我國食品安全現(xiàn)狀及其食品分析檢測新技術的應用畢業(yè)論文｜精薦｜(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 、 酒醅中的水分 、 pH 值 、 淀粉和殘?zhí)堑?)， 啤酒 (大麥原料中的水分 、 麥芽糖 、 啤酒中的乙醇和麥芽糖等 )， 以及產地鑒別 ， 真?zhèn)舞b別等 [9]。 目前在油脂行業(yè)也廣泛來用 NIR 法測定大豆、油菜籽、葵花籽等餅粕中的蛋白質、脂肪 (殘油 )、水分、灰分等指標。 在檢測肉類和奶制品中也得到應用， 國外已有人成功利用近紅外光纖探針實現(xiàn)了在加熱過程中檢測豬肉的水分變化，為肉類工業(yè)有效合理控制加工過程提供了一條有效的新途徑。 NIR 也可作為一種非破壞性方法用來測定花生中的油含量，能獲得與索氏提取 法相近的結果。在水果、蔬菜檢測中 NIR 實現(xiàn)了非破壞性地測定完整蘋果中的總糖 、蔗糖、葡萄糖和果糖以及果汁中的糖和酸的含量，成分分析效率較高 ，為判斷蘋果的品質提供了新方法。在蘋果汁、葡萄汁、梨汁等加工過程中，用 NIR可連續(xù)測量可溶性固形物、總固形物和總水分的變化，進而監(jiān)控加工產品的質量。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 NIR 不僅能分析與含氫基團直接相關的有機物 ，而且在 無機物的檢測上也有很多成功實例 ， 其作用機理有待進一步研究。隨著近紅外光譜儀硬件設備成本不斷降低 ， 進一步完善軟件的數(shù)理統(tǒng)計方法 ， 提高從復雜 、 重疊和變化的近紅外光譜中提取有效信息的 效率 ， 增加光譜的信噪比 ， 近紅外光譜法的應用前景將更加廣闊 [7]。 生物酶法和免疫分析技術 在食品分析中的應用 生物酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，大部分為蛋白質，也有極少部分為 RNA。酶的生產和應用，在國內外已具有 80 多年歷史，進入20 世紀 80 年代，生物工程作為一門新興高新術在我國得到了迅速發(fā)展 。 生物酶是從生物體中產生的，具有特殊的催化功能。在食品工業(yè) 中 主要用蛋白酶，它能催化蛋白質和多肽鍵水解，廣泛存在于動物內臟、植物莖葉、果實和微生物中。 各種生物體都能合成它，但唯有微生物蛋白 酶具有生產價值 。 生物酶不僅在食品發(fā)酵工業(yè)中應用廣泛，而且還在食品檢測技術中有著一定的作用。如在 國際果汁市場中，蘋果汁是僅次于橙汁的第二大果汁產品，蘋果汁中添加蘋果酸是比較常見的摻假象。天然蘋果汁只含有 L—— 蘋果酸，通過測定 D—— 蘋果酸含量可檢測摻假蘋果汁，若樣品中存在 D—— 蘋果酸，則說明樣品為摻雜果汁 。即檢測原理 D—— 蘋果酸 (D 一蘋果酸鹽 )在 D—— 蘋果酸鹽脫氫酶(D— MDH)存在的情況下，通過 NAD 氧化變成草酰乙酸鹽。草酰乙酸鹽立即由同樣的酶催化分解成丙酮酸鹽和二氧化碳 [10]。 免疫分析主要是利用抗體能 夠與相應抗原及半抗原發(fā)生自發(fā)的、高選擇性的特異性結合這一性質，通過將特定抗體（或抗原）作為選擇性試劑來對相應待測抗原（或抗體 ） 進行分析測定的方法 [11]。 免疫分析法具有靈敏度高、方法簡捷、分析量大、檢測成本低、容易 普及和推廣 ， 尤其適宜現(xiàn)場篩選和大量樣品的快速分析 ， 并且可以 對化合物、酶或蛋白質等物質進行定性和定量分析 。 世界糧農組織 (FAO)已向許多國家推薦此項技術 。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 因此 ， 人們稱免疫分析技術是 21 世紀最具競爭性和挑戰(zhàn)性的檢測分析技術 [12]。 在食品安全檢測中酶聯(lián)免疫分析法 (ELISA)較為常用， 它 利用酶標記 物同抗原抗體復合物的免疫反應與酶的催化放大作用相結合 ， 既保持了酶催化反應的敏感性，又保持了抗原抗體反應的特異性 ， 極大的提高了靈敏度，且克服放射免疫分析技術 （ RIA） 操作過程中放射性同位素對人體的傷害 。 酶聯(lián)免疫分析 在 赭曲霉毒素 測定中遠不如它對 蔬菜中的對硫磷；谷物中的殺螟松、甲基嘧啶硫磷；奶、肉類中的西維兇、呋喃丹等 檢測。 赭曲霉毒素是真菌曲霉 Ochraceous 和幾種 Penicillium 真菌產生的一種毒素，它包括 7 種結構類似的化合物，其中赭曲霉毒素 A(OTA)的毒性最強 [13]。基于 OTA 的毒性大 的原因 ，一些國家的限量標準 就規(guī)定得 很低，這就需要采用高靈敏的檢測方法，我們采用時間分辨熒光免疫分析法 (TRFIA)來檢測 OTA。 TRFIA 檢測方法，其靈敏度、可測范圍和穩(wěn)定性大大好于現(xiàn)有的酶聯(lián)免疫分析 。 目前，免疫分析方法的建立主要包括以下幾個方面的內容：待測物的選擇、免疫半抗原的合成、全抗原的制備、抗體的制備、測定方法、樣本前處理方法和方法評價 。還有 檢測限度還不能完全達到國際標準 ， 并且抗體制備難度大 ， 不能同時完成多殘留檢測等 ， 因此近年來在 酶聯(lián)免疫分析法（ EIA） 的基礎上發(fā)展建立起來一些新的技術 ， 如斑點免疫分析 技術、生物素 親和素系統(tǒng) (BAS)使得 EIA 技術的檢測方法更加靈敏、快速、簡便 [12]。 免疫分析的食品安全檢測技術主要還是利用生物抗體為識別元件，而生物抗體是決定免疫分析 檢測靈敏度和穩(wěn)定性 的關鍵，由于客觀原因限制了它的發(fā)展，如：針對小分子農藥的半抗原的不易合成 等。 原子熒光在食品分析領域的 應用 我們都知道 砷是具有蓄積作用的有害元素 ， 砷普遍存在于自然界環(huán)境和動植物體內。由于含砷農藥的使用及環(huán)境污染 ， 以及食品在加工過程中使用某些化學添加劑而引起食品中砷的污染。由于嬰幼兒食品的特殊加工 ， 更容易受到 有害因素的污染 。 因此 ， 砷在嬰幼兒食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗中尤為重要 。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 目前總砷的檢測方法有原子熒光法、銀鹽法、砷斑法 、 原子吸收光譜法等 [13]。目前對砷鹽的檢測多般采用銀鹽分光光度法 ， 亦稱二乙基二硫代氨基甲酸銀 (即DDCAg)比色法。該法在一定條件下能夠比較準確的測出樣品中砷鹽的含量 ， 但存在檢測步驟繁瑣 、 耗時長 、 影響因素多 、 檢測誤差大等缺點。 砷斑法也就是馬氏試砷法 ： Zn、鹽酸和試樣混在一起，將生成的氣體導入熱玻璃管，若試樣中有砷的化合物存在，就會生成 AsH3，因生成的 AsH3 在加熱部位分解產生 As， As 積集而成 亮黑色的 “ 砷鏡 ” （能檢出 ）。 “ 砷鏡 ”如果能用次氯酸鈉溶液洗滌而溶解，則證明是砷。 化學方程式： As2O3＋ 6Zn＋ 12HCl＝ 2AsH3＋ 6ZnCl2＋ 3H2O 以硝酸作為消化體系進行微波消解后 ， 原子熒光法測定。線性范圍為， 方法的檢出限為 ， 加標回收率 %112%， RSD 小于 %[13]。 由以上比較可知，銀鹽法測定砷過程繁瑣，需要使用一些化學試劑，化學反應條件不易控制等；砷斑法雖然比較簡單，但目測時有主觀誤差，準確性差。而原子熒光 法 ， 靈敏度高 、 檢出限低 、 已被廣泛應用。因此采用微波消解處理樣品后 ， 利用原子熒光測定嬰幼兒輔助食品中的總砷 ， 取得了滿意的結果。 在用 原子熒光測定嬰幼兒輔助食品中的總砷 時要注意以下幾點：一、 還原劑與酸度的選擇 ， 樣品中的砷以高價形式存在 ，在 硼氫化鈉和硫脲 +抗壞血酸聯(lián)合作用 下， 使被測元素得到較強的熒光強度 ， 而且起到了掩蔽作用 ， 消除了共存離子的干擾。 并且 鹽酸介質中測定靈敏度最高 ， 其濃度 在 1%時 ， 熒光強度相當穩(wěn)定。二、 原子化器爐高過低時 ， 光源射到爐口所引起的反射光過強 ， 使空白熒光強度較高 ， 會導致檢出限變高 ， 爐高過高時束 照在尾焰上 ， 尾焰體積小且易晃動 ， 靈敏度和測定精度均會下降 ，選擇合適的高度。 載氣流速過低不能將氫化物迅速帶入原子化器 ， 且使氬氫焰不穩(wěn)定 ， 增加背景噪聲 ， 載氣流速過大會稀釋氣態(tài)原子的濃度 。三、 燈電流和負高壓 的選擇要恰當，因為 燈電流的大小與檢出信號強度有關。燈電流過低 ， 靈敏度明顯下降 ， 隨著燈電流增大 ， 靈敏度也隨之增大 ， 但燈電流過高會影響燈 的 壽命。 如果 負高壓增大 ， 儀器的靈敏度明顯增大 ， 但同時洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 也會產生較大的噪聲 ， 使精度下降。負高壓過低 ， 靈敏度降低。 四、 樣品的消解選 微波消解 法，因為 微波消解 法 具有快速 、 節(jié)能、高效等優(yōu)點 。 食品檢測技術在微生物檢測方面的應用 細菌、病菌和其他微生物無處不在，已經(jīng)有很多致病菌被證實為重要的食源致病菌和水源致病菌。一般性食源致病菌如：沙門氏菌、 肉毒梭菌 （ 在我國則以臭豆腐、豆豉、面醬、紅豆腐等食品較多 [16]）、 埃希氏大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌（ 乳制品、蔬菜、肉、禽、魚、熟的即食制品 [16]）等引起的病例越來越多。 由于致病菌往往與非致病菌共存于復雜體系中，且數(shù)目極少、致病性極高等。因此，需要微生物檢測方法有高靈敏度和特異性以及較短的分析時間。而傳統(tǒng)的檢測方法通常是通過不同微生 物在形態(tài)結構上的不同而達到區(qū)別、鑒定微生物的目的。還有通過不同微生物在某種培養(yǎng)基中生長繁殖，所形成的菌落特征不同，而 同一種細菌在一定條件下，培養(yǎng)特征有一定穩(wěn)定性，來區(qū)別鑒定微生物。因此傳統(tǒng)檢測方法的步驟較繁瑣，檢測時間長，結果不宜判斷等缺點。 為了 避免以上的缺點 ， 采用 熒光分析法、色譜法等。 它們具有 快速、高靈敏度 等優(yōu)點。 一些新的檢測技術，由于一些原因不能很好的被人們所利用。如上述所講的色譜法和熒光分析方法的檢測成本較高，限制了一些小型的企業(yè)的發(fā)展。 熒光分析方法只能檢測真核生物，與細胞大小、生物的數(shù)量有關，而 這些又和培養(yǎng)條件以及微生物來源有關 [17]，不能被廣泛推廣。 免疫擴散法是最先利用的免疫學方法檢 。 它主要分為單向免疫擴散試驗和雙向免疫擴散試驗，它們檢出靈敏度較低，檢測標本需要濃縮，操作量大，因而未能推廣。放射免疫法 (RIA)的應用將同位素測定的高靈敏性和抗原抗體反應的高特異性有效地結合在一起，使得其檢測的靈敏度和特異性均有所提高而且具有簡單、快速的特點。 RIA 測 定食品標本不需要濃縮， 12 天 之內可出結果。但該方法存在放射性污染和需要專門的防護設備、檢測儀器等問題，也不易推廣 [16]。 免疫熒光技術 (IFT)是在將不影響抗原抗體活性的熒光色素標記在抗體 (或抗原 )上，與其相應的抗原 (或抗體 )結合后，在熒光顯微鏡下呈現(xiàn)特異性的熒光反應，洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 可用來對葡萄球菌、大腸桿菌沙門氏菌和單核增生李斯特菌等進行快速檢測 。 此方法的主要特點特異性強、敏感性高、速度快 [16]。 色譜法分析 雖是 采用得最廣泛的真菌毒素分離分析技術。 可 高效薄層色譜法要求配備更精確的點樣裝置和展開設備，以便改善分離 和 獲得可靠的定量分析結果 。另外 加壓薄層色譜法和溫度梯度薄層色譜追法等技 術，也被用于真菌毒素分析。采用哪一種檢測技術 ， 主要由真菌毒素本身的性質所決定： 有些有顏色的毒素，如羥基蒽醌和黑麥酮酸等，在可見光下即可檢測：有的在某種波長下有較強的紫外吸收，如棒曲霉毒素等；有些毒素，如黃曲霉毒素、桔霉素、棕曲霉毒素 A和雜色曲霉素等，在某種激發(fā)波長下發(fā)熒光；所有不具有上述特性的真菌毒素，均可通過顯色反應檢測 [18]。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 第 4 章 食品檢測技術的發(fā)展趨勢 隨著食品工業(yè)的繁榮，種類的豐富，人們對食品安全性的研究使得新的測定項目和方法不斷出現(xiàn)。如近紅外光譜分析應用于某些食品水分、蛋白質、脂肪等多種成分的測定；氣相色譜和液相色譜測定游離糖已有較可靠的分析方法；高效液相色譜也已 經(jīng)用于氨基酸的測定等等。 食品分析逐漸地采用儀器分析和自動化分析方法以替代手工操作的傳統(tǒng)方法。氨基酸自動分析儀、原子吸收分光光度計以及可進行光譜掃描的熒光分光光度計等在食品分析中得到了越來越多的應用。 目前，隨著研究的深入，一些快速和采用現(xiàn)代技術的檢測方法不斷出現(xiàn)， 一些新的快速方法，一般都 能 縮短了傳統(tǒng)檢測方法的時間，能夠較快地得到檢測結果，并且操作相對簡單。 比如： 梅里埃公司生產 的 miniVIDAS 利用熒光免疫的方法檢測葡萄球菌腸毒素，在儀器上 45 分鐘可以得到結果。美國 3M 公司生產的金黃色葡萄球菌快速檢測試片 ， 可以直接計數(shù)產生耐熱核酸酶的金黃色葡萄球菌，操作簡單，縮短了時間。 在檢測技術上要有新檢測技術代替一些老的檢測方法。如： 致病性病原菌的檢測 使用 核酸探針檢測技術 和 基因芯片檢測技術 。 唐雨德等應用膠體金和免疫層析技術進行了檢測金免疫層析法 (GICA)囊蟲循環(huán)抗原 (CA)試驗 ， 結果表明 ， 快速檢測囊蟲循環(huán)抗原的金免疫層析法具有簡便、快速、敏感、特異和穩(wěn)定的特點 ，適合基層使用 [19]。蛋白質芯片的制作比基因芯片更加的復雜和困難 ， 但隨著研究的不斷食品安全與檢測深入與相關學科技術的迅速發(fā)展 ， 這些制約蛋白質芯片技術發(fā)展的 瓶頸問題最終會迎刃而解。例如 ， Ramachandran(2020)等研制的自組裝蛋白質微陣列可有效的避免蛋白質的純化和芯片保存時的穩(wěn)定性等問題 ， 從而使得一 步 法 完 成 蛋 白 質 芯 片 的 制 作 成 為 可 能 ； 抗 體 噬 菌 體 展 示 技 術(Antibody phage display)的出現(xiàn)可大大縮短單抗的制備過程。這些研究表明在不久的將來 ， 蛋白質芯片技術必將成為高通量檢測的主體 ， 并且 在食品安全領域 可以得到廣泛的應用 [20]等等。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 結 論 就我國食品安全的現(xiàn)狀來看， 食品安全存在著 如下 問題：消費者對食品營養(yǎng)衛(wèi)生知識的認識不夠；生產者對《中華人民共