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食品安全，你我同行
閱讀：438 發布時間：2020-6-7食品安全關系健康和生命,一直是人們關心的焦點問題。與食品污染相關的公共安全事件也時有報道。食品的工業化生產過程中,由于社會分工的細化、技術的不完善以及利欲與道德的對立等因素,可能存在更為嚴重的安全性問題和潛在的危害性。在工業化國家,據報道每年因食品安全性問題而患病的人數比例至少達到,由此產生的醫療費用也大大加重了社會壓力和社會的經濟負擔。
保障食品安全,除了要從政策上制定相關的法規和質量標準,更要從技術上滿足實際的檢測要求。為了更好地滿足實際需要,食品安全檢測方法應具備準確、快速高效和低成本的特點。一些傳統的檢測方法或操作繁瑣、專業要求高,或儀器昂貴、檢測成本高,都存在著明顯的弊端。生物傳感器作為一種新的檢測技術,不僅檢測快捷、測試成本低,而且具有靈敏度高、選擇性好、可微型化和便于攜帶的顯著優點,在食品安全及品質控制現場和在線檢測中發揮著越來越重要的作用。
關于生物傳感器在食品質量控制和安全檢測中的應用研究,也有較多的文獻論述。檢測對象主要包括食品中主要成分、新鮮程度、農藥殘留、食源性致病菌等等。
食品成分檢測
生物傳感器檢測食品成分的實例
| 待測物 | 食物樣品 | 酶 | 檢測極限 |
| 果糖 | 柑橘 | 果糖脫氫酶 | 10μM |
| 胺 | 杏 | 二元胺氧化酶和多胺氧化酶 | 2μM |
| L-抗壞血酸 | 果汁 | 抗壞血酸氧化酶 | 50μM |
| 蘋果酸 | 蘋果、土豆和西紅柿 | 蘋果酸脫氫酶 | 2850μM |
| 多酚 | 蔬菜 | 辣根過氧化物酶 | 1μM |
| 丙酮酸 | 洋蔥 | 丙酮酸氧化酶 | 2μmol/g |
| 葡萄糖和麥芽糖 | 啤酒 | 葡萄糖氧化酶和淀粉葡萄糖苷酶 | 40mM (檢測上線） |
| 乙醇 | 啤酒和葡萄酒 | 乙醇氧化酶和辣根過氧化物酶 | 5.3μM |
| 海帶多糖 | 海藻 | 1，3-葡聚糖酶和葡萄糖氧化酶 | 50μg/mg |
| 殺蟲劑殘留 | 嬰兒食品 | 乙酰膽堿酯酶 | 葡萄糖10μM |
| 葡萄糖和谷氨酸 | 飲料 | 葡萄糖氧化酶和谷氨酸氧化酶 | 谷氨酸3μM |
食品新鮮度檢測
生物傳感器檢測食品新鮮度的實例
| 待測物 | 食物樣品 | 酶 | 檢測限 |
| 次黃嘌呤 | 沙丁魚、肌肉 | 黃嘌呤氧化酶 | 0.22μM |
| 胍丁胺 | 魷魚 | 腐胺氧化酶、胍丁胺酶 | 5μM |
| 次黃嘌呤 | 魚肉 | 綠脫石 | 0.34μM |
| 次黃嘌呤、肌苷、單磷酸肌苷 | 魚肉 | 黃嘌呤氧化酶、5-核苷核酸、核苷磷酸化酶 | 0.5μM |
農藥殘留檢測
在農藥殘留的檢測中,研究得多的是有機磷農藥殘留,對其檢測通過膽堿酯酶生物傳感器和乙酰膽堿酯酶生物傳感器來實現。由于有機磷農藥對膽堿酯類酶有抑制作用,導致固定該酶的傳感器電流響應減小,由此得出抑制率,并確定抑制率與待測農藥濃度之間的關系。被研究得多的殺蟲劑有對氧磷和蟲螨威。雖然關于膽堿酯酶生物傳感器做了大量的科學研究,但是在實際應用和設備商品化方面仍然存在一定的困難。因為該傳感器不能區分不同種類的有機磷化合物,一般來說,有機磷、氨基甲酸酯和重金屬對膽堿酯酶都有不同程度的抑制作用,這使傳感器難于獲得好的選擇性,該傳感器更適合檢測總的抑制率。另外,為滿足實際應用,傳感器的靈敏度也有待提高。
食源性致病菌檢測
每年約有億人受細菌感染,其中來源于食品,主要有埃希氏大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、空腸彎曲菌、嗜肺軍團菌、金黃色葡萄球菌、鏈球菌等。傳統檢測細菌的方法都采用微生物技術,步驟多,時間長,不適于實際應用中的快速檢測。對食品的檢測需要快速、高靈敏度和高選擇性的分析設備,而且對設備的設計制造應相對簡單和便宜,生物傳感器技術正好滿足了這些要求。通常用于細菌檢測的生物傳感器的生物識別元件主要是和抗體,類型主要包括電化學、光、質量和熱傳感器