现代生物检测技术在食品检验中的应用研究

在全球范围内，食品安全问题正受到越来越多的关注。从三聚氰胺奶粉事件到瘦肉精猪肉事件，一系列食品安全事件的发生，让人们对食品质量的担忧与日俱增。确保食品安全不仅关系到消费者的身体健康和生命安全，也影响着食品行业的可持续发展以及社会的稳定和谐。而食品检测技术作为保障食品安全的重要手段，其精准性、灵敏度和时效性直接决定了食品安全监管的效果。传统的食品检测方法在面对日益复杂的食品安全问题时，逐渐暴露出一些局限性，如检测周期长、灵敏度低、特异性差等。因此，研发和应用更加高效、精准的现代生物检测技术，成为了提升食品检验水平、保障食品安全的关键所在。

一、现代生物检测技术的基本原理与应用

（一）PCR 技术

PCR（聚合酶链式反应）技术的基本原理是基于 DNA 的半保留复制特性，通过设计特定的引物，在体外对目标 DNA 片段进行大量扩增。其操作流程主要包括模板 DNA 的提取、引物设计与合成、PCR 反应体系的构建、循环扩增以及产物的检测与分析。在食品检验中，PCR 技术有着广泛的应用。在畜禽肉产品病原微生物检测方面，它可以快速、准确地检测出沙门氏菌、大肠杆菌O157:H7 等致病微生物 [1]。例如，在对鸡肉产品进行检测时，通过提取微生物的 DNA，利用特异性引物进行 PCR 扩增，能够在短时间内确定样品中是否含有这些病原微生物，为畜禽肉产品的安全监管提供了有力的技术支持。在转基因食品成分鉴定中，PCR 技术可以检测出食品中是否含有转基因成分以及转基因的具体类型。通过设计针对转基因片段的特异性引物，对食品 DNA 进行扩增和检测，能够准确判断食品是否为转基因食品，这对于保障消费者的知情权和选择权具有重要意义。

（二）免疫学检测技术

免疫学检测技术的原理是利用抗原与抗体之间的特异性结合反应来进行检测。抗体能够特异性地识别并结合相应的抗原，通过标记抗体或抗原，再结合相应的检测方法，就可以对目标物质进行定性或定量分析。常见的免疫学检测技术包括酶联免疫吸附测定（ELISA）、免疫荧光技术等。ELISA 技术的操作流程主要包括包被抗原或抗体、封闭、加样、加酶标抗体、显色和测定吸光度等步骤。在食品检验领域，免疫学检测技术主要应用于农药残留和兽药残留的检测。例如，在蔬菜和水果的农药残留检测中，利用针对特定农药的抗体，通过ELISA 技术可以快速检测出样品中农药的残留量[2]。

（三）生物芯片技术

生物芯片技术是将大量的生物分子，如 DNA、蛋白质、细胞等，有序地固定在固相载体上，形成微型生物分析系统。其基本原理是利用生物分子之间的特异性相互作用，如 DNA 杂交、抗原 - 抗体结合等，来进行高通量的检测和分析 [3]。在食品检验中，生物芯片技术主要用于食品中多种病原微生物的同时检测以及食品成分的多指标分析。例如，在对复杂的食品样品进行检测时，利用生物芯片技术可以同时检测出样品中是否含有多种病原微生物，如沙门氏菌、李斯特菌、金黄色葡萄球菌等，避免了传统方法需要对每种微生物分别进行检测的繁琐过程。

（四）胶体金免疫层析技术

胶体金免疫层析技术是以胶体金作为标记物，结合免疫层析的原理来进行检测的一种技术。其基本原理是将特异性的抗体固定在层析膜上，当样品滴加到层析膜的一端时，样品中的目标抗原会与胶体金标记的抗体结合，形成抗原-抗体- 胶体金复合物，然后随着样品的流动，在层析膜上移动[4]。在食品检验中，胶体金免疫层析技术主要用于食品中快速检测农药残留、兽药残留和微生物毒素等。例如，在蔬菜市场的现场检测中，利用胶体金免疫层析试纸条可以快速检测出蔬菜中是否含有有机磷类农药残留，只需几分钟就能得到检测结果，为农产品的快速筛查提供了便捷的手段。

（五）生物传感器技术

生物传感器技术是将生物识别元件（如酶、抗体、核酸等）与物理或化学换能器相结合，构成的一种分析检测装置。其基本原理是生物识别元件与目标物质发生特异性结合，引起换能器的物理或化学性质发生变化，在食品检验中，生物传感器技术主要应用于食品中有害成分的实时监测和在线检测。例如，在食品加工过程中，利用生物传感器可以实时监测食品中的微生物含量、营养成分变化等，及时调整加工工艺，确保食品的质量安全。

二、现代生物检测技术与传统检测方法的对比分析

传统的食品检测方法主要包括化学分析法、光谱分析法等。化学分析法需要进行复杂的样品前处理，检测周期长，而且灵敏度和特异性相对较低，难以满足现代食品安全检测的需求。光谱分析法虽然具有一定的检测速度，但对于一些痕量物质的检测效果不佳，而且容易受到样品基质的干扰。与传统检测方法相比，现代生物检测技术具有明显的优势。现代生物检测技术的检测效率高，能够在短时间内完成对大量样品的检测，如 PCR 技术和生物芯片技术可以在几个小时内完成检测，而传统方法可能需要几天甚至更长时间。

三、现代生物检测技术在食品检验中应用的现存挑战

尽管现代生物检测技术在食品检验中展现出了显著的应用价值，但在实际推广应用过程中仍面临着一些挑战。首先，检测成本较高是一个重要问题。一些现代生物检测技术，如生物芯片技术和生物传感器技术，需要昂贵的仪器设备和试剂，这增加了检测成本，限制了其在基层食品检测机构的普及应用。其次，操作流程相对复杂，一些技术如 PCR 技术需要专业的技术人员进行操作，对操作人员的技术水平要求较高，这也在一定程度上制约了其广泛应用。此外，技术标准体系建设不完善，不同检测方法之间的标准不统一，导致检测结果的可比性和可靠性受到影响。

四、未来发展方向

为了进一步推动现代生物检测技术在食品检验中的应用，未来需要着力解决现存的挑战。首先，应加大研发投入，优化检测成本和操作流程。通过技术创新，降低仪器设备和试剂的成本，同时简化操作步骤，提高检测技术的易用性，使其更适合基层检测机构使用。其次，加强技术标准体系建设，制定统一的检测标准和规范，确保检测结果的准确性和可比性。此外，还应加强技术培训，提高检测人员的专业水平，为现代生物检测技术的推广应用提供人才支持。

综上所述，现代生物检测技术为食品检验提供高效精准方案，助力风险防控。但需突破成本、标准等瓶颈。未来优化技术、完善体系，可提升应用深度，为食品安全筑牢技术防线，守护公众健康。

参考文献：

[1] 张静 . 生物检测技术在现代食品检验检测中的应用 [J]. 中国食品工业 ,2024,(24):105-107.

[2] 姜在寿 . 生物检测技术在现代食品检验检测中的实践研究 [J]. 中外食品工业 ,2024,(09):89-91.

[3] 王涛 . 现代生物检测技术在食品检验中的发展趋势 [J]. 中国质量监管 ,2023,(07):100-101.

[4] 陈瑞娟 . 生物检测技术在现代食品检验检测中的应用探讨 [J]. 现代食品 ,2023,29(04):189-191.

简介：吴梦柯；1995.02 ；女 籍贯：河南省商丘市民权县 职称和学历：助理工程师；硕士研究生 研究方向或专业：植物学