环境因素对食品安全检测结果的影响研究

作者: 刘小玉 向东 吴霜 代瑶 蒋璐 黄鸿

摘 要:食品安全检测是保障公众健康的重要手段,但检测结果易受环境因素的影响。本文概述了常见的食品安全检测方法,包括理化检测、免疫学检测和分子生物学检测,重点探讨了温度、湿度、光照等环境因素对检测结果的影响机制,并提出了相应的控制措施。深入理解这些影响机制对于优化检测流程、提高数据可靠性具有重要意义。

关键词:食品安全检测;环境因素;检测方法;影响机制

Research on the Influence of Environmental Factors on Food Safety Test Results

LIU Xiaoyu, XIANG Dong*, WU Shuang, DAI Yao, JIANG Lu, HUANG Hong

(Chongqing Institute of Metrology and Quality Inspection, Chongqing 401123, China)

Abstract: Food safety testing is an important means to ensure public health, but the test results are easily affected by environmental factors. This article provides an overview of common food safety testing methods, including physical and chemical testing, immunological testing, and molecular biology testing. It focuses on exploring the impact mechanisms of environmental factors such as temperature, humidity, and light on testing results, and proposes corresponding control measures. A deep understanding of these influencing mechanisms is of great significance for optimizing the detection process and improving data reliability.

Keywords: food safety testing; environmental factors; testing methods; impact mechanisms

近年来,食品安全问题日益受到重视。食品在生产、加工、运输和储存等各个环节都可能受到污染,进而危害消费者健康[1]。为保障食品安全,相关部门已经建立了一整套食品安全检测体系,涵盖理化检测、微生物检测、免疫学检测和分子生物学检测等多种方法。然而,检测结果的准确性不仅取决于检测方法本身,还会受到环境因素的影响。基于此,本文深入研究了环境因素对食品安全检测结果的影响机制,并提出了相应的控制措施,旨在优化检测流程,提高检测数据的可靠性,进而更有效地把控食品安全风险。

1 常见食品安全检测方法概述

食品安全检测方法主要包括理化检测、免疫学检测和分子生物学检测这3大类[2]。理化检测方法利用食品样品的理化特性,通过色谱法、光谱法、质谱法和电化学法等技术手段,实现对食品中有害物质的定性和定量分析,如农兽药残留、重金属污染、非法添加物等,是食品安全检测的常规手段。免疫学检测方法则是基于抗原-抗体特异性结合反应原理,采用酶联免疫吸附测定、胶体金免疫层析法、放射免疫分析等方法,对食品中的农药和兽药残留、生物毒素、过敏原等超痕量有害物质进行灵敏、快速以及特异性地检测。该方法具有样品处理简单、检测速度快等优点。分子生物学检测方法是近年来发展迅速的新兴技术,主要包括聚合酶链式反应、荧光定量聚合酶链式反应、核酸序列测定和核酸芯片等。通过对食品中特定基因序列的扩增、分析和测序,可实现对食源性致病菌、转基因成分、动物源性成分的准确鉴定和定量检测,以及对未知风险因子的筛查和溯源。这3类检测方法各有特点,通过有机结合和综合应用,可以从不同层面对食品安全风险进行全面评估和精准管控,是保障食品安全、维护公众健康的重要技术支撑[3]。

2 环境因素对不同食品安全检测方法结果的影响机制

2.1 温度因素

温度是影响食品安全检测结果的重要环境因素之一。对于理化检测方法,温度主要通过影响样品中待测物质的存在状态和反应动力学来产生干扰。例如,在农药残留检测中,温度的升高可能会加速农药的水解、挥发和降解反应,导致气相色谱-质谱联用法检出的残留量低于实际值;在兽药残留检测中,温度的变化可能影响金霉素、四环素等药物分子的互变异构和离子化程度,改变其在样品基质中的赋存形式,进而影响液相色谱-串联质谱法的分离效果和信号强度[4]。对于免疫学检测方法,温度主要通过影响抗原抗体的结合能力以及酶促反应速率来干扰检测过程。例如,在酶联免疫吸附测定(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)中,温度过低可能会降低抗原抗体结合速率以及酶促反应速率,从而延长检测时间;而温度过高则可能引起抗体变性失活,导致检测灵敏度降低[5]。对于分子生物学检测方法,温度对核酸提取、引物退火、酶促扩增等环节均有显著影响。例如,在聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)检测中,如果模板DNA变性或引物退火温度设置不当,可能会导致非特异性扩增或扩增效率低下,而扩增循环温度波动过大则可能引起酶活性下降和产率降低[6]。

2.2 湿度因素

湿度是影响食品安全检测结果的另一重要的环境因素。对于理化检测方法,湿度主要通过影响样品中待测物质的存在形式、溶解性和稳定性来产生影响。例如,在黄曲霉毒素检测中,高湿度环境可能加速毒素从固态基质向液相的迁移,导致提取效率升高,检出值偏高;在水分活度测定中,相对湿度的波动直接影响样品平衡含水量,进而影响水分活度仪测定结果的重现性。对于免疫学检测方法,湿度主要通过影响抗原抗体的保存稳定性和反应微环境来干扰检测过程。例如,在胶体金免疫层析试纸条的储存中,高湿度容易引起胶体金标记抗体的聚集和失活、硝酸纤维素膜的吸湿和变形,导致试纸条失效;在酶联免疫反应体系中,湿度过高可能会稀释酶标记抗体和显色底物的浓度,从而降低检测灵敏度。对于分子生物学检测方法,湿度对核酸提取、引物探针保存、PCR反应液配制等环节均有显著影响。例如,在核酸提取过程中,高湿环境容易引起核酸水解降解、DNA溶液发生脱嘌呤等损伤;在引物探针保存过程中,高湿环境可能促使引物探针发生水解、断链、错配等问题;在PCR反应液配制过程中,空气中水汽的凝结可能改变反应液组分的浓度,并引入外源性RNA酶、DNA酶等。

2.3 光照因素

光照是影响食品安全检测结果的重要环境因素之一。食品样品在采集、运输、储存和检测过程中,光照强度和光谱组成的变化可能会引起样品中光敏物质的降解、光化学反应的发生,进而对检测结果产生干扰。对于理化检测方法,光照主要通过影响样品中待测物质的稳定性和光谱特性来产生影响。例如,在维生素检测中,由于维生素A、维生素C等对紫外光极为敏感,暴露在日光或强光下容易发生异构化和降解反应,这可能导致检测值偏低;在食用合成色素检测中,某些偶氮类色素在日光照射下可能发生光致变色、光解等反应,引起色度、色相的改变,从而干扰色谱分析结果。对于免疫学检测方法,光照主要通过影响酶标记物和显色底物的活性来干扰检测过程。例如,在酶联免疫吸附测定中,过强的紫外光照射可引起辣根过氧化物酶等标记酶失活,导致显色信号减弱。对于分子生物学检测方法,光照对核酸染料标记、荧光探针修饰、扩增产物检测等环节均有显著影响。

3 针对影响因素的控制措施

3.1 温度控制措施

针对温度因素对食品安全检测结果的影响,需要采取系统的温度控制措施,以确保检测过程的稳定性和数据的可靠性。①应建立标准化的样品采集、运输和储存流程,规定适宜的温度范围,并使用恒温设备和温度监测系统,以实现对样品的全程温度记录和追溯。例如,在农药残留检测中,样品应在

4 ℃以下冷藏运输和储存,以抑制农药降解反应的发生。②检测实验室应配备完善的温度控制设施,如空调系统、恒温恒湿箱等,以维持实验环境温度的稳定。对于温度敏感的检测方法,如酶联免疫吸附测定,应在恒温条件下进行操作,避免温度波动对抗原-抗体反应的影响。③应优化检测方法,提高其对温度的适应性。例如,在PCR检测中,可通过优化引物设计、调整退火温度、选择高保真耐热聚合酶等策略,提高检测的重复性。④建立合理的质量控制体系也是控制温度影响的重要措施。例如,定期使用温度记录仪对关键设备进行校准,以确保温度测量的准确性;在检测过程中设置温度控制点,实时监测反应体系的温度变化;运用标准品、质控样等对检测性能进行评估,以及时发现和排除因温度异常导致的影响。必要时,还可以开发温度校正模型,利用数学算法对检测结果进行温度补偿,以进一步提高检测数据的可比性和一致性。

3.2 湿度控制措施

鉴于湿度因素对食品安全检测结果的影响,采取有效的湿度控制措施对于保障检测质量至关重要。首要任务是建立完善的湿度管理体系,包括湿度监测、湿度调控和湿度验证等环节。在样品处理和检测操作区域,应配备高精度的温湿度传感器,实时监控环境湿度的变化,同时结合空调、除湿机等设备,实现对湿度的动态调节,从而将相对湿度控制在规定范围内。对于湿度敏感的仪器设备和试剂耗材,如液相色谱仪、酶联免疫试剂盒等,应储存在恒定湿度的专用房间或容器中,避免湿度波动对其性能的影响。在检测过程中,应严格遵守操作规程,同时采取必要的防潮措施。例如,在样品前处理过程中,可以在容器上覆盖铝箔或保鲜膜,以减少水分的蒸发和吸收;在免疫层析试纸条的使用中,应在低湿环境下开启包装,并在规定时间内完成检测,以保证结果的准确性。此外,优化检测方法和改进样品保存方式也是控制湿度影响的有效策略。例如,在霉菌毒素的检测中,可采用固相萃取技术替代传统的液液萃取,以降低样品制备过程中的水相比例,从而减少基质效应和湿度干扰;在核酸提取和保存过程中,可选用无水乙醇等脱水剂对核酸沉淀物进行处理,以提高核酸的稳定性和抗湿性。

3.3 光照控制措施

光照因素对食品安全检测结果的影响不容忽视。为确保检测数据的准确性和可靠性,必须采取科学有效的光照控制措施。①应全面评估检测方法和目标物质对光照的敏感性,识别关键控制点,并制定光照控制计划。对于光敏物质的检测,如维生素、叶酸等,应尽量在避光或弱光条件下进行样品制备和分析操作。实验室内可以设置特定的避光区域,并配备遮光帘、遮光膜等设施,以最大限度地隔绝外界光线。同时,应选择合适的光源,如LED冷光源,以避免样品暴露在紫外光或其他高能量辐射下,减少光降解反应的发生。②在仪器设备的使用和维护中,也应考虑光照的影响。通过定期检查光源系统,更换老化或损坏部件,确保光照强度和光谱分布的稳定性。例如,在高效液相色谱法测定水溶性维生素时,应使用遮光的进样瓶和流通池,以避免进样等待过程中的光降解。必要时,还可以在流动相中添加抗坏血酸等抗氧化剂,以进一步提高维生素的稳定性。此外,在免疫学检测和分子生物学检测中,荧光标记物和探针的选择也应考虑其光稳定性,应优先使用光敏感性低的荧光团或掺杂纳米材料,以提高检测的重现性和可靠性。

4 结语

环境因素对食品安全检测结果的影响是一个复杂而重要的问题。本文简要概述了常见的食品安全检测方法,包括理化检测、免疫学检测和分子生物学检测等,并重点探讨了温度、湿度、光照等环境因素对检测结果的影响机制。结果表明,这些环境因素可能通过影响样品状态、反应动力学、仪器性能等多个方面干扰检测过程,从而导致结果偏差。未来,研究应着力开发更稳定的检测方法,设计更精确的环境控制系统,并建立考虑环境因素的数据校正模型。同时,进行跨学科合作,这将有助于全面理解环境、样品、检测系统之间的复杂互动,为食品安全风险管控提供更可靠的技术支撑。

参考文献

[1]李文平.食品检验过程中影响质量控制的因素与解决策略研究[J].现代食品,2024,30(9):61-63.

[2]孟博文.浅析食品检测技术应用中的问题及优化措施[J].现代食品,2024,30(6):163-165.

[3]姜咸彪.探讨食品质量安全中食品安全检测技术的作用[J].中外食品工业,2024(4):31-33.

[4]冯敏.提高食品检验准确性的措施研究[J].中外食品工业,2024(2):72-74.

[5]赵园.食品安全问题现状原因分析及应对措施[J].农业开发与装备,2022(11):92-94.

[6]夏彩虹.食品检测对食品安全的作用分析[J].现代食品,2022,28(8):156-158.

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