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浅谈生物技术在食品分析中的应用

  随着生物技术的发展,人们已逐步认识到生物技术在食品分析中的重要作用,下面是小编搜集整理的一篇探究生物技术在食品分析应用的论文范文,供大家阅读参考。

  摘要:为了充分了解生物技术在食品分析中的作用,对近年来在食品分析中出现的生物芯片、生物传感器、免疫技术和酶法分析等新的生物技术进行了综述,介绍了这些方法的基本原理、主要特点及在食品分析中的应用,认为生物技术检测方法以其自身独特的优势在食品分析中显示出巨大的应用潜能,其应用几乎涉及到食品分析的各个方面,尤其能对许多过去难以检测的成分进行分析。

  关键词:生物技术;生物芯片;生物传感器;免疫;酶;食品分析

  食品分析是食物营养评价和食品加工过程中质量保证体系的一个重要组成部分,它始终贯穿于食物资源的开发、食品加工与销售的全过程。随着人们生活水平的提高,特别是我国加入W TO后,我国食品走向世界的关税壁垒将逐渐被技术壁垒所取代,一方面,食品的功能性和安全性将越来越受到重视,对其分析精度和检测限的要求越来越高;另一方面,作为食品生产企业和政府监管机构,对食品品质的控制则要求能实现现场无损检测和快速检测,而对分析精度和检测限的要求则相对较低。因此,食品分析技术正向着省时、省力、廉价、减少溶剂、减少环境污染、微型化和自动化方向发展。现对近年来在食品分析中出现的新生物技术作一简单介绍。

  1、生物芯片技术

  主要特点及其在食品分析中的应用。生物芯片技术具有可实现样品分析过程的连续化、集成化、微型化和信息化等特点,目前已应用于食品卫生检验、食品毒理学研究、分子水平上阐述食品营养机理和转基因食品的检测等多个领域;谏镄酒谟糜诨虮泶锓治黾暗鞍字始觳夥矫婢哂形蘅杀饶獾挠旁叫,结合了多门学科中的高新技术,因此,其优越性将会日趋明显,预计将会成为未来食品安全检测分析中的生力军。

  2、生物传感器技术

  2. 1、基本原理

  生物传感器是指把用固定化的生物体成分(酶、抗原、抗体或激素 )或生物体本身的细胞、细胞器、组织和器官等作为敏感元件的传感器。生物传感器技术是建立在细胞固定化和酶固定化技术基础之上的,它以生物分子去鉴别被测物,然后将生物分子所发生的物理变化或化学变化转化为相应的电信号并予以放大输出,从而得到相应的检测结果。

  2. 2、主要特点及其在食品分析中的应用

  由于生物传感器具有结构简单、体积小、响应速度快、样品用量少、可反复使用、灵敏度高、特异性好、不需要对被测组分进行分离和测定时不需另加试剂等特点,所以使用方便,有利于现场快速检测,故用生物传感器作为检测装置时主要应用在糖类、氨基酸类、有机酸和Vit等食品成分分析上,在食品添加剂 (亚硫酸盐、亚硝酸盐、甜味素和过氧化氢 )的分析、食品中细菌和病原菌的检测、食品鲜度的检测、食品滋气味及成熟度的检测等领域中也有应用。在未来知识经济发展中,生物传感器技术是介于信息技术和生物技术之间的新增长点,正逐渐变为在线检测的主要手段,在食品分析中有着广泛的应用前景。

  3、免疫分析技术

  3. 1、基本原理

  免疫分析技术是指利用抗原抗体间的特异性反应为基础,结合各种定量信号方法来对某种物质进行定性或定量测定的一种技术,是一类高灵敏度、高特异性检测技术的统称,广泛应用于各行业。该类技术的基本原理相同,仅标记物质不同,最终测定所发出的信号不同。根据文献报道,具有推广价值或已广泛应用的有放射免疫分析、荧光免疫技术、酶联免疫检测技术、发光免疫分析技术、免疫电镜技术和胶体金免疫标记技术等。

  3. 2、主要特点及其在食品分析中的应用

  免疫分析技术具有高特异性、高灵敏性、操作简便安全无污染、干扰小和再现性好等特点,现已广泛应用在食品中微生物 (如沙门氏菌 )的检测、食品中的抗生素和激素的检测、食品中的真菌毒素检测、食品中的除草剂和杀虫剂等农药残留检测、食品中的营养素 (如蛋白质 )的检测等项目,市场上已有部分商品化的试剂盒供应。目前几乎所有的常用兽药都建立了免疫检测方法,大部分已成功的运用在动物性食品中兽药残留的检测,随着分析技术自身的优势和方法上的不断完善,尤其是制备更加特异的单克隆抗体或功能更加完备的重组单链抗体,以及免疫传感器技术和芯片技术的日臻完善,免疫分析技术在食品安全快速检测领域将发挥愈来愈重要的作用。

  4、酶法分析技术

  4. 1、基本原理和方法

  酶分析法在食品分析中的应用主要有两个方面:一是以酶为分析对象,根据需要对食品加工过程中所使用的酶和食品样品中所含的酶进行酶的含量或活力的测定;二是利用酶的特点,以酶作为分析工具或分析试剂,用于测定食品样品中用一般化学法难于测定的物质。随着技术的发展,现已出现多酶偶联测定法、利用辅酶作用或抑制剂作用测定法、通过酶反应循环系统的高灵敏度测定法、酶标免疫检测法和放射性同位素测定法等新方法。

  4. 2、主要特点及其在食品分析中的应用

  与其它分析方法相比,酶法分析最大的特点和优点就是它的特异性强,对样品不需要进行复杂的预处理。此外,由于酶的催化效率高,酶反应大多比较迅速,故酶法分析速度快。酶法分析已应用在食品中葡萄糖的定量分析、食品中无机金属离子的测定、食品中Vit的测定、食品中农药残留的检测、食品中嘌呤和核苷酸的检测及食品中毒素检测等领域,并且酶法分析正朝着方便快速等方向发展,如将酶制成酶电极,直接测定,省去试剂配制和标准曲线的制作等步骤。目前已实际应用在分析中的酶电极有L -氨基酸氧化酶电极、过氧化物酶电极和脲酶电极等。

  5、结束语

  随着生物技术的发展,人们已逐步认识到生物技术在食品分析中的重要作用。生物技术检测方法以其自身独特的优势在食品分析中显示出巨大的应用潜能,其应用几乎涉及到食品分析的各个方面,包括食品的品质评价、食品的质量监督、生产过程的质量监控及食品科学研究等,尤其是它能够对许多过去难于检测的成分进行分析。目前由于各种条件的限制,生物技术在食品分析中的应用还不普及,随着科学技术的不断发展,在不久的将来,生物技术在食品分析中将占有越来越重要的地位。

  参考文献

  [1]孙秀兰,等.生物芯片技术与食品分析[J].生物技术通报,2010, 4: 22 - 25.

  [2]刘荣,徐致远,李保国等.生物传感器在食品分析检测中的应用[J].乳业科学与技术, 2008, 115 (6) : 246 – 249


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