智能传感技术在食品质量监管中的应用与质量改进

来源:食品安全导刊
关键字:食品质量监管,应用价值,质量改进措施
发布时间:2024-03-16 19:14

　　叶莉敏，孟　文，金　鹏

　　（阳谷县市场监管综合执法大队，山东聊城 252300）

　　摘　要：随着食品种类越来越丰富，购买食品的途径日益增多，食品质量监管成为人们身体健康和生命安全的重要保障。智能传感技术作为一种先进的分析技术，主要基于传感器技术，通过检测样品中的化学成分、微生物、重金属等有害物质，判断食品是否符合安全标准。因此，本文重点阐述了智能传感技术在食品质量监管中的具体应用，并提出相应的质量改进措施，以期使智能传感技术在食品质量监管中的应用价值实现最大化。

　　关键词：智能传感技术；食品质量监管；应用价值；质量改进措施

　　随着食品产业链的日趋复杂以及食品供应链的全球化，确保食品安全和质量日益困难[1]。在该背景下，智能传感技术在食品质量监管中的重要性越发凸显。智能传感技术可以根据不同的检测对象和不同的检测条件改变数据形式，实现多传感器和多参数的综合测量，以帮助食品质量检测人员快速、准确地检测出食品中的有害物质、微生物和其他污染物，从而保障消费者的食品安全[2]。因此，本文阐述了智能传感技术在食品质量监管中的应用价值、具体应用以及相应的质量改进措施。

　　1　智能传感技术在食品质量监管中的应用价值

　　智能传感器概念最早由美国宇航局在研发宇宙飞船过程中提出来，并于1979 年形成产品。随着科技进步，研究人员将人工智能技术和大数据技术应用于智能传感器中，可以实现更加准确和智能的数据分析和预测，以快速获取数据，预测故障和异常情况，并为未来的智能决策提供支持。

　　1.1　提高检测结果准确度

　　部分检测设备的相关特征受环境或时间因素影响，在传统检测过程中处于动态变化过程，计量标准器、测量仪器以及它们的动态变化引入的误差，都可影响食品检测结果的准确性[3]。智能传感器可以通过自动校零去除零点误差，与标准参考基准实时对比，自动进行整体系统的非线性等系统误差的校正，通过对采集的大量数据进行处理以消除偶然误差，实现智能引导、智能校验、智能提醒以及智能数据采集，保证食品检测结果的准确度，在食品质量监管中发挥着重要的作用。

　　1.2　缩短食品检测耗时

　　传统微生物检测以培养法作为标准，通过将食品样品在不同温度、氧气、湿度等环境条件下进行培养，检测大肠杆菌、霉菌等微生物。但此类方法在实验室检测中，样本的前处理需要耗费大量人力及时间，影响食品样品检测的时效性。而智能传感技术具备快速检测的能力，能够在短时间内完成检测，其快速性的特点使其在食品生产、加工、供应链中能够迅速进行食品安全检测，便于相关人员及时发现问题并采取相应的措施，为食品管理决策提供科学依据。

　　1.3　提升食品质量监管能力

　　在食品生产过程中，部分从业者为了稳产增产，通过喷洒农药防治病虫害，进而影响食用者的健康安全。检测人员借助智能传感技术能够检测食品中可能含有的有机磷和氨基甲酸酯类农药是否在限量标准范围内，同时还可以对重金属、化学污染物等进行检测，提升食品安全检测水平和食品质量监管能力。

　　1.4　满足多样化检测需求

　　传统的检测方法受到一定限制，可能只能检测特定的污染物或指标，如果需要进行更全面的食品安全分析，则需要使用更复杂的实验室设备。随着传感器以及与之相关的数据存储、储能、新材料、网络基础设备等软硬件技术的发展，智能传感技术在食品质量监管中的应用越来越广泛。智能传感技术功能多样，且具有简单易用的操作界面，可以满足不同食品质量监管的需求。此外，智能传感技术还可以检测食品中的农药残留含量、重金属和其他有害物质，保证食品安全和质量。

　　1.5　数据处理

　　智能传感器智能传感技术能够将检测参数、状态参数通过EEPROM 进行存储，并对数据进行预处理，包括标准化数字输出或符号输出等，为检测人员的判断和决策提供有效依据。

　　2　智能传感技术在食品质量监管中的具体应用

　　2.1　在农药残留检测中的具体应用

　　常见农药包括有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类杀虫剂等，若长期食用农药残留超标的食品，引起植物神经功能紊乱，过敏者会出现呼吸困难、急性肺水肿、昏迷等症状。检测人员使用智能传感技术对食品农药残留进行检测时，可通过检测过程产生的信号来判断农药是否存在并对其浓度进行定量分析，可以预防食品中的潜在威胁，确保消费者的健康和安全[4]。

　　2.2　在病原微生物检测中的具体应用

　　食源性生物危害是影响食品安全的第一大危害。病原微生物对某些敏感性体质的消费者或患并发症的患者具有严重危害[5]。智能传感技术利用微生物的特异性和选择性识别目标物质，包括细菌、真菌和其他微生物，智能传感技术识别目标物质后，可通过物理或化学换能器把生物活性表达的信号转换为电信号，有助于及时发现食品安全问题，保障消费者的饮食安全。

　　2.3　在食品添加剂检测中的具体应用

　　《中华人民共和国食品卫生法》规定，食品添加剂是添加到食品中的合成或天然物质，用于改善食品的色、香、味等品质，满足保存和加工技术的需要。常见的食品添加剂有漂白剂、防腐剂、着色剂、抗氧化剂和甜味剂等。适量使用合法的食品添加剂不会对身体造成明显危害，但过量使用可能会影响机体新陈代谢，加重肝脏、肾脏负担，导致毒素无法及时排出，机体代谢紊乱。基于生物识别元件和转换器的相互配合，智能传感技术可按照一定规律对食品添加剂成分进行检测，转换成某种信号并输出；智能传感技术还可通过软件进行数字滤波、数据分析等，从而除去数据中的噪声，提取有效信号，提高食品添加剂检测的有效性[6-7]。

　　2.4　在兽药残留检测中的具体应用

　　兽药残留是影响动物源性食品安全的重要因素之一，常见的有抗生素类药物。如果消费者长期摄入含有兽药的动物性食品，药物在体内不断蓄积，当体内药物达到一定浓度后，会产生各种慢性、蓄积性毒理作用[8-9]。当样品中存在目标抗生素时，智能传感技术的生物传感器会被激活，并产生特定的信号，该信号可以通过电化学、荧光、吸收光谱等方法进行检测和量化，以确定抗生素的残留情况。智能传感技术还能同时检测多种不同类型的抗生素，大大缩短检测过程，满足不同食品的检测需求。

　　2.5　在自然毒素检测中的具体应用

　　非金属元素食物本身存在天然毒性，也是影响食品安全的重要因素，如黄曲霉毒素对人体有毒性，常见于小麦、玉米、大豆等农产品中。智能传感技术利用高灵敏度的特性对食品提取的物质进行定量检测，可以精确地测定食品中的真菌毒素含量，从而确保食品的安全性。

　　2.6　在重金属检测中的具体应用

　　食品中的重金属主要来自工业废水等，常见的有汞、镉、铅、铬等生物毒性比较显著的金属，若消费者长期摄入被重金属污染的食品，可能会产生恶心、呕吐、腹痛以及食欲不振等不适症状，严重时则会对神经递质的功能造成干扰。智能传感技术能够将重金属和特定的生物识别物质结合，并将生物识别物质的变化通过信号转换器转化成易于检测的光信号或者电信号等，从而检测食品中重金属的污染程度。

　　3　智能传感技术在食品质量监管中的质量改进措施

　　3.1　统一及规范检测行为

　　食品质量检测在食品质量监管中的重要性不言而喻，是保证食品质量安全的重要手段[10]。食品质量检测有助于及时发现食品安全问题并采取相应的措施，降低食品质量风险。如果食品检测制度本身不明确或不完善，会导致检测结果与真实值之间存在一定偏差。因此，食品质量监管部门需针对不同类型的食品采用不同的检测标准和方法，涉及样品采集、样品保存、样品运输、检测操作及结果测定等环节，并明确食品中各种成分、污染物、添加剂的检测指标和要求，确保食品检测过程具有统一的操作规范。

　　3.2　提高检测人员素质水平

　　食品检测需要由专业的人员进行操作和分析，检测人员需要具备相关的专业背景知识、技能和实践经验，以保证其专业素质和能力[11]。食品质量监管部门应对检测人员进行定期培训，培训内容包括食品成分分析、添加物检测、食品微生物学检测、食品化学分析以及食品毒理学分析等，确保其能够掌握食品检测分析理论，熟练使用各种食品分析检测方法。同时，应定期对检测人员进行考核，包括食品检验的基础知识、食品化学、食品安全性、食品感官检验以及仪器分析等方面，帮助检测人员自我检查，了解自身不足，从而提高食品检测的质量。

　　3.3　完善设备维护保养管理措施

　　检测设备是食品检测过程中最基本的工具，其性能直接影响检测结果的准确性。①建立以预防为主的定期保养制度。食品质量监管必须建立以预防为主的定期保养制度，其作业内容包括清洁、润滑、紧固、调整及防腐等，确保设备正常运行并符合相关技术要求。②建立设备维修制度。应明确设备维修周期和责任人员，确保设备故障能得到及时处理和修复[12]。③制定设备检修安全措施制度。参与检修的人员必须按规定穿戴劳动保护用品，并严格遵守安全操作规程进行操作，明确工作内容和安全措施。

　　4　结语

　　食品质量监管是一项关系广大消费者身体健康和生命安全的“民心工程”，能够确保食品符合国际标准和相关法律法规的要求，从而保障广大消费者的合法权益。智能传感技术是一种可用于现场检测食品安全的工具，其通过感知对象、数据处理、结果输出实现对食品的检测和分析，大大提升了食品检测结果的可靠性和准确性。智能传感技术的技术和性能将不断提升和完善，为食品安全保障提供更加可靠的技术支持。

　　参考文献

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　　[8] 陈冬霞. 食品检测中农药残留检测工作的现实意义及相关技术研究[J]. 现代食品,2023,29(16):157-160.

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