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摘 要:食品安全问题一直都是社会关注的焦点,严重的食品安全问题会导致大众恐慌,影响社会的安定。为了更好地保障公众的健康,食品安全检测显得十分重要。在现今科技化时代,出现了许多先进的检测技术,在食品安全检测方面发挥巨大的作用,其中就包括生物传感器。本文深入研究生物传感器在食品安全检测中的应用,从生物传感器技术简介入手,详细阐述生物传感器在食品安全检测各个方面的应用,以期为相关研究学者提供借鉴和参考。
关键词:生物传感器;食品安全;检测
许多不良商家为了能够获取更大的消费市场,研发的食品中添加了许多不符合规定的添加剂,虽然使得食物的口感得到明显的优化,并且外观比普通食品更加醒目,能在极短的时间内获得消费者的好感,然而这些食品中因为添加剂等成分的不合规存在极大地安全问题。为了避免食品安全事件的发生,有关部门非常重视食品的检验检测。现今整体技术水平的发展促使食品检测技术非常多元化,例如化学方法、色谱法等,这些方法的缺陷就在于操作烦琐,并且检测效率较低,就现今食品种类愈发丰富的情况下,这些检测技术都存在一定的不足。为了满足食品检测的需求,研究学者研发了生物传感器,和其他检测手段相比具有一定的优势,所以在食品安全检测中得到了广泛应用。
1 生物传感器技术简介
生物传感器主要是指利用酶、免疫制剂、组织细胞器或者全细胞等生物作为生物识别元件的特异性生化反应,并且要辅助一定的电、热、光等信号才能进行化学物质的检测,这类技术被称为生物传感器技术。其工作原理主要是将固定化分子识别元件的感受器经过扩散运动使被检测的物质与感受器相结合,并且可以发生特定的物理反应或化学反应并产生一定的信号,并且通过一定的技术手段,将这种结果信号进行放大等专业的数据处理并稳定的输出,从而可以得到被检测的结果。在对生物传感器的选择上,不仅要选择比较简单、易操作的生物传感器,还要根据生物传感器的选择性、灵敏性、使用寿命和检测的极限这几个指标进行选择,以求得到最优化的结果。除此之外,生物传感器技术与传统的食品质量安全检测相比较,具有灵敏度高、速度快、选择性强等优点,同时操作简单,危害性也低。
2 生物传感器在食品安全检测中的应用
2.1 对农药的检测
对于果蔬种植行业来说,为了保证产量以及果实的质量,在种植过程中不可避免地会使用农药来进行防护,然而农药对于人体却有着极大的危害。许多农药都会导致人们直接死亡,并且会对人体器官造成不可逆的损伤。虽然这些情况出现在大量摄入的前提下,但是果蔬上的农药通过清水进行清洗很难清除干净,许多果蔬即使经过反复的冲洗,农药仍旧会残留在果蔬上,人们通过食用果蔬会间接摄入农药,若果蔬上残留的农药严重超标,人体在摄入之后也极容易出现农药中毒的情况,患者的生命安全受到极大的威脅[1]。现今人们为了食用更加放心和安全,往往会选择绿色蔬菜,绿色蔬菜的农药残留相对较小,符合国家和国际安全标准,虽然价格相对昂贵,但是整体安全性极高。绿色蔬菜是现今消费者群体的主要购买趋势,许多不良商家为了保证自身果蔬的销量,并且获取更多的而经济效益,即使是农药超标的果蔬也会直接标记成绿色蔬菜进行售卖,然而实际蔬果的农药残留并不达标,这就在一定程度上增加了食品安全事件的发生概率。生物传感器对农药的敏感性相对较高,如果果蔬的农药残留超标,生物传感器会直接发现[2]。不同的生物传感器在检测农药残留时敏感性也存在极大的差异,一般情况下,农药检测准确性相对较高的生物传感器是酶和免疫传感器,能够准确检测出果蔬的农药残留量,进而为市场监管提供有效依据。
2.2 对非法添加剂的检测
近年来随着食品安全事件的频频爆出,被发现的非法添加剂逐渐增多,例如瘦肉精、三聚氰胺等。瘦肉精的主要作用就是利用莱克多巴胺、盐酸克伦特罗等物质刺激动物生长,促使动物的瘦肉含量明显增多,进而达到提高动物售卖价值的目的,然而瘦肉精也会被人体所吸收,并且在长期的积累作用下促使危害进一步加重,严重还会导致食用者死亡[3]。许多不良商家会在动物的饲料以及饮用水中添加瘦肉精,以最大限度发挥瘦肉精的作用。国家在发现瘦肉精危害之后严禁动物养殖中使用瘦肉精,但是仍旧有不良商家在利益的驱使以及侥幸心理作祟下使用瘦肉精,导致消费者的生命安全受到极大的威胁。生物传感器对瘦肉精的检出准确性相对较高,并且在现今的技术领域,有专门针对瘦肉精检测的生物传感器,保证最高的检出率,以及时发现违规的肉质,对不良商家进行及时的处置,对其他的商家也可以起到警示作用[4]。三聚氰胺也是一种公众非常熟悉的非法添加剂,在使用之后能够极大程度上提高食品中氮的含量,进而造成蛋白质很高的假象。三聚氰胺往往添加到奶粉当中,以伪造奶粉营养价值相对较高的表象,然而这类奶粉会对食用的婴幼儿造成严重的损害,严重影响婴幼儿的健康,并且三聚氰胺还会致癌,是国家严令禁止在食品中添加的物质,部分生物传感器能够及时检查出食品中的三聚氰胺,以及时发现违规产品,为消费者生命安全提供更高保障。
2.3 对食品添加剂的检测
食品添加剂与非法添加剂存在明显的区别,非法添加剂是违背法律,并且在任何食品中绝对不允许添加的添加剂,而食品添加剂可以在法律规定的前提下合理添加。食品添加剂的使用剂量在食品安全国家标准中有明确的规定,只要食物中食品添加剂的含量不超出规定标准,食品不仅能够保证良好的口感,而且安全性也不会出现问题[5]。食品添加剂在合理范围内并不会对人体产生危害,然而如果超量超范围使用也会导致食品安全问题。许多不良商家为了保证更为理想的食品口感,并不会按照国家或者国际规定的标准使用食品添加剂,导致食品添加剂的含量明显超标,对消费者的生命安全造成极大威胁。生物传感器在检测食品的时候能够直接检测出食品中食品添加剂的含量,有关部门可以通过生物传感器及时排查食品添加剂违规现象,并对不良商家进行处罚,以维护良好的食品市场环境,为消费者提供更安全的保障。 2.4 对微生物以及毒素的检测
许多食物中会有少量的微生物或者是本身就带有毒素,这些微生物和毒素都会增加食用者的患病概率,过量摄入会导致摄入者的身体健康严重受损。许多微生物也会产生毒素,食物中毒甚至癌症等疾病,都是因为长期摄入带有毒素的微生物而诱发。生物传感器能够及时检测出食物中的微生物或者毒素,这就极大保障了食品的安全性。生物传感器对微生物以及毒素的检测主要体现在两个方面。
(1)对肉类食品的检测。肉类食品的存储环境较差或者是本身品质不佳的情况下,很容易被大肠杆菌所感染。大肠杆菌是一种能够长期潜伏在人体消化道中的病原性微生物,若人体的免疫系统相对较强,大肠杆菌并不会诱发严重疾病,然而如果机体因为某些原因导致自身免疫力水平下降,大腸杆菌得不到有效抑制,就会诱发严重疾病,甚至还会造成散播性感染,导致大规模感染,造成严重的社会恐慌[6]。为了从根源上杜绝这些病菌,就应该注重对肉类食品的检测。传统的检测方法在肉类检测的时候,检测时间相对较长,肉类在检测期间就很容易变质,肉类无法贩卖,会导致商家经济严重受损。生物传感器的出现极大程度上提高了检测效率,极端的时间内就能确定肉类食物中是否含有大肠杆菌或者其他的致病菌,极大程度上提高了食品安全性。
(2)对乳制品的检测。乳制品的原材料是牛奶,牛奶本身就很容易滋生微生物,酸奶也是乳制品的一种类型,酸奶就是在微生物作用下的发酵产物,如果酸奶不合格就会导致微生物超标,食品的安全性就不能保证,生物传感器在对各种类型乳制品检测的时候都能准确确定微生物的含量,并且确定微生物是否带有毒素,以保障乳制品的安全性[7]。
3 结语
我国现今经济发展速度不断加快,人们的生活条件得到了极大的改善,并且愿意在提高生活质量方面投入更多的资金,这反而给许多不良商家创造了契机,许多不良商家不顾及消费者的健康安全,以更少的成本仿制高品质食物,这是食品安全问题频频发生的根本原因。为了杜绝食品安全事件的发生,在科技化力量的推动之下,更多先进的技术被研发出来,可以对食品实施有效监测,生物传感器就是其中之一,能够有效检测食品的农药残留,同时对非食品原料以及食品添加剂的敏感性相对较高,在微生物以及毒素检测中也发挥极大的作用,对食品检测技术做到了有效补充,从根本上保证了食品的安全。除此之外,生物传感器也在不断地完善和改进,以不断提高检测敏感性和准确性,在食品安全检测中发挥更大的作用。
参考文献
[1]邱晓丹.生物、化学技术在食品安全检测中的应用[J].现代食品,2020(7):121-122.
[2]丁少恒.生物检测技术在食品检测中的应用分析[J].现代食品,2019(18):132-135.
[3]高立志.生物检测技术在食品检验中的相关分析[J].现代食品,2019(12):17-19.
[4]李羽.生物传感器在食品安全检测中的应用和发展[J].现代食品,2019(6):26-28.
[5]董泽华.生物技术在食品安全检测中的应用[J].现代食品,2019(3):140-142.
[6]胥清翠,范丽霞,梁京芸,等.生物传感器在农产品质量安全检测中的应用与展望[J].农产品质量与安全,2018(6):74-78.
[7]徐红斌,叶青.生物传感器研究进展及其在食品检测中的应用[J].食品安全质量检测学报,2018,9(17):4587-4594.
关键词:生物传感器;食品安全;检测
许多不良商家为了能够获取更大的消费市场,研发的食品中添加了许多不符合规定的添加剂,虽然使得食物的口感得到明显的优化,并且外观比普通食品更加醒目,能在极短的时间内获得消费者的好感,然而这些食品中因为添加剂等成分的不合规存在极大地安全问题。为了避免食品安全事件的发生,有关部门非常重视食品的检验检测。现今整体技术水平的发展促使食品检测技术非常多元化,例如化学方法、色谱法等,这些方法的缺陷就在于操作烦琐,并且检测效率较低,就现今食品种类愈发丰富的情况下,这些检测技术都存在一定的不足。为了满足食品检测的需求,研究学者研发了生物传感器,和其他检测手段相比具有一定的优势,所以在食品安全检测中得到了广泛应用。
1 生物传感器技术简介
生物传感器主要是指利用酶、免疫制剂、组织细胞器或者全细胞等生物作为生物识别元件的特异性生化反应,并且要辅助一定的电、热、光等信号才能进行化学物质的检测,这类技术被称为生物传感器技术。其工作原理主要是将固定化分子识别元件的感受器经过扩散运动使被检测的物质与感受器相结合,并且可以发生特定的物理反应或化学反应并产生一定的信号,并且通过一定的技术手段,将这种结果信号进行放大等专业的数据处理并稳定的输出,从而可以得到被检测的结果。在对生物传感器的选择上,不仅要选择比较简单、易操作的生物传感器,还要根据生物传感器的选择性、灵敏性、使用寿命和检测的极限这几个指标进行选择,以求得到最优化的结果。除此之外,生物传感器技术与传统的食品质量安全检测相比较,具有灵敏度高、速度快、选择性强等优点,同时操作简单,危害性也低。
2 生物传感器在食品安全检测中的应用
2.1 对农药的检测
对于果蔬种植行业来说,为了保证产量以及果实的质量,在种植过程中不可避免地会使用农药来进行防护,然而农药对于人体却有着极大的危害。许多农药都会导致人们直接死亡,并且会对人体器官造成不可逆的损伤。虽然这些情况出现在大量摄入的前提下,但是果蔬上的农药通过清水进行清洗很难清除干净,许多果蔬即使经过反复的冲洗,农药仍旧会残留在果蔬上,人们通过食用果蔬会间接摄入农药,若果蔬上残留的农药严重超标,人体在摄入之后也极容易出现农药中毒的情况,患者的生命安全受到极大的威脅[1]。现今人们为了食用更加放心和安全,往往会选择绿色蔬菜,绿色蔬菜的农药残留相对较小,符合国家和国际安全标准,虽然价格相对昂贵,但是整体安全性极高。绿色蔬菜是现今消费者群体的主要购买趋势,许多不良商家为了保证自身果蔬的销量,并且获取更多的而经济效益,即使是农药超标的果蔬也会直接标记成绿色蔬菜进行售卖,然而实际蔬果的农药残留并不达标,这就在一定程度上增加了食品安全事件的发生概率。生物传感器对农药的敏感性相对较高,如果果蔬的农药残留超标,生物传感器会直接发现[2]。不同的生物传感器在检测农药残留时敏感性也存在极大的差异,一般情况下,农药检测准确性相对较高的生物传感器是酶和免疫传感器,能够准确检测出果蔬的农药残留量,进而为市场监管提供有效依据。
2.2 对非法添加剂的检测
近年来随着食品安全事件的频频爆出,被发现的非法添加剂逐渐增多,例如瘦肉精、三聚氰胺等。瘦肉精的主要作用就是利用莱克多巴胺、盐酸克伦特罗等物质刺激动物生长,促使动物的瘦肉含量明显增多,进而达到提高动物售卖价值的目的,然而瘦肉精也会被人体所吸收,并且在长期的积累作用下促使危害进一步加重,严重还会导致食用者死亡[3]。许多不良商家会在动物的饲料以及饮用水中添加瘦肉精,以最大限度发挥瘦肉精的作用。国家在发现瘦肉精危害之后严禁动物养殖中使用瘦肉精,但是仍旧有不良商家在利益的驱使以及侥幸心理作祟下使用瘦肉精,导致消费者的生命安全受到极大的威胁。生物传感器对瘦肉精的检出准确性相对较高,并且在现今的技术领域,有专门针对瘦肉精检测的生物传感器,保证最高的检出率,以及时发现违规的肉质,对不良商家进行及时的处置,对其他的商家也可以起到警示作用[4]。三聚氰胺也是一种公众非常熟悉的非法添加剂,在使用之后能够极大程度上提高食品中氮的含量,进而造成蛋白质很高的假象。三聚氰胺往往添加到奶粉当中,以伪造奶粉营养价值相对较高的表象,然而这类奶粉会对食用的婴幼儿造成严重的损害,严重影响婴幼儿的健康,并且三聚氰胺还会致癌,是国家严令禁止在食品中添加的物质,部分生物传感器能够及时检查出食品中的三聚氰胺,以及时发现违规产品,为消费者生命安全提供更高保障。
2.3 对食品添加剂的检测
食品添加剂与非法添加剂存在明显的区别,非法添加剂是违背法律,并且在任何食品中绝对不允许添加的添加剂,而食品添加剂可以在法律规定的前提下合理添加。食品添加剂的使用剂量在食品安全国家标准中有明确的规定,只要食物中食品添加剂的含量不超出规定标准,食品不仅能够保证良好的口感,而且安全性也不会出现问题[5]。食品添加剂在合理范围内并不会对人体产生危害,然而如果超量超范围使用也会导致食品安全问题。许多不良商家为了保证更为理想的食品口感,并不会按照国家或者国际规定的标准使用食品添加剂,导致食品添加剂的含量明显超标,对消费者的生命安全造成极大威胁。生物传感器在检测食品的时候能够直接检测出食品中食品添加剂的含量,有关部门可以通过生物传感器及时排查食品添加剂违规现象,并对不良商家进行处罚,以维护良好的食品市场环境,为消费者提供更安全的保障。 2.4 对微生物以及毒素的检测
许多食物中会有少量的微生物或者是本身就带有毒素,这些微生物和毒素都会增加食用者的患病概率,过量摄入会导致摄入者的身体健康严重受损。许多微生物也会产生毒素,食物中毒甚至癌症等疾病,都是因为长期摄入带有毒素的微生物而诱发。生物传感器能够及时检测出食物中的微生物或者毒素,这就极大保障了食品的安全性。生物传感器对微生物以及毒素的检测主要体现在两个方面。
(1)对肉类食品的检测。肉类食品的存储环境较差或者是本身品质不佳的情况下,很容易被大肠杆菌所感染。大肠杆菌是一种能够长期潜伏在人体消化道中的病原性微生物,若人体的免疫系统相对较强,大肠杆菌并不会诱发严重疾病,然而如果机体因为某些原因导致自身免疫力水平下降,大腸杆菌得不到有效抑制,就会诱发严重疾病,甚至还会造成散播性感染,导致大规模感染,造成严重的社会恐慌[6]。为了从根源上杜绝这些病菌,就应该注重对肉类食品的检测。传统的检测方法在肉类检测的时候,检测时间相对较长,肉类在检测期间就很容易变质,肉类无法贩卖,会导致商家经济严重受损。生物传感器的出现极大程度上提高了检测效率,极端的时间内就能确定肉类食物中是否含有大肠杆菌或者其他的致病菌,极大程度上提高了食品安全性。
(2)对乳制品的检测。乳制品的原材料是牛奶,牛奶本身就很容易滋生微生物,酸奶也是乳制品的一种类型,酸奶就是在微生物作用下的发酵产物,如果酸奶不合格就会导致微生物超标,食品的安全性就不能保证,生物传感器在对各种类型乳制品检测的时候都能准确确定微生物的含量,并且确定微生物是否带有毒素,以保障乳制品的安全性[7]。
3 结语
我国现今经济发展速度不断加快,人们的生活条件得到了极大的改善,并且愿意在提高生活质量方面投入更多的资金,这反而给许多不良商家创造了契机,许多不良商家不顾及消费者的健康安全,以更少的成本仿制高品质食物,这是食品安全问题频频发生的根本原因。为了杜绝食品安全事件的发生,在科技化力量的推动之下,更多先进的技术被研发出来,可以对食品实施有效监测,生物传感器就是其中之一,能够有效检测食品的农药残留,同时对非食品原料以及食品添加剂的敏感性相对较高,在微生物以及毒素检测中也发挥极大的作用,对食品检测技术做到了有效补充,从根本上保证了食品的安全。除此之外,生物传感器也在不断地完善和改进,以不断提高检测敏感性和准确性,在食品安全检测中发挥更大的作用。
参考文献
[1]邱晓丹.生物、化学技术在食品安全检测中的应用[J].现代食品,2020(7):121-122.
[2]丁少恒.生物检测技术在食品检测中的应用分析[J].现代食品,2019(18):132-135.
[3]高立志.生物检测技术在食品检验中的相关分析[J].现代食品,2019(12):17-19.
[4]李羽.生物传感器在食品安全检测中的应用和发展[J].现代食品,2019(6):26-28.
[5]董泽华.生物技术在食品安全检测中的应用[J].现代食品,2019(3):140-142.
[6]胥清翠,范丽霞,梁京芸,等.生物传感器在农产品质量安全检测中的应用与展望[J].农产品质量与安全,2018(6):74-78.
[7]徐红斌,叶青.生物传感器研究进展及其在食品检测中的应用[J].食品安全质量检测学报,2018,9(17):4587-4594.