食品安全检测技术及应用

目 录

题目 . .................................................................... Ⅱ 摘要及关键词 . ............................................................ Ⅱ

1前言 .................................................................... 1

2 食品安全的概论 . ......................................................... 1

2.1 食品安全的认知 . ...................................................... 1

2.2 食品安全的意义 . ...................................................... 1

2.2.1 食品安全信用体系建设的重要意义 . ..................................... 1

2.2.2 中华人民共和国食品安全法的意义 . ..................................... 2

3. 我国食品安全现状 . ...................................................... 2

3.1 我国食品安全现状的原因 . ............................................... 2

3.1.1从消费者的角度及生产者的角度分析 .................................... 2

3. 1.2加强食品知识教育及完善食品安全法体系 ............................... 2

3.2提高分析检测技术 ...................................................... 2

4 食品分析检测技术 . ....................................................... 2

4.1微波消解技术在食品分析中的应用 ........................................ 2

4.1.1 食品分析中常用的检测技术 . ........................................... 3 4. 2免疫分析技术在食品分析中的应用 ......................................... 4

4.2.1原子荧光在食品分析领域的应用 ........................................ 4

5食品检测技术的发展趋势 .................................................. 5

结论 . ..................................................................... 5

参考文献 . ................................................................. 6

致谢 . ..................................................................... 7

食品检测技术的应用

摘 要 : “近年来食品安全问题频发，使得食品分析及安全检测技术的研究愈发重要。本文介绍了食品安全的概念、国内食品安全的现状以及食品分析的预处理方法，对近红外光谱、免疫分析、原子荧光检测技术在食品安全检测中的应用进行了综述。 关键词 : 食品安全，检测技术，近红外光谱检测，原子荧光检测，免疫分析 Application of food detection technology

Abstract In recent years, the frequent occurrence of food safety probiem lt makes research of food analysis and safety detection technology is more and important .Thish paper introduces the concept of food safety,the current sityation of domestic food security and pretreatment methods of food analysis,the near infraaed spectroscopy, immune analysis, atomic fluorescence detection techonlogy applied in food safety detection are summarized.

Keywords Food security, examination technology, near infraaed spectroscopy, Atomic fluorescence detection, immunity analysis.

1前 言

近几年来我国食品安全问题不断出现，从而引起了人民对食品安全的极大关注。尽管我国已经出台了新的食品安全法，但是就我国食品安全的现状来看，人民对新的食品安全的认知还是远远不够的，如消费者对食品营养卫生知识的贫乏，生产者为追求利益，不惜违反食品安全法，食品安全监管力度不够等导致了一些食品安全事件的发生。

同样分析检测技术的水平也是影响我国食品安全的现状的另一原因。传统的检测技术主要靠化学分析，传统的检测受人为因素多、误差大、分析时间长、步骤繁琐、污染环境等缺点。基于这个问题本论文介绍了食品试样分析前新的预处理方法，即微波消解技术，由于它加热速度快且均匀、消解时间短等被广泛的应用在食品分析行业。同时对近红外光谱、原子荧光、免疫分析等检测方法进行了综述。

2食品安全的概论

2.1 食品安全的认知

随着食品工业迅速发展，人民生活水平的不断提高，人民对食品的质量要求越来越高，可从2009年三聚氰胺奶粉，到2010年海南豇豆含毒和近几年瘦肉精事件、毒大米事件、注水肉事件、地沟油事件、南京冠生园月饼馅事件等相继发生的情况下，人们开始更多的关注食品的安全问题。

在我国，食品安全一般理解为食品(食物) 的生产、加工、包装、储藏、运输、销售和消费等活动中符合强制性标准和要求，不存在可能危害人体健康的有毒有害物质以导致消费者病亡或者危及消费者后代的隐患。随着社会的进步，人们对无公害农产品、绿色农产品和有机农产品的需求也越来越高。有机农产品是纯天然、无污染、安全营养的食品，也可称为“生态食品”。 绿色农产品和无公害农产品的生产方式产品的质量等都要符合国家有关标准和规范的要求专门的认可。随之相继出现了一些转基因食品，这类食品是现代生物技术的产物，目前我国未出现转基因食品给消费者带来损害的直接报道。转基因食品可能具有以下的潜在危害：损害人体免疫系统、产生过敏综合症、对人体有毒性、引发人体对药物的抗性、对环境和生态系统有害等，现已引起各国政府和国际组织的高度重视[2]。

2.2 食品安全的意义

2.2.1 食品安全信用体系建设的重要意义

食品安全关系到人民群众的身体健康和生命安全，关系到经济发展和社会稳定，关系到党和政府的形象。近几年的食品安全事件的发生，从根本上讲，就是其中有着更大的利益关系。有些经营者的法律意识谈薄，更有良知缺乏的问题，食品生产加工领域假冒伪劣问题突出。有的用非食品原料加工食品，有的滥用或超量使用增白剂、保鲜剂、食用色素等加工食品，有的掺杂使假，生产假酒、劣质奶粉，用地沟油加工食用油等[1]。因此要从根本上解决食品安全问题。

2.2.2 中华人民共和国食品安全法的意义 食品作为一种特殊产品，直接关系到公众的身体健康和生命安全，从某种意义上讲，食品企业是最需要讲道德良心的，最需要法律规范和社会监督的。在《中华人民共和国食品安全法》第三条规定：食品生产经营者应当依照法律、法规和食品安全标准从事生产经营活动，对社会和公众负责，保证食品安全，接受社会监督，承担社会责任[3]。食品安全问题事关国计民生，制定食品安全法体现了以人为本的思想，具有十分重要的意义。

3我国食品安全现状

3.1 我国食品安全现状形成的原因

3.1.1 从消费者角度及生产者角度分析分析

人们对食品营养卫生知识极其贫乏[4]，我国人民日常的饮食安排，存在着一些缺陷。例如现在好多国民爱吃大量经过腌、炸、烤、熏等的食品。

有些不法分子为了得到更大的利益，滥用食品添加剂、化学成分，使用劣质原料。2010年3月12日到29日，“火锅店问题油”，2008年10月香港从内地进口的鸡蛋中测出三聚氰胺等等。

3.1.2 加强食品知识教育及完善安全法律体系

在我国因病致贫，因病返贫的情况大量存在，但有些疾病，如高血、中风、糖尿病、癌症等，大部分是国民长期不注意自己的饮食造成的[5]。所以提高食品安全和食品营养卫生的认识。对公众要进行食品安全的科普教育，通过各种方式开展食品营养卫生、职业道德、食品安全的教育和法制宣传。

如美国既有《联邦食品、药物和化妆品法》、《食品质量保护法》等综合性法规等非常具体的专门性法律，这些法律法规几乎覆盖了所有食品[2]。因此我国要加强食品安全法律建设和法制管理，建立我国食品安全法律、法规等多层式法律体系。

3.2提高分析测试技术

提高食品检测技术水平，可以为保障食品安全提供技术支撑，无论是源头管理、市场准入、产品抽检或是进出口把关等都要有相应的检测手段[5]。当前，我国的食品安全问题也对质检机构的检测水平和能力提出了新的挑战。为适应新形势下的检测工作，质检机构一方面要加强硬件建设，不断充实新的仪器设备，改善测试方法等。可以应用一些检测技术如近红外光谱检测，原子荧光检测，免疫分析等等。

4 食品分析检测技术

4.1 微波消解（辅助萃取）技术在食品分析中的应用

随着人们生活水平的提高，食品安全性的问题日益被重视，可怎样准确测定食品样品中的微量或痕量元素呢？关键是样品的前处理，因样品的前处理直接影响分析结果的精密度和准确度。

一般测定样品的处理方法有：高温灰化法（将一定量的样品置于石英坩埚内先在电炉上用小火炭化，炭化完全后用马弗炉以适当的温度灰化，灼烧除去有机成份，再用酸溶解，使其微量元素转化成可测定状态）、低温灰化法（利用高频电场作用下产生的激发态氧等离子体消化样品中的有机体）、湿法分解法（利用浓无机酸和强氧化剂来消化处理样品，是实验室较为常用的一种方法）等。

高温灰化法，取样量大、加热时间长、耗电量大。并且对于汞砷等易挥发元素，高温时已造成损失影响测定结果的准确度等缺点。低温灰化法，取样量少可以减少挥发性元素的损失，但灰化时间长、设备昂贵、实验条件要求高等，因此一般不采用此法。湿法分解法，是实验室常用的方法，可操作繁琐、消化时间长、容易引入污染，样品易消化不彻底等。

因此现在用很多检测技术与微波消解技术相结合，如用微波消解-氢化物原子荧光法测定婴幼儿食品中总砷，以硝酸作为消化体系进行微波消解后，原子荧光法测定。

微波消解技术可将样品消解完全，采用磷钼蓝分光光度法测定体系中磷酸盐(以磷酸根计) 的含量在0-150μg(25ml比色管) 时，磷酸盐的含量与吸光度呈线性关系，相关系数0.9999。因此采用微波消解-分光光度法来测定肉制品中磷酸。

微波还应用于有机分析中的样品预处理即微波辅助萃取。如测定动物性食品中氯霉素残留量就可用微波辅助萃取气质联用仪。该检测方法的回收率为76.2％一94.7％，相对标准偏差为6.1％一8.6％，最低检测浓度为0.1g ／kg [15]。

可见微波消解（辅助萃取）技术在食品分析及各个领域的应用广泛。

4.1.1食品分析中常用的检测技术

近红外光谱在食品分析中的应用

近红外光是指介于可见光和中红外光之间的电磁波，波长范围是700-2500nm ，一般有机物在该区的近红外光谱吸收主要是含氢基团(OH ，CH ， NH ，SH ，PH ) 等的倍频和合频吸收[7] 。由于分子的倍频和合频吸收强度较弱，因此样品的近红外信号较弱，这为样品不需要经过稀释等预处理就可以直接原样测定分析提供了理论依据。近红外光谱常用的测量技术有透射法、漫反射法和反射透射法，视样品对近红外光线的透过情况可选用不同的测量技术，而这3种技术相结合可以测定各种形态的样品，如可以直接测定粉末、块状、浆糊状固体及液体等。由于近红外谱带受分子内外环境的影响较小，因此近红外技术可适用于多种环境条件下的测试分析。近红外光线可以穿透许多透明材料，因此，无需打开玻璃瓶盖，可以直接对玻璃瓶内的物品进行测量[8]。

近红外光谱检测比传统的检测方法的好处有如下几点：一、分析速度快；二、分辩率高，可以同时对样品的多个组分同时进行定量、定性分析；三、应用范围广，可以对液体、固体、半固体和胶状体等不同物态的样品进行光谱测量；四、一般不需要样品的预处理，分析后不会产生化学、生物或电磁污染等；五、分析成本较低；六、重现性好；七、实现样品无损分析；八、近红外分析的光导纤维易得到，实现了在线分析及监

测，极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析等等。

近红外光谱检测技术(Near infrared spectroscopy ，NIR) 在食品工业中的应用非常广泛。利用近红外光谱技术可以进行食品成分的定量分析、水分子中氢结合状态的解析、淀粉的损伤检测和水果内部品质的测定。所测食品形态可以是固态、液态、粉状和糊状。因此，被检样品也是多种多样。粉状物料的测量多用长波近红外反射法，液态样品多用短波近红外透射法，而固体既可以用反射法又可以用透射法测定。

NIR 不仅能分析与含氢基团直接相关的有机物，而且在无机物的检测上也有很多成功实例，其作用机理有待进一步研究。随着近红外光谱仪硬件设备成本不断降低，进一步完善软件的数理统计方法，提高从复杂、重叠和变化的近红外光谱中提取有效信息的效率，增加光谱的信噪比，近红外光谱法的应用前景将更加广阔[7]。

4.2 免疫分析技术在食品分析中的应用

免疫分析法具有灵敏度高、方法简捷、分析量大、检测成本低、容易普及和推广，尤其适宜现场筛选和大量样品的快速分析，并且可以对化合物、酶或蛋白质等物质进行定性和定量分析。世界粮农组织(FAO ) 已向许多国家推荐此项技术。因此，人们称免疫分析技术是21世纪最具竞争性和挑战性的检测分析技术[12]。

酶联免疫分析在赭曲霉毒素测定中远不如它对蔬菜中的对硫磷；谷物中的杀螟松、甲基嘧啶硫磷；奶、肉类中的西维凶、呋喃丹等检测。赭曲霉毒素是真菌曲霉 Ochraceous和几种 Penicillium真菌产生的一种毒素，它包括7种结构类似的化合物，其中赭曲霉毒素A(OTA)的毒性最强[13]。基于OTA 的毒性大的原因，一些国家的限量标准就规定得很低，这就需要采用高灵敏的检测方法，我们采用时间分辨荧光免疫分析法(TRFIA)来检测OTA 。TRFIA 检测方法，其灵敏度、可测范围和稳定性大大好于现有的酶联免疫分析。

4.2.1 原子荧光在食品分析领域的应用

我们都知道砷是具有蓄积作用的有害元素，砷普遍存在于自然界环境和动植物体内。由于含砷农药的使用及环境污染，以及食品在加工过程中使用某些化学添加剂而引起食品中砷的污染。由于婴幼儿食品的特殊加工，更容易受到有害因素的污染。因此，砷在婴幼儿食品卫生监督检验中尤为重要。 目前总砷的检测方法有原子荧光法、银盐法、砷斑法、原子吸收光谱法等[13]。目前对砷盐的检测多般采用银盐分光光度法，亦称二乙基二硫代氨基甲酸银(即DDC-Ag) 比色法。该法在一定条件下能够比较准确的测出样品中砷盐的含量，但存在检测步骤繁琐、耗时长、影响因素多、检测误差大等缺点。

砷斑法也就是马氏试砷法：Zn 、盐酸和试样混在一起，将生成的气体导入热玻璃管，若试样中有砷的化合物存在，就会生成AsH 3，因生成的AsH 3在加热部位分解产生As ，As 积集而成亮黑色的“砷镜”（能检出0.007mgAs ）。“砷镜”如果能用次氯酸钠溶液洗涤而溶解，则证明是砷。

银盐法测定砷过程繁琐，需要使用一些化学试剂，化学反应条件不易控制等；砷斑法虽然比较简单，但目测时有主观误差，准确性差。而原子荧光法，灵敏度高、检出限低、已被广泛应用。因此采用微波消解处理样品后，利用原子荧光测定婴幼儿辅助食品中的总砷，取得了满意的结果。

5食品检测技术的发展趋势

随着食品工业的繁荣，种类的丰富，人们对食品安全性的研究使得新的测定项目和方法不断出现。如近红外光谱分析应用于某些食品水分、蛋白质、脂肪等多种成分的测定；气相色谱和液相色谱测定游离糖已有较可靠的分析方法；高效液相色谱也已经用于氨基酸的测定等等。

食品分析逐渐地采用仪器分析和自动化分析方法以替代手工操作的传统方法。氨基酸自动分析仪、原子吸收分光光度计以及可进行光谱扫描的荧光分光光度计等在食品分析中得到了越来越多的应用。

随着研究的深入，一些快速和采用现代技术的检测方法不断出现，一些新的快速方法，一般都能缩短了传统检测方法的时间，能够较快地得到检测结果，并且操作相对简单。比如：梅里埃公司生产的miniVIDAS 利用荧光免疫的方法检测葡萄球菌肠毒素，在仪器上45分钟可以得到结果。

在检测技术上要有新检测技术代替一些老的检测方法。如：致病性病原菌的检测使用核酸探针检测技术和基因芯片检测技术。唐雨德等应用胶体金和免疫层析技术进行了检测金免疫层析法(GICA)囊虫循环抗原(CA)试验，结果表明，快速检测囊虫循环抗原的金免疫层析法具有简便、快速、敏感、特异和稳定的特点，适合基层使用[19]。 结 论

就我国食品安全的现状来看，食品安全存在着如下问题：消费者对食品营养卫生知识的认识不够；生产者对《中华人民共和食品安全法》不够重视；监管体系的不完善；检测技术水平落后等。

基于这个问题监管部门采用一些新的检测技术是必要的，如近红外光谱、原子荧光、免疫分析技术等在食品分析中的应用。新的检测技术缩短了分析时间、提高了分析的灵敏度、实现了在线分析、定性和定量分析、多种组分同时进行分析等优点。仪器分析受人为因素比传统检测技术要少，但需要检测技术人员有更多的仪器相关知识，因此从事仪器相关检测的人员要对仪器分析技术有深入的研究，并且要对先进的检测技术有一定的了解，为我国食品分析检测技术的研究做出贡献，为相关的监管部门提供有效地依据。

有些检测技术受到技术方面和其他方面的限制，不能被广泛的应用到食品分析行业。随着科技的进步，我相信这些原因会得到解决，食品分析行业也将进入智能化。

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[19] 许杨，万亮，胡娜．蛋白质芯片技术在食品安全检测中的应用．食品安全与检测食品科技，2008，

（1）：204-207

致 谢 感谢学院三年来对我的辛苦培育，让我在大学这三年来学到很东西，特别感谢食品工程学院为我提供了良好的学习环境、感谢领导、老师们三年来对我无微不至的关怀和指导，让我得以在这三年中学到很多有用的知识。在此，我还要感谢在班里同学和朋友，感谢你们在我遇到困难时帮助我，给我支持和鼓励，感谢你们。

这次毕业论文设计总结是在我的指导老师***老师亲切关怀和悉心指导下完成的。从毕业设计选题到设计完成，*老师给予了我耐心指导与细心关怀，有了*老师耐心指导与细心关怀我才不会在设计的过程中迷失方向，失去前进动力。*老师有严谨的治学精神和精益求精的工作作风，这些都是我所需要的 ，感谢*老师给予了我这样一个学习机会，谢谢!