食品安全检测技术的应用问题与优化策略

  • 来源:食品安全导刊
  • 关键字:食品安全,检测技术,标准体系
  • 发布时间:2024-10-02 17:19

  谢志恒

  (茂名市食品药品检验所,广东茂名 525000)

  摘 要:食品安全检测技术是保障食品质量安全的重要手段。本文对食品安全检测技术进行概述,指出其在保障食品质量安全应用中存在检测方法标准化程度不足、检测设备性能有待提升、检测人员专业技能欠缺等问题,并从完善食品安全检测标准体系、加强检测设备更新升级、强化检测人员专业培训与考核等方面提出优化策略,以期为提升我国食品质量安全水平提供参考。

  关键词:食品安全;检测技术;标准体系

  当前,随着经济社会高速发展和人们生活水平不断提升,食品安全受到了社会各界的广泛关注[1]。食品安全检测技术作为保障食品质量安全的重要手段,在预防和控制食品安全风险中发挥着关键作用[2]。本文将对食品安全检测技术进行概述,分析其在保障食品质量安全应用中存在的问题,并提出相应的优化策略,以期为提升我国食品质量安全水平提供参考。

  1 食品安全检测技术概述

  常见的食品安全检测技术包括色谱法、质谱法、免疫分析法、生物传感器法和核酸扩增检测法等。其中,色谱法如气相色谱- 质谱联用法,可用于检测和定量分析食品中的农药残留、兽药残留以及其他有机污染物;液相色谱- 串联质谱法可实现对多种霉菌毒素的同时检测。免疫分析法则利用抗原抗体的特异性结合反应,实现对食源性致病菌等病原微生物的快速筛查[3]。以酶联免疫吸附测定为例,其通过酶标记物的显色反应,可实现对多种致病菌的定性或定量分析。近年来,基于核酸分子杂交原理的生物芯片技术因其高通量和高灵敏度特性,被广泛应用于食品病原菌检测领域。此外,随着纳米技术、信息技术的快速发展,以量子点、石墨烯为代表的新型纳米材料在食品安全检测中展现出巨大应用潜力,有望进一步提升检测的灵敏度和特异性。

  2 食品安全检测技术在保障食品质量安全应用中存在的问题

  2.1 检测方法标准化程度不足

  食品安全检测方法标准化程度不足,在实际应用中暴露出诸多问题。例如,在农兽药残留检测中,不同检测机构采用的前处理方法和检测条件存在较大差异,导致检测结果不一致和可比性差。以QuEChERS 法为例,其作为一种广泛应用于农药残留检测的前处理技术,在提取溶剂种类的选择、添加剂用量、净化填料的选择等方面尚未形成统一的操作规范,造成不同实验室间检测结果的重现性和可比性较差。在重金属残留检测中,尽管原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法是常用的技术手段,但检测结果的准确性和一致性可能因样品前处理过程中的酸消解条件、消解时间、酸的种类等变量的不同而受到影响。在微生物检测中,多重PCR技术可实现对沙门氏菌、李斯特菌等多种致病菌的同时检测,但其引物设计、退火温度优化等关键参数缺乏统一标准,且不同实验室采用的检测流程和判定标准存在差异,这严重影响了检测结果的一致性和权威性[4]。此外,随着基因工程、纳米技术等新兴技术在食品检测领域的不断深入应用,相关部门在制定和更新相应的检测方法标准方面存在明显的滞后性,这在一定程度上影响了新兴技术在食品检测中的有效应用。

  2.2 检测设备性能有待提升

  食品安全检测设备在灵敏度、准确性、稳定性等性能方面存在不同程度的问题。以液相色谱- 质谱联用仪(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)为例,LC-MS 被广泛应用于食品农兽药残留、污染物等有害物质的定量分析检测中。但在实际检测过程中,部分LC-MS 仪器的信噪比较低,基线漂移明显,难以满足痕量分析的灵敏度要求。同时,基质效应是影响LC-MS 分析准确性的另一重要因素。食品基质成分复杂,易产生离子化抑制或增强效应,影响目标物的检测响应,导致定量结果出现正负误差。虽然基质匹配标准曲线、同位素内标等策略可在一定程度上减轻基质效应的影响,但并不能从根本上解决问题[5]。此外,质量分析器的质量数分辨率和质量轴稳定性也是影响检测准确性的关键因素。以飞行时间质谱仪为例,尽管飞行时间质谱仪的质量数分辨率可超过10 000,但在长时间连续工作时,其质量轴容易发生偏移,导致质量数准确度下降,定性定量结果出现偏差。

  2.3 检测人员专业技能欠缺

  食品安全检测涉及食品化学、分析化学、生物学、毒理学等多个学科领域,因此对检测人员的专业素质要求较高。以聚合酶链式反应(Polymerase ChainReaction,PCR)技术为例,PCR 被广泛应用于食品中病原微生物的快速检测,但在实际操作中,部分检测人员对引物设计、退火温度优化等关键参数的选择缺乏足够的理论基础,难以根据不同检测对象和基质特性进行方法优化,导致检测灵敏度和特异性不足;以液相色谱- 串联质谱法为例,虽然其在食品农兽药残留、真菌毒素等有害物质检测中具有明显优势,但该技术对样品前处理、色谱分离、质谱参数优化等环节均有较高要求,导致部分检测人员因缺乏系统的理论知识和实践经验,而难以胜任相关工作。此外,随着新技术和新方法的持续涌现,检测领域对专业人员的技术和知识更新能力提出了更高的要求。部分检测人员专业知识老化,对高通量测序、代谢组学等新兴技术的认识和应用不足,难以满足日益增长的检测技术需求。

  3 食品安全检测技术优化策略

  3.1 完善食品安全检测标准体系

  为提升食品安全检测的科学性和规范性,应从以下两个方面完善检测标准体系。①健全重点领域检测方法标准。农兽药残留是食品安全的重点监管对象,但不同检测机构采用的前处理方法和检测条件差异明显,导致检测结果可比性差。基于此,监管部门可借鉴国际标准,制定统一的QuEChERS 前处理操作规程,对提取溶剂种类、添加剂用量等关键参数进行规范,确保不同实验室间检测结果的一致性和可比性。而针对食源性致病菌检测,可依据ISO 标准制定统一的操作规范,包括致病菌DNA 的提取和纯化流程,同时建立规范化的PCR 检测流程,对引物设计、退火温度优化等关键环节提出明确要求,以提高检测结果的重现性。②加强新兴检测技术标准的制定。随着基因编辑、代谢组学等新技术在食品安全领域应用的不断拓展,急需制定相应的检测方法标准,以确保这些新技术的有效整合和规范化使用。对于转基因食品,可参考CAC 标准,围绕基因编辑工具选择、操作规程确认以及结果判定标准等关键环节,制定一系列检测技术标准,以规范新型转基因食品的安全性评估;针对食品组学分析技术,可借鉴FDA 指南,制定统一的代谢物提取、分离和检测操作规程,建立代谢组学数据的质量控制和解析标准,为开展食品营养安全评价提供规范化技术支撑。

  3.2 加强检测设备的更新与升级

  食品安全检测设备的性能短板,已成为制约检测水平提升的“瓶颈”。而解决这一问题的关键在于全面加强检测设备的更新与升级。针对液相色谱-质谱联用仪灵敏度不足的问题,可选择采购高灵敏度离子源,如大气压化学电离源等,以提升仪器的离子化效率和信噪比,满足痕量污染物的检出要求。针对质谱仪质量轴偏移导致的质量数漂移问题,可引入离子淌度校正等在线校准技术,通过实时监测和校正质量数偏移,确保检测结果的准确性。针对基质效应引起的定量误差问题,可采用稳定同位素内标法,通过使用与目标物理化性质相近的同位素内标校正响应信号,有效降低基质抑制或增强效应的干扰,提高定量分析的准确性。

  在色谱柱选择方面,可引入亲水作用色谱、多维色谱等新型分离模式,从机理上降低基质干扰,提高检测的选择性。针对痕量污染物的高灵敏度检测需求,可采用大体积进样技术,通过大幅提高进样量来提升检测的灵敏度和精密度。此外,还可引入在线固相萃取- 液相色谱- 质谱联用技术,实现样品净化与检测的自动化串联,从而减少人工操作,提高检测通量和精密度。随着新一代质谱、色谱技术的持续进步和创新,食品安全检测设备的检出灵敏度、重现性等性能指标必将得到大幅提升,这些技术的发展可为精准识别食品安全风险因素和有效预防食品安全事件提供坚实的技术支撑。

  3.3 强化检测人员的专业培训与考核

  检测人员专业技能的欠缺,已成为制约食品安全检测水平提升的突出短板。因此,加强检测人员的专业化培训和进行严格的能力考核至关重要。①针对PCR 技术的引物设计和退火温度优化问题,可遴选有丰富实践经验的技术专家,对检测人员进行系统化的理论和实操培训。课程应重点阐述引物设计的基本原则、退火温度优化的影响因素,并辅以大量实例演练,以提高检测人员的操作技能。为了进一步增强培训效果,还应安排学员进行未知样品的检测练习,并组织专家对学员的引物设计和退火温度优化方案进行系统点评。针对液相色谱- 串联质谱法在复杂样品前处理和参数优化等操作中的难点,可采用“理论教学+ 仿真模拟+ 现场实操”的综合培训模式。同时,鼓励学员使用商业软件工具对农药残留、兽药残留检测方法的参数进行虚拟优化,以增强其利用计算机辅助技术进行关键参数选择的能力。此外,还应借助在线考核系统,对学员的理论和实操水平进行严格评估,对于考核不合格的学员,应实行强制轮训,直到他们具备规范开展检测工作的能力。②针对新兴检测技术知识更新不足的问题,应建立与国内外知名科研机构的人才培养合作机制,选派骨干检测人员赴国外知名实验室进行访学研修,学习代谢组学、基因组学等新兴技术的前沿发展和应用动态。同时,鼓励高水平科研院所与基层检测机构之间建立联合培养计划,以重大科研项目为牵引,带动基层检测人员参与到新技术和新方法的研发与应用中,帮助他们及时更新知识结构,实现专业技能的升级和优化。

  4 结语

  食品安全检测技术是确保食品质量安全的重要手段,其发展水平直接关系到人们日常生活中的饮食安全。在新时代背景下,食品安全检测技术面临着更高的标准和要求,急需在完善标准体系、更新检测设备、提升队伍素质等方面持续发力,以不断提高食品安全检测的科学性、权威性和高效性,为从源头防控食品安全风险、维护消费者合法权益提供更加有力的技术支撑。

  参考文献

  [1] 宋艳晶, 李娟. 乳制品质量与安全检测技术的研究进展[J/OL]. 中国乳业,1-5[2024-06-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.4768.S.20240807.1052.004.html.

  [2] 张红涛, 王龙杰, 谭联, 等. 太赫兹光谱技术在食品污染检测中的研究进展[J]. 光谱学与光谱分析,2024,44(8):2120-2126.

  [3] 胡晓琴, 高娜, 冯荣荣. 二维液相色谱技术在食品检测中的探索应用[J]. 云南化工,2024,51(7):154-156.

  [4] 张永丰, 孙海亚, 蔡海莺, 等. 微流控技术在抗生素快速检测中的应用[J/OL]. 分析试验室,1-13[2024-06-

  13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2017.TF.20240703.1741.020.html.

  [5] 都颖, 倪瑞敏, 郭彩霞. 高效液相色谱技术在食品检测中的应用[J]. 中国食品工业,2024(12):94-96.

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