食品检测技术在食品安全中的重要性1

食品检测技术在食品安全中的重要性本文根据近几年的文献资料，以综述的形式介绍了涉及食品安全的各种检测技术，简要说明了我们面临着的严峻的食品安全问题，进而指出食品检测技术在食品安全中的重要性。食品安全；检测技术；重要性The importance of food detection technology in the food safety (Department of Electronic Science and Engineering ， Southeast University， Nanjing )According to the documents of recent years, introduced in the form of involved were all kinds of food safety detection technology, briefly explain the food safety problems we faced, and says The importance of food detection technology in the food safety.Food security; Detecting techniques; Significance1 仪器分析图（1）仪器检测方法的流程样品采集首先看样品采集的分类：样品一般分为检样，原始样品和平均样品三种。所谓检样就是从整批待测食品的各个部分所采取的少量样品。 原始样品是指把质量相同的许多份检样综合在一起。平均样品:就是原始样品经过处理再抽取其中一部分供分析检验用。然后看样品采集中采样的数量：采样的数量应能反映该批食品的卫生质量和满足检验项目对试样量的需要，采样的数量一式三份供检验，复检和备查用，每份不少于0.5 kg。接下来我们看样品采集的方法：样品的采集通常采用随机抽样的方法。随机抽样是指不带主观框架，在抽样过程中保证整批食品中的每一个单位产品(为检验需要而划分的产品最小的基本单位)都有被抽取的机会。其中我们要注意到抽取的样品必须均匀地分布在整批食品的各个部位。最常用的方法有简单随机抽样，分层随机抽样，系统随机抽样和阶段随机抽样。简单随机抽样整批待测食品中的所有单位产品都以相同的可能性被抽到的方法，叫简单随机抽样，又称单纯随机抽样。系统随机抽样实行简单随机抽样有困难或对样品随时间和空间的变化规律已经了解时，可采取每隔一定时间或空间间隔进行抽样，这种方法叫系统随机抽样。分层随机抽样按样品的某些特征把整批样品划分为若干小批，这种小批叫做层。同一层内的产品质量应尽可能均匀一致，各层间特征界限应明显。在各层内分别随机抽取一定数量的单位产品，然后合在一起即构成所需采取的原始样品，这种方法称为分层随机抽样。分段随机抽样当整批样品由许多群组成，而每群又由若干组构成时，可用前三种方法中的任何一种方法，以群作为单位抽取一定数量的群，再从抽出的群中，按随机抽样方法抽取一定数量的组，再从每组中抽取一定数量的单位产品组成原始样品，这种抽样方法称为分段随机抽样方法。值得注意的是：上述方法并无严格界线，采样时可结合起来使用，在保证代表性的前提下，还应注意抽样方式的可行性和抽样技术的先进性。采样时，应根据具体情况和要求，按照相关的技术标准或操作规程所规定的方法进行，具体采样的抽取方法：固体食品。如粮食和粉状食品，用双套回转取样管插人包装中，回转180o取出样品。每一包装须由上，中，下三层取出三份检样，把许多份检样综合起来成为原始样品，再按四分法缩分至所需数量。稠的半固体样品。如动物油脂，果酱等，启开包装后，用采样器从上，中，下三层分别取出检样，然后混合缩减至所需数量。液体样品。如鲜乳，酒或其他饮料，植物油等，充分混匀后采取一定量的样品混合。用大容器盛装不便混匀的，可采用虹吸法分层取样，每层各取500mL左右，装人小口瓶中混匀后，再分取缩减至所需数量。散装固体食品。可根据堆放的具体情况，先划分为若干等体积层，然后在每层的四角和中心分别用双套回转取样管采取一定数量的样品，混合后按四分法缩分至所需数量。肉类，水产，果品，蔬菜等组成不均匀的食品。视检验目的，可由被检物有代表性的各部位(肌肉，脂肪，或果蔬的根，茎，叶等)分别采样，经捣碎，混匀后，再缩减至所需数量。体积较小的样品，可随机抽取多个样品，切碎混匀后取样。有的项目还可在不同部位分别采样，分别测定。罐头，瓶装食品或其他小包装食品。根据批号连同包装一起采样。同一批号取样数量， 250g以上包装不得少于3个，250g以下包装不得少于6个。样品采集的注意事项如下：采样工具应该清洁，不应将任何有害物质带入样品中。样品在检测前，不得受到污染，发生变化。样品抽取后，应迅速送检测室进行分析。在感官性质上差别很大的食品不允许混在一起，要分开包装，并注明其性质。盛样容器可根据要求选用硬质玻璃或聚乙烯制品，容器上要贴上标签，并做好标记。采样时，要认真填写采样记录，写明样品的生产日期，批号，采样条件，方法，数量，包装情况等。外地调入的食品还应结合运货单，商检机关和卫生部门的化验单，厂方化验单等，了解起运日期，来源地点，数量，品质及包装情况。同时注意其运输及保管条件，并填写检验目的，项目及采样人。提取净化：提取的方法如下：用滤纸制作圆柱状滤纸筒，称取10g茶叶，用研钵捣成茶叶末，装入滤纸筒中，将开口端折叠封住，放入提取筒中。将150 mL圆底烧瓶安装于电热套上，放入2粒沸石，量取95%乙醇100mL，从提取筒中倒入烧瓶，安装好索氏提取装置，打开电源，加热回流2小时。实验时能够观察到，随着回流的进行，当提取筒中回流下的乙醇液的液面稍高于索氏提取器的虹吸管顶端时，提取筒中的乙醇液发生虹吸并全部流回到烧瓶内。然后再次回流，虹吸，记录虹吸次数。虹吸5-6次后，当提取筒中提取液颜色变得很浅时，说明被提取物已大部分被提取，停止加热，移去电热套，冷却提取液。拆除索氏提取器(若提取筒中仍有少量提取液，倾斜使其全部流到圆底烧瓶中)，安装冷凝管进行蒸馏，至剩余5mL左右时趁热倾入盛有生石灰的蒸发皿中搅拌成糊状后蒸干成粉状。然后用升华法获得其晶体-紧贴器壁又要能方便放置。生石灰起中和和吸水作用，以除去部分杂质。粗咖啡因中的水分必须除完全之后，才能进行升华操作，否则留有的少量水分会在下一步升华开始时带来一些烟雾。加热温度是升华操作成功的关键，升华过程中始终都应严格控制加热温度，温度太高，会发生炭化，影响结晶颜色，升华温度一定要控制在固体化合物熔点以下。再升华是为了使升华完全，再升华过程也要严格控制加热温度。仪器分析所谓仪器分析的定义：利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析，定量分析，形态分析。 仪器分析方法所包括的分析方法很多，目前有数十种之多。每一种分析方法所依据的原理不同，所测量的物理量不同，操作过程及应用情况也不同。挑几种方法讲一下仪器分析：色谱分析法。色谱分析法是基于色谱现象而发展起来的一种分析方法。薄层色谱法是应用非常广泛的色谱方法，这种色谱方法将固定相图布在金属或玻璃薄板上形成薄层，用毛细管、钢笔或者其他工具将样品点染于薄板一端，之后将点样端浸入流动相中，依靠毛细作用令流动相溶剂沿薄板上行展开样品。薄层色谱法成本低廉操作简单，被用于对样品的粗测、对有机合成反应进程的检测等用途。柱色谱法是最原始的色谱方法，这种方法将固定相注入下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中，将被样品饱和的固定相粉末摊铺在玻璃管顶端，以流动相洗脱。常见的洗脱方式有两种，一种是自上而下依靠溶剂本身的重力洗脱，一种是自下而上依靠毛细作用洗脱。收集分离后的纯净组分也有两种不同的方法，一种方法是在柱尾直接接受流出的溶液，另一种方法是烘干固定相后用机械方法分开各个色带，以合适的溶剂浸泡固定相提取组分分子。柱色谱法被广泛应用于混合物的分离，包括对有机合成产物、天然提取物以及生物大分子的分离1。2化学分析：真菌霉素所谓真菌霉素是指真菌在食品或饲料里生长所产生的代谢产物，对人类和动物都有害。真菌毒素造成中毒的最早记载是11世纪欧洲的麦角中毒，这种中毒的临床症状曾在中世纪的圣像画中描述过。由于麦角菌的菌核中会形成有毒的生物碱，所以这种疾病至今仍称为麦角中毒。急性麦角中毒的症状是产生幻觉和肌肉痉挛，进而发展为四肢动脉的持续性变窄而发生坏死。关于真菌霉素的防治，真菌为喜好氧气的微生物，在厌氧条件下几乎不能生长。谷物贮存使用的抽真空或充氮气等方法都是有效的措施。由于这些方法昂贵并不适合于农民使用。如果谷物贮存时及时通风也能防止霉菌的生长和产毒。因为通风可以带走谷物中的水分并降低温度。干燥、低温、厌氧是防止霉变的主要措施。其中以保持干燥最为重要。食品中的有机污染物来源：食品中的PAH污染有不同的来源，其中最主要的是环境和食品加工过程的污染。加工过程又被认为是造成食品PAH污染的最主要方式，包括食品的烟熏、烘干、烹饪过程。毒性：从很早很早，人们就知道多环芳烃有很大的毒性，直到1932年，最重要的多环芳烃苯并芘从煤矿焦油和矿物油中被分离出来，并在实验动物中发现有高度致癌性。多环芳烃的种类很多，其致癌活性各有差异。 所以，鉴于种种原因，FAO/WHO对食品中的PAHs允许含量未作出规定。有人估计，成年人每年从食物中摄取的PAHs总量为12mg，如果累积摄入PAHs超过80mg即可能诱发癌症，因此建议每人每天的摄入总量不可超过10g。举例说明一下有机污染物对人的危害：几乎所有的水质专家都认为，当前饮水安全的最大隐患来自有机污染。饮用水中有机污染的来源十分广泛，包括工业污染排放、化肥农药等农业污染以及人类的日常生活。这些有机污染物不仅潜在危害巨大，而且更糟糕的是，它们很多都能躲过传统自来水净化工艺的处理，大摇大摆进入人体内。比如，当松花江水受到苯类化合物污染时，当地的自来水厂根本没有净化措施对水源中的这类有机物进行处理，进而导致数百万居民饮水出现困难。事实上，目前对付有机污染，技术上并不存在障碍。中国科学院环境水质学国家重点实验室研究员强志民说，活性炭吸附、膜过滤等都可以有效去除饮用水中的有机污染物。但关键是，人们首先需要建立这些有机污染物存在的意识。食品中的无机污染物定义：由无机物构成的污染物。如各种有毒金属及其氧化物、酸、碱、盐类、硫化物和卤化物等。采矿、冶炼、机械制造、建筑材料、化工等工业生产排出的污染物中大量为无机污染物，其中硫、氮、碳的氧化物和金属粉尘是主要的大气无机污染物。各种酸、碱和盐类的排放，会引起水体污染，其中所含的重金属如铅、镉、汞、铜会在沉积物或土壤中积累，通过食物链危害人体与生物。无机元素不同价态或以不同化合物的形式存在时其环境化学行为和生物效应大不相同，这是当今无机污染物研究中的前沿领域。下面举例说明一下无机污染物对人之间的危害:20世纪中叶，水体开始受到工业废水、废气、废渣的化学污染。在这一时期，污染物主要是重金属铅、汞、铬以及氰化物、氟化物、亚硝酸盐等无机物。这些饮用水中的无机污染，在当时给不少地区的人们带来沉痛的灾难。日本当年发生的水俣病就是一个典型的饮用水无机污染事件。除了来源于工业排放的无机污染之外，由于地理地质原因，导致某些地区水源中个别元素过多(或过少)，也可能引发区域性疾病。在中国，较严重的是饮水型氟中毒和饮水型砷中毒。每升水中氟化物超过1毫克就有可能使儿童、青少年的牙齿出现色斑的人数超过30%。这种牙齿除影响美观外，牙齿本身容易碎裂，往往刚到中年牙就掉了。如果饮用水中氟化物的浓度更高，会严重影响骨骼发育，使患者不能直立，疼痛不堪。砷中毒主要表现为皮肤损伤、周围神经病变，重者发展为皮肤癌。砷在中国地下水中分布较广。据现有资料估计，中国因饮用水中氟、砷超标而使健康受到影响的人数可能超过2000万。食品中的农药检测2首先我们介绍下谱尼测试：PONY谱尼测试是国家农业部绿色食品、无公害农产品、无公害农产品产地环境检测及农产品地理标志产品品质鉴定的指定检测机构，是国家认监委授权指定的首批有机产品检测认证机构，也是国家商务部授权的绿色中药标志指定检验机构，长期承担农业部、国家商务部绿色食品、绿色中药的分析检测以及食品安全、中药中有害物质的研究等相关科研课题；为工商局就节假日期间市场销售食品提供专业质量安全检测；且长期承担国务院面类食品以及航天员训练中心食品营养与安全性检测。自PONY谱尼测试成立之初即成为万客隆超市指定食品质检机构；2006年通过P&G美国宝洁集团严格评审，QAC评价高达92%，成为P&G美国宝洁集团全球最高级别合作实验室；2007年谱尼P&G宝洁专用实验室正式落成并投入使用；2007年5月成为美国好时巧克力唯一指定实验室；2008年6月成为北京奥运食品安全应急预案检测实验室；2008年10月，成为国家质检总局首批公布的可检测“三聚氰胺”的食品检测机构名录中唯一一家同时有2地实验室（北京总部实验室和上海实验室）入选名录的第三方检测机构。PONY谱尼测试提供三聚氰胺、农药残留、绿色食品、无公害农产品、有机产品、地理标志农产品、食品营养标签和标示成分测试以及食品、保健品中营养成分、功效成分、重金属、农药残留、兽药残留、抗生素等有害物质的检测以及生物组织和生物制品的多项检测服务。食品接触类包装材料的化学成分迁移这个方面的内容比较新，我们从事例中分析一下。据澳新食品标准局官方网站消息，鉴于大量的报道称食品接触材料中的化学物质可能会迁移到包装内的食品与饮料中，该局近期对一系列食品包装材料中化学物质的迁移情况进行了一次调查，以判断澳大利亚食品包装材料中的化学物质迁移水平是否会构成健康与安全风险。此次调查共选取了65种以玻璃瓶、纸、塑料或金属罐的形式进行包装的食品与饮料，并对其包装材料的化学迁移水平进行了分析。此次调查测定了包装材料中一系列可能迁移至食品中的化学物质的含量，这些化学物质包括：邻苯二甲酸盐（phthalates）、全氟化合物（perfluorinated compounds）、环氧大豆油（ESBO）、氨基脲、丙烯腈、氯乙烯。此次调查建立在该局2010年公布的双酚A调查报告的基础之上。调查结果显示，邻苯二甲酸盐（phthalates）、全氟化合物（perfluorinated compounds）、氨基脲、丙烯腈、氯乙烯未被检出，从一小部分样本中检出了较低水平的环氧大豆油（ESBO），ESBO产自大豆油并被用于一系列塑料包装中，检出的环氧大豆油水平低于欧盟制定的国际迁移限量，不会对人体健康构成威胁3 4。3生化分析（免疫分析）原理：基于抗原、抗体的特异性识别和结合反应的分析方法，通过对抗原或抗体进行标记(酶、荧光物质、放射性同位素标记等)，利用标记物的信号放大作用，与现代测试技术相结合，对样品中特定的目标物进行定性定量检测。免疫分析分为传统免疫分析技术和免疫新技术，下面我们先介绍一下传统的免疫分析技术，再介绍下免疫新技术。下面我们简介几种免疫分析技术：首先传统免疫分析技术包含三大标记免疫分析技术：放射免疫，荧光免疫，酶免疫。我们主要介绍一下放射免疫技术: 基本原理是指：标记抗原（Ag*）和非标记抗原（Ag）对特异性抗体（Ab）的竞争结合反应。主要原理是我们知道在这一反应系统中，作为试剂的标记抗原和抗体的量是固定的。受检标本中的非标记抗原是变化的。当标记抗原、非标记抗原、特异性抗体三者同时存在于一个反应系统时，由于标记抗原和非标记抗原对特异性抗体具有相同的结合力，因此两者相互竞争结合特异性抗体。技术要点：放射免疫分析进行测定时分三个步骤：1抗原抗体的竞争抑制反应：将抗原（标准品或受检标本）、标记抗原和抗血清按顺序定量加入小试管中，在一定的温度反应一段时间后，竞争抑制反应达到平衡。 2B和F的分离：在RIA反应系统中，因抗原和抗体含量极微，所形成的免疫复合物不发生沉淀。必须采用适当方法将反应平衡时的B和F分开，才能分别测量其放射性。3放射性强度的测定：主要是用测量仪器测量，测量仪器总共有两类，液体闪烁计数仪（射线）晶体闪烁计数仪（射线）5。总结：谈完了技术，我们来讲一下食品安全的重要性。社会的发展和技术的进步，使人们的生活质量提高，食品是人们生活中最基本的必需品，食品消费也从注重数量向注重质量和安全转变。而随着经济全球化的加速，人们生活水平的不断提高， 近几年我国食品加工业获得了空前的发展，各种新型食品层出不穷，食品安全问题也超越了国界，变成了全球性的问题6。每天只要我们打开电视，翻看报纸，都可以看到大量的各式各样的食品广告。走上街头，不论是在商场、超市乃至街摊，食品都占据着市场的主要份额。而最近一个时期，随着各行各业透明度的进一步提高，食品的质问题也频频被媒体所曝光，使食品安全成为人们最普遍关心的问题。食品安全事关消费者的健康和安全，是目前公共健康面临的最主要威胁之一。影响食品安全的因素很多， 如兽药、化学污染物、农药、禽流感、口蹄疫等， 其中兽药和霉菌毒素等外源化合物残留是影响动物性食品安全的最主要的因素之一。除此之外， 食品安全的另一个问题是大量抗生素使用后使动物产生的耐药性。食品安全是近年来国内外关注的焦点，尤其成为国际贸易中敏感的问题。上世纪80 年代意大利和波多黎各牛奶玉米霉烯酮残留造成数以千计的儿童性早熟事件， 比利时的“二恶英”事件， 我国2000 年到现在每年发生的“瘦肉精”中毒事件， 出口水产品氯霉素残留事件等，这些事件越来越引起人们对食品安全的高度重视。因此，开展动物性食品有害残留的检测和控制研究，对保障动物性食品安全、维护公共卫生安全，保护人民群众身体健康都有重要的意义。因此，重视食品安全已经成为衡量人民生活质量、社会管理水平和国家法制建设的一个重要方面。我们在看到世界性的食品安全存在问题的同时， 应明白我国食品安全法律体系所存在的诸多弊端和问题，各级有关政府部门应高度重视这一问题，加强和完善我国的食品安全法律体系，这在当前尤为重要和迫切。提高食品质量安全水平成为我国迫切需要解决的重大问题，并已经引起各级政府和社会的高度重视。20世纪80年代以来， 随着我国种植业、养殖业、食品工业等行业的快速发展，各种农药、兽药、食品添加剂的使用量随之上升。当这些化学品使用不当或违规使用时，会使食品中的农兽药残留或食品添加剂超标，如瘦肉精、福寿螺、阜阳奶粉、红心鸭蛋等，更严重的是使用违禁化学品，这些都会影响食用者或生态环境安全，如苏丹红事件。这些频频曝光的食品加工中的黑幕对消费者来说已不再陌生。各级监管部门针对于此的执法检查，也始终没有停止过，而且还会在每年的元旦、春节等重大节日前加大执法检查的力度。但令人不解的是，这么些年过去了，各级监管部门的工作不可谓不努力，但劣质食品依然层出不穷，并且威胁着人们的生命健康。世界各国政府大多将食品安全视为国家公共安全，并纷纷加大监管力度。只要加强食品安全的基础性研究，了解食品安全的国际现状，开发快速检测手段，建立风险评估模型食品安全隐患就会得到更好的控制。“民以食为天，食以安为先”，食品安全问题关系着一个国家的稳定与安全。据国家食品药品监督管理局的调查显示：仅2004年一年间，就有阜阳毒奶粉事件、广州毒酒事件、致癌毒米事件、湖南黄花菜事件等影响重大的食品安全事件和“四川泡菜”、“龙口粉丝”、“重庆火锅底料”、“太原陈醋”等40多起食品安全事件先后被查处。而差不多同一时间，亨氏美味源(广州)食品有限公司生产的含有严禁使用的“苏丹红一号”的辣椒酱被紧急召回，还有三聚氟胺事件，更加引起了广大人民对食品安全问题的广泛关注，食品安全与质量控制也再次成为行业各界关注的焦点。教训是惨痛的，快速主动的拿出有效的解决方案才是硬道理。无论是近期乃至今后一段时间内，透过三聚氰胺事件的表面，认真剖析我国食品安全在发展中存在问题的根源，研究总结出科学的措施来应对这黎明前的挑战。我们可以从另一个角度更加清醒的思考和挖掘事件背后折射出的新的问题检测技术。检测技术手段应该加强基础研究和食品安全管理前沿问题研究，探索研究食品中病原体、农药、兽药、化学污染物等有害物质的快速、高效检测技术和方法。确定有害物照大残留限量，提高食品安全检测机构的实验室条件和人员水平、标准物质的质量和参照标准水平；开展先进的食品安全控制技术的基础研究和应用研究，促进科研成果转化为生产力。在实行的食品安全保障体系中，检测工作应当紧随标准的修订不断完善。检测工作作为食品原料、生产加工过程、运输以及市场销售等环节中内部自我监控和外部监督检查的重要手段，直接影响食品的质量和安全。随着食品中安全卫生指标限量值的逐步降低，对检测技术提出了更高的要求，检验检测应向高技术化、速测化、便携化以及信息共享迈进。设置系统的食品检测机构并使之逐步社会、建立科学的检测质量保证体系以及加强检测技术储备和人员储备是从总体上提高我国食品检测能力的重要举措。食品质量安全问题不断频发，有关食品营养与安全的重视程度随之日渐提高。保证国民身体健康，提高全民身心素质。科学技术在此方面有着不可代替的作用。如果没有新技术尤其是检测技术的新突破，中国食品安全问题也会愈来愈大。“民以食为天”，食品安全问题关系着一个国家的稳定与安全。但是，因为自然灾害、土壤污染、人为因素等所带来的伤害使中国的食品安全再次敲响警钟，面临严峻的考验。面对当前食品安全状况，建议在现有基础上：进一步加强以下五个方面工作：一是加强“从田头到餐桌”的全过程质量安全控制；二是加强食品安全标准体系。科学确定食品标准制定原则和依据，增强标准的可操作性，逐步实现标准体系与国际惯例接轨；三是加强无公害农产品、绿色食品、有机食晶认证等各类认证的法律地位，理顺相互之间的关系。逐步建立统一的食品认证认可体系，培育一批运作规范、社会信誉高、符合国际通行规则的食品认证机构；四是加强劣质产品召同制度，为查处和销毁不安全食品提供法律依据；五是加强食品安全应急机制。食品安全离不开科学技术，食品安全中技术的作用越来越受到关注，法律法规是对食品安全进行监管，对制售不安全食品行为进行制裁的手段。那么如何知道一种食品是否安全，不安全的危害在那里等等，这些问题是法律所解决不了的，它有赖于科技手段的应用。在保证食品安全方面，科技是不可或缺的。发现食品中的不安全因素，然后再去了解什么情况下它会对人体造成危害。应采取什么有效措施去控制它，这都是需要借助科技手段来完成。谈食品安全是不能离开科技水平的。食品安全是和经济发展相一致的。首先人们要吃饱，然后才是吃的