隨著自然生產(chǎn)方式的減少，工業(yè)化比重逐漸增加，食品原料在生產(chǎn)、貯存、運輸、加工等過程中自覺或不自覺地會引入一些污染物，這給食品安全帶來越來越多的不安全因素，與食品安全密切相關(guān)的食品污染物，主要包括微生物、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素、重金屬等。

食品安全問題不但嚴重影響了國民的飲食健康，而且阻礙了我國農(nóng)產(chǎn)品和食品的出口貿(mào)易，我國每年都有大批出口食品因農(nóng)藥殘留、添加劑、雜質(zhì)、微生物污染而受到影響或被國外扣留，這不僅對人民的健康造成危害，而且對我國的經(jīng)濟造成巨大損失，有損于我國食品產(chǎn)業(yè)的信譽。因此，降低食品化學(xué)污染程度，防止污染物隨食品進入人體，是提高食品安全性的重要環(huán)節(jié)之一。要保障食品安全，只有加強基礎(chǔ)性的食品安全研究，特別是快速檢測技術(shù)的研究，才能適應(yīng)新形勢下對食品安全的要求。

一、影響食品安全的問題

1.         農(nóng)藥污染

我國是農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國，農(nóng)藥的污染和殘留已構(gòu)成對環(huán)境和人類健康的嚴重威脅。有機氯是我國zui大規(guī)模使用的農(nóng)藥，其性質(zhì)穩(wěn)定，不易降解，高脂溶性，從1983年開始禁止生產(chǎn)和使用，其影響至今沒有消失。有機磷農(nóng)藥是我國現(xiàn)階段使用量zui大的農(nóng)藥，其在環(huán)境中降解快，殘毒低，一般認為在食品中的殘留很少，但在某些環(huán)境下也會有較長時間的殘存期，在糧食和經(jīng)濟作物中存在殘留超標現(xiàn)象，特別對生長周期短的蔬菜類食品，有機磷農(nóng)藥殘留超標現(xiàn)象突出；另外，氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是近年發(fā)展較快，用于農(nóng)業(yè)和日常生活的農(nóng)藥，具有、低毒、低殘留的特點，但使用不當仍存在嚴重污染的危險。

2.         獸藥及飼料添加劑造成的動物性食品污染

隨著集約化畜牧業(yè)的發(fā)展，獸藥的使用范圍也在擴大，有的藥物如抗生素、磺胺、激素等廣泛用于促進肉用畜的生長，減少發(fā)病率和提高飼料利用率。獸藥的廣泛運用，帶來的不僅是畜牧業(yè)的增產(chǎn)，也帶來了獸藥的殘留，藥物殘留也是引發(fā)貿(mào)易中非貿(mào)易性技術(shù)壁壘障礙的導(dǎo)火線，歐美各國之間的牛肉大戰(zhàn)就是因為動物性食品中藥物殘留引發(fā)的。

3.         重金屬污染

鉛――食品中的鉛污染主要來自食品生產(chǎn)加工中使用含鉛的化學(xué)添加劑；被鉛金屬污染的容器、包裝材料；工業(yè)三廢；農(nóng)業(yè)中使用含鉛等有害金屬農(nóng)藥等。

汞――人們所吸收的大部分的汞是甲基汞，主要是來自食用魚。

砷――砷及其化合物被機構(gòu)證明為致癌物。由于農(nóng)業(yè)上廣泛使用砷的化合物，特別是含砷農(nóng)藥的使用，使農(nóng)作物含砷量和從土壤中吸收砷的量加大，食用含砷的食品就容易造成中毒。

4.         食品添加劑污染

食品添加劑主要包括：著色劑、防腐劑、漂白劑、保藏劑、甜味劑、發(fā)色劑等，作為食品工業(yè)的重要組成，雖然只在食品中添加0.01％～0.1％，但對改善食品的色、香、味，調(diào)整食品的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高食品質(zhì)量檔次，改善食品加工條件，延長食品保質(zhì)期等，發(fā)揮著極其重要的作用。但長期（或超量）食用食品添加劑也會對人帶來危害。

5.         病原微生物及寄生蟲污染

沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、致病性大腸桿菌、李斯特氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、肉毒梭菌、耐熱耐酸菌、許多霉菌及其毒素污染以及弓形蟲、旋毛蟲、寄生蟲蟲卵等污染食品。

6.         食品包裝材料

塑料包裝材料：用于食品包裝的塑料本身無毒，它對食品的污染來源于其殘留的單體和一些添加劑。聚乙烯塑料的殘留物主要包括聚乙烯單體乙烯、低聚乙烯，乙烯單體有低毒；聚丙烯塑料殘留物主要是添加劑，由于其易老化，需要加入抗氧化劑和紫外吸收劑等，造成添加劑殘留污染。

紙和紙板包裝材料：紙和紙板包裝材料對食品的污染來源于著色劑、上膠劑、漂白劑中所含的甲醛和熒光物質(zhì)、包裝紙中的油墨污染、錫紙包裝中鉛含量超標等。

二、食品安全檢測技術(shù)

1.         樣品前處理

（1）    溶劑萃取法

這是一種zui常用、zui有效的方法，但當用溶劑提取樣品中的農(nóng)殘時，也會同時將許多的干擾雜質(zhì)引入分析體系。

（2）    柱層析法

柱層析法在處理基質(zhì)復(fù)雜的樣品時可以非常有效地將樣品中的被測組分與干擾組分分離，達到分離凈化的目的。常用的吸附劑有硅鎂吸附劑、硅酸、活性炭、硅藻土等。

（3）    固相萃取法（SPE）

固相萃取技術(shù)是目前常用的凈化手段。它根據(jù)液相分離、解析、濃縮等原理，使樣品溶液混合物通過柱子后，樣品中某一組組分保留在柱中，再選擇合適的溶劑把保留在柱中的組分洗脫下來，從而達到分離、凈化的目的。

（4）    無溶劑固相微萃取法（SPME）

SPME方法近幾年來在環(huán)境樣品的分析中得到了廣泛的應(yīng)用，它無需使用溶劑，是一種簡單、快速并且非常有效的樣品前處理手段。

（5）    基質(zhì)固相分散萃?。?/span>MSPDE）

MSPDE是一種嶄新的萃取技術(shù)。其基本操作是將試樣直接與反相填料研磨、混勻制成半固態(tài)裝柱淋洗，是簡單的提取凈化方法，適用于各種分子結(jié)構(gòu)和極性農(nóng)藥殘留的提取凈化，在蔬菜、水果的農(nóng)藥殘留檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。

（6）    超臨界流體萃取（SFE）

SFE是以超臨界流體代替各種溶劑來萃取樣品中待測組分的萃取方法。它是當前發(fā)展zui快的分析技術(shù)之一，具有zui快速、節(jié)約溶劑、避免污染、操作方便、安全等優(yōu)點。因此，這一技術(shù)在食品的農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用日益增多

（7）    分子印跡合成受體（MISR）

MISR的原理是首先使擬被印跡的分子或聚合物單體交聯(lián)，再將印跡分子從聚合物中提取出來，聚合物內(nèi)部就留下了被印跡分子的印跡。分子印跡技術(shù)可用于藥物、激素、蛋白質(zhì)、農(nóng)藥、氨基酸、多肽碳水化合物、輔酶、甾醇、涂料、金屬離子等各種化合物的分離工作。

（8）    生物傳感器技術(shù)

生物傳感器是一類以生物材料為敏感識別元件，將化學(xué)量轉(zhuǎn)化為其他可測定的物理量（如電流、電壓、光、熱等）的裝置。其特點是集生物化學(xué)、生物工程、電化學(xué)、材料科學(xué)和微型制造技術(shù)為于一體，是一個典型的多學(xué)科交叉產(chǎn)物。目前用于農(nóng)藥殘留檢測的生物傳感器類型有安培型電極、電位型電極、電壓生物傳感器和光纖生物傳感器等。

2.         儀器分析

（1）    氣象色譜（GC）

毛細管氣象色譜已廣泛應(yīng)用于農(nóng)獸殘分析中。毛細管柱在分離能力、靈敏度、分析速度以及色譜柱的相對惰性等方面都比填充柱*，而且操作方便。一次色譜分析可以分離檢測近300個組分，分離效率非常高，檢測限可以達到ug/kg到ng/kg甚至更低水平，*可以滿足大多數(shù)農(nóng)獸殘分析的要求。

（2）    氣象色譜－質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）

氣象色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟。通過四極桿質(zhì)譜儀的選擇性離子檢測（SIM）、離子阱技術(shù)的選擇離子儲存技術(shù)（SIS）進行污染物的定性。對低含量、背景干擾嚴重、難以定性分析的化合物采用串聯(lián)質(zhì)譜非方式分析，可以獲得很好的檢測效果。其主要特點是在提高分析能力的基礎(chǔ)上提供足夠的結(jié)構(gòu)信息，用于結(jié)構(gòu)的定性。

（3）    液相色譜（HPLC）

對熱不穩(wěn)定和大分子農(nóng)獸藥殘留特別是獸藥殘留及食品添加劑的分析檢測方面，液相色譜得到了廣泛的應(yīng)用。

（4）    液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）

現(xiàn)在，一種熱噴霧和粒子流式接口技術(shù)把LC和MS聯(lián)接起來，成功地用于分析那些對熱不穩(wěn)定、分子量較大而難以用GC-MS分析的化合物。LC-MS具有良好的靈敏度和選擇性、幾乎通用的多殘留檢測能力，以及進行陽性結(jié)果的在線確證和簡化樣品檢測前凈化過程等優(yōu)點。

（5）    超臨界流體色譜（SFC）

典型的SFC流程主要包括3個部分：高壓流動相輸送系統(tǒng)、色譜分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。SFC彌補了GC 和HPLC各自的不足，適用于分析熱不穩(wěn)定而HPLC又不易分析的化合物。許多在GC或HPLC上需要經(jīng)過衍生化才能分析的農(nóng)藥，都可以用SFC直接測定。

（6）    酶免疫分析（EIA）

免疫分析法是以抗原和抗體特異性結(jié)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。農(nóng)藥殘留檢測中zui常用的是酶免疫法（EIA）。IEA具有特異性強、靈敏度高、方便快速、分析容量大、分析成本低、安全可靠等優(yōu)點。

（7）    毛細管電泳（CE）

CE的工作原理是使用毛細管柱內(nèi)的不同帶電粒子在高壓場作用下以不同的速度在背景緩沖液中定向遷移，從而進行分離。具有靈敏度高、耗資少、樣品消耗量很小、分離柱效高、使用方便等優(yōu)點。

（8）    生物傳感器

近些年，利用農(nóng)藥對靶標酶（如乙酰膽堿酯酶）活性的抑制作用研制的酶傳感器，以及利用農(nóng)藥與特異性抗體結(jié)合反應(yīng)研制的免疫傳感器，在食品殘留農(nóng)藥的檢測中得到廣泛的應(yīng)用。目前，生物傳感器存在的主要問題是結(jié)果的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和使用壽命。

3.         快速檢測方法

（1）    微生物的快速檢測方法

a、   即用型紙片法

3M公司的Perrifilm^TM Plate系列微生物測試片，可分別檢測菌落總數(shù)、大腸菌群計數(shù)、霉菌和酵母計數(shù)；由RCP Scientific Inc公司開發(fā)上市的Regdigel系列，除上述項目外還有檢測乳桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌的產(chǎn)品。這兩個系列的產(chǎn)品與傳統(tǒng)檢測方法之間的相關(guān)性非常好。

b、   選擇、鑒定用培養(yǎng)基法

在培養(yǎng)基中加入特異性的生化反應(yīng)底物、抗體、熒光反應(yīng)底物、酶反應(yīng)底物等，可使目標培養(yǎng)物的選擇、分離、鑒定一次性完成。

c、    免疫學(xué)技術(shù)

免疫學(xué)技術(shù)通過抗原和抗體的特異性結(jié)合反應(yīng)，再輔以免疫放入技術(shù)來鑒別細菌。免疫方法的優(yōu)點是樣品在進行選擇性增菌后，不需要分析，即可采用免疫技術(shù)進行篩選，因此節(jié)約人力時間，滿足快速檢測的要求。

d、   生物化學(xué)技術(shù)

PCR技術(shù)——PCR技術(shù)采用體外酶促反應(yīng)合成特異性DNA片段，再通過擴增產(chǎn)物來識別細菌。由于PCR靈敏度高，理論上可以檢出一個細菌的拷貝基因，因此在細菌的檢測中只需短時間增菌甚至不增菌，即可通過PCR進行篩選，節(jié)約了大量時間。

基因探針技術(shù)——基因探針技術(shù)利用具有同源性序列的核酸單鏈在適當條件下互補形成穩(wěn)定的DNA-RNA或DNA-DNA鏈的原理，采用高度特異性基因片段制備基因探針來識別細菌。

（2）    農(nóng)藥殘留的快速檢測

a、   酶免疫分析技術(shù)

免疫分析是基于抗原抗體特異性識別和結(jié)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。應(yīng)用免疫學(xué)進行農(nóng)殘快速檢測的研究非常活躍，尤其酶免疫分析技術(shù)取得較大進展，此方法靈敏度高，特異性強、成本低、簡便快速、自動化程度高、檢測方法多樣和安全。已研制出幾十種農(nóng)藥的酶免疫檢測試劑盒，包括有機磷、氨基甲酸酯類、硫代氨基甲酸酯類、有機氯類、三嗪類、擬除蟲菊酯類及酰胺類等。

b、   酶活性抑制技術(shù)

乙酰膽堿酯酶水解后，水解產(chǎn)物可與顯色劑反應(yīng)產(chǎn)生顏色，有機磷及氨基甲酸酯類農(nóng)藥對乙酰膽堿酯酶的特異性抑制作用，使它不能水解，從而無顯色反應(yīng)。依據(jù)此原理，已研制出多種方法，如速測卡法、速測片法、農(nóng)藥殘留分光光度法、電化學(xué)生物傳感器法。目前市場上應(yīng)用zui多的是農(nóng)藥速測卡法，此方法操作簡便、不需要配制試劑、不需要儀器、產(chǎn)品攜帶方便，特別適合用于對農(nóng)貿(mào)市場上的蔬菜進行初篩。

c、    化學(xué)方法

有機磷農(nóng)藥（磷酸酯、二硫代酸酯、磷酰胺）在金屬離子催化作用下水解為磷酸與醇，水解產(chǎn)物與顯色劑反應(yīng)，使顯色劑的紫紅色褪去變成無色。本方法的優(yōu)點是使用化學(xué)反應(yīng)，避免了因使用酶而不穩(wěn)定、不易保存等問題。

（3）    毒素、獸藥殘留的快速檢測

a、   酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELISA）

ELISA測定法是利用標記物的酶催化底物的顯色反應(yīng)來反映抗原抗體的結(jié)合過程，將酶催化底物的靈敏性和抗原抗體的特異性相結(jié)合。該法的優(yōu)點是：可以通過顏色來快速做定性結(jié)果分析，特異性強、靈敏度高，酶標板上一次可做多份樣品檢測。

b、   免疫親和柱技術(shù)

生物大分子具有能和某些相對應(yīng)的專一分子可逆結(jié)合的特點，這種結(jié)合是專一的，而且又是可逆的。當把可親和的一對分子的一方固定在固定相時，另一方隨流動相流過固定相，雙方即專一性地結(jié)合成復(fù)合物，然后利用親和吸附劑的可逆性，通過特定的洗脫劑洗脫，可以達到分離、純化與固定相有特異親和能力的某種物質(zhì)，然后用熒光計、紫外線燈作為檢測工具進行分析。

（4）    金屬毒物的快速檢測

a、   微波溶樣技術(shù)

金屬與一些無機鹽類毒物是小分子物質(zhì)，不可能象微生物一樣用免疫技術(shù)或分子生物學(xué)技術(shù)進行檢測，它們主要是應(yīng)用化學(xué)方法來檢測。微波溶樣技術(shù)與快速分析儀器相結(jié)合使食品中金屬毒物的快速檢測得到了新的發(fā)展，微波溶樣的優(yōu)點是分解樣品速度快、消化試劑用量少、待測物不易揮發(fā)、消化溫度低、空白值低。

b、   試紙比色法

試紙比色法就是把化學(xué)反應(yīng)從試管中移到濾紙上，其本質(zhì)都是利用迅速產(chǎn)生明顯顏色變化的化學(xué)反應(yīng)定性或定量檢測待測物，通過與標準比色卡比較，進行目視定性或半定量分析。