害物質(zhì)。例如，應用間接競爭ELISA法可快速檢測肉制品中的β-受體激動劑克侖特羅，檢測靈敏度高，可在1 h內(nèi)完成檢測，滿足肉制品質(zhì)量控制的需求。

2.3 水產(chǎn)品質(zhì)量控制中的應用

水產(chǎn)品是食品工業(yè)的重要組成部分，其質(zhì)量控制的重點是確保水產(chǎn)品的安全性、營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)。水產(chǎn)品質(zhì)量控制同樣也包括原料水產(chǎn)品的質(zhì)量控制、加工過程控制和終產(chǎn)品質(zhì)量檢驗等環(huán)節(jié)。食品快檢技術(shù)在水產(chǎn)品質(zhì)量控制中的廣泛應用，為確保水產(chǎn)品的質(zhì)量安全提供了有力的技術(shù)支撐。

在原料水產(chǎn)品質(zhì)量控制方面，生物學快速檢測技術(shù)如ELISA法可用于檢測原料水產(chǎn)品中的甲殼素、抗生素殘留等有害物質(zhì)，PCR技術(shù)可用于檢測原料水產(chǎn)品中的諾如病毒、甲型肝炎病毒等致病微生物。例如，應用多重PCR技術(shù)可在2 h內(nèi)完成對蝦中諾如病毒的快速定性檢測，檢測靈敏度高，特異性強，滿足水產(chǎn)品質(zhì)量控制的需求。

在加工過程控制方面，生物傳感器技術(shù)可用于在線監(jiān)測水產(chǎn)品的鹽溶、烘干等關(guān)鍵加工過程，通過檢測鹽度、水分等關(guān)鍵質(zhì)量屬性，實現(xiàn)對加工過程的實時控制，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。例如，應用電導率生物傳感器可實現(xiàn)對鱈魚鹽溶過程的在線監(jiān)控，通過實時檢測鱈魚肉中的鹽度變化，可優(yōu)化鹽溶工藝參數(shù)，確保鹽溶鱈魚的質(zhì)量一致性和鹽度均勻性。近紅外光譜法可用于在線監(jiān)測水產(chǎn)品的熱加工過程，如魚糜制品的蒸煮過程，通過建立蛋白質(zhì)、脂肪等成分的定量模型，實現(xiàn)對產(chǎn)品品質(zhì)的快速評估和預測。

在終產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方面，生物學快速檢測技術(shù)如ELISA法可用于檢測水產(chǎn)品中的毒素、藥物殘留等有害物質(zhì)，PCR技術(shù)可用于檢測水產(chǎn)品中的沙門氏菌、副溶血性弧菌等食源性致病菌。例如，應用競爭ELISA法可快速檢測蝦制品中的呋喃唑酮殘留，檢測限為0.1 ng·g-1，可在1.5 h內(nèi)完成檢測，滿足水產(chǎn)品質(zhì)量控制的需求。此外，應用多重PCR技術(shù)可同時檢測水產(chǎn)品中的3種食源性致病菌，包括沙門氏菌、副溶血性弧菌和創(chuàng)傷弧菌，檢測靈敏度高，特異性強，可在3 h內(nèi)完成檢測，為水產(chǎn)品的微生物安全控制提供了有效的技術(shù)手段。

3 結(jié)語

食品快檢技術(shù)在食品工程質(zhì)量控制中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文對理化快速檢測和生物學快速檢測兩大類技術(shù)進行概述，并詳細探討它們在乳制品、肉制品和水產(chǎn)品質(zhì)量控制中的具體應用。這些技術(shù)為食品安全提供了有力保障，顯著提高了檢測效率和準確性。未來，隨著新型傳感器、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，食品快檢技術(shù)將向著靈敏度更高、特異性更強、適用性更廣的方向發(fā)展。同時，快檢技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析的結(jié)合，將為食品全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量控制提供更全面、精準的解決方案，推動食品工業(yè)向智能化、精細化的方向發(fā)展。

參考文獻

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