_食品安全分析样品前处理-快速检测联用方法研究进展
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浅谈食品安全现场快速检测技术研究进展及应用1. 引言1.1 研究背景食品安全一直是社会关注的焦点之一,随着人们生活水平的提高,对食品安全的要求也越来越高。
食品安全问题一直存在着,在生产、加工、运输等环节,都可能存在食品安全隐患。
开发一种快速、准确的食品安全现场检测技术就显得尤为重要。
当前,食品安全现场快速检测技术已经成为食品行业的重要研究方向之一。
传统的实验室检测方法费时费力,无法满足食品安全迅速检测的需求,因此急需开发一种能够在现场进行快速检测的技术。
而快速检测技术的研究和应用,则可以极大地提高食品安全检测的效率和准确性,保障公众的食品安全。
本文就食品安全现场快速检测技术的研究进展及应用进行探讨,旨在总结目前的研究现状,探讨关键技术难点,并展望未来的发展趋势,为食品安全现场快速检测技术的研究和应用提供参考。
1.2 研究意义食品安全一直是社会关注的焦点问题。
食品安全关乎人民的身体健康,也关系到国家的经济发展和社会稳定。
随着社会经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,对食品质量和安全的要求也越来越高。
由于生产和加工环节的不规范、监管制度的不完善以及市场乱象等原因,食品安全问题时有发生,给人民的生活带来了一定的影响和困扰。
研究食品安全现场快速检测技术具有重要的意义。
通过快速准确的检测技术,可以及时发现食品中的有害物质或者病原微生物,保障食品的安全性,避免食品安全事件的发生。
现场快速检测技术还可以提高食品生产企业自检自查的效率,加强监管部门的监督力度,保障消费者的权益,构建食品安全的防线。
研究食品安全现场快速检测技术的意义在于提高食品安全水平,保障人民健康,维护社会和谐稳定,促进食品产业的可持续发展。
1.3 研究目的研究目的是针对食品安全现场快速检测技术在实际应用中存在的问题和挑战,通过深入研究和探讨,寻找解决方案并提出具体措施,以提高食品安全的监测效率和准确性。
通过对现有技术和方法的总结和分析,明确研究的方向和目标,以期能够为食品安全领域的检测工作提供更为可靠和高效的技术支持。
食品安全中的快速检测技术研究随着人们生活水平的提高,食品安全问题越来越受到人们的关注。
食品安全涉及人民的口腹之欲,也关系到健康和生命安全。
为了保障食品安全,政府和企业不断加强食品安全技术研究与监管,其中快速检测技术在近些年逐渐受到重视。
快速检测,是指在短时间内,利用物理、化学、生物等多种技术对食品样品进行可靠、快速、准确的检测。
相较于传统的检测方法,快速检测技术具有检测时间短、检测范围广、操作简单、成本低等优点,已经成为食品安全领域的研究热点之一。
下面将从几个方面介绍近年来快速检测技术在食品安全中的应用和研究进展。
一、光谱技术光谱技术是一种无损、快速、低成本的分析方法,利用样品与电磁辐射的能量互动,测量样品对辐射的吸收和散射。
光谱技术广泛应用于食品中各种成分、特征性质的检测,包括紫外、可见、近红外光谱、荧光光谱、拉曼光谱等。
近年来,随着纳米技术的发展,利用纳米材料增强样品的光谱特征,已成为一种研究热点。
光谱技术的优势主要体现在快速、便捷、低成本等方面。
例如,利用近红外光谱技术对肉品脂肪含量进行测定,不需要任何样品的预处理和稀释,只要将样品固态压缩在晶体金夹层中,在数秒钟内即可得到精准的脂肪含量测定结果。
目前,光谱技术在食品安全检测领域的应用越来越广泛,例如利用近红外光谱对石榴汁真实度测试、利用荧光光谱对葡萄酒农药残留物检测等。
二、质谱技术质谱技术是分析化学中最具前瞻性和最具挑战性的一种技术。
它不仅可以快速、准确地鉴定样品的分子量和化学成分,还可以分析样品的分子结构和空间构型等。
质谱技术的应用范围广泛,包括农业食品安全、医学生物、环境监测等领域。
在食品安全检测中,质谱技术主要应用于不同类型的食品工业中的残留物检测、食品微生物检测以及食品加工过程中的质量控制等方面。
利用气相色谱质谱联用技术对烤鸡柳和烤鸡腿进行质谱分析,可以准确鉴定出非法添加违禁药物的情况。
利用质谱技术结合电泳技术对食品中致癌物质的快速检测也具有很好的前景。
食品安全检测中的快速检测技术使用方法研究食品安全是人民生命安全和身体健康的基石之一,而食品安全检测是确保食品安全的重要环节。
随着科技的进步和人们对食品安全的关注度不断提高,快速检测技术在食品安全检测领域的应用也变得越来越重要。
本文将探讨快速检测技术的使用方法以及其在食品安全检测中的应用。
快速检测技术是一种高效、准确并能够迅速获得结果的检测方法,其主要目的是在最短的时间内对食品中可能存在的有害物质进行检测并得出结论。
快速检测技术主要包括光学检测技术、生物传感器技术、电化学技术等多种方法。
在使用这些技术进行食品安全检测时,需要遵循一定的步骤和操作方法,以确保检测结果的准确性和可靠性。
首先,选择适当的检测方法是进行食品安全快速检测的关键。
根据检测目标和需求,可以选择不同的快速检测技术。
例如,如果需要检测食品中的重金属元素,可以选择原子吸收光谱技术;如果需要检测食品中的细菌和病原体,可以选择PCR技术。
根据食品的特点和检测的目的,选择适合的快速检测方法非常重要。
其次,在进行快速检测之前,需要对样品进行合适的处理。
这包括样品的准备和处理步骤,以确保样品的质量和稳定性。
样品处理的方法可以根据不同的食品类型和检测目标进行选择。
通常包括样品的粉碎、均质、提取等步骤。
在进行样品处理时,还需要注意避免样品受到外界干扰或污染,以保证检测结果的真实性。
然后,在进行快速检测时,需要严格遵循检测方法的步骤和操作规程。
这包括样品的加入、试剂的投加、仪器的操作等各个环节。
一些快速检测技术需要使用专门的仪器和设备,因此在进行快速检测之前,需要对相应的仪器进行正确认识和操作培训。
此外,还需要仔细阅读和遵守相关的标准和规程,以确保检测结果的准确性和可靠性。
除了正确操作快速检测技术,数据分析和结果解释也是进行食品安全快速检测的重要一环。
在得到检测结果之后,需要对数据进行分析和解读。
这包括将检测结果与标准值进行比较,评估食品的安全性。
同时,在结果解释时需要考虑到食品的特性和检测方法的灵敏度,避免对结果的过度解读或误判。
快速检测技术在食品安全中的应用研究进展作者:吴琼来源:《中国食品》2022年第11期食品安全问题会对群众的生活质量、人身安全等产生直接影响,应用食品安全检测技术对食品质量进行检验与分析则有助于提升食品安全保障水平。
质谱、色谱分析检测技术等虽然检测精度比较高,但却无法实现现场快速检测,这就突显出能够在短时间内完成样品制备以及检测结果出示的快速检测技术的重要性。
快速检测技术具有检测时间短、检测方法简单、结果准确等特点,常见方法以免疫法、化学法、生物传感器法、仪器分析法等为主。
本文从快速检测技术实际应用的角度进行分析,探讨了快速检测技术在食品安全中的应用价值,并提出了拓展快速样品前处理方法、利用数理统计的方法提高快速检测正确度等策略,旨在提升快速检测技术在食品安全管理中的应用效果。
一、快速检测技术在食品安全中的应用价值近年来,食品安全快速检测技术呈现良好的发展趋势,对保障我国食品安全起到了重要的作用。
采用食品安全快速检测技术,可以准确分析有毒有害物质,快速全面地分析食物的化学成分,比如可以快速检测出食物中是否含有甲醛、硝酸盐等物质,不仅提升了检测人员的工作效率与质量,还能防止各种有害食品在市场上销售,为我国食品安全监管工作提供保障。
1.缩小实验室检测范围。
食品安全问题不容忽视,食品安全检测主要从添加剂、农药残留、重金属等入手,还需要测定污染指数等项目。
在实验室检验过程中,传统方法不仅耗时,且费用高昂,而快速检测技术具有便捷性和准确性高的特点,能够快速、有效地检测出食品中是否存在不符合标准要求的问题,从而针对问题食品做出妥善处理。
针对快速检测结果异常的样品,再进一步通过实验室检验方式进行安全检测,大大缩小了食品样品实验室检测的范围,并且使得实验室检测更具有针对性,提升了食品安全检测的总体效率。
对于保质期较短的食品,通过实验室检测非常困难,快速检测方法则可以有效解决这一问题。
例如,有些食物的保质期为1-2天,将此类样本带回实验室检测,再等待检测结果,时间可能已经超出了食品的保质期,导致检测报告效用降低,甚至不能作为判断食品安全的标准。
食品安全检测中的快速检测方法研究近年来,食品安全问题引起了广泛关注。
为了确保食品的质量和安全性,食品安全检测显得尤为重要。
传统的食品安全检测方法存在着耗时、耗资和操作复杂等问题,因此,研究快速检测方法变得至关重要。
食品安全检测中的快速检测方法研究旨在通过改进和开发新的检测技术,提高检测速度和准确性,从而更好地保护公众的身体健康。
一种常见的快速检测方法是基于光学原理的技术。
光学检测技术可以通过测量样品中的光信号来鉴定和检测可能存在的有害物质。
其中,表面增强拉曼光谱技术(SERS)和红外光谱技术(FTIR)是常用的方法之一。
SERS技术结合了拉曼光谱和表面增强效应,可以极大增强光谱信号,从而提高检测的灵敏度和准确性。
FTIR技术则利用物质与红外光的相互作用,能够快速、准确地鉴定和检测食品中的有害物质。
另一种常用的快速检测方法是基于生物技术的技术。
这些技术利用生物传感器、DNA分子探针等生物学元素对食品样品中的目标物质进行选择性识别和检测。
例如,聚合酶链反应(PCR)和实时荧光定量PCR(qPCR)技术可以迅速、准确地检测食品中的微生物污染和基因改造食品。
同样,基于抗体的免疫传感器可以利用特异抗体与目标物质结合,并通过测量电化学信号来检测食品中的有害物质。
除了光学和生物技术,电化学检测也是快速食品安全检测的常见方法之一。
电化学传感器可以通过检测样品中的电流、电压或电阻来检测化学物质的存在和浓度。
例如,电化学阻抗谱(EIS)技术可以通过测量电阻和电容来检测食品样品中的微生物和化学污染物。
此外,电化学传感器还可以与微纳技术相结合,实现更高的灵敏度和快速性。
近年来,还出现了一些新兴的快速检测方法。
例如,质谱联用技术(LC-MS/MS)结合了液相色谱和质谱的优势,可以对复杂食品样品中的残留农药、毒素等有害物质进行高效、准确的分析。
此外,利用纳米材料和纳米技术进行食品安全检测也是一个新兴领域。
纳米材料具有较大的比表面积和独特的物理、化学性质,可以用于提高检测的灵敏度和快速性。
食品安全分析中的样品前处理方法研究食品安全分析中的样品前处理方法研究近年来,食品安全问题引起了广泛关注。
食品安全分析的重要环节之一就是样品前处理方法的研究。
样品前处理方法的选择与优化直接关系到分析结果的准确性和灵敏度,是食品安全分析中的关键一步。
样品前处理方法主要包括样品的预处理和提取过程。
预处理是指将原始样品转化为适合分析的形式,而提取则是从样品中提取目标物质。
样品预处理的方法有很多,常用的有均质方法、稀释方法、干燥方法等。
这些方法可以去除样品中的杂质、浓缩目标物质、调整样品的性质,使之适合后续分析。
提取方法则主要根据样品的性质和目标物质的特点选择,如溶剂提取、固相萃取、超声波提取等。
食品样品的预处理方法的选择应根据样品的性质和目标物质的特点来确定。
对于固态样品,常常需要进行初步的破碎和均质处理,以充分释放出其中的目标物质。
此外,一些液态食品样品也需要进行稀释处理,以使目标物质的浓度在检测范围之内。
而对于含水量较高的样品,常常需要进行干燥处理,以去除其中的水分,提高后续分析的准确性。
这些预处理方法的目的都是为了提高目标物质的检测灵敏度和准确性。
食品样品的提取方法的选择应根据样品的性质和目标物质的特点来确定。
溶剂提取是目前最常用的样品提取方法之一。
通过选择适当的有机溶剂,可以将目标物质从食品样品中较好地吸附和分离。
溶剂提取方法简单快速,适用范围广,但可能会引入非目标物质,影响后续分析。
固相萃取方法则利用固相材料对目标物质具有吸附选择性的特点,将目标物质与样品中的其他物质分离。
这种方法具有选择性强、灵敏度高、操作简单的优点,但也存在萃取效率低、有机溶剂消耗大的问题。
超声波提取则是利用超声波振荡的原理,将食品样品中的目标物质分离出来。
这种方法提取效率高,时间短,无需有机溶剂,因此被广泛应用于食品安全分析领域。
除了上述提到的传统样品前处理方法外,近年来,一些新的样品前处理方法也逐渐被应用于食品安全分析中。
2013年7月Vol.31No.7July 2013Chinese Journal of Chromatography613 619庆祝欧庆瑜先生八十华诞专栏·专论与综述DOI :10.3724/SP.J.1123.2013.04035*通讯联系人.E-mail :zzm@mail.sysu.edu.cn (张卓旻);Tel :(020)84110922,E-mail :cesgkl@mail.sysu.edu.cn (李攻科).基金项目:国家自然科学基金项目(21275168,21107008);高等学校博士学科点专项项目(20120171110001);广州市科技计划项目(12A102051514).收稿日期:2013-04-22食品安全分析样品前处理-快速检测联用方法研究进展黄怡淳,丁炜炜,张卓旻*,李攻科*(中山大学化学与化学工程学院,广东广州510275)摘要:综述了近年来传感器、可视化分析、便携光谱、酶联免疫检测及便携气相色谱等食品安全快速检测技术的研究现状,以及食品安全分析中样品前处理-快速检测联用技术的研究进展,为发展选择性好、准确度高、可定量的新型食品安全快速检测技术提供参考。
关键词:食品安全分析;样品前处理技术;快速检测技术;联用中图分类号:O658文献标识码:A文章编号:1000-8713(2013)07-0613-07Development of sample pretreatment techniques-rapid detectioncoupling methods for food security analysisHUANG Yichun ,DING Weiwei ,ZHANG Zhuomin *,LI Gongke *(School of Chemistry and Chemical Engineering ,Sun Yat-sen University ,Guangzhou 510275,China )Abstract :This paper summarizes the recent developments of the rapid detection methods for food securi-ty ,such as sensors ,optical techniques ,portable spectral analysis ,enzyme-linked immunosorbent assay ,portable gas chromatograph ,etc.Additionally ,the applications of these rapid detection methods coupled with sample pretreatment techniques in real food security analysis are reviewed.The coupling technique has the potential to provide references to establish the selective ,precise and quantitative rapid detection methods in food security analysis.Key words :food security analysis ;sample pretreatment techniques ;rapid detection techniques ;coupling 近年来,“染色馒头”、“毒奶粉”等食品安全问题层出不穷,食品安全问题正受到人们前所未有的关注。
食品中痕量非法添加剂、农药、兽药、抗生素、致癌毒素等有害物质严重威胁人类的身体健康,对其含量进行快速准确分析对食品安全具有重要意义。
食品安全分析往往具有待测样品量大、时效性强的特点。
快速检测技术(以下简称“快检技术”)比通常的检测技术具有更快的检测速度,且装置便携、易于实现在线现场检测,在食品安全分析中发挥了重要作用。
传感器技术、可视化技术、光谱技术、酶联免疫技术、便携气相色谱技术等是目前常用的食品安全快检技术,但它们的选择性、灵敏度、重现性较差,准确度不高,大部分快检技术在实际食品安全分析过程中仅能实现定性筛查,难以准确定量。
引起快检测试结果的精准度波动与灵敏度不足的主要原因在于复杂基体中目标物的检测选择性差。
样品前处理技术利用物质的物理、化学和生物学等方面性质的差异,将待测物从不同基质中分离富集出来。
在分析过程中采用适当的样品前处理技术,可有效浓缩待测试样中的目标物,并降低基体干扰,从而提高后续分析检测过程的灵敏度和准确度。
因此,将高效的样品前处理技术与快检技术联用,有效地降低食品基体的干扰,提高待测试样中目标物的浓度,是发展选择性好、准确度高、可定量的食品安全快速检测新技术的关键。
本文概述了近年来食品安全快速检测方法的研究进展,重点综述了食品安全分析中样品前处理-快速检测联用技术的研究进展,以期为发展食品安全现场定量快速检测新技术提供参考。
色谱第31卷1食品安全快速检测方法的研究进展快检技术是基于分析物某一特性而建立的快速筛选检测方法,比常规的化学分析及仪器分析技术具有检测速度快、装置便携、可现场检测等特点,能较好地满足食品安全分析样品量大、时效性强的特点需求,从而受到广泛关注。
传感器技术、可视化技术、便携光谱技术、酶联免疫分析技术及便携气相色谱技术等是目前应用较广的食品安全快检分析方法。
1.1传感器技术传感器技术通过将待测物含量信息转化成对应的传感信号如光、电信号等,实现痕量待测物的即时检测。
半导体传感器、电化学传感器、生物传感器等在食品安全快检中具有重要应用,表1总结了近年来传感器快检技术在食品安全分析中的典型应用。
表1传感器快检技术在食品安全分析中的典型应用Table1Typical applications of sensors based rapid detection technology in food security analysis Sensors Sensing component Analytes Application Time/min Ref.Semi-conductorsensorsSnO2sensor array trimethylamine,etc.monitoring the freshness of fish≈40[1]metal oxide sensor array H2,C2H5OH,etc.monitoring the freshness of eggsin storage≈3[2]SnO2sensor array mycotoxins detection of toxins in grains≈3[3]Electro-chemical sensors carbon nanotube modified electrode SudanⅠanalysis of illegal additives inchili samples<10[4]gold electrode melamine,urea discrimination of adulteratedskimmed milk powder<20[5]Enzyme sensors amine oxidase on MnO2modified carbonpaste electrodes cadaverine,putrescine,tyramine,histaminedetermination of biogenicamines in fish sauce<1[6]immobilised diamine oxidase combined with oxygen electrode biogenic amines quality monitoring dry-fermen-ted sausage3[7]Immunosensors multi-walled carbon nanotubes immuno-globulin based electrode clenbuterol monitoring clenbuterol abuse infood16[8]antibody onto the gold electrode surface of quartz crystal microbalance chloramphenicol determination of antibiotics infoods40[9]six channel surface plasmon resonance biosensor fluoroquinolones,sulfona-mides,etc.on site analysis of antibiotics inmilk samples≈30[10]chemiluminescence lateral flow immunoas-say fumonisins quantitative detection of fumo-nisins in maize samples25[11]Fluorescence prototype fluorescent based biosensor food contaminants food quality control≈20[12]sensors CdSe/CdS quantum dots based Fe3O4/Aunanoparticles clenbuterol detection of clenbuterol residuein pig urine-[13]半导体传感器主要用于食品风味物质、农药、兽药残留的快检。
食品风味物质的鉴定对食品质量评价具重要作用。
Aparicio等[14]联合Alpha-MOS FOX 4000阵列传感器与气相色谱(GC)对复杂的食品风味进行快速分析,20min可完成橄榄油中的28种挥发性成分的检测。
Lan等[15]采用空气传感器对牛肉气味进行快检,用于判别牛肉的新鲜度。
电化学传感器技术主要用于食品中痕量非法添加剂及农药、兽药残留的快速检测。
Wu等[4]制备了一种基于多壁碳纳米管薄膜的电化学传感器用于辣椒样品中苏丹红染料的快速定量分析,吸附苏丹红Ⅰ后电信号显著提高,线性范围介于0.01 1.0mg/L,检测过程耗时少于10min。
Pundir等[16]在铟锡氧化物修饰的玻璃膜上电沉积固载乙酰胆碱酶的Fe3O4纳米颗粒/多壁碳纳米管涂层,并将此传感器用于痕量农药残留的快检,检出限达0.1nmol/L。