食品安全是民生根本,而食品安全快速檢測(cè)技術(shù)則是食品安全保障的重要支撐。中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品、食品生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小且分散,法治和自律意識(shí)較弱,消費(fèi)人群巨大,渠道眾多,食品安全問(wèn)題頻發(fā)。
目前被公共輿論廣泛關(guān)注的食品安全事件,大多源于對(duì)農(nóng)藥、獸藥、添加劑違用、濫用等違法行為所致。
但是,由于生物因素導(dǎo)致的食源性疾病近年來(lái)也頻頻出現(xiàn)。在我國(guó),實(shí)際上由微生物引起的食物中毒事件在各類食品安全事件中占比最高,患病人數(shù)長(zhǎng)期占據(jù)第一位,2011年這個(gè)比例達(dá)到60%以上,但公眾關(guān)注度相對(duì)較低。
食品安全的概念是非常清晰和重要的,就是要嚴(yán)格控制食源性疾病,預(yù)防食源性疾病的發(fā)生,避免產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
2007年世界衛(wèi)生組織發(fā)布了食源性疾病控制指南,其中由生物因素構(gòu)成的食源性疾病致病因子占到84%以上,包括17種病菌,18種寄生蟲和7種生物毒素。由此可見,控制食源性微生物風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)保障食品安全具有重要意義。
要從根本上解決中國(guó)的食品安全問(wèn)題,就必須對(duì)農(nóng)產(chǎn)品及食品的生產(chǎn)、加工、流通和銷售等各環(huán)節(jié)實(shí)施全程管理和監(jiān)控,而常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法和儀器是很難及時(shí)、快速、全面地從各環(huán)節(jié)監(jiān)控食品安全狀況,這就需要大量能夠滿足這一要求的快速、方便、準(zhǔn)確、靈敏的食品安全分析檢測(cè)技術(shù)。
快速檢測(cè)是指包括樣品制備在內(nèi),能夠在短時(shí)間內(nèi)出具檢測(cè)結(jié)果的方法。
理化檢驗(yàn)方法一般在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)能夠輸出結(jié)果的即可視為快速方法;
微生物檢驗(yàn)方法與常規(guī)方法相比,能夠縮短1/2或1/3時(shí)間,輸出具有判斷意義結(jié)果的方法即可視為快速方法;
現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法一般在30min內(nèi)出結(jié)果,如果能夠在十幾分鐘內(nèi)甚至幾分鐘內(nèi)出具可靠結(jié)果,即是較好的方法。
食品安全快速檢測(cè)分為現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)室快速檢測(cè)。
現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)著重于利用一切可以利用的手段,對(duì)檢測(cè)樣品快速定性與半定量;
實(shí)驗(yàn)室快速檢測(cè)著重于利用一切可以利用的儀器設(shè)備,對(duì)檢測(cè)樣品進(jìn)行快速定性與定量。
現(xiàn)場(chǎng)食品快速檢測(cè)方法要求:
① 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備簡(jiǎn)化,使用的試劑較少,配制好的試劑保存期長(zhǎng)
② 樣品前處理簡(jiǎn)單,對(duì)操作人員要求低
③ 分析方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確和快速
對(duì)于食品安全快速檢測(cè)技術(shù)而言,通常采用化學(xué)和生物兩種分析技術(shù)。
化學(xué)方面主要指化學(xué)檢測(cè)試劑盒(試紙、卡)和電化學(xué)傳感器等;
生物方面包括免疫學(xué)方法、分子生物學(xué)技術(shù)、生物傳感器技術(shù)和生物芯片等。
后者現(xiàn)在發(fā)展越來(lái)越快,應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
食品安全快速檢測(cè)中常用紙片法、試劑盒(卡)等方法,與一般的儀器分析方法相比,具有價(jià)格低、操作相對(duì)簡(jiǎn)便、結(jié)果顯示直觀、一次性使用、不需檢修維護(hù)、專一性等優(yōu)點(diǎn),但靈敏度較低。
試紙色譜比色測(cè)定、試紙比色測(cè)定、試管比色測(cè)定、滴定比色測(cè)定四種方法。
根據(jù)固定相基質(zhì)的形式可以分為紙色譜、薄層色譜和柱色譜。色譜是指以濾紙作為固定相的色譜,其原理是利用被分離物質(zhì)的物理、化學(xué)及生物學(xué)特性不同,使它們?cè)谀撤N固定相中移動(dòng)速度不同而進(jìn)行分離和分析的方法。例如,試紙色譜比色測(cè)定用于快速測(cè)定蘇丹紅、瘦肉精等有害物。
根據(jù)待測(cè)成分與經(jīng)過(guò)特殊制備的試紙作用所顯的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照,對(duì)待測(cè)成分定性或半定量。例如,用試紙顯色定性作為限量指示測(cè)定農(nóng)藥等;用試紙顯色的深淺來(lái)半定量測(cè)定食用油的酸價(jià)、過(guò)氧化值等。
根據(jù)待測(cè)成分與標(biāo)準(zhǔn)試管所顯的顏色比較,對(duì)待測(cè)成分定性或半定量.例如,用試管顯色作為限量指示測(cè)定鼠藥、未熟豆?jié){等;用試管顯色的深淺半定量測(cè)定亞硝酸鹽、甲醇、二氧化硫等。試管比色測(cè)定可以目視,也可以用便攜式光度計(jì)。
多款便攜式儀器可以對(duì)某些成分進(jìn)行定性或定量,而且市場(chǎng)應(yīng)用也比較廣泛,如便攜式甲醇速測(cè)儀、農(nóng)藥殘留速測(cè)儀、食品添加劑速測(cè)儀、酸度計(jì)、電導(dǎo)儀等。
用刻度或小口滴瓶分別滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液,通過(guò)計(jì)算對(duì)待測(cè)成分進(jìn)行定量。例如,酸堿、絡(luò)合、氧化還原性物質(zhì)等。
測(cè)定樣品和農(nóng)藥的種類有限,主要針對(duì)有機(jī)磷和氨基甲酸酯,歐美將酶法作為普查農(nóng)殘和田間實(shí)地檢測(cè)的基本手段,但酶法的假陽(yáng)性、假陰性率也較高。
免疫學(xué)分析檢測(cè)技術(shù):通過(guò)抗原和抗體的特異性結(jié)合反應(yīng),再配合免疫放大技術(shù)來(lái)鑒別細(xì)菌。其優(yōu)點(diǎn)是樣品在進(jìn)行選擇性增菌后,不需分離,即可采用免疫技術(shù)進(jìn)行篩選。免疫法有較高靈敏度,增菌后,在較短的時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到檢出限,可在很短的時(shí)間內(nèi),完成抗原和抗體的結(jié)合和檢測(cè)。
主要包括側(cè)向免疫層析法,ELISA法,蛋白質(zhì)芯片和生物傳感器等方法。
相關(guān)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品發(fā)展較快,可以較好地測(cè)定有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類等幾十種農(nóng)藥,獸藥殘留,生物毒素的測(cè)定,發(fā)展迅速。近年來(lái),隨著納米技術(shù)的發(fā)展成熟,膠體金,乳膠顆粒,熒光微球,熒光量子點(diǎn),磁性微球等標(biāo)記技術(shù)與生物學(xué)、免疫學(xué)等技術(shù)的結(jié)合,加之以便攜式檢測(cè)儀器,進(jìn)行快速定性和定量檢測(cè),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品快速檢測(cè)。
已得到廣泛應(yīng)用,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局推薦ELISA試劑盒作為動(dòng)物激素和抗生素殘留的首選篩選試劑,其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)迅速且價(jià)格便宜,缺點(diǎn)是仍不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),假陽(yáng)性率偏高。
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是分子生物學(xué)領(lǐng)域中迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)。PCR技術(shù)主要用于檢測(cè)細(xì)菌,其基本原理是應(yīng)用細(xì)菌遺傳物質(zhì)中各菌屬菌種高度保守的核酸序列,設(shè)計(jì)出相關(guān)引物,對(duì)提取到的細(xì)菌核酸片段進(jìn)行擴(kuò)增,使用定量PCR儀或進(jìn)行凝膠電泳的方法觀察擴(kuò)增結(jié)果。從樣品前處理到PCR擴(kuò)增,最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在24h或過(guò)段時(shí)間內(nèi)完成。
免疫捕獲PCR法、熒光定量PCR法及基因芯片技術(shù)等分析檢測(cè)技術(shù)也都已經(jīng)應(yīng)用到食品安全快速檢測(cè)中。
主要用于大腸菌群的檢測(cè),應(yīng)用領(lǐng)域涉及到鮮乳中菌落總數(shù)快速測(cè)定、畜禽產(chǎn)品大腸菌群快速測(cè)定技術(shù)規(guī)范等。
目前應(yīng)用,可分為農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、微生物、重金屬、毒素、添加劑及化學(xué)品、包裝材料等的檢測(cè)。
農(nóng)藥是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為保障、促進(jìn)植物和農(nóng)作物的成長(zhǎng),所施用的殺蟲、殺菌、殺滅有害動(dòng)物(或雜草)的一類藥物的統(tǒng)稱,同時(shí)還包括一些調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的藥劑。
根據(jù)原料來(lái)源可分為:有機(jī)農(nóng)藥、無(wú)機(jī)農(nóng)藥、植物性農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥,此外,還有昆蟲激素。
根據(jù)加工劑型可分為:粉劑、可濕性粉劑、可溶性粉劑、乳劑、乳油、濃乳劑、乳膏、糊劑、膠體劑、熏煙劑、熏蒸劑、煙霧劑、油劑、顆粒劑、微粒劑等。大多數(shù)是液體或固體,少數(shù)是氣體。
因?yàn)檗r(nóng)藥的大量使用,已經(jīng)使得害蟲的抗藥性大大增強(qiáng)。研究表明,至少有500多種昆蟲對(duì)一些農(nóng)藥具有抗藥性。近幾年的檢測(cè)結(jié)果顯示,蔬菜農(nóng)藥殘留量的抽查結(jié)果最為引人關(guān)注,全國(guó)23個(gè)大中城市的大型蔬菜批發(fā)市場(chǎng),有47. 5%的蔬菜農(nóng)藥殘留量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),其中包括非法使用國(guó)家禁用和限用的農(nóng)藥,如鮮活水產(chǎn)品中的有機(jī)氯殘留、茶葉中的有機(jī)磷殘留等。
習(xí)慣上將用于預(yù)防和治療畜禽疾病的藥物稱為獸藥。獸藥殘留是指給動(dòng)物使用藥物后積蓄或儲(chǔ)存在動(dòng)物細(xì)胞、組織或器官內(nèi)的藥物原形、代謝產(chǎn)物和藥物雜質(zhì)。
世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(JECFA) 1987年第32次會(huì)議將獸藥殘留分為七類:抗生素類如土霉素、四環(huán)素、氯霉素等、驅(qū)腸蟲藥類、生長(zhǎng)促進(jìn)劑類、抗原蟲藥類、滅錐蟲藥類、鎮(zhèn)靜劑類和腎上腺素類。
重金屬是指汞、鎘、鉛以及“類金屬”-----砷等生物毒性顯著的重金屬。對(duì)人體毒害最大的有5種:鉛、汞、砷、鎘、鉻。由于水域污染、土壤污染、大氣污染等環(huán)境污染造成種植、養(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)副產(chǎn)品的污染。
生物毒素是由各種生物(動(dòng)物、植物、微生物)產(chǎn)生的有毒物質(zhì),會(huì)導(dǎo)致急性中毒或癌變等多種疾病。
動(dòng)物毒素的主要成分是多聚肽、酶和生物胺等。
植物毒素的致毒成分有酚類化合物、生氰化合物、生物堿、萜類化合物以及酶、多肽和蛋白質(zhì)等。
微生物毒素是微生物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物,主要包括肽類毒素、脂多糖內(nèi)毒素及霉菌毒素等。
食品添加劑是指為改善食品品質(zhì)和色、香、味,以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要,而加入的人工合成物或者天然物質(zhì)。
化學(xué)合成的食品添加劑大都有一定的毒性,也就是說(shuō)其對(duì)機(jī)體造成損害的能力,特別是非法使用國(guó)家禁用或限用的添加劑,對(duì)人體有很大危害,所以使用時(shí)要嚴(yán)格控制使用量。飼料添加劑指為滿足特殊需要而在飼料中加入的少量或微量營(yíng)養(yǎng)性或非營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)。
當(dāng)前國(guó)際上把添加劑分為兩大體系,一是允許使用的助劑的“許可名單”,二是禁用助劑的“禁用名單”。
經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐之后,發(fā)現(xiàn)“禁用名單”存在著一個(gè)很大的缺陷,缺少對(duì)新物質(zhì)的約束力。近年來(lái),各國(guó)都傾向于采用“許可名單”制度。
包裝材料指用于制造包裝容器、包裝裝潢、包裝印刷、包裝運(yùn)輸?shù)葷M足產(chǎn)品包裝要求所使用的材料,它既包括金屬、塑料、玻璃、陶瓷、紙、竹本、野生蘑類、天然纖維、化學(xué)纖維、復(fù)合材料等主要包裝材料,又包括涂料、黏合劑、捆扎帶、裝潢材料、印刷材料等輔助材料。
食品安全快速檢測(cè)技術(shù),經(jīng)歷了從20世紀(jì)80年代最早的紙片,發(fā)展到當(dāng)今的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)車載實(shí)驗(yàn)室,從簡(jiǎn)單的幾個(gè)項(xiàng)目發(fā)展到目前數(shù)百個(gè)項(xiàng)目,從初期的食物中毒突發(fā)現(xiàn)場(chǎng)處理,到今天的全鏈條食品安全快速檢測(cè),其中經(jīng)歷了幾個(gè)階段的變革:
包括試劑盒、試紙、輔助工具、讀數(shù)儀器及輔助儀器,組合應(yīng)用,完成多項(xiàng)常規(guī)檢測(cè)任務(wù)
具備獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境和儀器設(shè)備條件,可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和野外檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法相比,具有操作簡(jiǎn)單、快速的優(yōu)點(diǎn),但由于大多數(shù)快速檢測(cè)方法在樣品前處理、操作規(guī)范性方面,還有許多待完善之處,目前還只能作為快速篩選的手段,而不能作為最終判定的依據(jù),隨著技術(shù)的規(guī)范成熟和不斷進(jìn)步,兼具快速和準(zhǔn)確兩大優(yōu)點(diǎn)的快速檢測(cè)方法,會(huì)逐步成為可以最終判定的標(biāo)準(zhǔn)方法。
隨著高新技術(shù)的不斷應(yīng)用,食品安全現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)發(fā)展,主要呈現(xiàn)4大趨勢(shì):
檢測(cè)靈敏度越來(lái)越高,檢測(cè)物的分析水平已達(dá)到pg級(jí)
可檢測(cè)項(xiàng)目不斷增加,選擇性不斷提高
檢測(cè)儀器向小型化、便攜化方向發(fā)展,使實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)、動(dòng)態(tài)、快速檢測(cè)正在成為現(xiàn)實(shí)
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