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首頁 > 工程技術論文 > 一般工業技術 > 生物傳感器在食品安全監測中的應用

生物傳感器在食品安全監測中的應用

2018-07-27 10:02:47 字體:   打印 收藏 

摘 要:隨著社會的發展和人們生活水平的提高,食品安全問題越來越受到社會的廣泛關注。為保證食品質量,現代生物傳感器應運而生。本文通過對生物傳感器的相關探討,分析其在食品安全監測中的應用。

關鍵詞:生物傳感器;食品安全監測;應用

 隨著社會的不斷發展,人們生活水平的不斷提高,人們對食品安全的問題越來越重視,因此食品安全監測就顯得尤為重要。傳統的食品安全監測方法有很多,如化學方法、色譜法、生物監測法等,這些方法雖然都在一定程度上保障了食品質量,但是監測過程過于復雜,效果并不理想,經檢測后的食品中仍然有很多對人體有害的物質殘留,如肉類中的細菌感染、乳制品中的化學毒素、瓜果蔬菜中的農藥殘留等。因此,國家相關食品監測部門制定了許多嚴格的標準,希望對人們的健康提供更進一步的保障。此外,各種各樣的監測措施也隨著科學技術的進步不斷涌現出來,以滿足快速、高效監測食品的需要,其中生物傳感器是重要的手段之一。自1967年S.J.烏普迪克等制出了第一個生物傳感器——葡萄糖傳感器開始,發展到現在日漸成熟,已在食品安全檢測中得到了廣泛應用[1]。生物傳感器(biosensor),是一種對生物物質敏感并將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器,是由固定化的生物敏感材料作識別元件與適當的理化換能器及信號放大裝置構成的分析工具或系統[2]。生物傳感器具有接受器與轉換器的功能。它以檢驗迅速、準確度高、抗干擾性強、成本低廉著稱,除了在食品檢測領域得到廣泛應用外,近幾年在制藥、化工、臨床檢驗、生物醫學、環境監測等方面也開始有良好的發展前景。本文通過對生物傳感器的相關探討,分析其在食品安全監測中的應用,以期解決人類的食品安全問題,保證人類飲食健康! 1 生物傳感器   生物傳感技術是現代科技飛速發展的又一有力證明,在現代電子信息技術、食品檢測科學和生物醫學工程等領域都得到了廣泛應用,其與通訊技術、計算機技術并稱為現代信息產業的三大支柱。生物傳感器是將生物感應元件的敏感性、專一性與一個能夠產生和待測物濃度成比例的信號傳導器結合,利用各種生物材料或生物代謝產物如酶、抗體等做成的用于檢測、識別生物與食品的化學成分的傳感器[3]。其中,對食品安全的監測是它最主要的應用方向,它監測食品的主要工作原理是通過分子識別元件對需要監測的食品進行特異性融合,在短暫的一段時間后,觀察是否會發生化學或物理變化,利用換能器把變化的情況轉變為人類可理解的數據,最后把這些數據通過光電路徑輸出來,從而實現對食品是否安全的準確分析和檢測。   生物傳感器是由兩個模塊構成的,第一個模塊為識別模塊,它的功能是識別食品中的生物體分子、組織結構或細胞構成是否符合標準,檢查的具體部分為酶、微生物、抗原或抗體等;另一個模塊是轉換模塊,它的主要功能是當生物體中的物質不符合檢查標準時,對出現的物理信號進行轉換,最后達到系統測量或控制的目的。   生物傳感器自20世紀70年代問世以來,已經經歷了多次的改革、發展、創新,直到日漸成熟,在許多領域得到廣泛應用。①第一代生物傳感器是由固定了生物成分的非活性基質膜和電化學電極組成。②第二代傳感器是在第一代的基礎上發展而來的,彌補了第一代傳感器中存在的不足,它不再需要非活性的基質膜的參與,而是將生物成分直接吸附或共價結合到換能器表面,它的一大優點是在檢測的過程中無其他輔助材料幫助完成檢測,節約了監測成本。③第三代生物傳感器也就是人們現在常用的食品監測方式,它將生物識別和信號轉換與處理結合在一起,直接將生物活性成分固定在電子元件上,因而可以直接感知和放大檢測物的信息變化[4]。   生物傳感器是根據人類的感官功能發明出來的,人類通過耳朵聽到聲音,而生物傳感器是利用生物體中的敏感單元來確定食品中的成分,進而判斷食品是否合格。生物傳感器與傳統的食品安全監測方法相比,具有操作簡便、監測高效、成本低廉、選擇性好等優點,具體優點如下。①針對性強:如果生物體中存在某些特定的物質,那么它就會發出信號,因此它的針對性強,在一般情況下,不會受到顏色、氣味、污垢等客觀因素的干擾[5]。②效率高:利用生物感應器監測食品是否安全,可以在極短的時間內看到監測結果,效率較高,且準確率較高。③成本低廉:傳統的監測方法要利用大量的輔助劑才能夠完成監測,成本較高,而利用生物傳感器監測,可以重復使用催化劑,減少了對試劑的消耗,節約了監測成本,提高了經濟效益。④易于操作:生物傳感器的監測過程并不復雜,在計算機科學技術的幫助下即可完成,易于操作。   2 生物傳感器在食品安全監測中的應用   食品安全問題越來越受到大眾的重視,因此食品安全監測工作顯得尤為重要。傳統的監測方法操作過程過于復雜,受

期刊簡介

名稱:現代食品

主辦:中糧工程科技(鄭州)有限公司

期刊簡介:

《現代食品》雜志是經國家新聞出版總署正式批準辦刊的國家級刊物,由中糧工程科技有限公司主管,中糧工程科技(鄭州)有限公司主辦,并由現代食品雜志社編輯出版的綜合性食品方面的學術性期刊。國內統一刊號:CN 41-1434/TS,全國公開發行。更多>>

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