《食品科学》：“食品安全快速检测”专栏文章（一）

食品安全作为食品行业可持续发展和全球公共卫生的核心议题，其风险因子的快速识别与精准监控技术已成为食品科学研究领域的前沿方向。近年来，材料科学、传感技术及人工智能算法等多学科的深度融合，构建“实时-原位-智能化”的快速检测体系，为突破传统检测方法在复杂基质适应性及实时监测能力等方面的技术瓶颈提供了多重创新路径，推动食品安全快速检测与动态监管研究的发展。因此，《食品科学》特设食品安全快速检测专栏，旨在汇集前沿研究进展，聚焦快检技术载体、机制和方法的创新以及多学科的交叉融合，推动研究创新与产业实践转化，为精准检测和监控、保障食品安全与人类大健康产业体系建设提供理论依据与方法支撑。

特邀专栏主编：刘慧琳教授、王向红教授、顾颖副教授

专栏文章

摘要：选择荧光假单胞菌

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结论：综上所述，本研究成功开发了一种基于CRISPR/Cas12a的荧光检测技术用于乳品中荧光假单胞菌的快速和灵敏检测。该CRISPR/Cas12a荧光检测技术结合了PCR扩增技术和CRISPR/Cas12a系统的识别与反式切割能力，实现了荧光假单胞菌的高灵敏度检测。通过自主设计PCR和crRNA引物序列，所建立的检测平台检测限低至101 CFU/mL，线性范围为102～108 CFU/mL。此外，该检测技术对荧光假单胞菌表现出高检测特异性，并能在加标食品样本（包括巴氏杀菌乳和超高温瞬时杀菌乳）中显示出较好的回收率（102.218%～111.981%），检测结果准确可靠。该检测平台的建立为乳品行业提供了一种新型高效的荧光假单胞菌检测手段，有望在乳品安全质量控制领域发挥重要作用。

引文格式：

谢新娜, 邱满艳, 张锡茹, 等. 基于CRISPR/Cas12a的乳制品中荧光假单胞菌荧光检测技术的建立[J]. 食品科学, 2025, 46(23): 13-20. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250523-152.

XIE Xinna, QIU Manyan, ZHANG Xiru, et al. Development of a CRISPR/Cas12a-based fluorescence detection method for

Pseudomonas fluorescens

摘要：农作物在生长、收获和储存过程中容易受到霉菌毒素的污染，这些污染物质会通过加工食品和饲料进入食物链，从而可能导致人类急性或慢性中毒。开发针对食品中霉菌毒素的高效检测技术对于保障食品安全和维护人类健康具有重要意义。基于金属有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）的电化学纳米传感器因其兼具MOFs比表面积大、孔结构有序、官能团及吸附位点丰富、结构和功能可设计、化学稳定性优异以及电化学传感器操作简单、灵敏度高等优势，受到了食品安全检测领域的广泛关注。本文综述了基于MOFs的电化学纳米传感器在食品中检测霉菌毒素的最新研究进展，总结了应用于食品中霉菌毒素检测的MOFs的结构、性能和制备方法，探讨了其在检测中的应用进展和检测优势，并分析了MOFs在电化学传感领域应用中存在的问题，同时对其在食品检测实际应用中的发展趋势进行了展望。

结论：本文简要介绍了基于MOFs的电化学纳米传感器的性能及制备方法，综述了基于MOFs的电化学纳米传感器在检测食品中霉菌毒素的应用。基于MOFs电化学传感器的应用除了在食品中霉菌毒素的检测以及食品中其他安全检测外，在离子识别、临床生物指标检测及药物分析检测等领域也展现出了广阔的应用前景。但目前MOFs材料在电化学纳米传感器中的应用仍存在一些问题：1）MOFs的结构对传感器性能至关重要，精确控制MOFs的形状和大小仍然是一个挑战；2）在功能材料选择上，目前所利用的双金属纳米粒子种类依然偏少且性质较为单一；3）在水和恶劣环境中稳定性差。为提升发展潜力，未来可从以下方面做出努力：1）开发具有均匀结构的MOFs基复合材料的新型合成方法，可以显著增加传感材料的有效面积，改善传感信号；2）MOFs与更多新型功能性配体和材料的结合可以生产出同时具有多种性能的创新型MOFs基复合材料；3）通过选择特定的金属离子和配体，可以增强MOFs的水稳定性。相信随着对MOFs更深入的研究，其在食品安全检测领域有更广阔的应用前景。

引文格式：

张书鸣, 王欣, 郑玲春, 等. 基于金属有机骨架的电化学纳米传感器检测食品中霉菌毒素的应用研究进展[J]. 食品科学, 2025, 46(23): 21-30. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250428-230.

ZHANG Shuming, WANG Xin, ZHENG Lingchun, et al. Research progress on metal-organic framework-based electrochemical nanosensors for mycotoxin detection in food[J]. Food Science, 2025, 46(23): 21-30. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250428-230.

摘要：高效且灵敏的检测技术是实现食品质量与安全精准监控的关键保障。纳米酶因其优异的催化活性，能够显著增强检测信号，从而有效提升分析方法的灵敏度与准确性。然而，食品基质的复杂性及光谱图像数据的多维特征会降低检测结果的准确性和灵敏度。机器学习算法具备强大的数据处理与分析能力，能够深入挖掘和解析复杂的检测数据，进而显著提升检测方法的准确性、灵敏度及检测效率。本文系统综述了集成机器学习的纳米酶传感技术在食品质量与安全检测中的应用进展，重点探讨了该技术在食品有害物检测、品质及真实性监测中的技术优势。机器学习与纳米酶传感技术的融合不仅显著提升了检测的精准性与效率，也为食品质量与安全检测领域向智能化和高通量方向发展提供了坚实的技术支撑。

结论：本研究系统综述了传统机器学习与深度学习模型集成纳米酶传感技术在食品有害物检测、品质及真实性监测等方面的实际应用。在有害物检测方面，纳米酶的高催化活性与机器学习模型结合，不仅能快速捕获痕量有害物质的特征信号，并可通过算法优化显著提升检测的灵敏度与准确性。在食品品质监测领域，机器学习模型利用其强大的多维数据处理能力，对纳米酶体系产生的光谱、图像等数据进行实时分析，实现了对食品新鲜度的精确评估与品质分级。在食品掺假鉴别方面，纳米酶的特异性识别能力与机器学习算法相结合，结合特征成分或标志物分析，可有效保障食品的真实性和品质的可靠性。

尽管机器学习模型已在纳米酶催化与食品分析中取得初步应用成果，但其与纳米酶技术的深度融合仍面临诸多挑战，例如，如何在模型复杂度与预测准确度之间实现合理平衡，以及避免小样本、高维数据带来的过拟合风险等问题。虽然系统性的数据收集与严格的模型训练可有效提高机器学习模型预测性能，但过于复杂的模型也可能导致计算效率降低和可解释性不足。此外，食品检测数据通常具有多维特性与小样本量的特征，容易引发模型过拟合或欠拟合风险。例如，在微生物污染检测中，有限的样本数据难以覆盖所有微生物种类及污染场景，从而降低了模型的检测准确性。针对上述挑战，采用集成学习结合轻量级算法（如RF、XGBoost算法），可在保证预测精度的同时提升计算效率。同时，研发与纳米酶传感器兼容的便携式信号采集与智能处理设备，是推动该技术从实验室走向实际应用场景的关键环节。微流控技术具有检测微型化、自动化和高通量等优势，特别适合现场快速检测。集成机器学习的纳米酶传感与微流控平台具有良好的兼容性，二者结合是未来的重要方向之一，可实现从样本进样到结果分析的全流程智能化。随着人工智能与纳米材料科学的不断发展，集成机器学习的纳米酶传感技术将在食品安全检测、食品品质和真实性监测等方面具有广阔的应用前景和发展潜力。

引文格式：

潘明飞, 李慧琳, 胡晓春, 等. 集成机器学习的纳米酶传感技术在食品质量与安全检测研究进展[J]. 食品科学, 2025, 46(24): 18-28. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250717-144.

PAN Mingfei, LI Huilin, HU Xiaochun, et al. Research progress on nanozyme-based sensing technologies integrated with machine learning in food quality and safety detection[J]. Food Science, 2025, 46(24): 18-28. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250717-144.

特邀主编简介

刘慧琳 教授

刘慧琳，北京工商大学食品与健康学院副院长，教授，博士生导师。新加坡国立大学理学院访问学者。入选国家优青、北京市高层次人才支持计划、北京市委组织部优秀人才。主要从事食品安全检测及控制方向研究，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目、北京市高层次创新创业支持计划等项目，以第一或通信作者发表SCI论文100余篇，其中包括ESI热点论文3 篇和高被引论文8 篇，论文总引用4000余次，

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王向红 教授

王向红，河北农业大学食品科技学院二级教授，博士生导师，河北农业大学第八届学术委员会副主任委员，中国食品科学技术学会第二届青年工作委员会委员，河北省食品安全学会副理事长，河北省农业产业技术体系岗位专家。长期致力于食品中危害因子多元识别与检测技术研究，聚焦抗体、核酸适配体、多功能纳米材料的分子识别机理，构建定量分析、信号放大及可视化快速识别等多场景、多形式食品安全快速检测解决方案。近年来，主持及主研国家自然基金面上项目、区域联合基金重点项目、国家“十四五”“十三五”重点研发计划、国家公益性行业科研专项以及河北省科技支撑项目等20余项课题的研究工作，获得河北省科技进步二等奖1 项、技术发明二等奖1项，河北省山区创业二等奖1 项，授权国际发明专利2项，国家发明专利13 项，以第一作者/通信作者在国内外学术期刊发表论文200余篇，其中SCI收录75 篇，EI收录21 篇。

顾颖 副教授

顾颖，昆明理工大学食品科学与工程学院副教授，博士生导师。主要研究方向为食品质量安全检测及控制技术。入选云南省“兴滇英才支持计划”青年人才，担任中国农业机械学会农副产品加工机械分会委员、云南省食品安全与营养健康科普宣传和风险交流专家、云南省科技副总、云南省科技特派员、昆明市第一届食品安全专家委员会委员、《Food Safety and Health》编委等。近5 年，主持国家自然科学基金（青年科学基金、面上项目）、云南省重点研发计划项目课题、云南省“兴滇英才支持计划”青年人才项目、云南省应用基础研究计划项目（青年项目、面上项目）等科研项目11 项。近5 年，以第一作者或通信作者在《Coordination Chemistry Reviews》《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》《Trends in Analytical Chemistry》《Journal of Agricultural and Food Chemistry》《Food Chemistry》《Analytical Chemistry》《Journal of Hazardous Materials》《Biosensors and Bioelectronics》等学术期刊上发表论文40余篇，授权发明专利3 项。

专栏网址：

《食品科学》2025年23期：

https://www.spkx.net.cn/CN/volumn/volumn_1924.shtml

《食品科学》2025年24期：

https://www.spkx.net.cn/CN/volumn/volumn_1925.shtml

实习编辑：李雄；编辑：阎一鸣；责编：张睿梅。图片来源于文章原文及摄图网。

为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、重庆三峡学院、西华大学、成都大学、四川旅游学院、西昌学院、北京联合大学协办的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。

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