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现代生物技术在食品检测中的应用

现代生物技术在食品检测中的应用

中国农业机械化科学研究院主讲人:闫雪峰

教师简介

闫雪峰

高级工程师

硕士,高级工程师

2009年毕业于中国农业机械化科学研究院,研究生

学历。

长期致力于油脂、油料加工关键技术及装备、油脂

工程设计开发等方面的研究。

参与国家级课题2项,获得专利授权2项。

发表论文7余篇,获得省部级奖励1

项。

导读

随着我国食品科学技术的发展以及对外贸易的需要,食品的检测与分析工作已经提高到一个极其重要的地位。我国目前采用的食品检验方法还比较落后,不能适应人们对食品卫生和安全的需求。因此,改进和完善食品检测技术已迫在眉睫。20世纪70年代以来,各种分子生物学技术不断出现:核酸分子杂交技术、PCR技术和现代免疫技术……

学习目标

现代生物技术在食品安全检测方面的应用现状

在食品检测方面相关的现代生物技术及其作用机理

现代生物技术在食品检测中的应用案例

01

04

03

02

食品检测中常用的生物检测技术

现代生物检测技术的原理

现代生物技术在食品安全检测

方面的应用

现代生物技术在食品检测中的

发展趋势

01

食品检测中常用的生物检测技术

食品安全随着科技发展而备受瞩目,以往检测方式无法紧跟食品变化趋势。目前,现代生物技术已经广泛应用于有害微生物、残余农药的检验,成分和品质的检验,所用到的现代生物技术主要有:

生物酶技术

分子生物技术

生物传感器技术

生物芯片

? 1 生物酶技术

酶联免疫吸附试验是将免疫分析技术与生物酶技术相结合的一种新的检

测技术,在食品检测领域得到了广泛的应用。

特点:

高效、准确、快速

缺点:只可以检测特定成分的样品;结构相似的化合物发生交叉反应,没有办法识别。

检验有害微生物

依据我国的建设要求,研究有害微生物的含量有没有超标,免得对人体的健康造成影响。对于食品中有害微生物的生存状况与主要特征进行分析,运用生物技术对食品中有害微生物进行判断和分析。酶联免疫吸附试验(ELISA)和聚合酶链反应(PCR)在检测有害微生物方面表现出良好的效果。

?在食品检测中的应用领域:

检验残余农药

在农业种植中,农药的大量使用让很多食品和原材料超过农药残留标准。在加工期间,如果使用不正当的手段在市场上销售,会给消费者造成较大的危害。所以,应用生物技术检测农药残留成为现代农药含量检测的重要办法。酶技术和生物传感器技术是现代农药含量检测的主要手段,它已被广泛使用并发挥了很好的作用。

? 2 生物传感器技术

生物传感技术能有效简单地检测出有害物质,并且能实现在线检测。它是一种功能性元件,体积比较小,以生物技术以及相关特性为依据,实现了将被测物质的特定参数输入到传感器识别系统中,经过系统对信息的分析与识别,实现对生物成分的分析。

特点:

能分析生物成分中的糖类、蛋白质等成分;细菌检测中的病原菌、大肠杆菌等;毒素物质检测中的肠毒素、细菌毒素等。

具备快速检测以及检测结果精确的特性,被广泛应用在食品检测工作中。

检验食品的成分与品质

生物传感器的技术通常用于对食品质量和配料的检查。为了保持食品检测的全面性,提高食品检测的效率,利用生物传感器技术对食品的质量及食品的气味进行分析。?

在食品检测中的应用领域:

? 3 生物芯片技术

生物芯片技术,又叫微阵列技术,采用微电子、微机械、化学与物理学技术对被检验样品进行连续化、集成化、微型化等检测。

生物芯片技术:具有多元化、高通量以及检验时间较短的特征,使用样品量比较少,且便于携带。

? 4 分子生物技术

分子生物技术应用在食品检测工作中有多个种类,如核酸分子的杂交技术、重组DNA技术以及PCR技术等,其中核酸分子的杂交技术与PCR技术的检验,主要是针对生物性病原微生物与寄生虫,PCR技术主要是根据某种微型生物特异基因的扩增情况,来判断食品中被微生物污染的程度。

探针技术:

?DNA

DNA探针技术又可称为分子杂交技术,该技术以DNA分子诸多特点为导向实施探查,通常借助同位素等对相应DNA片段加以标记。由于大小很难确定,因此DNA探针和并没有标记的相应单链进行结合时,便可变为伴有标记的特殊分子,其本质则是碱基间实现配对,因此精确性极高。检测时依靠该技术可增强相应灵敏度

以及特异性,推动检测实现更高的准确性。

相关技术:

?PCR

PCR技术(聚合酶链式反应)通常由变性、复性以及延伸构成,其原理是将分别和拟扩增形式的DNA分子产生互补性的寡核普酸相应片段看作是引物,而后以半保留与复制的形式展开,同时依靠DNA聚合酶相关作用,顺着链子展开延伸,一直到DNA合成。该技术可推动食品检测实现高标准,同时此技术还涵盖传统、实时定

量以及PCR-DGGE等层面的技术。

检验转基因产品

转基因食品如果是合格的,可以保持人体健康和安全。不合格则会影

响人体健康,破坏生态环境。因此,有必要对转基因食品进行检测。生物技术被用来测试和分析转基因食品,在转基因食品中,蛋白质和酶活性的有效应用,能够提高食品加工的安全性。

?

在食品检测中的应用领域:

02

现代生物技术在食品检测中的作用机理

? 1 PCR基因扩增技术 一、PCR技术及PCR仪

二、PCR检测技术的原理和步骤

简单地说,PCR的基本原理是在体外对特定的双链DNA片段(靶DNA)进行高效扩增,故又称基因体外扩增法。在体外合适条下,先将靶DNA变性成为单链,然后加入人工设计与合成的两段寡核苷酸引物,在热稳定的DNA聚合酶和4种dNTPs底物存在的条件下,这对引物沿靶DNA按5—3方向延伸,合成新的DNA双链。新合成的DNA双链又可作为扩增的模板,继续重复以上的DNA多聚酶链式反应。

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