食品质量检测技术实施现状及对策研究

作者: 曾现富 田伟卿

作者简介:曾现富(1978—),男,山东临沂人,本科,经济师。研究方向:质量工程。

摘 要:本文分析了食品质量检测技术的实施现状,重点探讨了检测方法标准化程度不足、仪器设备精度和灵敏度限制以及现场快速检测技术局限性等问题,提出了建立统一检测标准体系、提升仪器性能及检测灵敏度、开发便携式快速检测设备等对策,以期有效提升食品质量检测的准确性、灵敏度和实用性,为保障食品安全提供重要技术支撑。

关键词:食品质量检测;标准化;仪器性能;快速检测

Research on the Implementation Status and Countermeasures of Product Quality Testing Technology

ZENG Xianfu1, TIAN Weiqing2

(1.Comprehensive Law Enforcement Brigade of the Market Supervision and Administration Bureau of Yinan County, Linyi 276300, China;

2.Intellectual Property Protection Center of Yinan County Market Supervision Bureau, Linyi 276300, China)

Abstract: This article analyzes the current implementation status of food quality testing technology, with a focus on exploring issues such as insufficient standardization of testing methods, limitations in instrument and equipment accuracy and sensitivity, and limitations in rapid on-site testing technology. It proposes measures such as establishing a unified testing standard system, improving instrument performance and sensitivity, and developing portable rapid testing equipment, in order to effectively improve the accuracy, sensitivity, and practicality of food quality testing and provide important technical support for ensuring food safety.

Keywords: food quality testing; standardization; instrument performance; quick detection

近年来,随着科技的进步和监管力度的加大,食品质量检测技术不断创新,为保障食品安全提供了有力支撑[1]。然而,在检测技术实施过程中仍面临诸多挑战,如存在检测标准不统一、设备精度不足等问题。本文旨在分析食品质量检测技术的实施现状,探讨提升检测效能的对策,以期为完善食品安全监管体系、保障公众健康提供参考。

1 食品质量检测的主要内容

食品质量检测包括对食品的感官指标、理化指标、营养成分、微生物指标、有害物质含量和食品添加剂等项目进行检测,其旨在全面评估食品的安全性和营养价值。感官指标包括色泽、气味、口感和外观等特性,这些是消费者直接感知的质量属性。理化指标包括pH值、水分含量、比重和黏度等,这些参数反映了食品基本的物理化学性质。营养成分包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质等,这些物质决定了食品的营养价值[2]。微生物指标是指食品中的病原菌和腐败菌数量,直接影响食品安全和保质期。有害物质包括农药残留、重金属、真菌毒素等潜在危害物质。食品添加剂使用情况应在国家标准规定的范围内,确保其种类和用量符合法规要求。此外,食品质量检测内容还包括食品包装材料的安全性评估、转基因成分鉴定,以及新兴污染物如全氟化合物的含量测定。

2 食品质量检测技术的类型

食品质量检测技术的类型主要包括物理检测、化学分析、生物学检测和感官评价等。物理检测技术利用食品的物理特性进行评估,如利用近红外光谱法测定面粉中的蛋白质含量,或使用X射线衍射技术分析巧克力的结晶结构。化学分析技术基于化学反应原理,如高效液相色谱法可用于测定果汁中的维生素C含量,气相色谱-质谱联用技术可同时检测蔬菜中的多种农药残留。生物学检测技术主要针对微生物和生物活性物质,如聚合酶链反应技术可快速检测肉制品中的沙门氏菌,酶联免疫吸附试验可用于检测牛奶中的黄曲霉毒素B1[3]。感官评价技术则通过感官评价专家小组评估食品的色香味等特性。随着科技发展,新兴检测技术不断涌现,如基于石墨烯的电化学传感器可实现重金属离子的快速检测,表面增强拉曼散射技术能够无损检测食品中的添加剂。此外,液相色谱-串联质谱技术在兽药残留检测中得到了广泛应用,大大提高了检测的准确性和灵敏度。

3 食品质量检测技术实施现状分析

3.1 检测方法标准化程度不足

目前,我国食品质量检测方法标准化程度还有待提高。以农药残留检测为例,不同实验室采用的前处理方法、检测仪器种类和操作步骤各不相同,导致检测结果差异较大[4]。液相色谱-串联质谱法被广泛用于农药残留检测,但实验室间采用的离子源类型、检测模式、色谱柱种类等参数可能不同,使得定量检测结果缺乏可比性。在食品中兽药残留检测中,样品基质复杂多样,不同基质采用统一的提取纯化方法往往难以达到最佳回收率和基质效应控制,影响检测灵敏度。此外,国内外标准规定的兽药残留检测方法也有差异,如欧盟规定氯霉素检测采用液相色谱-串联质谱法,而我国部分检测单位仍沿用酶联免疫吸附法,这两种方法的检出限相差近10倍。微生物检测领域同样面临标准不统一的问题,如传统沙门氏菌菌落计数法与新兴的沙门氏菌核酸扩增技术结果差异明显,但标准并未规定哪种方法较优。

3.2 仪器设备精度和灵敏度限制

当前,食品质量检测技术虽然取得了长足进步,但仪器设备的精度和灵敏度仍然存在一定局限性。以重金属检测为例,电感耦合等离子体质谱是公认的“金标准”,但由于基质干扰效应,在复杂基质样品中准确测定痕量重金属依然困难。食品中砷的毒性与其存在的形式和价态有关,有机砷的毒性小于无机砷,三价砷的毒性大于五价砷,但目前常用的氢化物发生原子荧光光谱法难以区分不同价态的砷化物,易低估砷带来的风险。对于一些极性较强的农药,如氨基甲酸酯类,气相色谱检测法存在色谱峰拖尾、灵敏度不足等问题。针对低浓度有机污染物,如多氯联苯和二噁英,大体积进样技术可提高检测灵敏度,但进样量超过10 µL时,易导致色谱柱污染和基线漂移[5]。此外,大多数商品化快检设备只能对特定指标进行定性或半定量分析,在准确度和重现性方面难以满足监管需求。

3.3 现场快速检测技术的局限性

现场快速检测技术虽具有便捷、实时、高通量的优势,但在实际应用中仍面临诸多局限。以侧向流动分析为代表的免疫层析技术被广泛用于食品中农药残留、真菌毒素等有害物质的快速筛查,但由于抗体特异性不足,容易出现假阳性结果,导致不必要的产品召回和经济损失。基于腺嘌呤核苷三磷酸( Adenosine Triphosphate, ATP)荧光法的微生物快速检测技术可在数小时内获得结果,但ATP本身并非微生物特有成分,食品基质中游离的ATP干扰会显著影响检测结果的准确性。近红外光谱技术作为一种无损检测手段,在肉制品脂肪酸组成分析、农产品品质无损评估等领域展现出良好应用前景,但其模型的泛化能力有限,且易受到样品状态、环境温湿度等因素的影响,在复杂基质中的稳健性有待提高。此外,大多数快速检测设备缺乏有效的现场校准手段,试剂盒的质量不稳定,使检测结果缺乏可追溯性。

4 食品质量检测技术实施对策研究

4.1 建立统一的检测标准体系

为建立统一的食品质量检测标准体系,首要任务是加强标准制定过程中的科学性和规范性。在标准起草阶段,应广泛听取产学研各界意见,开展多轮讨论和试验验证,确保标准方法的可行性和重复性。以农药残留检测为例,标准应明确规定采用高效液相色谱-串联质谱法作为优选方法,并统一离子源类型、色谱柱种类等关键参数,详细说明样品前处理步骤和质控要求,从而保证不同实验室的检测结果具有一致性和可比性。对于新型污染物,如全氟化合物,应加快推进标准检测方法的研究制定,利用高分辨质谱技术建立精确的定性定量方法,为后续风险评估和限量标准制定奠定基础。在标准实施过程中,要开展持续的标准验证和能力验证活动,组织实验室开展比对试验,及时发现和解决检测过程中出现的问题。对于不同技术原理的检测方法,如微生物检测中的传统培养法和现代分子生物学技术,标准应规定两类方法的适用范围和结果判定规则,避免单一方法的局限性。此外,还应该积极参与国际标准化组织、国际食品法典委员会等机构的标准制修订工作,借鉴、吸收国外先进的经验,提升我国食品质量检测标准的国际同等性。

4.2 提升仪器性能及检测灵敏度

针对当前仪器精度和灵敏度的局限性,可从多方面入手进行优化和改进。在重金属检测方面,可引入高分辨率质谱技术,如飞行时间质谱或孔径电阻率质谱,通过精确测定元素的同位素比率,提高基质干扰下痕量重金属的定量准确度。同时,优化样品前处理方案,采用基质固相分散、分子印迹聚合物等新型提取介质,可显著降低基质效应,提高检测选择性。对于极性农药残留,可发展在线衍生化策略,通过柱前或柱后衍生反应引入特异性基团,延长待测物的保留时间,改善检测灵敏度。在大体积进样方面,可采用保护介质或多维色谱分离等技术,有效避免进样量过大导致的峰形宽和色谱柱污染等问题。针对复杂基质中低浓度污染物的检测,可发展高灵敏度的表面增强拉曼光谱、纳米材料修饰的电化学传感器等新型传感技术。通过优化纳米材料的结构和形貌,可显著提高目标物在传感界面的富集效率,实现痕量污染物的高灵敏检测。此外,通过建立多组学联用技术平台,如将代谢组学与化学计量学相结合,可深入挖掘不同污染物与食品基质成分间的内在联系,实现食品污染的“化学条形码”式检测,为食品安全风险预警提供新思路。提升食品质量检测仪器设备的性能,需要进行深入研究,优化仪器结构和检测方法,提高分析手段的灵敏度、准确度和选择性,同时引入创新性的技术手段,扩宽传统分析方法的应用范围,实现复杂食品基质中痕量有害物质的精准定性、定量分析。

4.3 开发便携式快速检测设备

食品安全监管对现场快速检测提出了更高的要求,这就需要加快开发适用于复杂环境的便携式快速检测设备。免疫层析技术是当前最常用的现场快速检测手段之一,但受限于抗体的特异性和灵敏度。通过筛选亲和力更高、特异性更强的抗体,优化纳米材料标记技术,显著提升免疫层析试纸的检测灵敏度和准确性,降低假阳性率。将核酸适配体等新型识别分子引入层析试纸,可进一步扩宽检测对象的种类,实现更多污染物的便携式检测。ATP荧光法虽然操作简便,但极易受非微生物来源ATP的干扰。开发特异性强的ATP提取试剂,建立基于微流控芯片的样品自动处理系统,可有效去除游离ATP的干扰,提高微生物检测的准确性。对于食品品质的无损检测,可基于近红外光谱、拉曼光谱等技术,研制集成化的光谱检测模块,实现光源、光谱仪等部件的小型化集成。同时,优化光谱采集参数,拓展光谱预处理方法,并引入迁移学习等策略,提高定量模型的鲁棒性和泛化能力。针对现场快速检测设备质量控制难的问题,急需建立科学完善的现场检测质控体系。制定标准化的设备性能评价规范,开展第三方质量评估,建立追溯至国家计量基准的现场校准方法。同时,积极推动现场检测信息化建设,通过二维码、射频识别等技术实现检测全过程的信息化管理,建立完善的检测溯源机制。

5 结语

本文剖析了食品质量检测技术实施中面临的主要挑战,提出了切实可行的对策建议。通过建立统一标准体系、提升仪器性能、开发便携式设备等措施,可显著提高检测技术的准确性、灵敏度和适用性。未来应着重于新型检测技术的开发与应用,如纳米材料传感器、多组学联用平台等,同时加强检测数据的智能化分析与风险预警,构建全方位、立体化的食品质量安全保障体系,为维护公众健康提供坚实的科技支撑。

参考文献

[1]刘振方,黄敏,朱启兵,等.空间偏移拉曼光谱分析技术及其在食品次表层检测中的应用[J].光谱学与光谱分析,2024,44(5):1201-1208.

[2]裴佳欢,齐小花,邹明强,等.表面增强拉曼光谱在动物源性食品兽药残留检测的研究进展[J].应用化学,2024,41(4):459-471.

[3]曹瑜,钟泽辉,林锐斌,等.火焰原子吸收光谱法测定水性食品油墨中铜与铅的溶出量[J].包装学报,2024,16(2):1-7.

[4]麻丽兰.食品重金属原子吸收光谱检测方法中的干扰因素分析与对策研究[J].现代食品,2024,30(6):22-24.

[5]盖玉华.浅析基于光谱技术的食品品质无损检测[J].现代食品,2024,30(6):100-102.

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