海产品质量安全快速检测方法的研究进展概述
作者: 于红卫 孙枫林 鞠光秀 赵雅婷
在经济发展中,海产品食用需求提高,数量不断增多。为了确保海产品的健康,验证海产品的质量,需寻求高效的检测技术,对海产品成分实施评估。快速检测技术在这样的背景下,被大范围推广。相对于传统检测仪器,快速检测工作时间短,检测效率较高,只需十几分钟,便可以断定被检物质性质,评判其是否处于正常状态,从而筛查有毒物质,提高食品安全性。由此可以看出,海产品质量快速检测应用价值高,对该技术开展研究意义深远。
引言
研究表明,在所有食品中,最具营养成分的就是海产品,这一点毋庸置疑。随着人们对海产品的喜爱度提升,海产品安全检测引发关注,作为保障海产品食用品质的重要手段,安全检测技术正在朝两个方向发展。一是实验室检测(常规检测);二是现场快速检测。现实中,随着技术速测化程度升级,再加上装备的便携化提升,快速检测技术成为了主流。
1. 快速检测实现路径及检测内容
通过研究发现,在海产品加工销售环节中,快速检测不可或缺,是实验室常规检测的另一种表现形式和有效补充,可起到基本保障作用。现实应用中,快速检测实现路径较复杂,一是样品前处理技术把握,这是前提,不容忽视;二是简易检验方法运用;三是利用科学途径,将实验用试剂等转化,制作成标准化的专用产品,借此提高快速检测应用水平。结合现实可知,海产品检测项目属于食品安全性检测中相对复杂的项目,包括的检测项目繁杂,除了非法添加物质外(如甲醛、火碱等),还要重点检测兽药残留(兽药残留特指抗生素类物质的含量)、微生物以及农药残留等。大部分海产品受到大众追捧,不仅是因为其味道鲜美,同时也是源于营养成分高的缘故。营养学家曾指出,海产品高蛋白,同时具有低脂肪特征,在人体中既可以保证低热量,又可以实现易消化吸收功效。海产品中,氨基酸、维生素较丰富,同时不缺乏碘、钙、锌等。为了提高检验可行性,确保海产品质量,本文将对快速检测方法(围绕海产品进行的)实施综述。
2. 样品快速检测前处理技术
实践表明,样品前处理至关重要,是分析测试阶段最为高效的环节。在应用期间,选择高效的样品前处理技术,是安全检测实施的保障,不容忽视。近十几年来,相关研究接连不断,海产品样品前处理的支撑技术较多,除了比较熟悉的微波萃取外,还有实效性较高的超声萃取和平稳的超临界流体萃取等。为了确保样品前处理效果,还应与色谱技术联合应用。
2.1 微波萃取
微波萃取作用显著,现实应用中特指利用微波电磁辐射完成整个检测过程,运用有效手段,依托可行的方法,将目标物质萃取出来。总结实践经验可知,微波萃取应用价值高,资源利用率低,可以用最少的样品,完成最优化的萃取,完成低时间成本的操作。同时,萃取过程破坏性小,适用性较强,可节省溶剂和样品。从应用现状了解到,目前微波萃取渗透面极广,在低沸点重金属萃取中利用率较高。例如:张兰等人曾高效利用微波萃取,分解出了鱼肉中的汞。采用萃取技术时,同时运用了高效液相色谱,这种方法进行测定操作简单,可从根源确保样品提取效率,合理压缩样品分析时间,借此提高汞形态的快速效率,确保萃取与分析质量达标。作为一种快速前处理的核心支撑技术,微波萃取值得推广,但在其实施中,还需明确微波萃取的不足之处。结合应用现状可知,这种萃取技术经常会迫于温度和压力,丧失萃取的精准度,整体技术要求较高,环境控制比较复杂,所以在快速检测中,想要高水平运用微波萃取,需优先考虑应用条件是否达标。
2.2 超声萃取
在科技的引领下,超声萃取逐渐成熟。该技术实施原理简单,主要利用超声波完成关键成分的萃取,以此来促进重要萃取成分的扩散,借助外力释放萃取物,并让其充分与溶剂混合,在整个过程中必需的设备较简单。技术应用期间,被萃取物质从不具备选择性差异。凭借其技术特征可推断出,超声萃取技术价值高,在食品前处理中优势显著,比较适用于无机重金属物质萃取,同时也可以将其渗透到甲醛、食品添加剂合理的消化萃取中。实践应用中,国外学者Mendez等人,将该技术应用到了贻贝等六类海产品中,希望可以得出总硒的准确数据。最终结果得出:超声萃取比较方便,检测可靠性较高,回收率相对理想。但超声萃取同样有不足,主要源于萃取效率波动大,在萃取中受样品粒度影响直接,再加上萃取容器屏蔽作用大,会弱化萃取的效果。
2.3 超临界流体萃取
超临界流体萃取,跟上述方法相比,是理念最为先进的,可以简称为SFE。应用期间,SFE是以超临界流体(特殊介质)为溶剂,在技术设备加持下,提取分离混合物。在萃取过程中,可以看到精馏的特点,其优势在于萃取溶剂回收简便,所需时间较短,适合热稳定性差的有毒物质检测。基于这样的特征,可以将超临界流体萃取,巧妙融合在海产品农药残留鉴定中。例如:学者徐敦明等,就凭借该技术原理建立了离线超临界CO,并在设备保障下,对鱼肉中毒死蝉残留量实施了验证,检测效果比较理想,最小检出量达0.01ng。同样,该技术并不是完美的,在应用该技术时,需考虑萃取技术局限,设法满足高压条件要求。
3. 样品快速检测技术
经总结研究发现,样品快速检测技术存在的价值较高,如果按照实施手段分类的话,该方法分为两种,除了实验室快速检测(相对常规方法),还有现场快速检测。在科学检测阶段,运用试剂较少,同时检测结果保存时间长,分析简单快速且准确。实践证明,样品快速检测渗透、有机融合到海产品检测领域后,所衍生出的支撑技术众多,包括化学速测法在内多种先进手段。下面将进行一一介绍。
3.1 化学速测法
化学速测法值得大范围推广,主要源于其结果显示直观,同时操作相对简便,在应用期间,灵敏度和专一性高,在具体应用中,存在化学比色法等多个分支。以化学比色法为例,该方法主要利用明显颜色反应,迅速、充分检测待测物质,同时完成半定量分析,此类方法优势突出,可用于非法添加物质类的综合测定,同时也可以将其渗透到重金属及微生物评估中。例如:甲醛快速检测试剂盒等,在众多领域得到应用。为了强化检测成果,与试剂检测方法配套出现的高效率型微型光电比色计,设计理念逐渐成熟。借助食品甲醛快速检测仪,在进行海产品检测时,仅需3分钟便可完成深度检测,科学显示甲醛浓度。同时,甲醛快速检测仪在使用中增加了传感器,可远距离传输数据,这样就可以加强监控,提高食品快速检测的实用性。另外,重金属类的快速检测。学者窦红的团队利用化学比色法,并参考固相萃取柱,建立了鱼、虾、蟹优质水产品的隐性孔雀石绿数据库,并实施了快速检测,在先进技术保障下,检出限达到2ug/kg,由此可证明化学比色法的价值。其应用步骤如下:先把水产品打成匀浆,越均匀越好,然后再放入试纸。通过试纸颜色比对,查出螃蟹、蛤蜊等是否有重金属,借此提高水产品品质。化学比色法应用效果积极,在快速检测领域地位显著,检测速度极快。但是检测局限性大,相比于其他方法,其金属检测灵敏度低,只有将化学比色法应用到半定量的场合中,效果才能理想。
3.2 酶抑制速测法
在海产品快速检测领域,酶抑制速测法同样受到重视。酶抑制技术实施原理简单,主要用于重金属检测。剖析其原理可知,酶抑制速测法之所以能发挥作用,主要依靠进入生物体内的重金属融合酶的活性后,会促使酶活性中心结构出现系列变化(中心结构包含底物、酶系统等),在此基础上,便可分离重金属。酶抑制技术使用后,会使显色剂颜色等形成变化,造成pH值、电导率等重要参数改变,这种改变较为明显,可通过肉眼直观判断光、电信号的存在。在实践中,酶抑制速测法优势突出,对重金属的检测渗透领域广泛,一些有效的试纸条、检测皿等产品接连涌现,与光谱法相比,该项技术特异性强。但在具体实施中,可检测重金属种类少,这一点是该技术的不足之处。刘京萍等运用该方法对镉、锡、铅等鱼、虾中的重金属实施了检测,实践证明,标准差小于1.0%。
3.3 免疫速测法
在具体应用中,按照标记物的不同,可将免疫速测法细致划分,将其分为EIA(酶免疫检测)、RIA(放射性免疫检测)和FIA(荧光免疫检测)等。实践表明,免疫速测法作用显著,在海产品检测中起到重要支撑作用,主要应用于兽药残留。结合现实经验可知,免疫速测法应用价值在于灵敏度接近于仪器分析,这类操作适合于现场筛选,在应用中可看出其特异性强等优点。
3.4 分子生物学方法
除了上述方法外,分子生物学方法是重要的讨论方向。在具体应用中,因为分子生物学检测精度高,所以可将其用于生物毒素(海产品中)的检测。分子生物学方法同样存在较多分支,本文将重点研究PCR技术和先进的生物芯片技术。
3.4.1 PCR技术
提到分子生物学方法,人们总是先想到PCR技术。PCR技术普及度高,是应用范围最广泛的优质检测方法。实践表明,在食源性致病菌的细致化检测中,常用到PCR技术。研究发现,食源性致病菌的观测,需要依据核酸序列设计,不断扩增特异引物,然后借用凝胶电泳等观察扩增结果。现阶段,已经开始在PCR基础上发展荧光定量PCR技术,将其用于致病微生物检测,确保了检测的特异、敏感等优点。为了验证PCR技术可行性,翁思聪等利用可靠的PCR技术,完成了水产品中沙门氏菌等细菌检测试剂盒的研制。应用结果表明,在24h内,运用菌检测试剂盒可完成海产品的检验,这种方法效果稳定,同时具有理想的可重复性,可降低检测的成本。周向阳等借助荧光定量PCR技术,搭建了优质的沙门菌的检测体系,在荧光定量PCR技术辅助下,样品检出率为10.0%,检测数据非常贴近国标法检测结果。由此可以证明,PCR技术应用的合理性。
3.4.2 生物芯片技术
生物芯片作用显著,在技术应用中,深度融合了化学、计算机等知识,这种学科高度交叉的技术,代表着快速检测的最高水平。其原理是将待测样品处理后,加到芯片表面,同时借助特异性亲和反应,分离出待测成分,并将其与生物识别分子结合,利用这样的方式,实现对样品的检测。现阶段,检验海产品的毒素通常会运用该项技术,检测结果准确稳定。
4. 快速检测的发展趋势
目前,海产品的价值被更多人看到,随着海产品需求加大,餐桌上螃蟹、蛤蜊等食材的增多,快速检测也受到关注,市场认可范围逐步扩大。因为海产品检测复杂,涉及检测内容多,实施各环节需衔接紧密,同时辅助优质的快速检测技术,借此从源头推动优质的海产品安全检测进程,使检测达到理想程度。现实应用中,海产品的快速检测会按照以下趋势发展。(1)改善检测质量,接连提升检测灵敏度。在科技的引领下,检测的高新技术会不断涌现,从而抬升检测灵敏度,提升快速检测应用价值。(2)检测速度不断加快。在科技的牵引下,智能化芯片开始使用,这一大胆尝试,提升了检测器的性能,同时促使了检测周期缩短。通常情况下,一项复杂的项目,在运用快速检测技术后,可以保证2小时内得出结果。(3)选择性不断提高。研究发现,各种传感器的使用,提升了检测的水平,让原本无法实现的高难度混合体测定成为了可能,检测品质大大提高。(4)便携化方向发展。由于微电子技术渗透,检测仪器小型化已经成为必然,再加上传感器的普及,便携化发展方向十分明确,在多种技术保障下,快速检测的实现将会非常顺畅。(5)前处理装置的研究深入。基于海产品样品复杂性,在实施快速检测期间,为达到有效检测效果,需提升前处理技术重视程度,加大前处理装置的研制,借助这样的手段,缩短快速检测时间,在处理技术保障下,提高检测准确度。总而言之,海产品快速检测发展是在充分迎合市场,同时也体现了我国食品安全意识的强化,运用高效检测手段,可精准分析海产品中的不良成分,为海产品食用安全夯实基础。
结论
综上所述,随着海产品检测质量要求升级,在其安全检测中,需巧妙运用化学速测法、免疫速测法等,提高检测的品质。但快速检测方法在落实期间,会忽视前处理技术应用,降低操作规范性,导致不完善之处增多,弱化实际检测成果。基于此,需加大快速检测研究力度,通过完善检测手段,提高快速检测的实用性,确保健康的海产品市场环境。