快速检测技术在食品安全中的应用研究进展

　　摘要：食品安全是关乎亿万民众切身利益的社会问题，尤其是近年来食品安全问题频发，但很多传统检测技术往往存在检测步骤繁琐、检测时间较长等缺点，无法实施现场快速检测，故使快速检测技术在食品安全检测中的应用得到了普遍研究。为此，本文主要对近年来在食品安全检测中常用的快速检测技术与方法进行了总结。

　　关键词：快速检测食品安全

　　1引言

　　食品安全问题是关乎民众生活质量及人身安全的重大问题。近年来，环境、微生物、农药与兽药残留等污染因素带来的食品安全问题受到人们的普遍关注。与此同时，食品安全检测技术在食品安全保障工作中发挥着越来越大的作用，如通常会采用大型仪器的质谱、色谱分析检测技术等，虽然精度较高，但是往往存在着前处理步骤复杂、耗时较长等缺点，不能实现现场快速检测。因此，快速检测技术于近年在食品安全领域得到了广泛的应用研究。

　　2快速检测方法

　　2.1免疫法

　　免疫法快速检测指的是基于抗原与抗体结合生成沉淀所建立的分析法，包括酶联免疫法、CharmII放射免疫法和胶体金免疫层析法等。秦燕等[1]通过酶联免疫和CharmII放射免疫这两种免疫方法对鸡肝中残留的链霉素进行了快速检测。结果表明，这两种免疫快速检测法的检测限、精密度等检测指标都符合相关标准的要求。蒋侃等[2]通过酶联免疫法对乳制品中残留的β-内酰胺类抗生素进行了快速分析，并对检测条件进行了优化。结果表明，该方法的灵敏度较高，当以生鲜牛乳为基质时，氨苄青霉素和青霉素-G的检测限分别为1.1μg/L和2.4μg/L，不仅符合标准要求，同时操作简便，样品无需进行前处理，极大地缩短了检测时间，提高了检测效率。林杰[3]等通过CharmII放射免疫法在90分钟内完成了对虾中残留的磺胺类药物的快速检测。结果表明，该检测结果在合理范围内，且灵敏度较高，但有出现假阳性检测结果的可能，故需进一步的研究和探讨。Al-Mazeedi等[4]通过CharmII放射免疫法对当地的鸡蛋、肉类、鱼类、冰淇淋、家禽、牛奶和奶酪中残留的四环素进行了快速检测。检测结果表明，测试的鸡蛋、肉类、鱼类、冰淇淋和奶酪在标准允许范围内，部分家禽和牛奶样本的检测结果超标，家禽的含量范围是100~380mg/kg，牛奶的含量范围是100~350mg/kg。虽然Charm-II放射免疫法可以用于四环素残留的有效筛选，但是仍不能精确定量。李淑群等[5]利用胶体金免疫层析法对牛奶、饲料以及奶粉中的三聚氰胺进行了检测，同时制备了三聚氰胺试纸条。结果显示，该方法的检出限为10μg/L，远低于制定的三聚氰胺限量值。由此可见，该方法简单快速，灵敏度、特异性均较强，可用于食品和饲料中三聚氰胺的快速检测。

　　2.2化学法

　　化学法快速检测是指针对待测样品具有的化学特点通过分解反应、聚合反应、合成反应、氧化还原反应等一系列化学反应后，根据其显色或发光性能变化而进行快速检测的方法。近年来，流动注射化学发光法在快速检测领域中的应用被广泛研究。顾树芳等[12]利用定量的二氧化硫（SO2）与酸性高锰酸钾反应，进而减弱高锰酸钾-间苯二酚的化学发光的原理，通过流动注射化学发光法对食品中的SO2含量进行了快速检测。由于其减弱值与被检物浓度有关，是以当样品中含有Vc等少量强还原性物质时便会对检测结果产生较强的干扰性。因此，该方法可以作为食品中SO2检测的辅助手段。王守敏等[13]利用乐果对过氧化氢氧化鲁米诺产生化学发光现象的增敏作用，建立了流动注射化学发光测定乐果含量的快速检测方法。结果表明，该方法的最低检出限为0.009mg/L，样品的添加回收率为86.7%~109.5%。此外，流动注射化学发光法还被应用于检测蔬菜中的亚硝酸盐[14]、中药黄芪中的痕量铬[15]、鸡蛋中残留的四环素[16]等多个领域。研究发现，化学法快速检测具有分析速度快、线性范围宽、操作简单方便、仪器设备价格低廉及可连续分析等优点，但该方法有时只能检测具有特定结构的农药残留，且需要特定的试剂或反应条件，故具有一定的局限性。

　　2.3生物传感器法

　　生物传感器法快速检测是针对生物本身的化学信号转换成光信号或电信号等数据信息来进行高灵敏测试的方法。冯东等[17]研制了乙醇生物传感器经过20s检测时间快速测定酒中的乙醇含量——与气相色谱法比较差异不大，检出限为1mg/100mL。使用该方法测定酒中的乙醇含量快速而准确，灵敏度较高，且操作简单、成本低廉。张金玲等[18]通过生物传感器法对奶粉中的黄曲霉素B1的含量进行了快速检测，并与高效液相色谱法的测定结果进行比较。结果表明，该方法具有稳定性好、专一性强、准确度高、分析速度快、样品处理简单等特点。邓绍立等[19]通过表面等离子体共振生物传感器技术对牛乳中的三聚氰胺进行了检测，样品的前处理及后续检测可在30分钟内完成，检测限为3.24mg/mL，适合生乳生产现场的快速定量检测。此外，生物传感器法还被用于检测玉米中的赖氨酸[20]，蔬菜中的有机磷农药残留[21]，食物、饮料中的弯曲杆菌和志贺氏菌[22]，以及鱼肉新鲜度[23]等多个方面。研究发现，生物传感器法的优点包括功能多样性、低成本、高识别、高灵敏、智能化、微型等等，故成为食品安全快速检测研究领域的重点研究对象。

　　2.4仪器分析法

　　随着检测仪器设备的应用和研究开发，越来越多的设备被应用到食品安全检测领域。目前，液相色谱、气相色谱和各种各样的质谱仪联用是被应用到食品安全检测中的常用手段。这些检测仪器的精密度较高，可实现定量定性分析，但是仪器设备通常比较昂贵、大型且复杂，往往只适合进行实验室检测，无法进行户外工作。因此，小型质谱仪的开发就得到了国内外的广泛关注和研究，敞开式离子化质谱便是近年来新兴的质谱分析技术——一种能在敞开的常压环境下直接对样品或样品表面物质进行分析的新型质谱技术，其在进行检测时无需或只需很少的样品前处理步骤。栗则[24]等对敞开式离子化质谱新技术及其应用进行了研究，即使用该技术对中药保健品中非法添加的西药成分进行快速筛查，同时对鲜榨果汁中的6种植物激素完成分析检测，以及进行了其他更加深入的研究。相对于大型设备而言，这种新型的小型质谱仪器便于移动、成本低，有望在食品安全快速检测方面发挥更大的作用。

　　2.5酶抑制法

　　酶抑制法快速检测主要是针对残留在食品中的待测物质对酶有抑制作用而采取的检测方法，包括试纸法、pH计法和分光光度法等。

　　试纸法是指将酶与待测物分别固定在两片试纸上，通过试纸接触时待测物对酶的抑制作用发生显色差异来判断待测物的含量。谢莉等[25]利用四甲基联苯胺与辣根过氧化物酶作为显色剂，经过一系列处理制成过氧化氢快速检测试纸——能够在8s内对食物中的过氧化氢残留进行半定量检测。除此之外，试纸法还常被用于检测水中的铝含量[26]、生乳中的尿素含量[27]、鲜活海产品中的铅含量[28]、食品中的镉含量[29]等多个方面。试纸快速检测方法操作简单、成本低、易推广，更适用于农贸市场、超市等对食品安全的初筛检测。

　　由于反应体系中产生的酸量与酶的抑制程度相关，是以当酶活性受抑制时，被催化底物产生的酸类物质会随之减少，从而可以利用酸碱程度的变化检测待测物质，pH计法便是利用了这种原理来判定样品中待测物的含量。丁宇清等[30]利用有机磷农药可抑制乙酰胆碱酯酶活性的原理，将氯化乙酰胆碱作为底物从而影响醋酸的产生。然后，通过pH计法快速测定了新鲜蔬菜中有机磷农药的残留量，检测过程简单、易操作，方便推广应用。

　　分光光度法利用待测物与固定酶的特异性结合原理从而抑制酶的活性，并选择适当的显色剂与酶的催化底物进行反应，之后用分光光度计测定吸光值随时间的变化，以此判断待测物的残留情况，进而达到定性和半定量检测的目的。李顺等[31]利用有机磷农药可以抑制胆碱酯酶活性的特性，以碘化硫代丁酰胆碱作为底物来快速检测蔬菜中有机磷农药残留。何颖等[32]利用乙酰胆碱酯酶对硫磷、辛硫磷及氧乐果等有机磷农药进行分光光度法的快速检测，分别得到97%、101%、99%的回收率。尽管分光光度法相较于试纸法的稳定性更好，但是易出现假阳性或假阴性的现象。

　　当前，酶抑制法还被应用到测试香蕉、桃子、草莓和西红柿中21种氨基甲酸酯类农药的含量[33]，以及测试蔬菜样品中残留的甲胺磷、敌敌畏、辛硫磷、乐果和马拉硫磷等有机磷农药[34]等多个方面。由于该方法操作简单、灵敏及适合现场检测，故具有良好的应用前景。如表2所示，以上3种酶抑制法在食品安全快速检测中的应用各有优缺点。快速检测技术在食品安全中的应用虽已得到广泛研究，但每种方法都存在各自的优势和劣势，不同方法针对的检测项目也有所差异，只有选择合适的检测方法进行检测才能更好的发挥作用。

　　虽然很多检测方法在食品安全检测中都快速有效，但有些只能进行定性分析，不能做到准确的定量分析。除此之外，很多快速检测方法尚无检测标准，故需制定完善的检测标准。由此可见，使快速检测技术朝着操作简单、快速、低成本、精确、检测范围广等方向发展是行业未来努力的方向。

　　3展望

　　近年来，食品安全快速检测技术发展迅速，但由于样品前处理技术的局限性或仪器方法自身的缺陷等，导致很多检测技术仅处于定性或半定量的水平，在结果精确性上较传统检测仍有一定差距，还需进一步完善。例如，不断改进检测设备，提高检测设备的灵敏度和准确度并优化前处理方法等，使检测结果达到精准的水平；积极研究和探讨各种先进的检测方法与技术，发展能够同时实现高效样品前处理及灵敏的后续检测于一体的快速分析技术，以满足当今食品安全分析的迫切需求具有重要而现实的特殊意义。同时，要严格控制农产品种植、食品生产、加工等环节，相关企业和部门需严格把控，进而保障消费者的饮食安全。

　　参考文献：

　　[1]秦燕，鲍伦军，朱柳明.鸡肝中链霉素残留的2种免疫分析法[J].华南农业大学学报，2003，24（4）：88-91.

　　[2]蒋侃，陈宇鹏，金燕飞，等.应用酶联免疫法快速检测乳品中β-内酰胺类抗生素残留[J].乳品工艺，2010，38（1）：51-54.

　　[3]林杰，黄晓蓉，郑晶，等.CharmII放射免疫法快速检测虾中磺胺类药物残留[J].饲料工业，2006，27（6）：51-53.

　　[4]Al-MazeediaHM，AbbasbAB，AlomirahaHF，ScreeningfortetracyclineresiduesinfoodproductsofanimalorigininthestateofkuwaitusingCharmIIradio-immunoassayandLC/MS/MSmethods[J].FoodAdditivesandContaminants，2010，27（3）：291-301.

　　[5]李淑群，曹碧云，常化仿，等.胶体金免疫层析法快速检测牛奶、奶粉、饲料中的三聚氰胺[J].分析化学，2013，41（7）：1025-1030.

　　[6]林杰，黄晓蓉，张佳，等.放射免疫法快速检测鸡肉中青霉素类药物残留[J].福建畜牧兽医，2006，28（3）：17-19.

　　冯蕙赵新玉赵晨王玉涛

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