正文 現代食品檢測技術的主要特點(2 / 3)

金黃色葡萄球菌腸毒素可引起人類食物中毒,其內毒素可引起中毒性休克綜合征,產生的脫皮毒素與一係列膿皰性葡萄球菌感染有關。用PCR技術,可在較短的時間內檢測出葡萄球菌毒株,並具有極高的特異性、敏感性。

頑固性梭狀芽孢杆菌的致病因子是它所產生的毒素A和毒素B。根據毒素A基因的非重複區段設計兩對特異性引物(NK1-NK2和NK3-NK2)分別用於擴增長度為546bp和252bp的特異性片段;再根據毒素A基因的重複區段序列,設計另外一對引物NK11-NK9,用於擴增長度為1266bp的特異性片段。此三對引物都能快速、特異地從肉食品標本中檢測出頑固性梭狀芽孢杆菌。根據腸炎沙門氏菌C7克隆株具有的屬特異性序列(2.1kb HindⅢ片段)設計一對引物,能快速地檢出肉食品標本中的沙門氏菌,檢測的敏感性和特異性均為100%,可保證檢測的準確性。

PCR技術雖為一種快速、特異、靈敏、簡便、高效的檢測新技術,但其在實際應用中也存在不少問題,汙染問題就是其中之一。由於PCR是一種極為靈敏的反應,一旦有極少量外源性DNA汙染,就可能出現假陽性結果;此外,各種實驗條件控製不當,很容易導致產物突變;引物的設計及靶序列的選擇不當都可能降低其靈敏度和特異性。因而,實驗室操作的規範化在PCR技術中是極其重要的。盡管PCR技術還存在著一定的弊端,但隨著該技術的進一步發展和完善,必將在食品微生物汙染的檢驗中得到更多的應用。

酶聯免疫吸附測定(簡稱ELISA)是將酶分子與抗體分子連接成一個酶標分子,當它與固相免疫吸附中相應抗原或抗體複合物相遇時,形成酶-抗原-抗體結合物,加入酶底物,底物被催化成可溶性或不溶性呈色產物,可用肉眼或分光光度計定性或定量,根據呈色深淺,確定待測抗原或抗體的濃度與活性。不溶性呈色產物則可用光學顯微鏡或電鏡進行檢測。ELISA可分為間接法、競爭法、雙抗夾心法,酶-抗酶複合物法及生物素-親合素係統。ELISA檢測微量的特異性抗原和抗體,具有使用簡便、檢測快速、靈敏度高、性能穩定、重複性及線性關係好等特點。被廣泛地使用在測定動物食品的摻雜,測定被有機農藥、真菌、細菌、病毒、細菌與病毒產生的毒素、寄生蟲以及天然毒素汙染了的食品。

放射免疫測定(簡稱RIA),又稱放射免疫技術,是放射性同位素和免疫化學技術相結合測定超微量物質的新技術,這一測定法既有放射性同位素技術的敏感性,又有免疫學反應的特異性,用於檢測被檢材料中的抗原或抗體,根據抗原抗體複合物中同位素放射性強度進行定性或定量的檢測,此方法無一般分析方法所要求的繁雜的分離技術,使操作手續大為簡化。目前RIA技術有很多改進,如競爭性放射免疫測定法及免疫放射測定法的運用,使操作更為簡單化、自動化。這一方法可用於檢測有機農藥、真菌、細菌、病毒、有毒物質汙染的食品。

免疫傳感器是電極型生物傳感器的一種。它是利用生物傳感器分子識別抗原對抗體的結合功能,通過傳導元件將其濃度轉換成電信號,從而進行分析。它有氣敏電極、高離子選擇電極、場效應等類型的電位免疫傳感器,以及電流免疫傳感器、光化學免疫傳感器、熱免疫傳感器等。它在無氧條件下進行測試,可避免各種與氧有關的幹擾,能夠檢測大分子物質,選擇性好、靈敏度高。可用於檢測食品中的外來蛋白和細菌。

熒光免疫測定技術是以熒光物質標記抗原或抗體作為示蹤物而發展起來的一種非放射性免疫測定法,其中的時間分辨熒光免疫分析是新近發展起來的一種新型的非放射基結合分析法,它用的示蹤物不是熒光素,而是采用稀土元素標誌抗體,排除了樣品中非特異性熒光的幹擾,最大限度地提高了測定方法的靈敏度,測定範圍包括蛋白質、藥物、病毒等。

三、食品檢測技術與計算機技術結合得越來越緊密

隨著計算機技術、微製造技術、納米技術和新功能材料等高新技術的發展,檢測分析儀器不但會具有越來越強大的“智能”,而且正沿著大型落地式→台式→移動式→便攜式→手持式→芯片實驗室的方向發展,越來越小型化、微型化、智能化,甚至出現可穿戴式或不需外界供電的植入式、埋入式智能儀器。檢測分析儀器和專用計算機的界限在今後將變得越來越模糊,許多檢測分析儀器實際上就是具有某種檢測分析功能的計算機。

科學技術的發展對現代食品檢測技術提出了越來越高的要求,人們不僅要求及時、精密、可靠地獲得有關食品成分的定量數據,而且要求對食品進行全麵快速的分析。現代食品檢測技術不僅要解決有關測量數據的獲取問題,更需要解決從大量數據中提取有用信息的問題。隨著計算機技術向食品檢測技術領域的滲透,使得這個問題也得到了比較圓滿的解決。具體來說,計算機技術對食品檢測技術產生的巨大影響體現在如下幾個方麵。

1.計算機技術提高了食品檢測係統的數據處理能力

人們從事食品檢驗往往離不開統計學。由於模糊數學、模式識別、多元回歸、試驗優化設計等現代數學的引入,使得食品檢驗分析過程計算量相當大。計算機的應用使得這項工作變得十分容易。首先將這些現代數學方法通過計算機軟件來實現,在這些強大的計算機軟件支持下,食品檢測現代技術以驚人的速度完成了大量數據的采集、歸整、變換和處理,並可以解決常規食品分析檢驗很難解決或不能解決的問題,如譜圖識別、多組分混合物分析、實驗條件的最優化、多變量擬合、多指標評價等問題。計算機數據處理能力的提高給食品檢測技術帶來了巨大變化。

2.計算機技術使食品檢測更趨智能化

智能化是現代食品檢測的重要發展方向之一。從信息科學的角度來看,信息技術的發展可分為四個層次,即“數碼化”、“自動化”、“最優化”與“智能化”。數碼化是指僅僅把客觀的物理概念數值化,這是最低的一層,自動化是按固定的規則進行重複性處理,達到預期目的;最優化是按某一預定指標取得最優解;智能化是信息技術的最高層次,它應包括理解、推理、判斷與分析等一係列功能,是數值、邏輯與知識的綜合分析結果。目前的智能化食品檢測係統多數仍處於智能化的低級階段,係統隻是把計算機技術與傳統的食品檢測分析儀器結合起來,僅能適應被測參數的變化、自動補償、自動選擇量程、自動校準、自尋故障、自動進行有限的數據處理,使分析過程由手工操作向自動化方向過渡。

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