食品分析与检验新技术-生物传感器技术
食品分析中生物技术应用
浅析食品分析中生物技术的应用探讨摘要：为了进一步了解食品分析中生物技术的作用，本文章对近年来出现在食品分析中的生物芯片，生物传感器，免疫技术及酶法分析等新兴的生物技术作出了综述，对这些方法的主要特点，基本原理和他们在食品分析中的应用进行了介绍，并且认为生物技术检测方法在食品分析中凭借自身特有的优势显示出极大的应用潜能，它的应用在食品分析的很多方面都有涉及，尤其是分析过去许多检测难度较大的成分。
关键词：食品分析生物技术生物芯片生物传感器免疫酶随着我国经济飞速发展，人们生活水平的日益提高，与人们息息相关的食品安全问题日益受到国家的重视。
各种新兴设备、新的科学技术正逐步运用在食品安全检测中，其中生物技术在食品安全检测中的运用尤为广泛，生物技术不仅提高了食品安全检测的精确度，也在一定程度上使得过去许多难以检测的成分得以检测，并且为食品安全检测开拓了新的方向。
一、生物芯片技术概述1、基本原理20世纪90年代兴起的生物芯片技术是一种新兴的微量分析技术，它综合了免疫学、分子生物学、微机械学、微电子学、计算机、化学和物理等多种技术。
生物芯片这个概念最初是来源于计算机概念，最早由美国affymetrix公司提出，又称基因芯片或dna芯片等。
目前主要开发了基因芯片，芯片微缩实验室和蛋白质芯片这3种产品。
即在大约l一2cm2的玻璃片或硅片片基上，按特定方式将许多生物探针（基因片段，基因探针，抗原和抗体）固定，形成一种具有反应作用的微阵列，微阵列与样品发生作用后，通过光学仪器和扫描仪对数据进行收集和分析，使不连续的生命科学研究的分析过程得以在芯片上集中完成。
其基本流程有构建方阵，制备样品，检测和分析生物分子相互作用及结果。
2、在食品分析中的应用生物芯片技术可以实现食品分析过程的连续化、微型化、集成化和信息化，目前已经应用于食物卫生检测、转基因食品检测和食品毒理学研究等多个领域。
由于生物芯片结合了多门学科中的先进技术，在基因表达分析和蛋白质检测等方面具有无与伦比的优越性，因此它很有可能在未来的食品安全检测中发挥主力军的作用。
食品安全与食品营养成分的检测技术
食品安全与食品营养成分的检测技术食品安全和食品营养成分的检测技术在现代社会中起着重要的作用。
随着食品行业的发展和人们对于食品质量和安全性的要求越来越高，食品检测技术的应用也变得愈发重要。
本文将介绍食品安全检测技术以及食品营养成分的检测技术，并探讨其对于社会的影响。
一、食品安全检测技术食品安全是人们非常关注的问题，因为食品安全问题关系到人们的生命和健康。
食品安全检测技术的应用可以帮助人们判断食品是否安全，检测食品中是否存在有害物质或者微生物，以及是否达到食品质量标准。
1.1 传统的食品安全检测方法早期食品安全检测主要通过感官检验和化学测试来进行。
感官检验是通过观察食物的外观、气味和口感等来判断其是否安全。
化学测试是利用化学方法检测食品中是否存在有害物质或者添加剂。
然而，这些传统的方法存在着诸多的局限性，如检测结果可能受到人为因素的干扰，准确性和可靠性有待提高。
1.2 现代食品安全检测技术随着科技的发展，现代食品安全检测技术应运而生。
现代技术可以更加准确地检测食品中的有害物质和微生物，提高检测效率和准确性。
常见的现代食品安全检测技术包括：1.2.1 核酸检测技术核酸检测技术是通过分析食品中的DNA或RNA来确定其中是否存在有害物质或者微生物。
这种技术可以高度准确地检测食品中的病原体、转基因成分等，对于提高食品安全性具有重要意义。
1.2.2 光谱技术光谱技术是利用物质对光的吸收、散射或发射特性进行分析和检测的方法。
近红外光谱技术、红外光谱技术和拉曼光谱技术等都可以应用于食品安全检测。
这些技术可以非破坏性地对食品进行检测，且具有快速、高效、准确和可靠的特性。
1.2.3 生物传感器技术生物传感器技术是将生物材料和传感器相结合的一种检测方法。
通过监测生物体与特定物质之间相互作用所产生的电流、振动或发光等信号，可以判断食品中是否存在有害物质。
生物传感器技术具有高灵敏度、低成本和快速反应的特点。
二、食品营养成分的检测技术食品的营养成分对于人体健康和发展具有重要的作用。
生物检测技术在食品检验中的应用
生物检测技术在食品检验中的应用随着社会经济的快速发展，人们对于物质条件提出了更高的要求，更加重视身体健康，而食品安全是影响人们身体健康的重要因素，受到人们的广泛关注。
受到社会环境的影响，出现了大量的劣质产品，对人们的身体健康产生了严重危害。
要想加强食品安全的控制工作，就要采取更加高效的监测方法，通过合理的检验和测试，为食品质量控制提供帮助。
生物检测技术具有较多应用优势，已经成为主流的食品检验方法，具有广阔的发展前景。
1生物检测技术在食品检验中的意义食品检测方法较多，常用的方法有物理检测方法、化学校测方法、仪器检验法等等，容易受各种因素的干扰，最后影响检测结果的精度，无法食品质量控制提供最为精准的检测结果。
随着生物检测技术的出现，更好的解决了这一难题，具有更高的检测精度。
生物检测技术是应用生物材料的某种化学物质，根据自身的反应可以有效地进行特异的识别能力，这对于检测食品中的污染物具有很好的效果，在当前的食品检测中生物检测技术是重点的研究内容。
生物检测技术因其优势特点，广泛被应用于食品的质量控制与检测中，促进了食品质量控制和生产的新领域发展。
在使用过程中有很强的灵活性，在食品的检测过程中具有很好的灵敏度与精准度，可以迅速检测食品，并有效贯穿食品检测的整个过程。
随着科技水平的不断提高，该技术会向着更好的方向发展。
2生物检测技术在食品检验中的应用2.1生物酶技术在食品检测中，检测的技术人员会选用生物酶对需要检测的食品进行全面的分析与检测，这一技术的使用也越来越多，运用这种技术可以很快地检测出食品所含的农药等有害物质，而且特点很显著。
在对食品的检测中，酶联免疫检测技术具有很强的优势与作用，它是充分地结合了酶和免疫学而研究出一套新型的检测方式，在检测食品时，这种技术具有很轻的灵活性和较多的选择性，特别是对农副产品的检测过程中，这一技术可以很好地检测中食品中所含农药等有害物质的含量。
2.2PCR技术PCR技术也是利用生物酶技术的具体内容和特点，进行研究分析的新型检测方法，也可以理解为是不同生物酶的应用。
生物传感器技术及其应用
•
在医学领域中的应用
• 生物传感技术因为专一、灵敏、响应快等特点 • 为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便 • 的新型方法，具有广泛的应用前景。 • zeng等将白血病单克隆抗体通过纳米金一蛋白A (Gold NanopaIticle—labeled Protein A)固定在晶 体表面，研制出临床检测急性白血病的石英晶体微 天平免疫传感器，传感器为2×2型探针，经过技术 改进的传感器能在5min内迅速检测出白血病样品， 并可以动态地监测免疫反应过程。 •
生物感应器技术简介
生物传感器起源于20世纪中期，1962年，Clark 和Lyons首次把嫁接酶法和离子敏感氧电极技术结合， 研制了测定葡萄糖含量的酶电极，开创了生物传感器研 究的先河。7O年代中期开始，生物传感器不再局限于生 物反应的电化学过程，而是根据生物学反应中产生的各 种信息(如热效应、光效应、场效应和质量变化等)来设 计各种精密的探测装置。9O年代后生物传感器的市场开 发获得显著成绩，以表面等离子体和生物芯片为代表的 生物亲和传感器技术成为生物传感器发展的又一高潮。 经过30多年的不断发展，生物传感器技术现已广泛应用 在环境监测、食品分析、医疗保健、医药和军事医学等 方面。
•
生物传感器的分类及原理
• 分类 • 根据传感器输出信号的产生方式：亲和型生物传感器、 代谢型生物传感器、催化型生物传感器。 • 根据生物传感器中信号检测器（分子识别元件）上的 敏感物质分类：生物传感器可分酶传感器、微生物传 感器、组织传感器、细胞及细胞器传感器、基因传感 器、免疫传感器等。 • 根据生物传感器的信号转换器分类：电化学生物传感 器、半导体生物传感器、热学型生物传感器、光学型 生物传感器、声学型生物传感器等。 • 根据检测对象的多少：以单一化学物质为检测对象的 单功能型生物传感器和同时检测微量多种化学物质的 多功能型生物传感器。 • 根据生物传感器的用途：免疫传感器、药物传感器等。
生物检测技术在现代食品检验检测中的应用
生物检测技术在现代食品检验检测中的应用摘要:随着我国社会的不断发展，国民对食品安全问题给予了高度关注，所以需要对现代食品检验检测工作进行全面分析，并且要引入更多合理的检测技术，进而提高现代食品检验检测工作质量。
生物检测技术在食品检测中的应用较为广泛，并且取得了良好的应用效果，基于此，本文则通过分析现代生物检测技术的应用价值以及相关检测技术，探究其在食品检测过程中的具体应用过程。
关键词:生物检测技术食品检验安全引言:当前因为人们的生活水平在不断提升，所以对食品安全问题的关注度越来越高。
为了保证人们的生命安全，必须要对食品质量安全问题给予高度关注，并且要加强对相关检测技术的研究力度。
同时对于食品行业来说，应该对质量进行全面的控制，进而为促进企业的可持续发展奠定良好的基础。
一、生物检测技术应用价值分析当前生物检测技术在现代食品检验检测过程中具有较高的应用价值，其主要体现在以下几个方面。
首先与传统的检测方式相比生物检测技术受到的局限性相对较小，并且能够避免对食品样品造成一定的破坏，所以广泛应用在了食品检验和检测的过程中。
其次食品一般来源于动植物利用生物检测技术，可以以其自身特异性的识别功能，提高相应的检测效果，并且还可以对污染物进行针对性的检测和分析，进而增加了食品检测效率。
最后生物检测技术具有较大的应用潜能，尤其是在质量监督和食品科学研究等领域应用相对较广，同时生物检测技术的种类较多并且选择性也相对较多，因此可以提高其整体的检测灵敏性和检测效率。
在现代食品检验检测过程中，生物检测技术的应用越来越广泛，并且已经逐渐取代了传统的物理检测技术和化学检测技术，所以需要对生物检测技术的相关技术种类进行全面分析。
二、生物检测技术种类分析1.生物传感器检测技术生物传感器检测技术的应用优势是灵敏度相对较高，并且整体的检测速率快，操作流程较为简单便捷，属于现阶段新型的检测技术之一，其主要的检测原理是首先要选择相应的活性物质，例如DNA以及抗体和抗原等，然后经过相关处理流程可以成为分子识别元件，进而通过对特异性进行全面的分析，能够明确其具体的检测数据。
生物传感器及其在食品检测中的应用进展
生物传感器及其在食品检测中的应用进展[摘要]随着人们对食品安全重视程度的不断加大，食品安全检测发展十分迅速。
在食品安全检测中，传感器检测技术是一项快捷、灵敏以及低廉的食品安全检测技术，由于其存在如上优点，生物传感器已经逐渐发展成为农副产品质量快速检测与鉴定的一个研究重点。
本文主要基于生物传感器的基本概念、基本工作原理，着重阐述了生物传感器发展的三个阶段，综述了生物传感器在食品安全检测之中的应用情况，并对其未来的发展提出一些建议。
[关键词]生物传感器；食品安全检测；应用进展中图分类号：ts207文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0232-01现如今，我国的食品安全问题已经受到了社会的广泛关注与高度重视，常规的化学监测已经不能满足快速检测的要求。
更加快捷、简易、准确的快速检测方法完全符合现代食品安全检测的根本需求[1]。
生物传感器以其高选择性与可连续性监测等方面的突出优势，在食品安全检测过程中得到了较为广泛地应用，并收到了一致的好评[2]。
本文主要从生物传感器的基本概念及其基本的工作原理出发，主要对生物传感器发展的3个阶段进行了综述，并在此基础上提出了生物传感器的未来发展建议。
1 生物传感器简介1.1 定义生物传感器（biosensor）指的是以固定化生物活性物质（如酶、蛋白质、激素、dna、生物膜、微生物等）作敏感元件与适当物理或者化学换能器有机地结合起来而组成一种先进分析的检测装置[3]。
1.2 基本工资原理生物传感器的基本工作原理如下图1所示，即待测物质经过扩散作用进入分子识别元件，经过分子识别作用于分子识别元件特异性之间进行结合，发生生物化学反应，产生生物学信息通过相应的信号转换元件逐渐转换成为能够对光信号或者电信号进行定量处理，然后再经过电子测量仪进行放大、处理以及输出，即能够达到分析检测待测物质浓度之目的[4]。
图1 生物传感器的基本工作原理示意图1.3 生物传感器的特点同传统的分析方法之间进行比较，生物传感器检测装置体积较小、响应速度快、高选择性、高准确度以及高灵敏度等方面的特性，且能够实现连续在线检测；能够将样品之中被测组分的分离与检测统一为一个整体，使整个检测过程简便、迅捷，极易实现自动分析。
生物传感器在食品分析研究中的应用
在 线 监 控 。可 利 用 固 定 化微 生物 和氧 电极
构 成 测 定 醇 类 ［的 微 生 物 传 感 器 。 当 含 醇 ６ 】 的 样 品 溶 液 注 入 到 系 统 时 ， 乙 醇 透 过 透 气
抗 坏 血 酸 （ ） 广 泛 存 在 于 食 品 、 药 Ｖｃ 物 及 人 体 中 ， 是 维 持 人 体 生 命 的 重 要 成 分 之 一 。 它 的 测 定 一 般 采 用 比 色 法 、 流 动 注 射 光 度 法 、 荧 光 分 析 法 和 催 化 光 度 法 等 方 法 。 但 这 些 方 法 中 有 的 要 求 实 验 条 件 及 操
・
应 用研 究 ・
生物传感器在食品分析研究中的应用
李 其 祥 崔 宇 慧 伍林 向 东 栋 ４ ０８ ） ３ ０ １
（ 汉 科技大 学应用 化学 研究所 武
湖 北武 汉
［ 摘
要 Ｊ 物 传 感 器 具 有 高 选 择 性 、 响 应 快 、 操 作 简 单 、 携 带 方 便 、 适 合 于 现 场 检 测 等 优 点 ，使 得 其 在 食 品 成 分 分 析 、 生 产 在 生 食 品分 析 【 文献标识 码】 Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生 物 传 感 器 是 以 固 定 化 的 生 物 成 分 （ 、 蛋 白 质 、 ＤＮＡ 、 抗 体 、 抗 原 、 生 物 酶 膜 等 ） 或 生 物 体 本 身 （ 胞 、 微 生 物 、 组 细 织 等 ） 为 敏 感 材 料 、 与 适 当 的 化 学 换 能 器 相 结 合 产 生 的 一 种 快 速 检 测 各 种 物 理 、 化
胶 一凝胶 法固 定葡 萄糖 氧化 酶 （ ＧＯＤ） ，构
建 葡 萄 糖 生 物 传 感 器 ， 并 用 于 测 定 可 口 可 乐 中 的 葡 萄 糖 含 量 的 测 定 。 酶 传 感 器 具 有 较 好 的选 择 性 ， １ ４× １ ｍｏ／ ． ０ ｌ Ｌ尿 酸 、 抗 坏 血 酸 、６ ０倍 的 Ｌ苏 氨 酸 、 Ｌ 半 胱 氨 酸 以 及磷 酸 溶液 中 大量 存 在 的 Ｎ ａ ＨＰＯ 、 、
生物传感器的应用现状及发展前景
生物传感器的应用现状及发展前景Hessen was revised in January 2021生物传感器的应用现状及发展前景摘要：到来后，获取准确可靠的信息对现代化生产有着重大作用，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
其中生物传感器早已渗透到国民经济的各个部门如食品、制药、、、环境监测等方面。
生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。
随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。
生物传感器的研究开发，已成为世界科技发展的新热点。
相信不久的将来，生物传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
关键词：生物传感器、应用、前景一、传感器概述传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由和转换元件组成”。
随着的到来，世界开始进入。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
传感器早已渗透到工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等各个领域。
可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
由此可见，在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。
世界各国都十分重视这一领域的发展。
相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
生物传感器
2 环境监测
大气环境监测：二氧化硫是酸雨酸雾形 成的主要原因,传统的检测方法很复杂， 将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上,和 氧电极制成安培型生物传感器,可对酸雨 酸雾样品溶液进行检测，
硫化物的测定
硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土 壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧 性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器， 在pH=2.5、31℃时一周测量200余次,活 性保持不变,两周后活性降低20%，传感 器寿命为7天,其设备简单,成本低,操作 方便，
不同酶传感器检测物质机理是不同的，有些酶对物质具有催化转 化能力 如酪氨酸酶对酚类 ,有些物质对酶活性有特异性抑制作 用 如有机磷酸酯类对乙酰胆碱酯酶 或作为调节、辅助因子对酶 活性进行修饰 如Mn Ⅱ 对辣根过氧化酶 ，检测酶反应所产生的 信号,可以间接测定物质的含量，
由于单酶传感器只能测定数目有限的环境污染物,可以在一个生 物传感器上偶联几种酶促反应来增加可测分析物的数目，多酶传 感器的例子之一就是糖原磷酸化酶与一个碱性磷酸酶／变旋酶／ 葡萄糖氧化酶相结合以测定无机磷酸盐，结合多种酶之后,分析 物的数目就可以增加,如共固定酪氨酸酶和漆酶之后就能检测多 种酚类化合物，
将化学变化转变成电信号
以酶传感器为例,酶催化特定底物发生反应, 从而使特定生成物的量有所增减，用能 把这类物质的量的改变转换为电信号的 装置和固定化酶耦合,即组成酶传感器， 常用转换装置有氧电极、过氧化氢电极，
将热变化转换成电信号
固定化的生物材料与相应的被测物作用 时常伴有热的变化，例如大多数酶反应 的热焓变化量在25-100kJ/mol的范围， 这类生物传感器的工作原理是把反应的 热效应借热敏电阻转换为阻值的变化,后 者通过有放大器的电桥输入到记录仪中，
常用载体： ①丙烯酰胺聚合物、甲基丙烯系聚合物等合成高分子 ②胶原、右旋糖酐、纤维素、淀粉等天然高分子 ③陶瓷、不锈钢、玻璃等无机物
新技术在食品微生物检验检测中的应用分析
新技术在食品微生物检验检测中的应用分析随着科技的不断发展和创新，新技术在各行各业中的应用越来越广泛。
食品微生物检验检测作为保障食品安全的重要环节，也得到了新技术的广泛应用。
本文将从新技术在食品微生物检验检测中的应用进行分析，探讨其在食品安全领域中的作用和前景。
一、新技术在食品微生物检验检测中的应用1. 基因检测技术基因检测技术是目前最为先进和准确的检测手段之一。
通过对食品中微生物的基因进行检测，可以确定其种类和数量，从而准确判断食品的微生物污染程度。
与传统的培养方法相比，基因检测技术具有更高的准确性和灵敏度，能够快速、准确地检测出微生物的存在。
PCR技术可以在短时间内对食品中的微生物进行快速检测，提高了检测效率和准确性。
2. 生物传感技术生物传感技术是一种利用生物材料或生物体系作为传感元件，对待测物质进行识别和检测的技术。
在食品微生物检验检测中，生物传感技术可以通过生物传感器来快速检测食品中微生物的存在。
这种技术具有检测速度快、操作简便、成本低廉等优点，可以在食品生产过程中实时监测微生物污染，及时采取措施，保障食品安全。
3. 光谱技术光谱技术是利用物质对辐射的吸收、散射、发射等特性进行分析和检测的技术。
在食品微生物检验检测中，近红外光谱技术和拉曼光谱技术被广泛应用于微生物的检测。
这些光谱技术能够快速、无损地对食品中微生物的成分和浓度进行检测，具有高效、精准的特点。
4. 智能化检测设备随着人工智能技术的发展，智能化检测设备在食品微生物检验检测中得到了广泛应用。
通过搭载人工智能系统的检测设备，可以实现食品微生物的高效检测和数据分析。
这些设备具有自动化、智能化的特点，大大提高了检测的效率和准确性。
二、新技术在食品微生物检验检测中的作用1. 提高检测准确性新技术在食品微生物检验检测中的应用，能够提高检测的准确性和灵敏度。
传统的培养方法存在着时间长、操作繁琐、易受外界环境影响等缺点，而新技术可以更快速、更精确地检测出微生物的存在，为食品安全提供了更可靠的保障。
浅议当前食品检测技术的新发展
该仪器可 以有针对性 地对 多种检测 目标的试剂盒进行优化 ， 并采用 集束式冷光源和单色器等新技术 ， 从 而推 出具有高精度 、 重稳定性和模 块 化的便携式 比色计 ，能快速检测 与食 品安全密切相关的 ４ Ｏ多种参数 的多参数食 品安全速测仪 ，比如亚硝酸盐 、 甲醛 、 硝酸盐 、 味素 、 无机
安全 。 当前我国食品质 量安全 问题频繁发生 ， 政府部 门和群众对食品安
全的重视程度 日 益提高 ， 保证食 品安全和群众身体健康 ， 食品检测技术
在这方面有着 不可代替 的作用 。 如果没有新技术特别是食品检测技术的
新突破 ， 我国的食品安全问题将会越来越严重 。 但是 ， 从目 前来看 ， 我
很分散 ，企业的法治和 自律 意识很弱 ，再加上消费人群非 常庞大 ， 而且
销售渠道 比较多 ， 很容易出现食品安全问题 。 造成食 品安全 问题 的因素 很多 ， 一方面是环保 因素 ， 另一方面是生产条件 的客观 因素 ， 此外 ， 大 多数还是 由于农药 、 兽药 、 添加剂等物 品பைடு நூலகம்违规滥用。所以仅仅通过实
展 望。
以及转基 因。当前食品安全检测技术 ，比较经常用到的方法主要是免疫
磁珠分离法 、 免疫力检测试剂条 、 免疫乳胶试剂 、 免疫酶技术 、 免疫深
沉法或免疫色谱法等。 （ 二 ）生物传感器技术
生物传感器 的功能具有多样化 、 智能化 、 集成化 、 高灵敏性 、 高识
“ 民以食 为天 ，食 以安 为先 ” ，食 品安全 问题关系着一 国的稳定与
一
基 因芯片检测技术检测的细菌种类非常广泛 ， 检测结果的合格 率能
够达到 ９ ９ ％，检测时间也大为缩短 。该项技术可以对转基因食品进行
生物传感器及其在食品安全检测方面的应用
食品安全与构成食品的成分关联性最大，尤其在当下 这个合成食品广泛的市场环境中，食品成分分析检测成为必 不可少的工作。例如，三聚氰胺毒奶粉事件是一个不符合食 品成分安全规范的典型案例，一度让我国的消费者对奶制品 市场的信任近乎崩塌。食品成分离不开对蛋白质、脂肪、糖 分、水分、各类维生素以及微量元素的检测。对日常生活中 的水果而言，检测水果样品中的葡萄糖含量是食品安全检测 的主要工作之一，利用酶电极型生物传感器可以检测出酒、 水果汁、蜂蜜中的葡萄糖含量。另外，不同比例关系的酶和 聚合物能够对安培传感器的敏感程度产生影响，其主要应用 于检测饮料中的乙醇含量，是保证食品成分安全检测的重要 节点。 3.3 生物传感器在食品添加剂分析检测中的应用
生物传感器主要分类法有分子识别元分类法和器件分 类法两种，而生物传感器的主要构件有换能器和生物敏感 膜，由此可分为两大类。 2.1 根据生物传感器中的不同换能器进行分类
换能器是生物传感器的主要构成部分之一，它的主要 作用是将各种生物、物理、化学信号转换成电信号 [3]。换能 器主要是一些电化学元件或者光学检测元件，如电流、电位 测量电极、热敏电阻、场效应晶体管、压电晶体及光纤等物 质。不同类别的信号转换器所产生生物反应信号是存在一定 差异，例如，电极式转换器所产生的生物反应信号为氧气、 二氧化碳、氢离子、氨根离子等电极活性物质。并且不同的 信号能够进行相互转换，热信号转换为电信号、光信号转换 为电信号及直接产生电信号的形式。 2.2 根据生物传感器中感受器的生物敏感物质进行分类
生物传感器技术在生物医学探测中的应用前景
生物传感器技术在生物医学探测中的应用前景随着科技迅速发展，生物传感器技术成为现代医学领域的热点之一。
生物传感器技术能够采集、分析、识别和转换有关生物体内的信息，从而快速地检测、分析和诊断疾病。
因而，生物传感器技术在生物医学探测中具有广阔的应用前景。
一、生物传感器技术的基本原理生物传感器是一种能够测量生物分子或生物体系特性的分析装置。
生物传感器技术主要利用生物元件(包括蛋白质、核酸、酶等)与传感器元件的相互作用，将生物学信号转化为电学信号。
传感器元件通常由微电极、晶体管、场效应等器件组成，可以将被检测物质发生的化学反应或分子间的相互作用转化为电学信号，并输出到数据采集系统中。
由此可见，生物传感器是生物与电子学的有机结合，在生物分析、医学诊断和生态环境等领域中有着广泛的应用。
二、生物传感器技术的应用领域1.生物医学检测生物传感器技术可以用于生物医学检测，例如测量血清蛋白质、葡萄糖、胆固醇和肿瘤标志物等。
它可以提供高精度、快速、准确的结果，有助于早期发现病情和制定恰当的疗法计划。
另外，生物传感器技术还可用于医学图像诊断、心电图监测等方面。
2.食品安全检测生物传感器技术也可用于食品安全检测，例如检测食品中的细菌、毒素和重金属等有害物质。
这种技术能够通过分析微生物代谢产物的电信号，迅速检测到食品中的细菌、毒素和重金属等物质，为食品检验提供了较快、简便的方法。
3.环境监测生物传感器技术也可以用于环境监测，例如检测空气中的有害气体、水质的测量和土壤污染的检测。
它们能够通过测量特定生物学信号随时间的变化情况，来判断环境是否存在问题，从而及时采取相关措施，保证环境的健康和可持续。
三、生物传感器技术的进展和前景目前，生物传感器技术已经取得了许多进展。
例如，利用微机电系统技术(MEMS)制备的生物传感器已经实现了大规模、高灵敏度的生物检测，同时具有微型化、便携性等特点，极大地提高了检测的效率。
另外，生物传感器技术在可见光、近红外光谱的探测和成像方面也有了显著的进展，受到了越来越多的研究者和应用领域的关注。
生物技术在食品检测方面的运用
食品科技人们当前非常关注食品安全问题，也提高了食品安全质量，也提高了对食品检测部门的工作要求，传统的食品检测方法已经无法满足当前食品安全需求，食品检测部门需要利用现代科技手段，提高食品检测精确度。
当前很多食品检测部门开始利用生物技术进行食品检测，以有效保障食品 质量。
1 概述生物技术1.1 概念生物技术主要是利用生物有机体开发新产品。
在食品检测中利用生物技术，指的是在一些食品工业项目中利用生物技术。
1.2 特点在食品检测过程中，生物技术具有较广的应用范围，同时还具备精准性和高效性，当前食品生产和加工过程中应用的生物技术主要包括PCR技术和生物芯片技术以及DNA探针技术等，为了保障食品检测效果，我国需要加大生物技术研究力度，保障食品检测效果，提升社会环境的安全性。
2 在食品检测中生物技术应用的意义落实食品检测工作，可以保障食品安全性，提高食品质量，使食品生产水平因此提高。
但是传统的物化仪器检测方式存在较多的局限因素，无法满足社会发展需求。
科学技术不断发展，在食品检测工作中开始利用生物技术，因此在很多食品检测部门开始利用生物技术[1]。
在食品检测中利用生物技术，可以满足食品安全监测需求。
利用生物技术可以科学监督食品生产过程，保障食品的质量。
利用生物技术可以有效检测微生物，避免因为食品不安全因素影响到人们的健康。
利用生物技术还可以精准检测食品中的农药元素，以采取针对性措施，及时消除食品安全隐患。
在食品安全检测中，生物技术发挥着重要作用，可以有效保障我国的食品安全。
3 生物技术在食品检测中的应用3.1 DNA探针技术DNA探针技术指的是基因检测技术，利用基因分子分裂变性，同时利用碱基互补配对方式，检测发生异变的DNA分子序列，这是一种分子杂交技术。
DNA探针杂交方法主要分为异相杂交和同相杂交两种方式。
在检测食品微生物的过程中，因为大肠杆菌具有葡糖苷酸酶，该酶在大肠杆菌中的基因编码序列作为终端DNA，据此，可利用生物技术制作相应的DNA探针，有效检测食品中的大肠杆菌。
生物传感器及其在食品安全中的应用
食品中农药残留的检测
农药残留检测
生物传感器能够检测食品中微量 农药残留，为食品安全提供有力
保障。
检测原理
生物传感器利用酶或微生物对农药 分子的特异性反应，将农药残留转 化为可测量的电化学或光学信号。
应用范围
生物传感器在农产品质量检测、进 出口食品安全检验等领域具有广泛 的应用前景。
光学生物传感器
利用光学原理，开发出能够实时监测食品中微生物和化学污染物的 光学生物传感器。
生物芯片传感器
将生物识别元件集成在芯片上，实现多通道、高通量的食品检测。
生物传感器与其他技术的结合应用
1 2
生物传感器与质谱技术
结合质谱技术的高分辨率和高灵敏度，实现对食 品中未知有害物质的鉴定和分析。
生物传感器与微流控技术
生物传感器的工作原理
生物传感器的工作原理基于生物分子识别元件与目标物质 之间的相互作用，这种相互作用会导致生物分子识别元件 的物理或化学性质发生变化，从而引起转换元件的响应， 最终转化为可测量的电信号或光信号。
生物传感器的工作过程包括分子识别、信号转换和信号处 理三个步骤，其中分子识别是关键步骤，决定了生物传感 器的选择性。
采用特殊的表面修饰和功能化技 术，改善生物传感器与目标物质 的相互作用，提高检测性能。
03
多模式信号放大策 略
采用多模式信号放大策略，提高 生物传感器的信号强度，降低检 测限。
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利用微流控技术的微型化和集成化优势，开发便 携式、高效的食品检测系统。
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生物传感器与机器学习技术
通过机器学习算法对生物传感器数据进行处理和 分析，提高检测的准确性和可靠性。
食品分析及安全检测关键技术分析
随 着 中 国 社 会 经 济 的 快 速 发 展， 粮食安全问题日益严重，我国应加大 食品分析和安全检测等关键技术上的 投入。改善现有技术，探索不同的食 品安全技术并加以应用。在现有技术 的基础上，研究人员将创新和开发新 技术，以满足食品安全检测要求，确 保食品安全。
食品分析及安全检测关键技术分析
□ 刘 佳 晋中市质量技术监督检验测试所
43 Jan. 2019 CHINA FOOD SAFETY Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
食品安全问题分析
食品安全检测滞后
按 照 国 家 科 技 发 展 规 划 要 求， 必 须高度重视科学仪器设备在科学研究
中的重要作用，同时继续研究开发仪 器设备和食品安全控制技术。然而， 从国家的角度来看，食品安全监察局 受资金问题的限制，测试设备更新缓 慢，使发展慢慢变得落后。 检测标准有待完善
鉴 于 目 前 的 情 况， 全 国 食 品 行 业 的法律标准仍然落后于西方国家。由 于非法途径制得的食品成本非常低， 给非法企业和非法分子带来了机会。 同时，食品行业的检测标准尚未实现 全覆盖和无缝连接，也使得相应的检 测标准并不完善。 食品安全水平有待提高
用于测试食品安全性的核酸探针 检测技术，能对食品中有害物质进行 准确检测，特别是通过碱基之间的配 对，以形成简单稳定的双链核酸，这 种技术通常被称为核酸杂交检测技术。 从核酸探针的观点来看，它可以与其 他核酸序列杂交成双链，与相应的测 试结果相结合，可以知道与测试探针 相结合的核酸片段的种类，以检测基 因序列。因为不同的病原体的内部病 理片段是不同的，所以可以采用适当 的 探 针 检 测 食 品 的 安 全 性。 核 酸 探 针检测技术的正确应用不仅提高了食 品安全检测结果的准确性，而且减少 了测试人员的工作量。使用该技术检 测食品中的病原微生物水平，可以更 准确地确定食物（包括饲料）中的菌 株水平。通过该技术，还可以准确地 检测药剂中的病原体如沙门氏菌和轮 状病毒。
生物传感器检测技术
生物传感器检测技术按检测对象可以分成两大类：物理传感器和化学传感器。
物理传感器是检测力、热、光、电、磁等物理量的传感器;化学传感器则是能检测化学量的传感器。
从20世纪60年代起，化学传感器领域又增加了一个新的分支——生物传感器。
有人把生物传感器和物理传感器及化学传感器并列起来，看作是传感器的第3个类别一、生物传感器的一般知识1. 生物传感器的定义用固定化的生物体成分（酶、抗体、抗原、激素）或生物体本身（细胞、细胞器、组织）作为敏感元件的传感器称为生物传感器。
生物传感器既不是指专用于生物领域的传感器，也不是指被测量对象必须是生物量的传感器（尽管用它也能测定生物量），而是基于它的敏感材料来自生物体。
2. 生物传感器的组成在生物传感器中除敏感元件之外还有信号转换器件，常用的信号转换器有电化学电极、离子敏场效应晶体管、热敏电阻及微光管等。
生物传感器的组成可形象地如图所示。
生物传感器的基本构成示意图二,生物传感器的工作原理1）将化学信号变化转换成电信号大部分生物传感器均属于这种类型。
以酶传感器为例，酶催化特定底物发生反应，从而使特定生成物的量有所增减。
用能把这类物质的量的改变转换为电信号的装置和固定化酶耦合，即组成酶传感器。
2）将热变化转化成电信号固定化的生物材料与相应的被测物作用时常伴随有热的变化。
将热变化转变成电信号的生物传感器3）将光信号转变为电信号有些酶，例如过氧化氢酶，能催化过氧化氢/鲁米诺体系发光，如设法将过氧化氢酶膜附着在光纤或光敏二极管的前端，再和光电流测定装置相连，即可测定过氧化氢含量。
（4）直接产生电信号方式前3种原理的生物传感器都是化学或物理变化再通过信号转换器转变为电信号进行测量，统称为间接测量方式。
酶反应伴随的电子转移、微生物细胞的氧化直接在电极表面上发生，根据所得到的电流量即可得底物浓度。
这就是直接测量方式。
三,生物传感器的特点A）生物传感器是由选择性好的生物体材料构成的分子识别元件，因此一般不需要进行样品的预处理，它利用优异的选择性把样品中被测组分的分离和检测统一为一体，测定时一般不需另加其它试剂。
浅析食品分析中生物技术的应用探讨
１ 、 基本 原 理 ２ ０世纪 ９ ０ 年代 兴起 的生物芯 片技术 是一 种 新兴 的微量 分析技术 ，它综合 了免疫学 、
剂等农 药残余检测等 方面 ，市场 上 已经有 一 些商 品化 的试用剂盒 。 目前 ，几乎所有 的兽 药都 建有免疫检 测法 ，大部分 都 已成功地 运 用 。随着分析 技术 自身 的独 特优势和方 法上 的 日趋完善 ，尤其是在 单克隆抗体或单 链抗
２ 、食 品分 析 中 的应 用 生物 传 感 器拥 有 结 构 简单 、响 应 速度 快 、灵敏度高、样品用 量少 、特异性好 、可 反复使用及 测定 时不 需要另加试 剂等优势 ，
２ 、 在 食 品 分 析 中 的应 用 免疫分析技术拥有高灵敏性 、高特异性 、 操 作简单 安全无污染 、再现 性好和干 扰小等 优 点 ，现如 今 已经广泛 运用在食 品中的微生 物检测 、食品 中的真 菌毒素检测 、食品 中的 激 素和抗 生素检测 、食品中 的刹 虫剂和除 草
拓 了新 的 方 向 。
一
免疫酶
二、生物 传感器技术
１ 、 基 本 原理 生物传感 器是指传感 器的敏感 元件是 由 固定化 的生物体成分 （ 抗原 、酶 、激 素或抗
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综述生物传感器技术在食品分析与检验中的应用
兰永波
(衡水学院生命科学系12生物技术 201240700066)
摘要：随着人们对食品安全检测要求的提高和科学技术的飞速发展,新的检测技术正在不断涌现,并应用于食品安全检测。
主要趋势向两极发展: 一是高灵敏度、高选择性的复杂仪器体系,二是快速、自动、简便、经济的便携式现场检测仪器。
分子生物学技术在食品质量安全检测中发挥着越来越重要的作用，本文介绍了基于分子生物学技术的新型食品检测技术——生物传感器技术的研究进展，并对其发展前景做出了展望。
关键词：食品分析与检验；生物传感器技术；研究进展
随着社会经济的不断发展,各个国家在食品安全卫生控制方面,正在逐步降低安全卫生指标限量值,这对食品安全检测技术提出了更高的要求。
大规模食品安全事件的频发,也催化了食品现场快速检测技术和仪器的发展。
一方面食品安全检测技术日益趋向于高技术化、系列化和智能化,使检测仪器朝着高灵敏度和高选择性的复杂仪器体系发展,分析方法的联用成为仪器分析的一个热点;另一方面,现场检测仪器在小型便携化的同时,向专业化、速测化、自动化和智能化、信息化纵深发展。
高灵敏度、高选择性的新型动态分析检测和无损检测方法及多元参数的检测技术成为检测技术的发展趋势。
生物传感器技术、生物芯片技术和电子鼻等仿生感觉技术必将发挥越来越大的作用。
1 生物传感器技术概述
生物传感器 ( biosensor)是一类对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器, 其核心由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)与适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成。
生物传感器作为一种新型的检测技术,可以做到小型化和自动化,具有方便、省时、精度高、可现场检测等优点, 被广泛的应用于食品中的添加剂、农药及兽药残留、对人体有害的微生物及其产生的毒素、以及激素等多种物质的检测[1～3]
2 生物传感器技术原理及应用
在食品添加剂的分析中, 科学家成功地研制出了一些检测食品添加剂的生物传感器, 例如检测亚硫酸盐、亚硝酸盐、烟酸、乳酸和苹果酸的传感器。
亚硫酸盐通常用于食品工业, 除具有漂白作用外, 还有防止食品氧化和抑止微生物生长的作用。
由于亚硫酸盐对人体有致敏性, 可引起哮喘, 用亚硫酸盐氧化酶作为敏感材料,可以制成亚硫酸盐的生物传感器[4] ; 亚硝酸盐是肉类制品的发色剂, 但其可导致婴儿高铁血红蛋白血症, 并且具有潜在的致癌性。
利用亚硝酸盐与亚硝酸盐还原酶发生接触反应时的光学变化, 可以制成光纤亚硝酸盐生物传感器; 烟酸属 B 族维生素, 也可作为肉类食品发色剂使用, 维持肉类新鲜颜色。
食用过多含烟酸的肉制品, 可导致充血、面部潮红、瘙痒、头痛等中毒症状, 虽然在日本已禁止使用, 但肉制品中烟酸仍是我国卫生部门关注的问题。
采用酶传感器测定烟酸, 3 m in 即可完成一个样品的测试, 结果与高效液相色谱接近。
此外, 用来测定对羟基苯甲酸、酸味剂、鲜味剂以及色素、乳化剂等的生物传感器也有报道。
在农药和兽药残留的检测中, 生物传感器也逐步得到应用。
采用乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶为敏感元件, 利用农药对靶标酶的活性抑制作用可以制成离子酶场效应晶体管酶传感器,用于蔬菜等样品中有机磷农药的测定[5]。
隆抗体制作的敏感膜光纤免疫传感器可以测定多氯化联苯杀虫剂;免疫传感器测定牛奶中硫胺二甲嘧啶; 以抗体酶共轭物为敏感材料结合光度分析可以测定牛奶中的盘尼西林。
另外, 生物传感器检测激素类药物的研究也在进行中。
3 生物传感器技术的发展前景
传统的食品安全检测分析方法过程中, 过去往往需要繁杂的前处理和大量复杂、昂贵的仪器, 难于实现现场检测。
生物传感器使传统的分析方法发生了重大变化: 其不仅加快了分析速度、提高了灵敏度, 还使测定过程变得更为简单。
尽管现在生物传感器的应用受到稳定性、重现性和使用寿命等诸限制, 但由于其具有高选择性、响应快、操作简单、携带方便、适合于现场检测等优点, 随着计算机技术、材料技术、生物技术等的发展, 现存的诸多不足将逐步得到完善, 在食品安全的现场测试方面无疑将会发挥更大的作用。
参考文献
[1] 刘国艳, 史贤明生物传感器在食品安全检测中的应用[ J] 中国公共卫生, 2006, 22( 7 ): 883- 8841
[2] 肖南, 王宁, 等生物传感器在食品安全检测中的应用[ J] 农产品加工学刊, 2005, ( 9): 107 – 1091
[3] 林洪, 张瑾, 等生物传感器在水产品食用安全品质控制中的应用 [ J] 食品工业科技, 2004, 25( 12 ): 111- 114, 1101
[4] 彭志英生物传感器在食品工业中的应用 [ J ] 食品与发酵工业, 1997, 23( 4 ): 61- 66
[5] 屈涛涛, 李忠彦, 等生物传感器在食品工业中的应用[J] 包装与食品机械, 2003, 21( 6): 22- 24。