食品生物技术论文
浅析生物技术在食品分析中的应用
随着人们对食品安全越来越重视,食品检测领域中的快速检测技术也越来越受到重视,而在这一技术领域中,生物检测技术作为一项新技术,有着越来越广泛的应用。现在,生物技术的发展突飞猛进,必然导致生物检测手段的不断补充和完善。
关键词:食品分析,生物技术应用分析
食品分析是食品加工中食品营养评价和质量保证体系的重要组成部分,贯穿于食品资源开发、食品加工和销售的全过程。随着人民生活水平的提高,特别是加入WTO后,中国食品走出去的关税壁垒将逐渐被技术壁垒所取代。一方面,食品的功能性和安全性会越来越受到重视,对其分析精度和检出限的要求也会越来越高。另一方面,作为食品生产企业和政府监管机构,对食品质量的控制需要现场无损检测和快速检测,而对分析精度和检出限的要求相对较低。因此,食品分析技术正朝着省时、省力、廉价、减少溶剂、减少环境污染、微型化和自动化的方向发展。
1生物检测技术类型
1.1生物酶技术。基于生物酶的食品安全生物检测技术具有很强的特异性。该技术是一种非常常见的生物检测技术,可以成功检测出建筑样品中残留农药和有毒微生物的准确含量。此外,这项技术可以与其他技术相结合,产生先进的检测技术。例如,该技术和免检技术因其优良的特性而被广泛应用于食品安全检测的各个领域。酶联免疫吸附法(ELISA)最大的优点是准确性高,灵敏度高。实验结果表明,蔬菜、瓜果中农药残留的检出限为0,乳制品中除草剂残留的检出限为0。因此,世界粮农组织(FAO)向许多国家的食品安全检测部门大力推广这一技术,基于酶联免疫吸附法的食品安全检测技术在美国也被作为检测农药残留的主要技术。
1.2 PCR技术。PCR(Polymemse Chain Reaction),中文意思是聚合酶链式反应,是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。这项技术最初的应用领域是基因克隆和转基因检测。然而,由于它的许多优点,如它的微型和准确性,这项技术已成功地应用于其他领域。特别是随着对食品中微生物性质的了解,该技术在主要食品的安全检测中显示出广阔的应用前景。该技术最早应用于生物检测领域是在1992,但应用于食品安全的检测则更晚,也就是近几年才出现,直到2002年才有相关技术应用于我国干食品检测的文献报道。通过建立基于聚合酶链反应技术的检测体系,对日常生活中常用的肉类、牛奶、水产品中易感染的致病性小肠结肠炎耶尔森菌进行检测,取得了良好的检测效果。研究人员不断改进,希望将基于PCR技术的生物检测技术与其他方法相结合,找到一种新的更有效的食品检测方法。
1.3生物芯片。随着全球经济一体化的快速发展,世界主要经济大国重视食品安全,进出口食品的卫生检疫成为主要经济体的贸易壁垒。目前,世界上许多国家和地区也开展了基于生物芯片技术的食品检测技术的研发。基于生物芯片的检测技术可以将检测样品中的生物大分子有序地固化在支持物表面,然后形成致密的分子排列,再与标记的待检测样品中的目标分子杂交。最后,通过分析杂交信号的强度,可以非常快速、有效和准确地判断待检测样品中靶分子的数量。因此,可以说基于生物芯片的食品检测技术是现有检验检疫领域中最快、最适用的。因此,基于该技术的生物检测技术可以对食品安全状态有一个科学、快速的了解。
1.4生物传感器。基于生物传感器的检测技术是通过生物材料高选择性地识别各种有毒分子。当待测样品中的有毒物质分子与识别材料结合时,生成的化合物通过信号转换器转换成光电信号并输出,从而得到被测样品的检测结果。该检测技术具有快速、准确、可靠的优点,能够最大限度地满足食品安全检测领域的各种要求。因此,该检测技术已成功应用于农产品药物残留检测和病原体检测等多个领域。当然,基于该技术的食品检测系统仍存在使用寿命和检测稳定性不尽如人意等缺陷,使得该技术的商业化进程受到一定程度的制约。
2具体应用实例分析
2.1食品中药物残留的检测。食品中药物残留对人体的危害已经引起了人们的广泛关注,因此农产品中药物残留的分析技术也得到了快速发展。目前,在农产品中成功应用的药物残留检测技术有生物酶技术和生物传感器技术。生物技术检测药物残留的方式出现的更早。早在1989,人们就开始使用电流型生物传感器检测样品中的有机磷农药,其中使用了人工酶。该技术能在短时间内有效地检测样品中的硝基苯酚和二乙基苯酚。
2.2有害微生物的检测。食品中有害微生物对人体健康的危害不容忽视,因此快速有效的检测方法是限制有害微生物传播的有效途径。生物检测技术在该领域已经取得了很多研究成果。国内已有学者利用酶联免疫吸附法成功检测出乳制品中的沙门氏菌,证明了这种检测方法的敏感性和特异性。
2.3转基因食品的检测。随着转基因食品的出现和普及,以及各种转基因产品对人类健康和环境影响的不确定性,针对各类动物产品的有效检测技术也应运而生。目前,应用于该检测领域的生物检测技术主要有:酸检测法、酶活性检测法和蛋白质检测法。
2.4样品成分和质量的检测。最早用于检测食品样品成分和质量的生物检测方法是基于生物传感器的食品检测技术,但最初的检测种类很少。比如最早的生物传感器检测技术主要是葡萄糖传感器,只检测食品样品中的糖分含量。随着生物技术的发展,越来越多的技术被用于检测样品的成分和质量。
3结论
随着生物技术的发展,人们逐渐认识到生物技术在食品分析中的重要作用。生物技术检测方法以其独特的优势在食品分析中显示出巨大的应用潜力,其应用几乎涉及食品分析的各个方面,包括食品质量评价、食品质量监管、生产过程质量监控和食品科学研究等,尤其可以分析许多过去难以检测的成分。目前,由于各种条件的限制,生物技术在食品分析中的应用并不普及。随着科学技术的不断发展,在不久的将来,生物技术将在食品分析中发挥越来越重要的作用。
参考
孙蓝秀。生物芯片技术与食品分析[J].生物技术通报,2011.4: 22-25。
[2]刘荣。生物传感器在食品分析检测中的应用[J].乳品科学与技术,2009。
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