食品安全現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法

1、.食品安全現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法匯報(bào)人：匯報(bào)人： 王建龍王建龍匯報(bào)單位：西北農(nóng)林科技大學(xué)匯報(bào)單位：西北農(nóng)林科技大學(xué) 食品學(xué)院食品學(xué)院 . 食品安全問(wèn)題不但危害國(guó)人健康，還會(huì)危及子孫后代，危害國(guó)家形象！食品安全問(wèn)題不但危害國(guó)人健康，還會(huì)危及子孫后代，危害國(guó)家形象！.*食品安全檢測(cè)的重要性食品安全檢測(cè)的重要性*肯定了質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的價(jià)值肯定了質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的價(jià)值*當(dāng)前主要分析技術(shù)存在的問(wèn)題當(dāng)前主要分析技術(shù)存在的問(wèn)題.*薄層層析法薄層層析法*氣相色譜法氣相色譜法*反氣相色譜法反氣相色譜法*高效液相色譜高效液相色譜*質(zhì)譜分析法質(zhì)譜分析法*原子吸收原子吸收/熒光熒光*光譜法光譜法*GC/MASS 等等等等目前食品安全檢測(cè)分析

2、一般采用儀器分析法：目前食品安全檢測(cè)分析一般采用儀器分析法：這些方法雖都屬于國(guó)內(nèi)外食品安全這些方法雖都屬于國(guó)內(nèi)外食品安全檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)所確認(rèn)的，但存在著：檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)所確認(rèn)的，但存在著：儀器價(jià)值昂貴、對(duì)操作人員有比較高的技儀器價(jià)值昂貴、對(duì)操作人員有比較高的技術(shù)要求，耗時(shí)、難于實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)捷和高術(shù)要求，耗時(shí)、難于實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)捷和高通量檢測(cè)等缺陷，不適合現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定和通量檢測(cè)等缺陷，不適合現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定和大量普及。大量普及。因此，僅靠常規(guī)的儀器檢測(cè)已不能滿(mǎn)足因此，僅靠常規(guī)的儀器檢測(cè)已不能滿(mǎn)足快速判定的需要。一些簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)快速判定的需要。一些簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確、省力、省成本的快速檢測(cè)方法越來(lái)確、省力、

3、省成本的快速檢測(cè)方法越來(lái)越多地被運(yùn)用到食品安全性檢測(cè)中越多地被運(yùn)用到食品安全性檢測(cè)中. 當(dāng)前最常見(jiàn)的一些可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的分析方法當(dāng)前最常見(jiàn)的一些可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的分析方法1. 電化學(xué)傳感技術(shù)電化學(xué)傳感技術(shù)2. 表面等離子體共振（表面等離子體共振（SPR）分析技術(shù)）分析技術(shù)3. 納米金比色檢測(cè)技術(shù)（視覺(jué)化檢測(cè)技術(shù)）納米金比色檢測(cè)技術(shù)（視覺(jué)化檢測(cè)技術(shù)）4. Elisa酶聯(lián)免疫技術(shù)酶聯(lián)免疫技術(shù)5. PCR等等. 1. 電化學(xué)傳感器電化學(xué)傳感器 電化學(xué)生物傳感器主要包括以下組件：手持電化學(xué)分析儀手持電化學(xué)分析儀 核心技術(shù)：核心技術(shù)： 工作電極的修飾工作電極的修飾.通過(guò)輸出轉(zhuǎn)換信號(hào)的不同，電化

4、學(xué)傳感器通過(guò)輸出轉(zhuǎn)換信號(hào)的不同，電化學(xué)傳感器可分為可分為: 電流型傳感器電流型傳感器 電位型傳感器電位型傳感器 電導(dǎo)型傳感器電導(dǎo)型傳感器.電流型傳感器電流型傳感器(amperometric sensor) 電流型傳感器是通過(guò)激勵(lì)電壓測(cè)量響應(yīng)電流，從而獲取待測(cè)物質(zhì)濃度的電化學(xué)傳感器。在一定的電極電壓下，通過(guò)電極表面或其修飾層內(nèi)氧化還原反應(yīng)生成的電流隨時(shí)間的變化來(lái)測(cè)量分析物。該電流直接測(cè)量的電子轉(zhuǎn)移速度正比于待測(cè)物濃度。 電流型傳感器是食品分析中使用最廣的傳感器，多為三電極系統(tǒng)，即工作電極、參比電極和對(duì)電極。.應(yīng)用：應(yīng)用：食品中各種有害物分析如各種化食品中各種有害物分析如各種化學(xué)污染物、毒素、添加

5、劑、微生物發(fā)酵過(guò)學(xué)污染物、毒素、添加劑、微生物發(fā)酵過(guò)程分析等；程分析等；.蘇丹紅蘇丹紅I的電化學(xué)傳感器的電化學(xué)傳感器檢測(cè)用時(shí)檢測(cè)用時(shí)5min，檢測(cè)樣品濃度范圍：，檢測(cè)樣品濃度范圍：0.1到到1.5mg/L.電位型傳感器電位型傳感器(potentiometric sensors) 是指將溶解于電解質(zhì)溶液中的離子電極而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)作為傳感器的輸出而取出，從而實(shí)現(xiàn)離子的檢測(cè)；離子選擇性電極能斯特方程.離子選擇性電極 它是由敏感膜、內(nèi)導(dǎo)體系、電極控件等部件組成，它能與溶液 （體液）中某種特定的離子產(chǎn)生選擇性的響應(yīng)。所謂響應(yīng)是指離子選擇性電極敏感膜在溶液中與特定離子接觸后產(chǎn)生的膜電位值隨溶液中該離子的濃

6、度變化而變化。因此，被廣泛的應(yīng)用于食品中各種有機(jī)、無(wú)機(jī)離子的快速檢測(cè).優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便快速、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、直接檢測(cè)離子活度，能用于在線(xiàn)快速檢測(cè)。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：精密度不很高（約2%）、工作曲線(xiàn)穩(wěn)定性不很好.原理：原理：是以被測(cè)物氧化或還原后電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的變化作為傳感器的輸出而取出，從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的檢測(cè)。應(yīng)用：應(yīng)用：1996年 Yagiuda用電導(dǎo)法測(cè)定了尿中的嗎啡.(Yagiuda K,Hemmi A , Ito S , et al . Development of conductivity- based immunosensor for sensitive detection of m

7、ethamphetamine (stimulant drug) in human urineJ .Biosens Bioelectrion ,1996 ,11 (8) :703-707.)2001年 Diiksma 用交流阻抗法測(cè)定了干擾素,下限達(dá)到0.02 fg/ ml。(Diiksma M, Kamp B , Hoogvliet J C , et al . Development of an electrochemical immunosensor for direct detection of interferon- at the attomolar level J . Anal Che

8、m,2001 ,73 (3) :901-907)電導(dǎo)法易受被測(cè)樣品離子強(qiáng)度和緩沖液容積的影響,并且難以克服非特異吸附電導(dǎo)型傳感器電導(dǎo)型傳感器.電化學(xué)檢測(cè)優(yōu)缺點(diǎn)分析：電化學(xué)檢測(cè)優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，快速，易操作，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)分析缺點(diǎn)缺點(diǎn)：電極性能差別較大，檢測(cè)結(jié)果有一定偏差，可用于初步分析，為精確分析提供基本數(shù)據(jù)隨著電極性能提高，在食品檢隨著電極性能提高，在食品檢測(cè)領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景測(cè)領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景.2. 表面等離子體共振（表面等離子體共振（SPR）分析技術(shù)）分析技術(shù)基本原理：基本原理： SPR是一種物理光學(xué)現(xiàn)象。利用光在玻璃界面處發(fā)生全內(nèi)反射時(shí)的消失波, 可以引發(fā)金屬表

9、面的自由電子產(chǎn)生表面等離子體子。在入射角或波長(zhǎng)為某一適當(dāng)值的條件下, 表面等離子體子與消失波的頻率和波數(shù)相等, 二者將發(fā)生共振, 入射光被吸收, 使反射光能量急劇下降, 在反射光譜上出現(xiàn)共振峰(即反射強(qiáng)度最低值) 。當(dāng)緊靠在金屬薄膜表面的介質(zhì)折射率不同時(shí), 共振峰位置將不同。光源具有雙重作用。光路不經(jīng)本體光源具有雙重作用。光路不經(jīng)本體溶液溶液,因此背景信號(hào)很小。因此背景信號(hào)很小。 SPR是基于衰減全反射原理，消是基于衰減全反射原理，消失波電場(chǎng)在界面處會(huì)放大，因此，失波電場(chǎng)在界面處會(huì)放大，因此，具有較高的靈敏度。具有較高的靈敏度。在分子識(shí)別及其相互作用分析中有在分子識(shí)別及其相互作用分析中有一些獨(dú)

10、特的優(yōu)點(diǎn)。一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 不僅可鑒別和測(cè)量分子的濃度和不僅可鑒別和測(cè)量分子的濃度和質(zhì)量，而且可實(shí)時(shí)質(zhì)量，而且可實(shí)時(shí),原位原位,靈敏的監(jiān)測(cè)靈敏的監(jiān)測(cè)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程, 直接給出動(dòng)力學(xué)直接給出動(dòng)力學(xué)常數(shù)。常數(shù)。 可直接分析未經(jīng)純化的樣品。可直接分析未經(jīng)純化的樣品。 待測(cè)物不需標(biāo)記。待測(cè)物不需標(biāo)記。 由于消失波有效滲透深度由于消失波有效滲透深度約約200nm, 特適合于超薄膜分析。特適合于超薄膜分析。 可多通道同時(shí)檢測(cè)，且光路可聚焦可多通道同時(shí)檢測(cè)，且光路可聚焦到很小到很小(um甚至甚至nm)的范圍的范圍 內(nèi)，因內(nèi)，因此非常適合于制備陳列納米此非常適合于制備陳列納米SPR傳傳感器。感器

11、。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):Applications:.SPR技術(shù)在食品品質(zhì)與安全檢測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)在食品品質(zhì)與安全檢測(cè)中的應(yīng)用食品領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，檢測(cè)對(duì)象主要包括：食品領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，檢測(cè)對(duì)象主要包括：病原體、毒素、藥物殘留、維生素、荷爾蒙、抗體、化學(xué)污染物、過(guò)敏源和蛋白等等。目前在國(guó)際食品安全機(jī)構(gòu)有目前在國(guó)際食品安全機(jī)構(gòu)有3000余臺(tái)余臺(tái)Biacore Q產(chǎn)品在線(xiàn)運(yùn)行（僅日本就有產(chǎn)品在線(xiàn)運(yùn)行（僅日本就有1000臺(tái)），成為國(guó)際食品專(zhuān)業(yè)檢測(cè)服務(wù)機(jī)構(gòu)（如德國(guó)歐陸坊科技集團(tuán)、美國(guó)臺(tái)），成為國(guó)際食品專(zhuān)業(yè)檢測(cè)服務(wù)機(jī)構(gòu)（如德國(guó)歐陸坊科技集團(tuán)、美國(guó)Leatherhead食品國(guó)際等）的權(quán)威檢測(cè)方法和制定新標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)；成為

12、跨國(guó)食品國(guó)際等）的權(quán)威檢測(cè)方法和制定新標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)；成為跨國(guó)食品巨頭（如雀巢、惠氏食品跨國(guó)公司等）質(zhì)量控制和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)手段；成食品巨頭（如雀巢、惠氏食品跨國(guó)公司等）質(zhì)量控制和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)手段；成為國(guó)際重要科研機(jī)構(gòu)（英國(guó)大不列顛中心科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、加拿大食品檢驗(yàn)署、為國(guó)際重要科研機(jī)構(gòu)（英國(guó)大不列顛中心科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、加拿大食品檢驗(yàn)署、荷蘭荷蘭DRIKILT食品安全研究院、泰國(guó)家畜發(fā)展部、日本食品研究實(shí)驗(yàn)室等）食品安全研究院、泰國(guó)家畜發(fā)展部、日本食品研究實(shí)驗(yàn)室等）技術(shù)創(chuàng)新的平臺(tái)；成為發(fā)達(dá)國(guó)家（如歐盟、日本、美國(guó)、澳大利亞等）提升技術(shù)創(chuàng)新的平臺(tái)；成為發(fā)達(dá)國(guó)家（如歐盟、日本、美國(guó)、澳大利亞等）提升食品進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)，建

13、立食品貿(mào)易技術(shù)壁壘和國(guó)內(nèi)食品安全監(jiān)管的有效工具。食品進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)，建立食品貿(mào)易技術(shù)壁壘和國(guó)內(nèi)食品安全監(jiān)管的有效工具。PrincipleDetection process赭曲霉毒素赭曲霉毒素A的快速的快速SPR檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù). SPR檢測(cè)優(yōu)缺點(diǎn)分析：檢測(cè)優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，快速，靈敏、實(shí)時(shí)在線(xiàn)、易操作，能夠?qū)崿F(xiàn)樣品現(xiàn)場(chǎng)分析。缺點(diǎn)：芯片被國(guó)外壟斷檢測(cè)，價(jià)值昂貴，測(cè)定成本較貴。隨著芯片制備技術(shù)的普及，應(yīng)用前景廣闊。.3. 納米金比色檢測(cè)技術(shù)（視覺(jué)化檢測(cè)技術(shù)）納米金比色檢測(cè)技術(shù)（視覺(jué)化檢測(cè)技術(shù)）基本原理： 主要利用膠體金本身的顯色反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)待分析物的視覺(jué)化測(cè)定，無(wú)需儀器進(jìn)行分析，特別適合于樣品的定性

14、與半定量分析。根據(jù)檢測(cè)方式的不同，可分為：（1）溶液中膠體金的比色視覺(jué)化測(cè)定（2）膠體金免疫層析分析，即試紙條檢測(cè)技術(shù).（1）溶液中膠體金的比色視覺(jué)化測(cè)定）溶液中膠體金的比色視覺(jué)化測(cè)定溶液中膠體金團(tuán)聚前后顏色變化溶液中膠體金團(tuán)聚前后顏色變化溶膠金納米粒子是酒紅色的，而聚集的金納米粒子是紫色或藍(lán)色，其吸收光譜發(fā)生紅移，這種由于周?chē)h(huán)境改變而引起的顏色改變構(gòu)成了以金納米粒子進(jìn)行比色法檢測(cè)的基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于構(gòu)造化學(xué)生物傳感器來(lái)檢測(cè)各種分析物。通常，金納米粒子要被修飾上寡聚核苷酸、抗體、或者其它的配體來(lái)選擇性的識(shí)別被測(cè)物。這樣分析物可以和表面功能基團(tuán)結(jié)合，導(dǎo)致金納米粒子聚集起來(lái)，伴隨清楚的顏色改變。.

15、溶液中膠體金的比色視覺(jué)化測(cè)定在食品領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣溶液中膠體金的比色視覺(jué)化測(cè)定在食品領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛，現(xiàn)在主要用于測(cè)定食品中的重金屬離子和一些小分子泛，現(xiàn)在主要用于測(cè)定食品中的重金屬離子和一些小分子有害物以及一些特定微生物。有害物以及一些特定微生物。.（2）膠體金免疫層析分析，即試紙條檢測(cè)技術(shù)）膠體金免疫層析分析，即試紙條檢測(cè)技術(shù)膠體金免疫層析是出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代初期的一種免疫分析方法，它是在單克隆抗體技術(shù)膠體金免疫技術(shù)和新材料技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)以膜為固相載體的快速檢測(cè)技術(shù)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外銷(xiāo)售的金標(biāo)免疫快速檢測(cè)的成品多達(dá)幾十種。膠體金標(biāo)記免疫層析技術(shù)作為一種新型的免疫學(xué)快速診斷和檢測(cè)技

16、術(shù), 不僅具有敏感、特異、便捷、快速等特點(diǎn), 而且適合基層和現(xiàn)場(chǎng)使用。.其核心原理是以硝酸纖維素膜為載體，利用微孔膜的毛其核心原理是以硝酸纖維素膜為載體，利用微孔膜的毛細(xì)管電涌作用，滴加在膜一端的液體慢慢向另一端移動(dòng)，細(xì)管電涌作用，滴加在膜一端的液體慢慢向另一端移動(dòng)，通過(guò)抗原抗體結(jié)合，并利用膠體金呈現(xiàn)顏色反應(yīng)，檢測(cè)通過(guò)抗原抗體結(jié)合，并利用膠體金呈現(xiàn)顏色反應(yīng)，檢測(cè)相應(yīng)分析物。相應(yīng)分析物。膠體金免疫層析法分為以下二種主要類(lèi)型膠體金免疫層析法分為以下二種主要類(lèi)型 雙抗體夾心法原理及結(jié)果判定示意圖雙抗體夾心法原理及結(jié)果判定示意圖競(jìng)爭(zhēng)抑制法反應(yīng)原理及結(jié)果判定示意圖競(jìng)爭(zhēng)抑制法反應(yīng)原理及結(jié)果判定示意圖 .在

17、食品領(lǐng)域的主要應(yīng)用在食品領(lǐng)域的主要應(yīng)用(1). 在食品質(zhì)量控制領(lǐng)域的應(yīng)用在食品質(zhì)量控制領(lǐng)域的應(yīng)用食品的主要成分是蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂肪、水分、礦物質(zhì)、維生素,其中大部分有機(jī)高分子物質(zhì),如蛋白質(zhì)、生物活性肽、多糖、脂類(lèi),都可以用免疫學(xué)方法進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于那些不需要精確定量檢測(cè),但需要快速得出檢測(cè)結(jié)果的成分分析,膠體金免疫層析技術(shù)尤為適用,此類(lèi)檢測(cè)多要求進(jìn)行半定量分析. 例如，利用膠體金試紙條來(lái)檢測(cè)IgG含量來(lái)評(píng)價(jià)牛初乳及其制品生物活性的良好指標(biāo)。(2). 在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用膠體金免疫層析技術(shù)操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)時(shí)間短、便于現(xiàn)場(chǎng)操作,可以為現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法帶來(lái)科學(xué)依據(jù)。目前、國(guó)內(nèi)的研究主

18、要集中在這一領(lǐng)域,此類(lèi)檢測(cè)通常需要進(jìn)行定性分析或簡(jiǎn)單的半定量分析。第一大類(lèi)的檢測(cè)物為有害微生物，已有的檢測(cè)對(duì)象包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、布氏桿菌、霍亂弧菌等。第二大類(lèi)的檢測(cè)物為食品中農(nóng)藥、獸藥殘留以及生物毒素，已有的檢測(cè)對(duì)象包括磺胺甲噁唑，黃曲霉毒素，赭曲霉毒素，氯霉素等，.(3). 食品中違禁藥物的檢測(cè)食品中違禁藥物的檢測(cè)近年來(lái),一些食品經(jīng)營(yíng)者為誘使食用者成癮,牟取暴利,無(wú)視國(guó)家食品衛(wèi)生的相關(guān)法律法規(guī),將罌粟殼加到火鍋湯料、調(diào)料等食品中,危害了公眾健康。罌粟殼中含有嗎啡、罌粟堿、可卡因等成分,因而可以以此類(lèi)物質(zhì)作為判斷食品中是否摻入罌粟殼的指標(biāo)。這類(lèi)物質(zhì)同樣屬于小分子物質(zhì),對(duì)其的檢測(cè)方法跟檢測(cè)農(nóng)藥、獸藥等的殘留類(lèi)似。2004年,任輝 19 采用競(jìng)爭(zhēng)免疫層析法檢測(cè)食品中的嗎啡,最小檢測(cè)質(zhì)量為45g /mL。方邢有等人 20 于2005 年同樣采用競(jìng)爭(zhēng)性免疫層析技術(shù)檢測(cè)食品中的罌粟堿, 得到的試紙條檢出限為0.2g/mL,正確檢出率約為97%。膠體金試紙技術(shù)展望膠體金試紙技術(shù)展望 目前,國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域的研究仍處于實(shí)驗(yàn)室階段,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有國(guó)產(chǎn)的成型產(chǎn)品。而市售的免疫層析產(chǎn)品均系進(jìn)口國(guó)外散件國(guó)內(nèi)組裝或直接代銷(xiāo)的國(guó)外產(chǎn)品。由于食品快速檢測(cè)產(chǎn)品的市場(chǎng)巨大,在國(guó)內(nèi)開(kāi)展這一領(lǐng)域的研究,盡快