生物技术在食品检测中的应用

宋冬冬

（河南广电计量检测有限公司，河南郑州 450000）

近年来，由于食品安全问题屡见不鲜，人们对食品安全的重视程度不断提高，食品检测的重要性日益凸显。目前，传统的食品检测方法已不能满足当下的需求，因此食品检测技术需不断更新换代。生物技术作为一种新型检测方式，凭借着更加准确、客观和高效的优点脱颖而出，成为当前主流的食品检测技术。

1 食品检测生物技术概述

生物技术是指在检测过程中利用生物有机体的性质探测相关的因子，从而反映食品类生物的特性、种类，以此判断食品是否处于安全标准内，它最主要的特点是效率高、准确性强。常用的生物技术有聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）、DNA探针技术等，这些技术相对来说发展较成熟，能够通过生物体的内部基因性质和外部生物特性，反映出其自身特性和生存环境，以此来推断食物内部的生态环境。这种检测技术的原理和过往的仪器检测技术有着本质上的区别，仪器检测技术只是进行常规性的流程操作，可能会由于仪器设备的问题而存在检测漏洞，同时也无法对食品内部生物体的特性进行准确探测，但生物检测技术的出现改变和弥补了这一问题，实现了新的突破。因此，在食品生产加工和后期检测的整个环节中被广泛使用，为人们的饮食安全提供了充足保障[1]。

2 食品生物检测工作的主要内容

食品生物检测的对象包括质量成分、转基因成分、有害物质和农药残留等。①在对无蔗糖食品进行检测时，可利用生物感应器检测食品内部的葡萄糖含量。②借助以蛋白质检测技术为代表的手段对转基因成分进行详细检测。③有害成分的检测不仅包括常见的有害化学成分检测，还包括对人体健康产生威胁的微生物检测。其中，有害微生物一旦进入人体，就会产生严重后果。微生物检测一般采用酶反应技术进行检测。④农药残留需要借助免疫检测技术和酶免疫技术进行检测，这两种技术具有较强的通用性。虽然在农作物栽培中，农药对农作物栽培起到了很大的帮助作用，但其对食用人群的潜在危害不容小觑。在对不同食品进行生物检测时，首先要确定检测目标，一般情况下是根据食品行业的细分标准确定。例如，针对糖尿病和减肥人群的无蔗糖食品，需要详细检测其中的含糖量是否超标。

3 生物技术在食品检测中应用的重要意义

生物技术涉及很多学科，如生物学、化学、工程学等，所以生物技术又被称作生物工程，生物技术应用在食品检验中可以有效地提高工作效率，对食品检验的发展有着重要的意义。随着社会经济的不断发展，人们的生活水平越来越高，对食物的需求也越来越大，如蔬菜和水果。目前国内大多数的种植者在种植果蔬时，都会使用大量的杀虫剂来增加产量，导致蔬菜中出现农药残留问题，人们食用后会对人体健康产生很大危害，严重时还会出现死亡的情况。此外，在食品生产过程中，相关企业为延长食品保质期、提升食品口感而违法添加防腐剂，对人们的身体健康造成严重的危害。因此，做好食品检验工作是保证食品安全、改善人们生活质量的重要手段。在食品检验中，合理应用生物技术可以加快食品检验工作的进度，进而保证数据的准确性。

4 生物技术在食品检测中的应用分析

4.1 DNA探针生物技术

DNA探针生物技术主要是根据变质食品中常含有大肠杆菌这一特性而衍生出来的食品生物检测技术。该技术根据生物体内部的基因展开实际的生物实验，对于发生变异的生物体内部DNA分子，可以利用碱基配对原理检测实际情况，从而判断以大肠杆菌为代表的微生物是否存在于食品内部。在实际检测过程中，该技术又分为异相杂交和同相杂交，可根据不同的检测情况和食品生物体的种类选择相应的细分检测技术。该技术最显著的特点是灵敏度高，一般来说，只要生物体内部含有大肠杆菌或其他变异的微生物，都可以被检测出来，准确性比其他生物检测技术都高，但它的缺点是成本高，检测成本可能会远远高于食品的价格，所以这一技术的使用率和推广率不高。只有在未来发展的过程中不断优化生物研发技术，有效控制生物实验成本，进行批量化作业和生产，实现技术普及，才有可能将DNA探针生物检测技术广泛应用于食品检测工作中[2]。

4.2 免疫学生物检测技术

免疫学生物检测技术是根据食品内部含有蛋白质等生物体特性而衍生出来的生物检测技术，其基本原理是根据抗原和抗体相结合所产生的反应来推断食品内部生物体的具体特性。免疫学生物检测技术根据检测的顺序可分为沉淀反应、标记技术和凝聚实验等。近年来，随着免疫学技术的不断发展，生物科学家还进一步研发出了PCR酶免疫技术，该技术与DNA探针技术的主要作用对象都是生物体内部的大肠杆菌，将酶作为抗体特性的重要标记体。酶自身具有较强的催化作用，可以使检测结果被尽可能地放大，突出检测结果的显著性。此外，它还会和抗原抗体共同反应，从而表现出底物显色的具体特征。借助PCR酶免疫技术，不仅实现了对食品内部生物体的准确检测，还进一步提高了检测效率，保证了检测结果在长时间内的稳定性和有效性，常应用于鲜活组织的检测工作[3]。

4.3 芯片生物检测技术

与上文提及的两项检测技术相比，芯片生物检测技术最主要的特点是可以缩短检测发生的频率、提高检测工作的效率。该技术的原理是通过检测不同生物体之间的亲和反应，根据亲和反应的表现情况来推断食品内部的生物环境。在检测过程中，需将涉及的各种生物分子进行排序，使其承载到特定载体中，从而彼此之间发生亲和反应，再对亲和反应结果的分子状况和分子量进行测量。在这个过程中，可以同时观测到不同基因的实际检测情况，与上文提到的DNA探针技术和免疫学技术相比，不必进行多次实验依次检测不同的基因。此外，该技术的另一个重要优点是自动化程度较高，主要依靠检测仪器自动排列和发生亲和反应，不需要人工操作，避免了人工操作过程中可能存在的人为干扰和人为误差，提高了检测结果的稳定性和有效性[4]。

4.4 传感器生物检测技术

传感器生物检测技术与生物芯片技术具有相同的优点，即自动化程度较高，减少了技术人员的人工操作，避免了人为操作误差。但是，传感器生物检测技术必须依靠于一个装置系统，该装置系统的作用是捕捉信号，并将信号放大传导，以便给检测人员提供最终的检测结果。该技术是目前食品检测体系中的领先技术之一，主要应用于检测食物的新鲜程度以及探测食物是否变熟，如汤类食品、肉类食品和不易变熟的食物。此外，该技术还可专门用于检测牛奶或其他食品中特定的生物载体。例如，对牛奶内部所含有的葡萄糖球肠毒素进行特定反应。肠毒素在牛奶中普遍存在，对人体也有较大的危害，即使在100 ℃的环境下也不会消失，仍然能在人体内快速繁殖，对人体健康造成威胁，因此一旦检测出这种肠毒素就代表牛奶的食品安全不达标。

4.5 PCR检测技术

PCR生物检测技术是食品检测过程中最常见的检测技术之一，常用于检测转基因食品，可对转基因食品所包含的外源基因进行准确检测。但这一检测技术对检测人员的人工操作有较高的要求，在操作过程中需要严格完成变性、退火、延伸等不同的步骤，从而完成对食物内部DNA聚合酶定性、定量两方面的食品基因检测。除此之外，根据实际检测情况，PCR技术还可以影响食品内部原有的基因组合片段，这也是其区分于其他检测技术的关键核心特点，但其和常见的DNA探针技术一样，操作成本极高，操作流程相对复杂，因此在普通的食品，尤其是转基因食品检测过程中并没有实现广泛使用[5]。

5 食品检测技术的未来发展趋势

未来食品检测生物技术会沿着更加多元化、灵敏化和高效化的趋势不断发展，为了能够最大程度地保障食品安全，维护食品行业的健康发展，必须从食品检测技术入手，将各种风险、隐患扼杀在源头。食品检测行业应着重进行科技研发和创新，从现有的生物技术入手，开发出更多的食品检测技术，取代成本造价高且不实用、检测效率过低以及准确性差的检测技术。只有检测技术的灵敏度更高、效率更高，才能保证食品检测结果的准确性和稳定性。推动食品检测行业快速发展就是保障人们的饮食安全和身体健康。此外，除了科研人员的努力付出，还需相关部门在政策扶持、技术引进等方面加大帮扶力度，为食品检测科技研发工作奠定坚实的基础，具体发展趋势主要包括以下3个方面。

5.1 高效化

目前，我国食品品种繁多，检验人员面临着大量的工作任务，这就要求相关部门在降低工作量的同时，还要保证食品工业的长期发展。在提高检验效率的同时，还要确保食品检验工作的质量，使各项指标符合相应的要求。在检测食品中的有害物质时，应尽量降低其对人体的危害，以进一步提高食品检验的质量。

5.2 多元化

随着工业化的发展，环境污染问题日益突出，大气、水污染以及土壤污染日益突出，食品质量安全问题时有发生，对人们的身体健康和生命安全造成了极大的影响。在这样的大环境下，对食品检验工作的需求也越来越大，检验人员必须运用先进的生物技术来保证食品检验工作的精确性，同时保障食品的安全性。另外，在进行生物技术革新时，应注重增强抗干扰能力，提高检测精度。随着食品检验的不断变化，生物技术也必须与时俱进，不断创新，提高检验工作的针对性和质量，从而保证食品的安全。

5.3 灵敏化

随着科技的飞速发展，生物技术也在不断地创新和发展，在食品检验方面的敏感度也会越来越高。通过对食品中的农药残留量和污染物进行相关检测，可以提高检测技术的灵敏度，以保证食品的质量。当前，人们越来越关注食品的品质，在此背景下，相关部门必须加快生物技术的创新，以提高食品检验的敏感性和质量。

6 结语

生物技术在食品检测中发挥着重要作用，学科科学只有和实际生产生活紧密相连，才能充分发挥科研结果的重要价值和意义。对于食品检测技术研发工作来说，要从生物学的角度出发，根据变质食品内部生物环境和生物体的特性，反向推导找到准确性更强、灵敏度更高、效率更快的检测技术，有效保障人们的食品安全。