食品中快速检测技术的种类及其应用.ppt

食品中快速检测技术的 种类及其应用,成员： 程超男 梁文发 王春燕 曲晓芳 钟 莉,报告内容,前言 常用快速检测技术的方法 快速检测技术在食品安全领域的应用 食品安全快速检测技术展望,前 言 随着科学技术的发展，食品供应链中的环节和因素不断增加，从农场、牧场的原料生产到食品企业的加工、包装、储藏、运输和销售， 食品不安全因素贯穿于食品供应的全过程，各大类食品均存在安全隐患。 近20多年来，全球发生了多起食品安全事件：1986年欧洲“疯牛病”、1999年二噁英污染及灌装可口可乐污染、2000年日本“雪印牌毒牛奶”、2004年“阜阳奶粉”、2005年“苏丹红”事件、2006年英国吉百利公司“沙门菌”事件、2008年“三鹿婴幼儿奶粉”等等,由食品造成的安全隐患，已经成为全球性的问题。从欧洲的疯牛病、二噁英、口蹄疫以及转基因产品可能产生的潜在危害。 此起波伏的食品污染事件，已经使全球颇有谈”食”色变之势。 前一段时间，毒大米、地沟油、死猪肉、瘦肉精污染等食品问题和食品中毒事件在我国的一些地方相继出现，食品安全从来没有像现在这样令人关注和担忧。 作为保障食品安全重要手段的安全检测技术，也起到越来越重要的作用。由于许多食品原材料大量使用农药、激素、抗生素等有害物质使食品中毒现象时有发生，且突发性强，蔓延迅速。传统的检测手段己渐渐无法满足人们的需要，由此产生了食品快速检测技术。,所谓“快速检测”是相对于传统和经典的化学检测、仪器检测而言的，其特点是需要的检测时间相对较少，对仪器设备等条件的要求不高，能够携带到交易（生产）现场（或在线）实施检测。既方便快捷又经济适用。,ZYD-JJX食品安全检测箱,从广义上来讲，能将原有的检测方法时间缩短的都可以称为快速检测方法，但从严格意义上讲，快速检测方法与常规方法相比，除应具有准确性外，还应具有明显的简捷性、经济性与便携性。 食品快速检测技术迎合了食品企业内部及监管检测部门对食品质量安全及时控制的需要，因此食品快速检测技术得到了快速的发展。,下面为大家介绍几种食品安全快速检测技术的现状及其应用 一、食品安全快速检测技术 当前比较常用的快速检测方法主要有： 化学比色法、生物传感器技术、酶抑制技术、免疫学技术、分子生物学检测技术、生物芯片技术及ATP生物发光技术等,（一）化学比色检测技术 化学比色技术是利用迅速产生明显颜色的化学反应检测待测物质，通过与标准比色卡进行目视定性或半定量分析。 目前，常用的化学比色法包括各种检测试剂和试纸，随着检测仪器的不断发展，与其相配套的微型检测仪器也相应出现。 化学比色分析法与一般的仪器分析方法相比，具有价格便宜，操作相对简便，结果显示直观，一次性使用，不需检修维护，具有一定的灵敏度和专一性等一系列优点，非常适于食品安全的现场检测。,化学比色分析技术在有机磷农药、硝酸盐、亚硝酸盐、甲醛、二氧化硫、吊白块、亚硫酸盐等化学有害物质的检测方面已经得到了广泛应用，在菌落总数、大肠菌群、霉菌、金黄色葡萄球菌等微生物的检测方面也有不少应用。,KSJ-4A农药残留快速检测仪,（二）酶联免疫技术 ELISA是一种以酶作为标记物的免疫分析方法，也是目前应用最广泛的免疫分析方法之一，它将酶标记在抗体抗原分子上形成酶标抗体酶标抗原，酶作用于能呈现出颜色的底物，通过仪器或肉眼进行辨别。,ELISA法基本原理是预先结合在固相载体上的抗体或抗原分子与样品中的抗原或抗体分子在一定条件下进行免疫学反应。 该法因不需昂贵仪器设备，对人体无害等优点而被广泛采用，具有灵敏、特异、快速、稳定以及易于自动化操作等特点。,目前，ELISA方法常用的固相载体是96孔聚苯乙烯酶标板，常用的酶是辣根过氧化物酶，常用的底物是邻苯二胺和四甲基联苯胺等。,酶标板 u型 96孔,ELISA法可检测食品中沙门氏菌、军团菌、大肠埃希菌O157等微生物。,（三）酶抑制技术,酶抑制技术是利用有机磷和氨基甲酸酯类农药抑制胆碱酯酶(ChE)的特异性生化反应。酶抑制技术是研究比较成熟、在国内应用最广泛的速测技术之一。,自动酶标仪,胆碱酯酶主要分为乙酰胆碱酯酶(ACHE)和丁酰胆碱酯酶(BcllE)，农药对其抑制由于来源不同而有差异，对农残的检测精度也因不同品种的农药产品而不同，包括酶抑制率法和速测卡法。,但是酶抑制法只能检测有机磷和氨基甲酸酯两类农药，且对同类、不同种农药的抑制率差别很大。所以用统一的抑制率确定农药残留是否超标，必然会导致假阳性或假阴性的漏检。所以酶的抑制法是目前不得已而采用的速测法。 该方法仅适用于基层初检。在发现超标现象时，必须用标准方法进行复测确证，这在农产品质量安全法第36条第二款中有明确的规定， 对于阴性结果，也应按比例进行抽样，采用可靠的方法进行复测和确证。,（四）生物传感器,生物传感器的基本原理是通过被测定分子与固定在生物接受器上的敏感材料发生特异性结合，并发生生物化学反应，产生热焓变化、离子强度变化、pH变化、颜色变化或质量变化等信号，且反应产生的信号的强弱在一定条件下与特异性结合的被测定分子的量存在一定的数学关系，这些信号经换能器转变成电信号后被放大测定，从而间接测定被测定分子的量。,根据生物识别元件和生物功能膜的不同，生物传感器可分为酶传感器、免疫传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞传感器、类脂质膜传感器、DNA杂交传感器等。生物传感器特点是高特异性和高灵敏度，其高特异性是由生物分子特异性识别所决定的。 有试验已成功表明，采用酶免疫电流型生物传感器可实现对存在于食品中少量的沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等的检测。,生物传感器,电流型生物传感器,石英晶体振荡器,此外，纳米技术的应用使新型生物传感器的出现成为可能。据报道美国采用纳米技术开发出了新型生物传感器，可快速检测食品和水中极微量的细菌 病毒、寄生虫、病原体等，并且灵敏度极高。,（五）免疫捕获PCR法,根据特异性抗体与病原菌菌体抗原特异性结合的免疫学原理。将特异性抗体包被与磁珠或PCR管壁上，富集或捕获菌悬液和标本中的病原菌，再进行PCR反应，即可检测目标病原菌。 如0157病原菌检测，基于生化特性的传统培养法约需72h，而本方法只需45h，如有必要，亦只需增菌6h以提高灵敏度。,（六）ATP生物发光检测法,该法是近年发展较快的一种用于食品生产加工设备结晶度检测的快速检测方法。利用ATP生物发光法分析技术和体细胞清除技术，测量细菌ATP和体细胞ATP，细菌ATP的量与细菌数成正比。 用ATP生物发光分析技术检测肉类食品细菌污染状况或食品器具的现场卫生学检测，都能够达到快速适时的目标。国内外均有成熟的ATP发光快速检测系统产品出售。,ATP快速检测仪,（七）微型自动荧光酶标法 (DAs),该法是利用酶联荧光免疫分析技术，通过抗原抗体特异反应，分离出目标菌，由特殊仪器根据荧光的强弱自动判断样品的阳性或阴性。 VIDAS法检测食品沙门菌较常规法敏感特异，用其检测为阴性的样品能很快作出非沙门菌的判断，比常规法可提前23天。,（八）生物芯片技术 生物芯片包括基因芯片、免疫芯片和蛋白芯片等技术。生物芯片技术具有快速、准确、灵敏、高通量和适用范围广等特点,生物芯片技术,生物芯片可用于： （1）识别不明肉类，不但能揭示出肉制品是否掺假，而且可以检测出吃了脊椎动物副产品的动物的肉制品中所携带的病毒蛋白，如疯牛病等； （2）确认某些指标要求严格的食品是否达标； （3）兽药残留的检测，可为兽药残留的控制提供科学、准确、公证的检验数据。,基因芯片技术以其可同时、快速、准确地分析数以千计的基因组信息的本领而显示出巨大的威力。 基因芯片技术可以检测水和食品中常见致病菌及其毒素、真菌毒素、病毒、支原体、衣原体、立克次氏体等微生物，具有快速、准确、易于操作等优越性。,二、快速检测方法在食品安全领域中的应用,(一）重金属毒物残留的快速检测 食品中砷，镉，铅，汞，铬五大有害元素的快速检测技术不断出现。,有研究表明，铅检测试纸可达到最低检测限为20mg/L Milestone公司的DMA-80直接测汞仪可测定固体和液体中汞含量而不需要进行样品前处理，每一个样品分析仪器可在56分钟内完成。检出限为005ng级。,DMA-80测汞仪(汞分析仪),（二）农药残留的快速检测 农药残留快速检测方法中主要采用的技术是免疫分析技术、生物化学技术和生物传感器技术。 免疫分析技术在农药快速检测的应用研究中十分活跃，测定几十种农药的酶免疫检测试剂盒，检测灵敏度高。检测快速(一次测样只需10分钟)，成本低，使用简便，安全可靠，操作人员不需特殊培训，样品不需净化，若配备小型光度计，在一小时内即可同时完成20多个样品的检测，其可信度可达95以上。,孔雀石绿酶联免疫检测试剂盒,氯霉素酶联免疫检测试剂盒,胆碱酯酶抑制的生物化学技术可以用于检测有机磷和氨基甲酸醋类农药，如速测卡法、速测片法和农药残毒光度计法。 目前国内应用较多的是农药速测卡法、速测片法和农药残毒光度计法，农药速测卡（酶抑制剂法）特别适用于对农贸市场上的蔬菜进行初筛。,农药残留速测卡,（三）兽药残留的快速检测 由于动物食品在取样检测的过程中干扰杂质比较多，因此就要求兽药的检测方法能在各种复杂基质的检样中对含量非常低的残留药物进行检测。 目前，我国开展了多残留仪器分析和验证方法研究。完成了包括一兴奋剂、激素、磺胺、四环素类、氟霉素类、硝基呋喃类、一内酰胺类、苯并咪唑类、阿维菌类、喹喏酮类、硝基咪唑类、氨基糖苷类、氨基硫脲类等13项药物的检测研究。完成新型综合微量样品处理仪、超临界流体萃取在线富集离线净化装置、高效快速浓缩仪、便携式酶标仪的研制。,便携式酶标仪,（四）硝酸盐和亚硝酸盐的快速检测 目前，国内外硝酸盐快速测定方法主要有硝酸盐电极法、硝酸盐比色法、硝酸盐试粉试纸法等；我国研究者已经研制出了灵敏、快速、简便的硝酸盐试剂盒、便携式微型仪器、硝酸盐试纸快速测定法，十几分钟即可出结果。,亚硝酸盐试纸,（五）其他方面的快速检测,1、在重要有机污染物的痕量与超痕量检测技术方面的研究 完成二恶英、多氯联苯和氯丙醇的痕量与超痕量检测技术的研究； 建立了12种具有二恶英活性共平面PCBs单体同位素稀释高分辨质谱方法； 建立了以稳定性同位素稀释技术同时测定食品中氯丙醇方法； 建立了食品中丙烯酰胺、有机锡、灭蚊灵、六氯苯的检测技术。,2、在食品添加剂、饲料添加剂与违禁化学检验技术方面的研究 开展了纽甜、三氟蔗糖、防腐剂的快速检测； 进行了番茄红色素、辣椒红色素、甜菜红色素、红花色素、饲料添加剂虾青素、白梨芦醇等的检测研究； 建立了阿力甜、姜黄素，保健食品中的红景天苷、15种脂肪酸测定方法，食品(焦糖色素、酱油)中4-甲基咪唑含量的毛细管气相色谱分析方法； 建立了芬氟拉明、杂氟拉明、杂醇油、磷化物快速检验方法。,3、在生物毒素检测技术方面的研究 研究成功真菌毒素、藻类毒素、贝类毒素ELISA试剂盒和检测方法，建立了果汁中展青霉素的高效液相色谱方法。,黄曲霉毒素B1酶联免疫试剂盒,三、食品安全快速检测技术展望 食品快速检测技术，可以及时控制、减轻、消除食品突发事故及有毒有害物质对人体潜在的危害，降低食品中毒发生率，提高工作效率 ，因此大力发展食品安全快速检测技术是一项利国利民的大事。 食品安全快速检测发展的趋势主要有以下几方面： 1、