食品質(zhì)量安全檢測技術(shù)目錄食品生物性污染的檢測技術(shù)食品化學(xué)性污染的檢測技術(shù)超聲檢測技術(shù)紅外光譜檢測技術(shù)納米檢測技術(shù)一．食品生物性污染的檢測技術(shù)1．1電阻抗法電阻抗法原理是細(xì)菌在培養(yǎng)基內(nèi)生長繁殖的過程中，會使培養(yǎng)基中的大分子電惰性物質(zhì)(如碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂類等)代謝為具有電活性的小分子物質(zhì)(如乳酸鹽，醋酸鹽等)，這些離子態(tài)物質(zhì)能增加培養(yǎng)基的導(dǎo)電性，使培養(yǎng)基的阻抗發(fā)生變化，通過檢測培養(yǎng)基的電阻抗變化情況可繪制出不同細(xì)菌特征性的阻抗曲線，將曲線與用標(biāo)準(zhǔn)菌株制成的曲線對比，即可檢測出相應(yīng)的細(xì)菌數(shù)量和種類。1．3分子生物學(xué)檢測方法聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是近年來在分子事物學(xué)領(lǐng)域中得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)。PCR技術(shù)檢測細(xì)菌的基本原理是應(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，對提取到的細(xì)菌核酸片段進(jìn)行擴(kuò)增，進(jìn)而用凝膠電泳和紫外核酸檢測儀觀察擴(kuò)增結(jié)果。利用PCR技術(shù)對食品中的致病性蠟樣芽孢桿(Bacilluscereus)進(jìn)行了檢測，檢出限可達(dá)9cfu／ml，與常規(guī)的生化檢測方法相比具有省時省力的特點(diǎn)且靈敏性較高。NiissonA．等提出了一種用PCR技術(shù)測定食品中鼠疫桿菌的方法，可在細(xì)菌數(shù)為105～106的豬肉中檢測出102個目標(biāo)菌株。1．4免疫學(xué)方法免疫學(xué)方法通過抗原和抗體的特異性結(jié)合反應(yīng)，再輔以免疫放大技術(shù)來鑒別細(xì)菌，其優(yōu)點(diǎn)是樣品在進(jìn)行選擇性增菌后．無需分離即可采用免疫技術(shù)進(jìn)行篩選。免疫法靈敏度較高，樣品經(jīng)增菌后可在較短的時間內(nèi)達(dá)到檢出度，抗原和抗體的結(jié)合反應(yīng)可在很短時間內(nèi)完成。目前主要的應(yīng)用有：①應(yīng)用免疫磁珠捕集法檢測食品中單增李氏菌，檢測結(jié)果與實(shí)際相符而且基本不受干擾菌影響。②應(yīng)用膠體金免疫層析法快速檢測食品中沙門氏菌，結(jié)果令人滿意。③利用ATP生物發(fā)光分析技術(shù)和體細(xì)胞清除技術(shù)，測量肉制品中細(xì)菌ATP和體細(xì)胞ATP，對于鮮肉類食品，須先清除體細(xì)胞ATP，分析測量時間需15分鐘，對于熟肉制品，無需清除體細(xì)胞，分析測量時閬只需4分鐘，測量細(xì)菌的下限為103cfu／g。④應(yīng)用微型自動熒光酶標(biāo)分析法檢測食品中沙門菌，檢測時間與常規(guī)法相比提前2-3天．1．5細(xì)胞計(jì)數(shù)法細(xì)胞計(jì)數(shù)法卡要包括流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法(flowcytometry，F(xiàn)CM)和固相細(xì)胞計(jì)數(shù)法(solidphasecytometry，SIC。這兩種方法通常都用激光作為激發(fā)光源，被熒光物質(zhì)標(biāo)記(染色)過的微生物或細(xì)胞在激光束的照射下產(chǎn)生激發(fā)熒光，儀器通過對熒光信號的檢測來估計(jì)微生物或細(xì)胞的大小，形狀和數(shù)量。1．6基因芯片技術(shù)基因芯片技術(shù)是一種反向固相雜交技術(shù)，具有微型化、高通量、平行處理、易于自動化等優(yōu)越性。采用基因芯片技術(shù)對檢測環(huán)境中常見致病菌的初步研究，檢測準(zhǔn)確率達(dá)96．2％。芯片制備的成本高，使用率低和浪費(fèi)嚴(yán)重等缺點(diǎn)在一定程度上限制了基因芯片技術(shù)的應(yīng)用，但是隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，基因芯片技術(shù)在食品衛(wèi)生微生物檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用前景會越來越光明。2．2化學(xué)快速檢測法化學(xué)快速檢測技術(shù)原理是有機(jī)磷農(nóng)藥(磷酸酯．二硫代磷酸酯，磷酞胺等)任金屬催化劑作用下水解為磷酸與醇，水解產(chǎn)物與檢測液反應(yīng)可使檢測液的紫紅色褪去，根據(jù)檢測液色階的變化可以檢測蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留水平。根據(jù)此技術(shù)研制出了農(nóng)藥殘留速測靈。其檢測靈敏度為0．18～l0mg／kg，檢測時間為5—10分鐘，檢測成本為0．2—0．3元人民幣/每次。2．4酶聯(lián)免疫吸附測定法(enzyme-一tassay,ELISA)

酶聯(lián)免疫吸附測定法利用標(biāo)記物的酶催化底物顯色反應(yīng)來反映抗原抗體的結(jié)合過程，將酶催化底物的靈敏性與抗原抗體的特異性相結(jié)合。其基本原理是：抗原或抗體結(jié)合到某種固相載體表面，并保持其免疫活性；抗原或抗體與某種酶連接成酶標(biāo)抗原或抗體，這種酶標(biāo)抗原或抗體既保留其免疫活性，又保留酶的催化活性；引入了固相載體．使游離的酶標(biāo)抗原或抗體與酶標(biāo)抗原抗體復(fù)合物分離。該法的優(yōu)點(diǎn)是：可以通過顏色來做快速定性分析；特異性強(qiáng)；靈敏度高：酶標(biāo)板上一次可做多份樣品檢測。三.超聲檢測技術(shù)該技術(shù)通過檢測低能量超聲波與食品物料之間相互作用的類型和程度來判斷食品的物理化學(xué)性質(zhì)。與其他檢測方法相比，超聲檢測有其獨(dú)特的優(yōu)勢：非破壞性、快速、精確、易于實(shí)現(xiàn)自動化，同時與其他電子檢測技術(shù)相比較價格低廉，而且能對高濃度食品和光不透明性材料進(jìn)行檢測。利用超聲技術(shù)對鱷梨、胡蘿卜、蘋果等產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)特性的檢測已經(jīng)取得成功，還可利用超聲檢測肉制品、烹飪制品和奶酪等的組織結(jié)構(gòu)和粘彈性。并可監(jiān)控食品的生產(chǎn)過程。目前最引人注意的研究領(lǐng)域是對食品組成成分及其分散特性的研究。2.超聲檢測機(jī)理超聲就是頻率高于20kHz、超出人們耳朵辨別能力并且穿透性很強(qiáng)的聲波。超聲波在彈性介質(zhì)中傳播可以有多種振動模式。壓縮波對媒質(zhì)在平衡位置附近產(chǎn)生連續(xù)的伸縮和拉伸。媒質(zhì)的運(yùn)動方向和超聲波的傳播方向相同。壓縮波由于復(fù)原力最大，傳播速度最快。實(shí)際上它也是最簡單的波的形式，因?yàn)樗亲饔昧Ω飨蛳嗤钠矫娌?壓力波)。因此在媒質(zhì)特性檢測中常用的超聲波形式為壓縮波。從式中可見超聲波在媒質(zhì)中的傳播特性(頻率、波矢量)．與媒質(zhì)的特性(密度、彈性模量)密切相關(guān)．因此可以利用超聲在媒質(zhì)中傳播特性的檢測來表征媒質(zhì)的一些特征。如：顆?；鹦?、分子特性、成分確定和結(jié)晶監(jiān)控。超聲檢測技術(shù)是利用超聲波在媒質(zhì)中傳播時，聲傳播速度、聲衰減和聲阻抗等超聲量和媒質(zhì)特性及狀態(tài)有關(guān)的特性進(jìn)行測定，通過測定這些聲學(xué)量，可以了解被測媒質(zhì)的特性和成分的變化，判斷材料內(nèi)部的物理化學(xué)性質(zhì)。2．1聲速超聲波在材料中的傳播速度取決于材料的物理特性，對于低衰減的材料(a<<w/c)因此材料的聲速簡單地與它最基本的兩個物理特性：彈性模量和密度直接相關(guān)。材料的密度越小，對作用力具有更大的抵抗力，就意味著超聲在材料中的轉(zhuǎn)播速度越快。通常材料彈性模量的差異比密度大，因此聲速受彈性模量影響比密度大。絕熱壓縮率能反映媒質(zhì)的結(jié)構(gòu)和彈性。不同媒質(zhì)因其微觀結(jié)構(gòu)和組成的不同具有不同的壓縮系數(shù)，因此通過檢測媒質(zhì)聲速的區(qū)別或變化可以定性或定量地監(jiān)測媒質(zhì)的物理性質(zhì)甚至是分子水平的結(jié)構(gòu)變化。2．2聲衰減超聲在媒質(zhì)中傳播時，其振幅隨傳播距離增加而逐漸減小的現(xiàn)象稱為聲衰減。衰減的主要來源是媒質(zhì)對超聲的吸收和顆粒結(jié)構(gòu)對超聲波的散射。吸收源于媒質(zhì)的粘性、熱傳導(dǎo)、邊界摩擦和各種遲豫現(xiàn)象等等，使超聲能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。散射的產(chǎn)生則是由于媒質(zhì)本身的晶粒結(jié)構(gòu)、媒質(zhì)中的懸浮粒子、雜質(zhì)和氣泡等造成的，它使超聲波向不同方向傳播。造成接收方向超聲能量的降低。因此．聲衰減的程度反映媒質(zhì)的物化性質(zhì)及超聲與媒質(zhì)在分予水平上的相互作用．是研究!非均相系特性的重要參量。媒質(zhì)的聲衰減定義為：2.3聲阻抗超聲在兩種不同媒質(zhì)中傳播時，在界面處會發(fā)生反射現(xiàn)象，反射波的強(qiáng)弱取決于超聲波在兩種媒質(zhì)中的阻抗差異大小。聲阻抗定義為聲壓對體積振速(聲速c×面積A)的比率。即Z=p／cA對于平面波．即只有沿超聲傳播方向有聲壓傳遞的波，聲阻抗為密度和聲速的乘積，即Z=P·c，因此聲阻抗取決于超聲傳播速度和媒質(zhì)的密度。聲阻抗在媒質(zhì)特性檢測中的應(yīng)用一方面是通過聲速和聲阻抗測定，確定媒質(zhì)的密度。另一方面由于超聲檢測中常采用回波檢測技術(shù)，因此由聲阻抗特性決定的反射信號在超聲撿測中非常關(guān)鍵。3．2成分檢測超聲技術(shù)對物質(zhì)成分的分析基本上遵循兩種方法，一是對不同體系的聲參照和理化參量進(jìn)行測量，尋找聲特性與液體理化性質(zhì)之間的線性或非線性美泵關(guān)系，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納出相關(guān)公式。二是運(yùn)用數(shù)學(xué)和物理方法進(jìn)行理論推導(dǎo)，然后通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)來進(jìn)行驗(yàn)證。隨著超聲傳感器生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟．聲速檢測的精度不斷提高。目前也已有報(bào)道表明．通過排除超聲波傳播時的衍射損失和補(bǔ)償環(huán)境溫度造成的測量誤差，聲速測量系統(tǒng)的精度可以優(yōu)于5X10^5，能夠滿足生產(chǎn)檢測需要。長期的研究數(shù)據(jù)表明，超聲特性與液體濃度、密度、分子結(jié)構(gòu)等理化特性存在密切關(guān)系，各種超聲濃度檢測儀、密度檢測儀等相繼產(chǎn)生，并在化工生產(chǎn)在線檢測中得到廣泛應(yīng)用。超聲技術(shù)在食品成分檢測中的應(yīng)用還存在許多困難。首先，大多數(shù)食品的成分都非常復(fù)雜，每種成分不同程度的影響這整體的超聲特性，對目標(biāo)成分的檢測數(shù)據(jù)也受到其他成分改變的影響，因此對復(fù)雜成分食品體系的檢測是比較困難的。其次。某些食品的超聲特性對其組成成分的結(jié)構(gòu)和成分間的相互作用非常敏感。因此由相同成分組成的食品在不同狀態(tài)下也會呈現(xiàn)出不同的超聲特性。3．3包裝食品品質(zhì)的無損檢測食品工業(yè)中食品質(zhì)量快速檢測評價方法改進(jìn)的需求壓力在不斷的增長，特別是包裝食品的質(zhì)量檢測，主要是要求能尋找隨時間變化的物理特性、產(chǎn)赫品的穩(wěn)定性以及污染的檢測快速無損。TatHeartGan等研制了一套非接觸超聲系統(tǒng)用于食品檢測。通過靜電換能器和信號處理技術(shù)使用來檢測食品中生理化學(xué)變化和密度的變化，GanT．H．等用空氣耦合超聲技術(shù)來檢測容器中液體和淀粉基原料并研究證實(shí)能夠用非接觸方法對包裝產(chǎn)品進(jìn)行檢測。甚至包括微波包裝容器中的以淀粉為原料的液體的檢測。BosenZhao等研究證實(shí)可以用超聲來檢測飲料中外源異物。四.紅外光譜1紅外光譜分析技術(shù)簡介紅外光譜技術(shù)是利用紅外光和分子作用所產(chǎn)生的分子振動的原理，來記錄分子吸收紅外光之后所呈現(xiàn)的振動模式，記錄吸收光的相對強(qiáng)度對紅外光波長(入)所得的譜圖，即稱為遠(yuǎn)紅外光譜.運(yùn)用紅外光譜法對有機(jī)物進(jìn)行檢測，當(dāng)紅外光譜儀中發(fā)出的紅外光線，照射到待檢測物體表面后，有機(jī)物能產(chǎn)生吸收特性，對發(fā)射的紅外光進(jìn)行吸收，然后產(chǎn)生出一個紅外光譜圖。而技術(shù)人員就根據(jù)光譜圖上不同的吸收峰，找到電腦內(nèi)存中相對應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)數(shù)據(jù)庫，從而進(jìn)行對比判斷。由于每個有機(jī)化合物都有其特定的紅外吸收光譜，因此紅外光譜是定性分析的有利工具。紅外光譜同樣可用于定量分析，以(Lambert—Beer)定律為理論基礎(chǔ)，紅外光譜有許多可供選擇的特征波長，因此，氣體、液體及固體均可利用紅外光譜定量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用從中紅外、到近紅外、再到現(xiàn)在較為熱門的傅立葉紅外變換光譜(阿R)，技術(shù)得到不斷的改進(jìn)，應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷的擴(kuò)充，尤其是阿R，由于其可在復(fù)雜的背景分辨出待測物質(zhì)，故在食品中低含量物質(zhì)的檢測中具有極其重要的價值2．1食品種類和產(chǎn)地鑒別對食品安全進(jìn)行監(jiān)控，首先就要準(zhǔn)確判定食品的種類和產(chǎn)地。郭麗艷等利用FTIR檢測技術(shù)對黑木耳、黑牛肝菌及銀耳3種食用菌樣品進(jìn)行研究。結(jié)果3種菌的光譜各具特征，黑木耳和銀耳光譜主要譜峰相似，但與黑牛肝菌的光譜區(qū)別較大，根據(jù)對吸收強(qiáng)度的對比可以將黑木耳和銀耳區(qū)分開。在此項(xiàng)研究中紅外光譜顯示出快速、簡便、不需對樣品進(jìn)行分離、提取等優(yōu)點(diǎn)?；s等利用FTIR法分析8個不同小麥品種根部的紅外光譜圖，對紅外光譜圖的吸收峰進(jìn)行歸屬分析，通過對各譜圖的比對發(fā)現(xiàn)，在相同波數(shù)范圍內(nèi)，不同的小麥品種其紅外譜圖的形狀、波數(shù)及吸收峰的多少有所不同。因此FTIR光譜法可用于不同小麥品種的鑒別。2．3食品中濃藥殘留檢測向陽等采用FTIR法對十字花科、旋藥科、菊科、傘形花科等20余種葉菜類中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的鑒別進(jìn)行系統(tǒng)研究，以農(nóng)藥甲胺磷為主要研究對象，結(jié)合其他3種高、中、低毒有機(jī)磷類進(jìn)行分析測試，討論各種蔬菜樣品譜圖的差異，利用含磷基團(tuán)在倍頻區(qū)的特征吸收，采用差譜技術(shù)、導(dǎo)數(shù)預(yù)處理等進(jìn)行指認(rèn)，與GC—MS法比對，取得滿意的鑒別效果，為有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的快速分析提供一種簡便、快速、可靠的手段。徐琳等用FTIR技術(shù)對青菜表面殘留的氯氰菊酯進(jìn)行定性、定量分析，并研究氯氰菊酯在白菜類蔬菜表面殘留情況。結(jié)果表明，該法測定蔬菜表面農(nóng)殘的靈敏度高于透射光譜法，具有快速、簡便、無需預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)。2.4食品摻假的鑒定

蜂蜜中摻人的物質(zhì)多種多樣，為其統(tǒng)一檢測帶來一定難度，常用的方法有：薄層層析、高效液相色譜、毛細(xì)管氣相色譜、離子交換液相色譜、核磁共振等，然而這些方法既費(fèi)時費(fèi)力，又有一定使用限制，如穩(wěn)態(tài)同位素分析雖然在許多國家應(yīng)用于檢測蜂蜜中的蔗糖或玉米糖已有10多年時間，但它不能檢測出摻了甜菜轉(zhuǎn)化糖的蜂蜜，而FTIR能快速、無損獲取樣品的生物化學(xué)指紋，從而方便的用于摻假產(chǎn)品的檢測。

張耀武等論述利用紅外光譜對涂有和摻有礦物的大米進(jìn)行定性鑒別的方法和測試步驟；實(shí)際分析中具有用量小、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，該法適用于對大米、餅干、瓜子和食用油中是否摻加工業(yè)礦物油的鑒定。五.納米技術(shù)目前用于我國食品安全檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法化學(xué)分析法(CA)、酶聯(lián)免疫法(ELISA)、薄層層析法(TLC)、氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)及GC—MS聯(lián)用法等，這些方法的檢測時間、靈敏度、選擇性、樣品前處理方法、樣品基質(zhì)干擾等存在的制約因素，使得不能滿足實(shí)際的需要：同時我國的食品檢測標(biāo)準(zhǔn)，尤其是獸藥殘留與農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，與日本、美國、德國等國家差別很大，很大程度上限制了我國的食品貿(mào)易。用于食品安全檢測的納米技術(shù)：3．1免疫納米金技術(shù)納米金(nanogold)即指金的微小顆粒，其直徑在l～l00nm，具有高電子密度、介電特性和催化作用，能與多種生物大分子結(jié)合，并且不影響生物活性。納米金免疫標(biāo)記技術(shù)，實(shí)質(zhì)是蛋白質(zhì)等高分子被吸附到納米金顆粒表面的包被過程，由于金顆粒具有高電子密度的特性，在金標(biāo)蛋白結(jié)合處，在顯微鏡下可見黑褐色顆粒，當(dāng)標(biāo)記