在农药残留检测方面,全项目食品检测仪器整合了多种前沿技术。光学技术中的酶抑制率法,依据国标 GB/T5009.199 - 2003,利用有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能的抑制作用来测定。在正常状态下,胆碱酯酶催化神经传导代谢产物水解,水解产物与显色剂反应生成黄色物质。仪器通过分光光度计测定 412nm 波长下吸光度随时间的变化值,进而计算出抑制率。当抑制率超过一定阈值,即可判定样品中含有有机磷或氨基甲酸酯类农药残留。例如在蔬菜种植基地,利用该技术能快速判断蔬菜在采摘前农药残留是否达标,保障蔬菜进入市场的安全性。
而胶体金法基于抗原 - 抗体的特异性结合反应,检测过程如同验孕试纸般便捷。以张存政团队研发的胶体金免疫检测试纸为例,其采用小分子免疫抗体技术,将特异性的抗原或抗体固定在膜上,胶体金标记试剂吸附在结合垫上。当蔬菜样品提取液加到试纸条一端的样本垫后,通过毛细作用向前移动,溶解结合垫上的胶体金标记试剂并发生反应。若样品中存在目标农药,其与金标试剂结合物会在固定有抗原或抗体的检测带发生特异性结合而被截留,聚集形成肉眼可见的显色结果。这种方法可针对近 20 种高风险农药品种进行检测,且一根试纸条能同时检测 4 种农药,极大地提高了检测效率,无论是农户自检还是监管部门快速筛查都极为适用 。
(二)兽药残留检测
针对肉类、奶类等畜禽产品的兽药残留检测,免疫层析胶体金技术占据主导地位。以《生鲜乳和畜肉中氨基糖苷类药物的快速检测 胶体金免疫层析法》为例,该方法采用竞争抑制免疫层析原理。当牛奶、猪肉、牛肉和羊肉等样品中的氨基糖苷类药物(如链霉素、双氢链霉素、新霉素等)经提取后,会与胶体金标记的特异性抗体结合,这一结合过程抑制了抗体与试纸条检测线(T 线)上包被抗原的结合,从而导致 T 线颜色深浅发生变化。通过对比检测线(T 线)与控制线(C 线)颜色深浅,就能对样品中氨基糖苷类药物进行定性判定。在肉类加工厂,运用此技术可快速检测肉类中是否残留违禁兽药成分,保障消费者能购买到安全的 “放心肉”。并且该方法对牛奶中多种氨基糖苷类药物的检出限低至 200μg/kg 甚至更低,对猪肉、牛肉和羊肉中的部分药物检出限也能达到 100μg/kg,假阳性率和假阴性率均低于 5%,灵敏度特异性高于 95%,为畜禽产品兽药残留检测提供了高精准度保障 。
(三)重金属检测
重金属污染严重威胁食品安全,全项目食品检测仪器采用的原子吸收光谱法,其原理是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析。当光源发射的特征辐射通过样品蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,通过测量辐射光强度减弱的程度,即吸光度,来计算样品中待测元素的含量。比如检测食品中的铅元素,通过将食品样品处理成溶液,引入原子吸收光谱仪中,仪器会发射特定波长的光,铅原子会吸收该波长的光,根据吸光度与铅元素浓度的线性关系,即可准确测定食品中的铅含量。
质谱法则是通过将样品离子化,然后按照离子的质荷比(m/z)大小依次排列成谱图,根据质谱图中离子的质荷比和相对丰度来确定样品中所含元素及化合物的种类和含量。在检测汞、镉等重金属时,质谱仪能够精确分析出样品中重金属的具体成分和含量,判断是否超出国家食品安全标准中规定的限量值,为食品安全把关,避免重金属超标的食品流入市场 。
(四)添加剂检测
在食品添加剂检测领域,分光光度法应用广泛。以检测食品中的亚硝酸盐为例,利用其与对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺发生重氮化偶合反应,生成紫红色的偶氮染料。该偶氮染料在特定波长(通常为 538nm)下有最大吸收峰,全项目食品检测仪器通过测量样品溶液在该波长下的吸光度,并与标准曲线对比,就能准确计算出样品中亚硝酸盐的含量。同样,对于二氧化硫等添加剂,也可通过特定的显色反应,使二氧化硫与显色剂结合生成具有特定颜色的络合物,仪器依据朗伯 - 比尔定律,即物质在一定浓度范围内,其吸光度与浓度成正比,来精准测定添加剂含量,防止食品中添加剂超量使用,保障消费者健康 。
(五)微生物污染检测
培养法是微生物污染检测的经典方法之一。以检测食品中的大肠杆菌为例,将食品样品经过适当处理后,接种到含有适合大肠杆菌生长营养成分的培养基上,如伊红美蓝培养基。在适宜的温度(通常为 37℃)和培养时间(一般 18 - 24 小时)条件下,大肠杆菌会在培养基上生长繁殖形成肉眼可见的菌落。通过观察菌落的形态、颜色等特征,结合进一步的生化试验,可鉴定出大肠杆菌,并根据菌落数量推算出食品中大肠杆菌的含量,以此判断食品受污染程度。
分子生物学技术中的核酸扩增技术,如聚合酶链式反应(PCR),则能快速检测食品中的微生物 DNA 或 RNA。其原理是在体外模拟体内 DNA 复制过程,通过设计特异性引物,以微生物 DNA 或 RNA 为模板,在 DNA 聚合酶等作用下,经过变性、退火、延伸等多个循环,使目标核酸片段呈指数级扩增。扩增后的产物通过凝胶电泳等方法进行检测分析,若检测到特定条带,则表明食品中存在目标微生物。这种方法灵敏度高、检测速度快,能够在短时间内对食品中的多种微生物进行快速筛查,有效应对微生物污染导致的食品安全问题 。
(六)过敏原检测
全项目食品检测仪器在过敏原检测方面,免疫分析法是常用手段。以检测食品中的牛奶过敏原为例,利用牛奶过敏原特异性抗体与样品中的牛奶过敏原结合,仪器通过检测结合后的信号强度来确定过敏原含量。具体过程为,将样品中的蛋白质等成分提取出来,与预先包被有牛奶过敏原特异性抗体的固相载体(如酶标板)进行反应,若样品中存在牛奶过敏原,其会与抗体结合。之后加入酶标记的第二抗体,与已结合的抗原 - 抗体复合物反应,再加入酶底物,通过酶催化底物显色,仪器检测显色反应产生的信号强度,经过标准曲线换算,即可得出样品中牛奶过敏原的含量。这种方法能够帮助食品企业精准把控产品成分,避免在食品中意外添加过敏原成分,同时也为监管部门识别含有过敏原的食品提供有力支持,切实保障过敏人群的饮食安全 。
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