食品安全 科技把关

2009-07-30 07:02
中学科技 2009年6期
关键词:电子鼻农药食品

刘 艳

进入21世纪,食品安全问题已成为消费者面临的首要问题,如何采用最快捷、最经济、最准确的食品检测方法也已成为全社会共同关注的焦点。

我国传统的食品检测主要通过感官、物理化学或者生物检测的途径开展,检测量小,效率低,随着科学技术的发展,目前的检验手段与方法已越来越多样化,检测仪器也越来越灵敏、越来越智能化,检测方法的检测限也越来越低、下面,我们一起来认识一下目前用于食品安全方面的一些智能检测仪器。

农药残留检测仪

农药在给人们带来农作物丰收的同时,也给人们带来恐惧,残留在蔬菜、瓜果等食物上的农药让人们担忧。

农药速测卡:它是以卡片的形式来检测的。是一种快速检测仪。出结果快,适用于要求不高、比较简单的检测,操作方法简单快速。不需要配制试剂,不需要专业的技术培训,工作效率高,可节省大量人力物力。但结果只能分析有毒无毒,尚无法提供详细的分析参数。

农药残留检测仪:应用范围比较广,检测的结果较为精确,能快速检出蔬菜、水果、粮食、茶叶、水,以及土壤中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留,适用于各级农业检测中心、工商部门、生产基地、农贸市场、超市、学校等。

农药残留检测仪采用微电脑进行温度时间控制,因而准确率较高。仪器存储检测数据,专用PC软件自动上传和管理数据,方便高效。采用大屏幕带背光中文显示屏和语音同步提示操作,简单易用,无需专业人员。检测速度快,预热10分钟后,3分钟即能测出结果。检测量大,采用多通道同时检测多个样品。使用交直流两用电源,内置充电电池,可在室内、野外、车上使用。

食品安全检测箱

如今超市、饭店中食品种类繁多,让人应接不暇,这些食品的安全问题自然也是人们所关心的,而食品安全检测箱则可以让人们放心。

食品安全检测箱的外形和一只中等大小的旅行箱差不多大,便于携带,检测用具齐全,可随时随地进行检测。

食品安全检测箱配备了便携式农药残留速测仪、微量电子天平、可调式移液器等先进设备,可检测100多个食品安全项目,其中包括与消费者身体健康密切相关的农药残留、甲醛、二氧化硫、吊白块、亚硝酸盐等。不仅能够对饭店的餐具消毒柜进行紫外线消毒效果的检测,看紫外线的强度是否能够达到杀菌要求;还可以对餐饮用具中的大肠杆菌群进行检测,看大肠杆菌是否超标等。食品安全检测箱还能对食品中农药残留量、防腐剂用量、海产品中的甲醛含量、腌制食品中的亚硝酸盐等有害物质进行检测。

食品安全检测箱的操作也非常简单,15分钟以内便可以现场检测出食品是否合格。这种检测箱甚至登上了“神舟”系列飞船。用于检测太空食品。

电子鼻

针对食品,如何更好、更快地检测出细菌备受人们关注,而“电子鼻”正好可以满足人们的要求。

电子鼻是模拟人类的嗅觉系统而设计研制出的一种智能电子仪器,可适用于许多系统中测量一种或多种气味物质的气体敏感系统。其基本结构包括3个部分:1、气体传感器阵列,由具有广谱响应特性、较大的交叉灵敏度以及对不同气体有不同灵敏度的气敏元件组成,工作时气敏元件对接触的气体能产生响应并产生一定的响应模式。它相当于人类鼻子的嗅觉受体细胞。2、信号预处理单元,对传感器的响应模式进行预加工,以达到飘移补偿、信息压缩和降低信号(随样品)起伏的目的,完成特征提取的任务。3、模式识别单元,对信号预处理单元所发出的信号作进一步的处理,完成对气体信号定。性和定量的识别,包括数据处理分析器、智能解释器和知识库。这个部分相当于人类的大脑。

英国的欧斯米泰克公司已经成功地开发出了电子鼻,它能“嗅”出侵蚀病人皮肤伤口的细菌,提醒医生及时采取相应措施。该电子鼻对各种挥发性化合物散发的气味十分敏感,对不同的物质有不同的反应。通常,细菌生长时会发出化学气味,电子鼻接触气味后,每个感应器的电阻会各自发生变化。由于每个感应器对应一种化学物质,因此32种各不相同的电阻变化组成的“格式”便分别代表了不同气味的“指纹”,并且只需要几小时的时间便能完成检测。此外,电子鼻将可能对寻找伤口感染细菌和其他细菌的方式带来革命性变化。

1993年,某实验室制造的由12个有机导电聚合物传感器组成的系统检测了3种品质近似的商品酒,其中2种是酿造后再储存的啤酒,还有1种是淡色啤酒。结果表明:这3种啤酒很容易被鉴别,而且还很快鉴别出一种人为污染的啤酒和另一种未被污染的酒。

电子鼻作为一种智能电子仪器,技术响应时间短、检测速度快,不像其他仪器,如气相色谱传感器、高效液相色谱传感器需要复杂的预处理过程;其测定评估范围广,可以检测各种不同种类的食品;并且能避免人为误差,重复性好;还能检测一些人鼻不能够检测的气体,如毒气或一些刺激性气体,它在许多领域尤其是食品行业中发挥着越来越重要的作用。目前在图形认知设备的帮助下,其特异性大大提高,传感器材料的发展也促进了其重复性的不断提高。

智舌

味道能看得见?是的。“智舌”可以将食品的品质及其相互间的差异性,通过一张张精细图谱展示在我们面前。电子舌即“智舌”,作为一种智能仿生技术,是基于人的生物味觉感受机制而研发制造的。所谓生物味觉感受机制,是利用舌面不同位置的味蕾感受各类液体化味觉物质的刺激信号,通过神经传输到大脑,最后由大脑针对味细胞采集信号的整体特征进行处理分析,给出不同物质的区分辨识以及其他相关信息。

它由3部分构成:“交互感应传感器阵列”,相当于生物系统的舌头,而且,它敢鉴别人不敢鉴别的东西,比如有毒液体;“自学习专家数据库”,仿佛人的记忆系统,“尝”过了,就会永远地记住这个味道;“智能模式识别系统”。如同人的大脑,能够感受不同的化学物质,把各种不同的采集信号输入电脑,通过软件进行分析处理,针对不同的物质进行区分辨识,最后给出各个物质的感官信息。通过“智舌”绘制出的一张张精细图谱,不仅能够让人“看得见”味道,而且所有被测试食物样品的品质及其相互间的细微差异都可以被一一展示出来。目前,智舌能辨识白酒、葡萄酒、饮料、茶叶等的真假。

生物传感器

最近,美国研究人员开发出一种新型的基于纳米技术的生物传感器,在高度准确检测沙门氏菌等食源性病原菌方面正显示出巨大的潜力。研究人员通过特殊手段制备薄膜,构造了异质结构的硅和金纳米棒阵列,并使用抗沙门氏菌抗体和有机染料分子附着在上面,一个生物传感器就制成了。当这个生物传感器接触含有沙门氏菌的食物时,传感器上的抗体就会发生生物化学反应。导致有机燃料分子产生肉眼可见的强荧光。改变传感器中的抗体类型。还可以用于检测食物中是否含有其他病菌。

人类的智慧是无穷的,相信在不久的将来,人类一定会发明出更多的智能化科技产品,让食品中的有害物质无处遁形,让人们更加健康、长寿。

用激光让二(口恶)英现形

前不久,日本开发出了利用激光快速测定二(口恶)英的仪器。以前对二(口恶)英的检测需要7~30天,然而使用这种新方法只需要1小时。研究人员先用低能量的激光把食品中的二(口恶)英击射成气态,接着再用高能量的近红外线激光对二(口恶)英反复进行1/10万亿秒的

“超瞬间”照射,在不破坏分子结构的情况下使其处于带电状态,最后根据这些分子在测试装置内移动的时间,计算出它们在食品中的含量。

纳米科技感应器

海绵状纳米二氧化钛化学感应器是具有超高敏感度的纳米科技新产品,通过把特制的化学物质搀入二氧化钛,产生的化学效应能改变化学特性,就算是极微量的气体也能轻易被检测出。目前,这种感应器能同时探测出10种不同气体,不仅可用于侦测空气中极微量的毒气或爆炸物,还可以用来探测行李内是否藏有爆炸物,甚至可用于环境监控、医疗诊断仪器开发等。

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