首页范文食品生物技术十篇食品生物技术十篇

食品生物技术十篇

发布时间:2024-04-25 19:56:01

食品生物技术篇1

1.1基因工程

基因工程是基于分子遗传学的理论建立的,又叫做Dna重组技术。对于来源不同的基因,基因工程根据预先设计的蓝图,借助于分子及微生物学,按照现代化的方式,实现杂种Dna分子的体外构建,通过活细胞的有效导入,完成生物遗传特性的全新转变,从而达到获得新品种的目的。在现代生物技术发展中,基因工程是关键组成,食品的包装、保藏等多个环节,都可以将该技术应用其中,实现包装材料的改变,达到降低食品生产成本的目的。同时,将基因工程应用于食品贮藏中,既是一种贮运方式的创新,也能获得食物贮藏期的有效延长。以延熟番茄为例,该种食物的生产就应用到了转基因技术,以调控乙烯合成途径这一办法来使乙烯的合成得到有效抑制,达到番茄延迟成熟、贮藏期延长的效果。

1.2细胞工程

细胞工程中涉及多项生物学理论,既包括现代细胞生物学,也包括发育、遗传学,更对分子生物学方法进行了运用。作为一种生物工程技术,细胞工程基于人们的需求,按照预先的设计,实施细胞层次的遗传操作,对细胞内含物进行重组,对细胞结构进行重组,从而实现生物功能以及生物结构的科学转变。通俗来讲,细胞工程主要是完成新物种的快速繁殖,在实现这一目标的过程中,有效应用了组织培养、细胞培养等生物学办法,引入了基因移植技术、核质移植技术等多项技术。作为一种科学研究办法,生物工程的多个领域都可以看到细胞工程的渗入。在食品工业发展中,细胞工程更是得到了广泛的科学利用。

1.3酶工程

在生物技术中,酶工程也是不可缺少的一种技术,主要实现的是物质转化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反应器内,利用酶的这一作用,就可以实现物质的转化。

1.4发酵工程

在生物技术组成中,发酵工程同样是不可缺少的。在发酵工程中,借助现代工程技术办法,通过对微生物特定功能的科学利用,实现对某一生产环节的有效控制,或是就此产生一种新的需求物质。

2生物技术在食品工业中的应用分析

2.1肉类食品中的生物技术

在肉类食品生产中,通过生物技术的科学应用,既可以施行对肉类食物资源的有效改造,又能够实现对肉类传统加工工艺的创新,从而使肉制品功能得到进一步增加、肉类加工深度得到更大提升,推动肉类生产的产业化发展。

2.2果蔬保鲜中的生物技术

现阶段,在果蔬保鲜技术中应用较为广泛的就是化学杀菌剂以及冷藏的处理方式了,然而,这样做也存在着很大的弊端。一方面,使用化学杀菌剂,果蔬中的残留会对食用者的健康造成一定威胁;另一方面,化学杀菌剂的长期使用,植物病原菌也会出现抗药性。鉴于此,需要用另一种果蔬保鲜处理方式来取代现在应用较为广泛的化学杀菌剂,而且,新的果蔬保鲜处理还最好是对人体健康没有毒害威胁的,同时又具有高效防腐效用的,生物保鲜技术就能够很好的满足这一要求,国内外都加强了对这一保鲜技术的研究。据相关研究显示,茄子保鲜中应用木霉发酵液能达到极好的保鲜效果。实验发现,在20℃至25℃的贮藏温度范围内,茄子果实如果被木霉发酵液处理,可以保鲜贮藏长达20天。

2.3饮品中的生物技术

在饮品生产中应用生物技术,不仅可以使饮品的风味得到有效改变,也会使饮品品质发生变化,对于产品质量的提升发挥着良好的效果。因此,在饮品产业发展中,生物技术的应用是非常广的。据相关研究发现,在南瓜汁乳酸发酵饮料生产中,以5%的乳酸菌接种量1:1.75的南瓜浆和水配比,分别向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,给以40℃以及8小时的发酵条件,由此得到的饮品,不仅可以保持稳定的外观,还有着酸甜适中的独特口感,深受大众欢迎。

2.4食品添加剂中的生物技术

当前,科技术发展日新月异,在食品添加剂生产中,生物技术发挥着无可替代的作用,成为新型生产技术。在各种食品添加剂生产中,如何更好利用生物技术,成为国际研究热点。国内这方面的研究,也取得了一定成绩。比如在牛奶生产中,尤其是在双乙酸奶味香精生产中,可利用双乙酸乳酸乳杆菌进行发酵。向发酵液中,添加一定量的CuS04,可增加双乙酸活性,而添加一定量的0.1%柠檬酸钠,可抑制双乙酸还原酶。因此,制备的奶味香料,具有双乙酸的纯正奶油香味。

2.5食品包装中的生物技术

现阶段,在食品工业发展中,食品包装也更多的应用到了生物技术。而且,在包装食品毒理检测以及食品的防腐方面,生物技术应用也取得了效果。

2.6食品检测中的生物技术

评价食品品质、开展食品质量监督、实施食品生产监控、加强食品研究等,在食品检验的多个环节,生物技术检测都得到了较好的应用。尤其是在食品卫生检测环节,生物技术的应用为提升食品质量做出了重要贡献。比如,对于蔬菜食品,可以通过免疫分析、活体生物分析等生物技术办法来检测药物残留。同时,在药物残留检测环节,利用生物芯片技术也能获得准确的结论。再如,对于食品中是否含有病毒污染的检测,通过核酸聚合酶连锁反应这一生物技术,可以在短时间内扩增Dna和Rn断,从而获得需要的检测数量。除此之外,将基因工程应用于食品检测,通过Dna指纹技术,食品原料是否掺假就可以准确的鉴定出来。而且,通过Dna指纹技术,也能判断出牛奶饮品中是否含有微量毒素。

3生物技术应用于食品工业的前景展望

在高新技术中,生物技术虽然兴起没有多长时间,但却在社会生产发展的多个领域得到了越来越广泛的应用。对于全球性重点关注的问题,如能源问题、污染问题、粮食问题等,都可以通过生物技术的应用得到科学的解决。可以说,生物技术出现而带来的种种经济、社会效益是无法预估的。而随着生物技术的继续发展,将其运用于食品工业,也必然会出现更加广阔的发展空间。

4结语

食品生物技术篇2

关键词:食品检验;生物检测技术;应用研究

中图分类号:tQ1文献标识码:aDoi编号:10.14025/ki.jlny.2017.10.060

随着科学技术的不断发展,人们的物质生活水平逐渐得到提高,越来越多的科技产品涌入人们的工作生活中,例如转基因食品等,因此食品的成分、质量等一系列指标的检测就显得越来越重要,在食品检验中应用生物检测技术可以起到严格监督食品安全生产,保证食品安全生产的重要作用。针对当前常见的生物检测技术,本文对食品检验中生物检测技术的应用进行了重点探讨,以求更好地发展我国食品检验水平,确保消费者能够安全食用购买的食品。

1常见的生物检测技术

常见的生物检测技术包括:生物传感器技术、生物芯片技术、生物酶技术、免疫技术、核酸探针技术、聚合酶链式反应技术等。其中生物传感器技术,通过识别感应单元接触生物体中不同活性物质所发生的不同反应,产生特定的光信号和热信号,并通过信号转化器,如CCD、热感应器等,将光信号和热信号转化成电信号,在计算机终端接收后,可以分析出生物成分及其含量等参数。生物传感技术的应用对于精确检测食品成分及其相应含量具有重要意义;生物酶技术,通过生物酶对特定物质的催化作用,识别生物体中性质接近、结构组成类似的物质,生物酶技术的使用弥补了难以通过化学反应识别的检测缺陷;免疫技术,通过免疫检测方法来区别性质结构相近的不同蛋白质,由于免疫法可以在不破坏蛋白质结构的前提下,成功区分蛋白质类型,且具有检测精度高、检测灵敏度高、实验检测操作简单等众多优势,免疫技术被广泛应用在食品检测中;核酸探针技术,通过不同核酸链所含的互补碱基序列互补的特性,在基因序列已知的基因片段中插入识别探针,如果待测基因片段可以同已知的片段基因互补,就可以确定待测物品中物质成分,在二者互补结合成核酸链以后,识别探针对物质进行定位追踪。

2食品检验中生物检测技术的应用研究

由于处理不当或者清洗不干净,食品上可能会残留一些农药,这就可以通过生物检测技术准确评估农药残留与否,在食品检验中应用生物检测技术可以定性、定量的分析食品的品质与成分,检测食品中是否存在有害微生物,以及存在何种有害微生物。

2.1食品中有害微生物的检测

有害微生物的存在,严重降低了食品的安全质量,对人体健康造成了极大的威胁,在食品检验中应用生物检测技术可以很好地检测食品中是否存在有害微生物,生物传感技术、生物酶技术等被广泛应用于食品有害微生物的检验,使用基因探针法、荧光定量pCR法检测食品中有害微生物更是得到了食品安全检验工作人员的一致认可。

2.2食品中残余农药的检测

随着科学技术的发展,为了更好保证农作物可以防虫防害,在农作物生长阶段,会使用大量的农药,一旦这些残余农药没有得到良好的处理,人们在食用留有农药的食品就会出现食物中毒。食品中残余农药为典型的化学物质,在检测食品中残余农药时,多采用生物传感技术、生物酶技术,感应单元接触生物体产生的化学反应和生物反应会产生一定的光和热,生物传感器和酶传感器将收集的光信号或热信号转换成电信号,将数据传入计算机终端,就可以分析出食品是否残存农药等有害的化学物质。生物传感器技术和酶传感器技术可以精确地分析出食品残存农药与否,这对于推进食品安全检发展具有重要意义。

2.3食品的品质及成分检测

生物传感技术可以很好地测定食品中葡萄糖成分及相应含量,为消费者购买食品,提供充足的数据参考。利用生物检测技术可以准确检验食品添加剂类型与含量、重金属存在与否,这对确保食品成分安全,保证消费者可以安全食用起着至关重要的作用,生物检测技术可以有效的区分工业用盐和食用盐,进而检验食品中是否添加了工业用盐,确保食品中食用盐的安全性。转基因食品一直是饱受争议的话题,可以通过生物检测技术检测转基因食品成分及相应含量,进而确保消费者食用转基因食品的安全健康。

3食品检测中应用生物检测技术的重要意义

生物检测技术的发展提升了食品安全检测的效率和发展进程,在食品检测中应用生物检测技术,可以对食品品质和成分进行准确分析并检测食品残存农药与否,通过生物检测技术还可以检测转基因食品成分及相应含量,检测食品中是否存在有害微生物,这对推进食品安全检验发展提供了科学、合理的检测方法,极大地提高了食品安全检验的工作效率和工作质量,确保消费者食品食用安全的同时,保障食品消费市场可以进行稳定、安全、健康的运转。

4结语

应用于食品检验中的生物检测技术主要有生物传感器技术、生物芯片技术、生物酶技术、免疫技术、核酸探针技术、聚合酶链式反应技术等,这些生物检测技术可以对食品成分、品质、存留农药等进行精确检测,在为消费者提供购买的参考依据的同时,确保消费者可以安全食用购买的食品,避免出现食物中毒等现象。生物检测技术还可以对转基因食品成分进行相应评估,为消费者购买转基因产品提供参考依据。

参考文献

[1]蔡洁.食品检验中的生物检测技术应用[J].现代食品,2016,(16):31-32.

[2]叶丽努尔・哈木扎,熊素玉.食品检验中生物检测技术应用的探讨[J].食品安全导刊,2016,(06):50-51.

食品生物技术篇3

【关键词】生物技术;食品工业;应用

生物技术能够实现产业、社会、经济和生态效益的统一。食品工业正向着全面深入运用生物工程技术结合设备化、智能化以及低耗高效系统工程的方向发展。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。生物技术生物工程在21世纪发挥了越来越重要的作用,在生物技术快速发展的过程中,生物技术在食品中的应用得到了人们的广泛关注。但同时,生物技术在应用过程中产生的一些安全性问题也需要引起重视。

一生物技术在食品工业中的应用

在食品加工行业,动物和植物是基本的原料。我们知道,如果原料的品质较好,那么它在贮运加工中的性能就较好,且产品质量能够得到保障。生物技术在动植物原料和材料品质的一个重要应用是机械能改良,其本质是通过Dna重组技术,采用Dna分子克隆对蛋白质分子进行定位突变的所谓蛋白质工程。经过该工程处理之后,食品的营养价值更高,食品的加工性能更好,其科学价值极大,且应用前景是非常广阔的。第一,生物技术在动物原料和材料品种改良中的应用。近年来,生物技术在动物原料和材料品种改良的应用发展很快,这种改良对于食品工业发展的推动作用较大。在基因工程中,生产得到的动物生长激素能够使动物的发育和生长速度加快,从而缩短动物的生长周期,改变动物的营养品质。一个典型的案例就是把猪生长激素注入猪的体内,降低猪的脂肪含量,这样就有利于对肉食品质进行优化和改善。又如,在牛乳的加工中,牛奶容易发生沉淀。如果使用基因操作,增加K—酪蛋白编码基因的拷贝和置换,那么就可以使牛奶的磷酸化程度增加,这样就可以使牛奶热稳定性更强,还能防止炼乳凝结现象的产生。第二,生物技术在植物性食品中原料和材料品种改良中的应用。利用基因工程的培育功能,可以使植物的性能更好,比如抗高温、抗病毒、防虫害等。培育少脂肪的油料作物,多蛋白、富含某些营养素等优质主食(大米、小麦等)作物,提高作物的营养成分。当今,很多国家在这方面进行了深入研究。比如,对马铃薯进行基因改造,可使固形物的含量增加;大豆在基因改造之后,可以提高不饱和脂肪酸的比例,从而提升食用油的品质。为了使谷物蛋白质中氨基酸含量更高,生物工程学家可以使用基因工程,提高谷物蛋白的营养价值。这样一来,就可以降低我国农业生产的负担。目前我国已有越来越多的农民不再务农,大量的农田被荒废,其中很大一部分原因是因为农作物生产的效益太低。如果能够对农作物进行基因改造,使单位面积的农作物产量提高,也许能够使该问题得到缓解。第三,生物技术在保健食品中的应用。目前,随着人们对保健食品需求的增加,人参、西洋参、长春花、紫草等植物的细胞培养发展潜力增加。所谓植物细胞培养技术,其本质是一种无菌培养技术。该技术把植物组织、感官或细胞在特质的培养基进行培养,最终得到所需要的生物产品。细胞工程大量控制性的培养技术在免疫球蛋白以及生长激素的生产中应用广泛。在具体的生产过程中,通常是基因工程技术重组分子,对动物细胞进行培养,实现批量生产。

二生物技术在食品工业中的应用前景分析

1.充分利用生物资源,研发新型生物技术产品

在我国轻工业食品的产业发展规划中,未来发展的总目标是要充分利用生物资源研发新型生物技术产品。通过把现代生物技术跟食品技术结合起来,对新型生物技术产品进行研发。其中,重点研究领域包括这几个方面:新酶品种开发及其应用、遗传育种、生物法替代化学合成,生产安全性能更好的食品添加剂;使用生物技术深度加工原料,在这个过程中,需要保障对环境产生的污染最低化。另外,在食品加工产业发展的过程中,我们发现生物技术产物的分离提取水平不高,这也是其中一个瓶颈,因此,我国应当重视这方面技术的研发。另外,在监控生产方面,可研发功能更加完善的生物传感器。

2.生物技术推动经济、生活及应用科学的发展

在对生物技术逐步深入研究的过程中,生物技术对经济和生活中的改变是我们能够感知到的。世界上有很多国家把食品工业中的生物技术作为重点发展对象。在食品资源改造以及生产工艺改良方面,生物技术提供了极大的方便。另外,生物技术在加工产品包装,以及储存和运送、食品检测等领域的应用前景非常广阔。生产基因工程食品从预言变为了现实。在生物技术发展的过程中,为基因重组技术的发展与进步带来了巨大的推动作用。另外,生物技术在全球社会发展重大问题上能够起到积极的作用。比如,粮食短缺问题和生态环境恶化问题在生物技术的帮助下,这些问题正在逐步得到缓解。

3.发展生物技术被国家列入国策是大势所趋

最近几十年来,国外一些发达国家,比如美国、日本等国家的生物技术对经济发展的促进作用是有目共睹的。我国把生物技术作为高新技术中的第一位,对生物技术给予了高度重视。在生物基因工程技术的帮助下,食品更加丰富、更加健康营养,品种更加多。我相信,在不久的将来,生物技术将给食品工业带来巨大的改变。综上,随着生物基因工程的发展,农业将会发生巨大的变化,农业生产能够得到产量更高的粮食作物。在未来,生物技术将增加食品的种类,提高食品的营养价值;在安全性方面,生物技术可以提供对人们更加健康安全的食品;在环境友好方面,生物技术有利于食品工业的长久发展。生物技术在食品工业中的应用范围非常广泛,本文介绍的内容只是冰山一角。*作者单位:张易葳,湖北省宜昌市葛洲坝中学。

参考文献

[1]刘开华,李耕,邬全喜等.现代生物技术在软饮料品质改良中的应用现状与展望[J].饮料工业,2004(3)

[2]陈美珍,余杰.大豆牛乳多肽饮料的工艺研究[J].食品工业,2002(2)

[3]汪薇,白卫东,赵文红.生物技术在天然香精香料生产中的应用[J].中国酿造,2009(9)

[4]毕海丹.生物技术在肉类食品中的应用现状[J].肉类研究,2009(1)

食品生物技术篇4

关键词:生物技术食品检测基因探针技术pCR技术

中图分类号:tS207.3文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0229-01

近年来,随着城市工业化程度越来越高,由此引发的环境问题日益严重,食品安全已成为人们越来越关注的焦点问题。传统的食品检测方法已经不能适应现代社会的发展要求,基因探针法、pCR技术、免疫学检测技术、生物芯片和生物传感器技术等生物技术在食品检测中已经得到广泛应用。充分利用现代生物技术为人们的生活质量保驾护航,已是迫在眉睫。

1生物技术在食品检测中的应用

在当前的食品检测方法中,基因探针法、pCR技术、免疫学检测技术和生物芯片技术是最为常见的生物技术。下文中,笔者将会逐一进行详细介绍。

1.1基因探针技术

基因探针技术即Dna探针技术,又称分子杂交技术,是利用Dna分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性,对某一特异性Dna序列进行探查的新技术。

目前,基因探针杂交方法总体上可以分为两种:一种是异相杂交;另外一种是同相杂交,其关键技术都在于Dna探针的构建。例如,在食品微生物检测中,大肠杆菌具有葡糖苷酸酶的特性,利用大肠杆菌中编码该酶的基因序列作为目标Dna,并制成Dna探针,用以检测食品中的总大肠杆菌。与传统微生物检测方法相比,基因探针技术不仅能克服传统食品微生物检验方法的不足,而且还具有特异性强、灵敏度高和操作简便、省时等优点。与此同时,基因探针技术也存在其局限性,如检测成本高、速度慢、效率相对较低,这些都是在以后的科研中需要改进的地方。

1.2pCR技术

pCR技术又名聚合酶链反应技术,是由Korana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想而产生的,并经过多年的实践研究发展,近年来才逐渐应用到食品安全控制中。pCR由变性,退火(复性),延伸三个基本反应步骤构成,其基本工作原理是以拟扩增的Dna分子为模板,以一对分别与模板互补的寡核苷酸片段为引物,在Dna聚合酶的作用下,按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成的Dna合成。经过n次扩增后,pCR产物(复制出的Dn段)可达2n个,可以满足各种分析的需要。2011年,实时荧光定量pCR技术在转基因食品检测领域中的应用和taqmanpCR快速检测食品中的空肠弯曲菌都是近期pCR技术在食品检测中比较成功的案例。

pCR技术只需要使用很微量的物质,就能扩增到大量我们需要的目的片断,并且可以对检测样品进行定性和定量的分析。但同时pCR实验室要求严格,检测仪器价格昂贵,技术含量高,操作复杂,对相关技术人员要求较高。

1.3免疫技术

抗原与抗体的结合反应是一切免疫测定技术的最基本原理。免疫技术一般可分为三类:免疫标记技术、免疫沉淀反应和免疫凝集试验。免疫检测是目前生物学检测方法中用途最广泛的一种方法,具有特异性强、灵敏度高、方便快捷、分析容量大、检测成本低等特点,尤其对于食品检测非常敏感,通常会用在蛋白质结构分析中。

目前最常用的免疫学检测技术中,酶联免疫吸附试验(eLiSa)在食品检测方面已得到普及。eLiSa是将特异的抗体标记上酶制成酶标抗体酶标抗体既具有抗原抗体反应的特性,又具有酶的底物催化特性,它与相应的抗原结合后,加上相应的底物,根据底物显色的深浅对抗原做出定性或定量的判断。例如用该法检测转基因玉米所加工的食品中Cry1a(b)蛋白便是成功的案例。由于酶既有很高的催化效率,可极大的放大反应效果,从而使测定达到很高的灵敏度和稳定性。不过在应用中eLiSa分析法也有一定的局限性,在被检测样品的蛋白浓度较低时可能会出现阴性,因此,eLiSa分析法一般用于对鲜活组织的检测和对接受基因工程改造生物体的初步检测。

1.4生物芯片技术

生物芯片是将大量生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载体(如硅片、玻片及高聚物载体等)表面,利用生物分子的特意性亲和反应,如核酸杂交反应,抗原抗体反应等来分析各种生物分子的存在及其量的一种技术。

基因芯片的最大优点在于其高通量。传统方法检测众多基因要经历多次实验而且自动化程度低,因而每次实验之间是存在系统误差的。基因芯片可以克服这个缺点,众多基因的探针的标记、杂交等过程是在一次实验过程中完成的,而且自动化程度高,数据客观可靠。基因芯片的缺点在于其不能对待检测基因在多细胞类型组织中的精确定位进行判断。另外很多蛋白质调节其功能主要不是依赖其是否表达或表达量高低,而是依赖蛋白质磷酸化-去磷酸化等方式。在这种情况下,用核酸类生物芯片就没有什么意义了,正在研究开发中的蛋白类芯片可能会有所作为的。

1.5生物传感器技术

生物传感器(Biosensor):是由固定化并具有化学分子识别功能的生物材料、换能器件及信号放大装置构成的分析工具或系统。其主要由生物敏感元件、换能器和信号处理放大装置构成。生物传感器技术应用于食品检测方面的优势很多,它响应快,样品用量少;分析操作简单;除缓冲液外无需添加试剂;可连续分析,联机操作,易于实现自动化测量等等。

当前,生物传感器技术在食品检测方面功能主要有两个方面:一是检测鱼、肉和牛乳等食品的新鲜度;二是用来检测食品滋味及熟度。例如:日本农林水产省研制出一种传感器,可“品尝”肉汤的风味,用于肉汤生产过程的质量控制。

除了上文论述的一些生物技术外,越来越多的新技术将会逐渐应用到食品检测中,其前景是值得期待的。

2结语

生物技术以其经济、高效等特点得到广大科研人员的普遍认可,成为当前食品检测中重要力量。与此同时,国家也不断加大投入和颁布相关法律、法规保障食品检测技术的研究和应用。相信不久的将来,随着我国科技的发展,在各方研究人员的共同努力下,生物技术在食品检测中的应用定会更加成熟,为我国的食品安全,为人们的生活造福。

参考文献

[1]唐亚丽.生物芯片技术及其在食品营养与安全检测中的应用[J].食品与机械,2010(5).

[2]刘彦辉.浅议生物技术在食品检测方面的应用[J].黑龙江科技信息,2011(16).

[3]苏二辉.表面等离子共振生物传感技术在食品安全快速检测中的应用研究进展[J].河南农业大学学报,2007(1).

[4]朱昊浩.基于生物技术的快速食品检测研究动态[J].科技资讯,2011(9).

食品生物技术篇5

随着时代的发展和社会的进步,以及先进科学技术的广泛应用,我国的食品工业也获得了飞速的发展,对于食品的质量和安全提出了更高的要求,食品检验的重要性也就愈加突显出来。尤其是生物检验技术,近年来在食品检验中获得了广泛的应用,并受到了业内人士的普遍关注。文章对几种常见的生物检测技术及其在食品检验中的应用进行了深入细致的分析和探讨,以期为相关人士提供参考和借鉴。

关键词:

食品检验;生物检测技术;应用

人们的生存离不开食物,而人的健康和生命安全更是与食品检测的质量有着密切的关系。在食品检测的过程中,生物监测技术的应用,在很大的程度上提高了食品检测的质量,并且提高了食品质量的安全性。目前,生物监测技术应用于食品检验领域已经取得了一定的成果和进展,在实际的食品检验工作中也获得了验证。但是,时代都是在不断地发展和进步的,如果一项技术不能够不断地改进和优化,就必然会被时代所淘汰,生物检测技术也同样如此。食品工业的发展对于生物检测技术提出了更高的要求。因此,在食品检验领域研究的一个重点课题,就是加强生物检测技术的研究和开发,从而使我国的食品安全质量上升到一个崭新的高度。

1在食品检验中常见的几种生物检测技术

1.1免疫技术生物检测技术有很多种,而其中最为人们所熟知的就是免疫技术。目前,在食品检测中,免疫技术获得了很好的应用,并且在很多方面都有其自身的优势。除此之外,与其他检测技术相比,免疫技术还可用于对于食品进行结构分析,并且操作起来最为简单,功能也最多。

1.2生物酶技术对于微生物污染和残余农药含量的检测,通常可以采用生物酶技术。生物酶技术可以分辨性质和结构差别很小的物质,而较强的特异性更是该项技术的一个突出特点。目前,免疫法和生物酶技术融合而成的新的检测技术,即酶联免疫技术,已经在食品检验领域中获得了十分广泛的应用。在国外,这项技术的推广效果较好,我国在这一方面虽然也已经取得了一定的进步,然而由于起步相对较晚,与国外相比仍然存在一定的差距,而灵敏度和准确性高则是该项技术的最大优点。

1.3pCR技术聚合酶链式反应技术,又名基因体外扩散法,能够在生物体外快速扩增Dna序列,也可以扩增指定的基因,简称为pCR技术。该项技术目前已经在很多领域获得了应用,最早则是应用于转基因和基因克隆技术上,因其在微量和精度方面的优势,被越来越多的领域所采用,应用范围逐渐扩大。经过研究发现,检验食品是否受到污染的关键,取决于对于遗传背景和基因序列检验的准确程度,而这一点正是pCR技术的优势之一。

1.4生物芯片在食品检验中,还有一项高新技术,即生物芯片技术。该项技术主要通过微量点样或者光导原位合成的方式,使得在载体表面的生物分子产生有序的固化,进而形成二位分子排列,继而同样品分子杂交。杂交分子会产生一定的信号,根据信号的强弱,并利用特定的仪器,可以对信号进行测定,检测的效率较高而且速度较快。对测定结果进行分析,最终可以得出检测的结论。生物芯片技术的应用和发展,推动了进出口商品监管预警系统和反应系统的建立,不仅可以确定食品性疾病的阂值,对于食品的安全状态,人们也有了更加深入的了解和更加科学的认识。然而,该项技术也有一定的缺点,其应用性能还有待完善,技术成本也相对较高,阻碍了该技术的应用。但是,这项技术的潜力和前景还是十分广阔的,大量的人力和物力也被投入到了技术的开发和研究中,相信生物芯片技术的大范围推广和应用将成为食品检测行业未来的发展趋势。

1.5生物传感器技术生物传感器技术的特点是检测速度快,具有较高的灵敏度,并且操作起来十分简单方便,具有较强的特异性,是一种新型的技术。其工作原理是选用酶、抗原、抗体、Dna等活性物质,经过一定的处理后作为分子识别元件,并与待测物进行特异性结合,最终产生复合物,如光和热等。信息通过信号转化器来进行传播和放大输出,即可以获得所需的检测结果,该项技术的发展前景十分广阔,并也因此得到了人们的关注和重视。

2生物检测技术在食品检测中的应用

2.1有害微生物的检测我们日常使用的相当一部分食品中,存在着很多的有害微生物,数量十分巨大,并且严重地威胁着人们的健康和生命安全。因此,加强有害微生物的检测质量,提高检测手段变得尤为重要。生物检测技术应用于食品检测,其最大的一个优势就是可以检测有害微生物。因此,应加强生物检测技术的研究,并加强对于该技术的推广和应用的力度。以上提到的几种生物检测技术,酶联免疫技术和pCR技术都可以很好地进行有害微生物的检测。

2.2食品中残余农药的检测在经济利益的驱使下,并且随着竞争的日趋激烈,为了获得更好的产量,得到更高的利润,在农产品的培育过程中使用了大量的化肥和农药。虽然产量大幅度提升,然而产品质量和安全却下降了,甚至生产出了很多有毒的食品,对人们的健康和生命安全来说,无疑是一个潜在的巨大威胁。食品中毒事件时有发生,引发了不良的社会影响。因此,对于食品中残余农药的检测,也成为食品检测工作的重中之重。在众多的生物技术中,生物传感器技术和酶技术十分适合对于残余农药的检测,并发挥了关键的作用。

2.3食品成分和品质的检测食品检测工作中,还有一项不容忽视的重要内容,即对于食品品质和成分的检测。对于食品成分的检测,在一段时期内,我国主要采取的是生物感应法。然而,随着科技的进步和应用,食品工业领域也获得了飞速的发展,目前已经开发和研究出将酶作为传感器的检测方法,并发挥了重要的作用。

2.4转基因食品的测试除了以上几个方面外,食品检测技术还可以运用在转基因食品的测试中。随着科学技术的发展,以及人们对转基因食品认识程度的不断加深,转基因食品越来越受到人们的关注。所以,转基因食品对于人们身体健康的影响,还需要进一步的检测。目前,酸检测法、蛋白质检测法是较为有效的两种方法。

3结束语

综上所述,食品检验中生物检测技术的运用研究对于食品领域的发展以及人们的身体健康都有着不可忽视的重要作用。然而,生物检测技术的运用研究涉及的内容比较多,同时又是一项十分复杂的研究,再加之我国食品领域对于生物检测技术应用的研究并没有达到一定的深度,因而不利于实际工作中生物检测技术应用的提高。所以,在今后食品领域的发展中,要加强对生物检测技术的重视和研究,并且要从食品检验的多个角度,从生物检测技术应用的多个方面进行研究,从而研究出更好、更有效地促进生物检测技术应用提高的方法和措施,从而促进我国食品检测领域的进一步发展。

参考文献

[1]陈运如.食品检验中生物检测技术应用的分析[J].新农村(黑龙江),2011(3).

[2]罗梅兰,叶云,梁超香.生物检测技术在食品检验中的研究[J].食品与机械,2006(2).

[3]杨景涛,张凤岭.食品检验中的生物检测技术应用[J].科技创新导报,2011(15).

[4]李岩.食品检验中生物检测技术应用的分析[J].中国医药指南,2012(13).

[5]朱昊浩.基于生物技术的快速食品检测研究动态[J].科技资讯,2011(9).

食品生物技术篇6

由于食品的生产和加工是基础的民生产业,每个国家都很重视食品领域的发展,我国作为世界上人口数量最多的国家,对食品的数量有着很大的要求,但是通过实际的调查发现,受到整体经济和科技水平的限制,虽然我国食品生产和加工的数量很大,但是科技含量较低,很多还处于初级加工阶段,最新的生物技术等应用较少。由此可以看出,影响食品领域发展最大的因素,就是生物技术等最新科技的水平,对于食品的生产和加工来说,技术水平的高低,不仅能够影响实际的生产效率,同时能够决定食品的种类等,生产设备的情况,也能够影响食品领域的发展,尤其是随着生物技术的应用,越来越多新种类食品的出现,对加工工艺的要求越来越高,而生产工艺的实现,显然需要设备作为基础。此外生产和管理人员的自身素质,也能够在很大程度上,影响食品领域的发展,尤其是在应用生物技术的一些加工中,对于环境有很高的要求,如果温度、湿度、气压等达不到指定的标准,那么就很难完成相应的生产,而这些指数的调节,需要管理人员来完成,只有具备足够的专业素质,才能够根据实际情况,及时的调整相应的参数。

2食品领域发展中存在的问题

考虑到食品生产和加工的特殊性,人们对食品的需求量较大,由于是直接食用的产品,因此对卫生具有很高的要求,尤其是随着经济的发展,人们对于健康越来越重视,根据我国食品以及人身健康的实际情况,我国也针对性的制定了一些食品检测标准,只有在达到了这些标准后,才能够进入到市场中。随着生物技术的发展,相应的检测标准越来越科学,如现在主要对食品中的一些菌类进行检测,如大肠杆菌等的含量,如果在一定的标准以下,就不会对人体健康造成影响,但是通过实际的调查发现,受到技术水平的限制,检测的设备和手段较少,西方国家的生物技术水平较高,因此在食品的检测中,相应的参数和标准比较严格。在实际的菌类生产中,目前应用的主要是发酵技术,以及菌类的繁殖等,但是生物技术发展的时间较短,目前很多理论还不是很完善,在实际的应用过程中,需要大量的实践作为基础,在一定程度上限制了生物技术的应用,如食品生产领域中,对于转基因食品的影响,还具有一定的争议,究竟会不会对人体健康产生影响,目前很多专家和学者还在讨论中。

3生物技术在食品领域的应用

3.1生物技术在食品加工中的应用

生物技术经过了多年的发展,在食品领域中应用了很长的时间,通过实际的调查发现,在菌类等食品的加工中,主要采用生物技术作为基础,但是受到我国技术和设备的限制,目前生产的效率较低,很多菌类发酵的生产工艺,还处于初级阶段,随着生物技术的发展,西方国家不断的更新生产设备的工艺,极大的提高了生产的效率。我国生物技术应用的过程中,很大程度上借鉴了西方国家的先进经验,如生产车间的建设,在发展的初期,由于缺少相应的经验,雇佣了很多国外的专家和学者,但是在车间建成后,如何维护成为了问题,要想从根本上解决这个问题,必须提高自身的生物技术水平,在这种背景下,我国将生物作为一门基础学科,纳入到了教育体系中,在高中阶段的学习中,必须掌握相应的生物知识。近些年很多高校也开设了生物这门课程,培养了大量的生物技术人才,这些人员在毕业后,大多投入到了食品加工领域中,在很大程度上促进了我国食品加工的发展,通过实际的调查发现,生物技术在食品加工中的应用,主要可以分成两个方面,分别是菌类发酵和繁殖等,其中菌类发酵应用的比较多,目前市面上很多奶类食品,基本都是采用这种技术生产的。

3.2生物技术在食品检测中的应用

由于食品是直接提供给人们食用,如果食品的卫生出现问题,就会影响消费者的身体健康,尤其是在批量化生产的今天,很多食品的生产量较大,影响的人群较广,如果这些食品出现卫生问题,那么就会产生较大的影响,为了避免这种现象出现,每个地区都会根据自身的实际情况,出台一些食品生产和加工的标准,以此来保证食品的健康。受到我国整体经济水平的限制,人们平均的身体素质较差,因此相应的标准也比较低,而且通过实际的调查发现,在实际的食品检测中,主要对大肠杆菌等细菌的比例进行检测,这需要一定的生物技术及设备,我国的食品生产和加工的企业较多,产品的数量也比较大,很难进行全面的检测,只能采用不定期、不定量的抽查,这在一定程度是那个导致我国食品的质量较差。近些年随着生物技术的进步,以及其他科学的发展,现在已经有了很多自动检测的设备,这些设备的使用,极大的提高了食品检测的效率,但是有很多菌类的检测,仍然需要进行传统的生物技术测试,这就需要检测人员具有足够的专业素质,并且能够熟练的操作这些设备。

4结语

食品生物技术篇7

关键词:食品、微生物检测、快速检测技术

食品病原微生物检测是保障食品安全的重要组成部分,依靠采用培养基增菌培养、分离、生化鉴定及革兰染色镜检等传统检测方法,对实验室技术人员的专业技术、操作技能以及工作经验要求极高,操作步骤复杂繁琐,检测周期长,灵敏度低,准确性差,容易出现假阴性或假阳性结果。近年来,微生物快速检测技术发展迅速,运用分子生物学、电子技术、生物化学、免疫学等技术对微生物进行分离、鉴定和计数,与传统检测方法相比,更快、更方便、更灵敏、更准确。

一、主要食品微生物快速检测技术

1分子生物学技术

(1)pCR技术

通过大量复制目的菌的高度保守的一段或几段特异性Dna并确认这些Dn段的大小来完成检测,如果样品中存在目的菌,就能复制出有关特异性Dn段,而复制特异性Dn段靠聚合酶链反应―pCR技术。

该技术已大量运用到食品微生物检测领域,并形成标准化,如Sn/t1632.2-2005《奶粉中阪崎肠杆菌检验方法第3部分:荧光pCR方法》、Din10135:1999《沙门氏菌聚合酶连锁反应(pCR)检验方法、iSo20837:2006《食品和动物饲料微生物学―聚合酶链反应(pCR)检测食源病原体―定性检测用样品的制备》

目前利用pCR技术检测病原菌的商品化仪器有被aoaC、USDa-FSiS、HealthCanada、aFnoR等权威机构认可的BaX@全自动病原菌检测系统,可检测沙门氏菌、大肠杆菌o157、单增李斯特菌等致病菌,此外还有Riboprinter@微生物鉴定系统,可鉴定沙门氏菌、大肠杆菌o157、单增李斯特菌和阪崎肠杆菌等致病菌在内的1400多种细菌。

在1996年由美国aB公司推出的实时荧光定量pCR仪,与常规pCR仪相比,它具有特异性更强、有效解决pCR产物污染、自动化程度高,同时能对起始模板进行准确定量等特点。

(2)核酸探针技术

核酸探针是指带有标记的特异Dn段。根据碱基互补原则,核酸探针能特异性地与目的Dna杂交,最后用特定的方法测定标记物。探针标记方式为放射性标记、非放射性标记,具有直观、准确等特点,基于核酸探针杂交的基因芯片技术,虽然其灵敏度与pCR技术相当,但其具有高通量、多参数、高精确度和快速分析等特征,所以备受青睐。我国已将此技术引入到行业标准中来,如Sn/t1543-2005《食源性致病菌基因芯片鉴定方法》。

2免疫学技术

(1)荧光抗体法

用荧光物质标记抗血清的抗体,即抗抗体。使用荧光显微镜观察样品中的目的菌-荧光标记抗体结合物或目的菌-抗体-荧光标记抗抗体结合物来判断结果。在食品微生物检测领域内,国内使用的较多是mini-ViDaS全自动荧光酶标免疫测试系统,该系统已被aoaC、aFnoR等权威机构认可,可检验沙门氏菌、单增李斯特氏菌、大肠杆菌o157、葡萄球菌肠毒素等。

(2)免疫酶技术

以酶标记抗体或抗抗体,抗原与酶标记抗体,或抗原-抗抗结合物与酶标记抗抗体特异性结合。根据酶反应有色反应的有无及其浓度,即可间接推测被检抗原或抗体是否存在及其数量。常用酶技术分为固相免疫酶测定技术、免疫酶定位技术和免疫酶沉淀技术。在食品微生物检验领域内,国内使用比较多的有Reveal@大肠杆菌o157:H7检测系统、Reveal@沙门氏菌检测系统及GeneQuence@李斯特氏菌检测试剂盒、金黄色葡萄球菌乳胶凝集试剂盒等。

(3)免疫磁珠技术

用连接抗体的磁珠捕捉增菌液中的目的菌,然后将捕捉到的抗原即目的菌划线于选择性平板,观察菌落。或用荧光或酶标记的抗抗体进行检测。或用聚合酶链式反应技术进行进一步检测。此技术在iSo166654:2001《食品和动物饲料微生物学―大肠杆菌o157基准检验方法》上得到了应用。目前可利用该技术对沙门氏菌、大肠杆菌0157、大肠杆菌0145、大肠杆菌o111等进行测试。

(4)免疫层析技术

该技术是一种膜固相免疫测定技术。滴加在膜一端的样品溶液受膜的毛细管作用向另一端移动,犹如层析一般。移动过程中被分析物与固定于膜上某一区域的抗原或抗体结合而被固相化,无关物质则越过该区域而被分离,然后通过标记物的显色来判定实验结果。以胶体金为标记物的实验称为胶体金免疫层析技术,该技术具有简单、快速、准确和无污染等优点,可对食品中大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、布氏杆菌、霍乱弧菌等进行检测。

(5)其它免疫技术

细菌直接计数法主要包括流式细胞仪(flowcytometry,FCm)和固相细胞计数(solidphasecytometry,SpC)法。FCm通常以激光作为发光源,经过聚焦整形后的光束垂直照射在样品流上,被荧光染色的细胞在激光束的照射下产生散射光和激发荧光。光散射信号基本上反映了细胞体积的大小;荧光信号的强度则代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度,由此可通过仪器检测散射光信号和荧光信号来估计微生物的大小、形状和数量。流式细胞计数具有高度的敏感性,可同时对目的菌进行定性和定量鉴定。目前已经建立了细菌总数、致病性沙门氏菌、大肠埃希氏菌等的FCm检验方法。

3.其它技术

即用型纸片法

3m公司的perrifilmtmplate@系列微生物测试片,可分别检测菌落总数、大肠菌群计数、霉菌和酵母计数。由RCpScientificinc公司开发上市的Regdigel@系列,除上述项目外还有检测乳杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌的产品。3m公司生产的pF(petrifilm)试纸还加入了染色剂、显色剂,增强了菌落的目视效果,而且避免了热琼脂法不适宜受损细菌恢复的缺陷。霉菌快速检验纸片,应用于食品检验中的霉菌具有操作简便,仅需36℃培养,不需要低温设备;快速,仅需2d就可观察结果,比现在的国家标准检验方法缩短3~5d,大大提高了工作效率。纸片法与国标法在霉菌检出率上差异无统计学意义,且菌落典型,易判定。

二、食品微生物快速检测技术的局限性

快速检测技术的评估结果表明,其对于某类食品的性能优于其他食品,很大程度上是由于食品成分干扰所致,有些食品成分对于快速检测方法中所应用的技术是比较麻烦的。例如在采用pCR技术时,食物中的高蛋白、高脂肪对taq酶具有抑制作用,可能导致检测结果假阴性。同时pCR操作过程要求严格,微量的外源性Dna进入pCR后可以引起无限放大产生假阳性结果。

三、结束语

随着某一快速检测技术更加频繁的使用,其好处与局限性同时变得更加明显,使用者在选择这些快速检测技术时,应考虑此技术的准确性、特异性、实用性、稳定性、灵敏度以及采用此技术的供应价格、认可程度和售后服务等因素,综合判别后进行选择。

参考文献:

[1]雷质文,等.食品微生物实验室质量管理手册[m].北京:中国标准出版社,2006.

[2]李志明,等.食品卫生微生物检验学[m].北京:化学工业出版社,2008.

[3]熊国华,等.实时荧光pCR定量检测食品中的单增李斯特菌[J].中国食品卫生杂志,2007,19(3):248-250.

食品生物技术篇8

关键词:微生物检验药品检验

一、食品微生物检验应注意的问题

1、操作人员的选用和操作要求

实验室应当聘请具有一定微生物学资质的人来操作,并且要经过考核合格后方能上岗。要求其具有较熟练的操作技能,强烈的质量意识,并且严格遵守无菌操作规程,减少人为因素带来的困扰。

操作要求:(1)操作人员牢记无菌观念,整个过程要求无菌操作,严格按照GB/t4789食品微生物检验标准进行操作。(2)用无菌工具无菌操作取样。(3)按照GB/t4789标准方法进行数据处理,得出实验结果。

2、设施设备的放置环境

实验室应当具有适宜微生物检验进行的设施设备条件,包括检测设施及辅助设施,并且要特别注意特殊的设备要在特殊的环境下放置和操作。

3、各种设备及药品的正确配置

(1)培养箱、水浴锅、于热灭菌箱和高压灭菌锅的安装要求:①在首次安装时要校对温度的稳定性和一致性。②记录以上设施其温度稳定性达到平衡时所需要的时间。③要求定期对以上设备进行清洁和消毒。④最好是使用感应器来对运转循环情况进行控制和监控。

(2)药品配置:①培养基采用高压湿热灭菌法,121℃灭菌15分钟。②部分培养基如胆硫乳培养基则需采用煮沸灭菌法。③对于热敏感的培养基采用膜过滤法。

4、样品的采集、运输和保存

采集具有代表性的样品,并且样品采集必须在无菌操作下进行,以防止样品受到外源性污染和细菌的生长。采样用具及包装物必须是灭菌的。在样品的运输和保存过程中应避免日光照射,防止外来物的污染。采样后,应将样品在接近原有贮存温度条件下尽快送往实验室检验。运输时应保持样品完整。一般不应超过3小时。如不能及时运送,应在接近原有贮存温度条件下贮存。

二、食品微生物检验内容和技术

食品微生物检验的内容有以下几类:

1、对食品污染程度指示菌的检验。(1)细菌总数又被称为菌落总数,指食品及生活饮用水检样经过处理,在一定条件下经过培养后,所得1g或1mc检样中所含细菌菌落个数,是判断食品及生活饮用水被污染程度的重要指标。(2)大肠菌群系指一群在37℃培养24h后能发酵乳糖、产配、产气、需氧或兼性厌氧的革兰氏染色阴性无芽孢杆菌。其主要来源于人和牲畜的粪便,所以研究中经常采用粪便污染指标菌来评价生活饮用水及食品的卫生质量。

2、对食品中致病菌的检测。在GB4789食品微生物学检验标准中,已明确规定某些微生物的数量,所以我们除要检测食品污染程度指示菌,如菌落总数、大肠菌群(mpn)的测定外,还有致病菌如金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和志贺氏菌等。

食品微生物检验的技术

多年以来,对食品微生物的检测,通常采用琼脂平板培养法,共需2―3d才能完成。近几年各国的许多机构和学者都致力于快速检测技术和方法的研究,已改进和开发了一些快速的检测技术和方法,提高了食品微生物检验的高效性、准确性和可靠性,其中新方法有以下几种。

1、采用电阻抗法。其原理是细菌在培养基内生长繁殖的过程中,将会使培养基中的火分电惰性物质如碳水化合物、蛋白质和脂类等,代谢为具有电活性的小分子物质,其能增加培养基的导电性,从而使阻抗发生变化,所以我们可以通过检测培养基的电阻抗变化情况来判定细菌在培养基中的生长繁殖特性,即可检测出相应的细菌。该法已用于霉菌、大肠杆菌等细菌的检测。

2、采用快速酶触反应及代谢产物的检测。细菌在生长繁殖过程中可合成和释放某些特异性的酶,所以根据其特性来选用相对应的底物和指示剂,并记录反应的结果。如美国3mpetiffilmtm微生物测试片可分别快速测定细菌总数、金黄色葡萄球菌等。

3、采用分子生物学技术。其又包括两种技术:(1)核酸探针技术。根据碱基互补的原则,用特定的方法测定标记物。(2)聚合酶链式反应(pCR)技术。其原理为通过加热使双链Dna经裂解成两条单链,成为引物和Dna聚合酶的模板;然后降低温度,使寡聚核苷酸引物与Dna分子上的互补序列退火。一般情况下退火温度越高,扩增特异性越好。

4、采用免疫学方法检测细菌抗原和抗体的技术。其有三种技术:(1)荧光抗体检测技术(iFa),包括直接法和间接法。直接荧光抗体检测法是在检样上直接滴加已知特异性荧光标记的抗血清,经洗涤后在荧光显微镜下观察结果。间接法是在检样上滴加已知细菌特异性抗血清,待作用后经洗涤,再加入荧光标记的抗体后在荧光显微镜下观察结果。(2)免疫酶技术(eia),其是将抗原、抗体特异性反应和酶的高效催化作用原理结合,是一种新颖且实用的免疫学分析技术。通过共价结合将酶与抗原或抗体结合,形成酶标抗原或抗体,或通过免疫方法使酶与抗酶抗体结合,形成酶抗体复合物。(3)免疫磁珠分离法(imS),即应用抗体包被的免疫磁珠,用一个磁场装置收集铁珠。

5、采用仪器法。(1)微型全自动荧光酶标分析仪(mini―ViDaS),其主要采用具有优异的敏感性和特异性的酶联荧光技术(eLFa),所测的荧光与抗体中抗原的含量成正比。(2)全自动微生物分析系统(Vietk―amS)。其可以同时对60-~480个样品进行分析,并且鉴定时间只需2~3h,这是效率非常高的一个检验系统,并且也是今后食品微生物检验技术发展的一个方向。

三、总结

总而言之,我们在对食品微生物检验时要遵守职业道德,严谨科学态度,注意各个环节来确保微生物检验数据的准确性,为食品卫生和安全提供可靠的依据。并且随着现代技术的发展,今后食品微生物检验技术的发展方向会是:(1)采用快速和大批量的检验方法,来提高检验效率;(2)形成标准化的实验条件;(3)提高和保证检验的精度和灵敏度。

参考文献:

[1]张洁梅.食品微生物检验技术的研究进展[J].现代食品科技,2005,21,(2):221-222.

食品生物技术篇9

关键词:生物芯片;食品检测;应用

随着科学技术不断发展,越来越多的高新科技产品开始用在人们的日常工作中去。生物芯片就是在这一趋势之中崛起的一种高新技术。它不仅涉及生物学中各种知识,更是将物理化学等知识融合起来,同时以计算机知识为基础,在整个生命科学中的建立起一架桥梁联系现代信息高新科技,也成为现代世界交叉综合性学科最受人们关注的学科。并且在短短几年时间内,它的高速发展速度却受到世界各国前沿科学的高度关注,并且多数国家中多将这一技术用在转基因的食品检测中。

1生物芯片技术简要概述

所谓的生物芯片技术主要是利用合成的技术或者是少量点样的方法,将一些大型的生物分子,例如多肽片段以及一些组织、细胞的切片等样品按照一定的顺序固定在硅胶或者聚丙烯凝胶等胶状物的表面组成一种十分密集的二维分子排列,然后与这些需要检测的生物样品中的一些分子杂交,进而利用特殊的仪器诸如激光扫描一起或者联合摄像机等设备对杂交的信号的强度进行检测分析,继而来判断样品中样品分子的数量,进而达到生物芯片在食品检测中的目的。

制造生物芯片的基本流程:

所有生物芯片制造过程中都要包括四个基本环节,首先是要构建芯片,其次要制造样品,观察生物分子之间的相互反应以及结果检测进行分析。

1.1构建芯片

现阶段所有芯片的制造主要是利用化学的方法,或者是表面化学或者是组合化学的方式来处理芯片,接着是将蛋白质的各种分子按照一定的顺序排列在芯片之中。因为芯片种类不同,制造的方法也完全不同,但主要的制作方法有两种,一种是原位合成的方法,一种是微矩阵点样两种主要方式。

1.2制造样品

生物样品是一种复杂的生物分子混合物体,一般极少与芯片发生直接性的反应,所以要对整个样品进行生物处理。而在基因芯片中,一般需要将一些分子逆转录成cDna才能进行标记继而进行检测。这种标记的方法类型众多,主要的方法有利用荧光进行标记的方法,还有利用同位素进行标记的方法。一般自造的蛋白质样品要在制作之前采取一些合适的方式对其进行溶解,只有这样才能保持蛋白质良好的活性。

1.3生物分子间的相互反应

这是芯片检测最为关键的一个环节,一般需要将样品中的Dna同探针中的Dna进行相互杂交,继而根据探针的一系列相关的属性来选择杂交的条件。如果是检测基因表达,在研究其反应是需要一些盐高浓度、时间长以及温度低的一些条件。如果是检测基因是否突变,这就需要在几个小时之内在高温度低盐度的条件下进行一些特异性的杂交方式。

1.4结果检测

在对结果进行检测时,一般要选择用激光扫描一起对芯片进行扫描,继而利用扫描仪将整个检测的结论加以扫描,进而转变成为可以进行处理的数据和图像。一般针对这些数据图像进行分析要按照三个步骤进行,首先是要将数据标准化,要将全部的数据按照一定的标准规范起来,单位相同才能做出正确的比较结果。其次是要针对数据进行选择,去掉一些不必要的基因数据。最后是要将数据按照一定的标准进行分组,进而给予生物学知识的解释。

2生物芯片技术在食品检测中的应用

2.1生物芯片技术在食品微生物检测中的应用

食品卫生检测中的一个重要方面是及时准确地检测出食品中的病原性微生物,这些致病微生物的存在会严重威胁人类的健康。传统的生化培养检测方法需要经过儿天的微生物培养和复杂的计数,操作繁杂,不能及时反映生产过程或销售过程中的污染情况,且灵敏度不高,使得食品的安全检测潜在一定的危险,给消费者带来很大的威胁;;pCR法快速,比前者灵敏,但成本高,假阳性多,也不是很好的检测食品微生物污染的方法。基因芯片可广泛的应用于各种导致食品腐败的致病菌的检测,该技术具有快速、准确、灵敏等优点,可以及时反映食品中微生物的污染情况。近年来许多研究者对生物芯片分析检测食品中常见致病菌进行了一系列探讨。

2.2生物芯片技术在转基因食品检测中的应用

随着基因工程技术的迅速发展,转基因食品越来越多的出现在人们面前。基于人们对转基因食品发展过猛而可能导致不可预期结果的担忧和对消费者的知情权及选择权的维护,不论是生产商还是监督部门都需要一种准确高效的转基因食品检测手段。1999年10月,欧共体公布的转基因食品检测方法有酶联免疫吸附检测法和pCR法,前者存在加热可能使某些成分变性的缺点,后者受多种因素的影响,而且容易交叉感染,造成假阳性等缺点,使得这2种方法的应用受到一定的限制,检测结果不准确,效率低,周期长,不适合于对食品中大量不同转基因成分的快速检测。基因芯片具有高通量能并行检测的优点,仅靠一个实验就能筛选出大量的各种转基因食品,被认为是最具潜力的检测手段之一。

2.3在食品毒理学研究中的应用

传统的食品毒理学研究必须通过动物实验模式来进行模糊评判,它们在研究毒物的整体毒性效应和毒物代谢方面具有不可替代的作用。但是,这不仅需要消耗大量的动物,而且往往费时费力。另外,所用的动物模型山于种属差异,得出的结果往往并不适宜外推至人,而且动物实验中所给予的毒物剂量远远大于人的暴露水平,并不能反映真实的暴露情况。所以,传统的动物实验仅仅是一种粗糙的、不精确的方法。agshau等(1999)报道生物芯片技术的应用将在毒理学领域带来一场革命。生物芯片可以同时对儿千个基因的表达进行分析,为研究新型食品资源对人体免疫系统影响机理提供完整的技术资料。并通过对单个或多个混合体有害成分进行分析,确定该化学物质在低剂量条件下的毒性,并且分析推断出该物质的最低限量。

最近,美国环境卫生科学研究所的科学家小组开发了一种革命性的工具:毒理芯片(toxchip)。虽然toxchip不能完全取代动物实验,但它可以提供有价值的信息,以免做许多不必要的生物试验,大大降低动物消耗、经费和时间;山于基因表达对低剂量也很敏感,所以toxchip用于生物学试验时,可在近似于人暴露的低剂量水平进行研究,这样就可以避免误差,更真实地反映暴露水平下人体对化学物的反应。

结束语

食品成分分析、新产品开发、食品安全全程控制体系等方面对食品分子检验手段提出更多、更高的要求。生物芯片技术因其可在一次反应中进行多种信息的平行分析,而受到研究者的瞩目,特别是基因芯片在人类基因组计划研究中的应用,不仅极大地促进了该项工作的进行,也使芯片技术在短短的几年间得到了长足的发展,并迅速在食品科学研究中得到广泛的应用。随着生物芯片技术的不断发展与完善,食品科学研究的逐步深入,生物芯片将会作为一种简便快捷的技术,为食品工业的发展带来极大的便利。

参考文献

[1]张华,王静.生物芯片技术在食品检测中的应用[J].生物信息学,2004,2(3):43-48.

食品生物技术篇10

传统的教学方法往往侧重于教师的讲解和安排,忽略了学生的探索和互动,即由教师给出实验目的、实验仪器以及实验的方法,然后由学生根据老师的指导和安排进行实验。改革后的做法是注重学生的自主、独立和创新能力的培养,让学生参与到实验设计和方案制定中,使学生由以往的被动听课,变为经过质疑、分析、判断、概括等认知活动获得结论。

(一)应用为主,理论必须,突出岗位能力培养

针对食品微生物检验技术课程强调应用技能和实际操作能力的特点,在教学过程中着重应用相关理论指导学生的微生物检验技能实践,让食品微生物检验技术的理论融入食品微生物检验的项目技能训练中。以国家食品检验职业标准为依据组合内容,以食品微生物检验操作技能为明线,以微生物学理论知识为暗线,将食品微生物学的理论知识融入食品微生物检验的各项操作之中。在教师示范指导下,通过“理论知识预习教师讲解实验技巧和注意事项学生动手实验老师检查和纠错”的段螺旋式反复强化训练,突出学生职业能力培养。

(二)多媒体教学提高微生物检验教学质量

在微生物检验技术教学过程中适当使用多媒体,可显著提高学生微生物检验感性认识。微生物学检验实验中,有相当一部分内容涉及微生物形态学,如菌落形态、显微镜下不同微生物的形态特征等。利用多媒体教学可形象、直观、高效地让学生掌握上述内容。此外,还可以利用多媒体将关键实验步骤以及学生容易犯的检验操作错误拍成录像演示给学生看,以便于教师在课堂上纠正学生典型错误。我们发现利用多媒体教学对杀菌锅的使用和无菌接种技术进行示范,学生掌握相关知识更快。

(三)案例教学法提高学生参与感和积极性

案例教学法是一种以案例分析和探讨为基础的教学法,教师在教学过程中扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与案例讨论,不像是传统的教学方法,教师是一位很有学问的人,扮演着传授知识者角色。我们通过收集、整理过往教学、实际生产检验工作、互联网的微生物相关检测的实际案例和视频资料,并组织学生对关键或错误的操作环节进行讨论,调动了学生的参与感及积极性,提高学生的主观能动性,取得了良好的教学效果。

二、课程考核方案改革