1、 內容目錄內容目錄n食品安全的檢測對象：食品安全的檢測對象： 農藥、獸藥、有害重金屬、生物毒素、食品添加農藥、獸藥、有害重金屬、生物毒素、食品添加劑、致病菌等劑、致病菌等n食品安全檢測技術分類食品安全檢測技術分類： 理化儀器分析技術，現代生物學檢測技術理化儀器分析技術，現代生物學檢測技術 定性、定量、在線監測定性、定量、在線監測 第一節 概述第二節第二節 理化儀器檢測技術理化儀器檢測技術樣品采集樣品采集提取凈化提取凈化索氏提取、液液、固液、索氏提取、液液、固液、微波、超聲、柱層析等微波、超聲、柱層析等儀器分析儀器分析根據目標物的性質根據目標物的性質選擇不同方法選擇不同方法儀器方法的檢測流儀器方

2、法的檢測流程程儀器檢測技術儀器檢測技術痕量無機物定量痕量無機物定量無機元素形態分析無機元素形態分析氣相色譜或液相色譜氣相色譜或液相色譜電感耦合等離子體質譜聯用電感耦合等離子體質譜聯用電感耦合等離子體質譜電感耦合等離子體質譜(icp-ms）原子發射光譜（原子發射光譜（aes）原子吸收光譜（原子吸收光譜（aas）毛細管電泳毛細管電泳質譜（質譜（ce-ms）氣相色譜氣相色譜串聯質譜串聯質譜 (gc-ms/ms)色譜色譜質譜聯用質譜聯用高效液相色譜高效液相色譜串聯質譜（串聯質譜（lc-ms/ms）高效液相色譜高效液相色譜質譜（質譜（lc-ms）氣相色譜氣相色譜質譜質譜 （gc-ms）色譜色譜液相色譜液

3、相色譜氣相色譜氣相色譜俄國植物學家tswett于1901年發現：利用吸附原理分離植物色素。1906年tswett 創立“chromatography”“色譜法”新名詞；1907年在德國生物會議上第一次向世界公開展示顯現彩色環帶的柱管；1930年r.kuhn用色譜柱分離出胡蘿卜素。1935年adams and holmes 發明了苯酚-甲醛型離子交換樹脂， 進一步發明了離子色譜1938年izmailov 發明薄層色譜1941年martin & synge 發明了液-液分配色譜1944年consden,gordon & martin 發明紙色譜1952年martin & synge 發明氣-液色譜

4、1953年janak發明氣-固色譜1954年ray發明熱導檢測器1955年世界第一臺商品化氣相色譜儀1957年martin & golay 發明毛細管色譜1959年porath & flodin 發明凝膠色譜1960年液相色譜技術完善高選擇性高選擇性 分離單組份定性定量分離單組份定性定量 高效能高效能高靈敏度高靈敏度 檢出限量低至檢出限量低至10-11 g/kg的物質，適于微量和痕量分析的物質，適于微量和痕量分析2.1氣相色譜分析氣相色譜分析系統構成系統構成: 氣路系統，進樣系統，分離系統，檢測系統氣路系統，進樣系統，分離系統，檢測系統工作原理工作原理: : 樣品高溫瞬間汽化樣品高溫瞬間汽化-

5、 -色譜柱分離色譜柱分離- -檢測檢測適用適用: : 易揮發的小分子有機物易揮發的小分子有機物 難揮發性成分經衍生化檢測難揮發性成分經衍生化檢測氣相色譜氣相色譜- -分離系統分離系統n色譜柱色譜柱：填充柱，毛細管柱：填充柱，毛細管柱n色譜柱選擇色譜柱選擇： 按樣品極性按樣品極性 弱極性樣品，可選弱極性樣品，可選ov-1，se-30，ov-101，se-52，se-54 中極性樣品，可選中極性樣品，可選ov-17，ov-1701，xe-60，ov-225，ov-210 極性樣品，可選極性樣品，可選peg-20m,ffap,ov-275,degs 氣相色譜氣相色譜- -檢測系統檢測系統n氫火焰離子

6、化檢測器（氫火焰離子化檢測器（fid）：破壞型，含碳的有）：破壞型，含碳的有機物機物n電子捕獲檢測器（電子捕獲檢測器（ecd ）：非破壞型，選擇性）：非破壞型，選擇性 電負性強的化合物電負性強的化合物n火焰光度檢測器（火焰光度檢測器（fpd ）：破壞型，選擇性）：破壞型，選擇性 含硫磷的化合物含硫磷的化合物n熱導池檢測器（熱導池檢測器（tcd ）：非破壞型，選擇性）：非破壞型，選擇性 永久性氣體永久性氣體氣相色譜在食品安全檢測中的應用氣相色譜在食品安全檢測中的應用n反式脂肪酸的檢測（衍生反式脂肪酸的檢測（衍生，fid)n苯，氯苯，氯酚類（直接進樣，苯，氯苯，氯酚類（直接進樣， fid）n有機氯

7、農藥（有機氯農藥（ecd)n有機磷農藥（有機磷農藥（fpd)氣相色譜分離與質譜定性定量結合氣相色譜分離與質譜定性定量結合1. 1. 對食品中殘留物進行分析對食品中殘留物進行分析 ms是一個通用型檢測器，對大多數有機化合物都是一個通用型檢測器，對大多數有機化合物都有比較好的響應，根據特征離子強度定量有比較好的響應，根據特征離子強度定量, 適合大批適合大批量農殘檢測。量農殘檢測。2. 對未知物分析對未知物分析 準確測定未知組分的相對分子質量準確測定未知組分的相對分子質量。 n食品中食品中42種農藥的氣相色譜種農藥的氣相色譜- 質譜選擇離子測定質譜選擇離子測定n樣品處理方法樣品處理方法 液液萃取液液

8、萃取-固相萃取聯用：固相萃取聯用： 樣品中農藥經二氯甲烷提取后，樣品中農藥經二氯甲烷提取后，envi -carb柱和柱和sep - pak - nh2柱雙柱凈化，凈化后直接進樣分析柱雙柱凈化，凈化后直接進樣分析n色譜條件色譜條件 色譜柱色譜柱: hp - 5ms ( 30 m 0.125 mm 0.125m) ; 載氣載氣: 高純高純氦氣氦氣, 流量流量1 ml/min; 柱溫柱溫: 70, 保持保持2 min,以以25/min升至升至150,再以再以3/min升至升至200,再以再以8/min升至升至260,保持保持10 min;進樣口進樣口溫度溫度: 250;進樣方式進樣方式:不分流進樣不

9、分流進樣, 1.15 min后打開分流閥和隔墊后打開分流閥和隔墊吹掃。吹掃。n 質譜條件質譜條件 離子源離子源(ei)溫度溫度: 230,電子轟擊能量電子轟擊能量70 ev,gc - ms接口溫度接口溫度: 280。氣相色譜與質譜的聯用氣相色譜與質譜的聯用- -分析實例分析實例n分析特征量分析特征量 42中農藥的線性范圍中農藥的線性范圍:0.0011.0g/ml 樣品的加標回收率：樣品的加標回收率：89%-94%, rsd 10% 方法的最低檢出限：方法的最低檢出限：0.0010.005 mg/kg ( s/n = 3)n 檢測農藥種類檢測農藥種類有機磷、擬除蟲菊酯、有機有機磷、擬除蟲菊酯、有

10、機氯、氨基甲酸酯和除草劑氯、氨基甲酸酯和除草劑n 檢測的樣品種類檢測的樣品種類 肉類，蛋類，乳品，蔬菜和水果肉類，蛋類，乳品，蔬菜和水果氣相色譜與質譜的聯用氣相色譜與質譜的聯用-分析實例分析實例2.3高效液相色譜高效液相色譜n高效液相色譜法是繼氣相色譜之后，高效液相色譜法是繼氣相色譜之后，70年代初年代初期發展起來的一種以液體做流動相的新色譜技期發展起來的一種以液體做流動相的新色譜技術。術。n高效液相色譜儀由高效液相色譜儀由 高壓輸液系統、進樣系統、高壓輸液系統、進樣系統、分離系統、檢測系統、記錄系統分離系統、檢測系統、記錄系統 等五大部分等五大部分組成。組成。液相色譜在食品安全中的應用液相色

11、譜在食品安全中的應用n食品添加劑及農藥殘留的檢測（蘇丹食品添加劑及農藥殘留的檢測（蘇丹i號、擬除蟲號、擬除蟲菊酯等）菊酯等）n食品中獸藥殘留的檢測（瘦肉精、磺胺類藥物等）食品中獸藥殘留的檢測（瘦肉精、磺胺類藥物等）n食品加工過程中的毒素殘留（黃曲霉素等）食品加工過程中的毒素殘留（黃曲霉素等）npcr技術n酶聯免疫技術（elisa）n基因芯片技術n生物傳感器技術3.1pcr技術 333變性、退火延伸變性、退火、延伸3pcr 原理pcr技術在食品安全中的應用n食品中有害微生物的檢測（沙門菌、大腸桿菌o157、金黃色葡萄球菌等）n轉基因食品riboprinter 全自動微生物鑒定系統全自動微生物鑒定

12、系統bax系統目前可檢測系統目前可檢測： 沙門氏菌， 大腸桿菌o157:h7, 單增李斯特菌， 李斯特菌， 板歧腸桿菌 可鑒定到菌株可鑒定到菌株。開放式的數據庫（菌庫）內有5700多種基因指紋模式，歸屬180余屬，1200余種。包括腐敗菌、病原菌、有益菌及環境微生物。另外，用戶可自建菌庫。 3.2elisa原理n它采用抗原與抗體的特異反應將待測物與酶連接，然后通過酶與底物產它采用抗原與抗體的特異反應將待測物與酶連接，然后通過酶與底物產生顏色反應，用于定量測定。測定的對象可以是抗體也可以是抗原。生顏色反應，用于定量測定。測定的對象可以是抗體也可以是抗原。n測量時，抗原（抗體）先結合在固相載體上，

13、但仍保留其免疫活性，然測量時，抗原（抗體）先結合在固相載體上，但仍保留其免疫活性，然后加一種抗體（抗原）與酶結合成的偶聯物（標記物），此偶聯物仍保后加一種抗體（抗原）與酶結合成的偶聯物（標記物），此偶聯物仍保留其原免疫活性與酶活性，當偶聯物與固相載體上的抗原（抗體）反應留其原免疫活性與酶活性，當偶聯物與固相載體上的抗原（抗體）反應結合后，再加上酶的相應底物，即起催化水解或氧化還原反應而呈顏色。結合后，再加上酶的相應底物，即起催化水解或氧化還原反應而呈顏色。elisaelisa的種類和變化的種類和變化 （一）雙抗體夾心法（一）雙抗體夾心法（二）間接法（二）間接法（三）競爭法（三）競爭法 （四）雙

14、位點一步法（四）雙位點一步法（五）捕獲法測（五）捕獲法測igmigm抗體抗體（六）應用親和素和生物素的（六）應用親和素和生物素的elisaelisa 雙抗體夾心法雙抗體夾心法間接法是檢測抗體最常用的方法，其原理為利用酶間接法是檢測抗體最常用的方法，其原理為利用酶標記的抗抗體以檢測已與固相結合的受檢抗體，故標記的抗抗體以檢測已與固相結合的受檢抗體，故稱為間接法。稱為間接法。此法可用于抗原和半抗原的定量測定，也可用于測定抗體此法可用于抗原和半抗原的定量測定，也可用于測定抗體 。elisa在食品安全中的應用 食品中農藥、獸藥的測定食品中農藥、獸藥的測定 食品中毒素的測定（主要包括黃曲霉毒素，食品中毒

15、素的測定（主要包括黃曲霉毒素， 簡曲霉毒素簡曲霉毒素 ） 食品中有害微生物的快速篩檢食品中有害微生物的快速篩檢 （如沙門氏（如沙門氏菌菌 ）3.3基因芯片技術different dna probes (各種 dna 探針 )clinical dna samples(臨床樣本) )microarray( (微陣列過程)hybridization(雜交過程)scanning( (掃描過程) )glass slide(玻片)image image analysis (芯片圖象分析)基因芯片的制造與檢測技術基因芯片的制造與檢測技術luminescence orelectrochemical detec

16、tion gene expression(1) identification of all common variants(2) simultaneous monitoring of the expression of all genes(3) generic tools for manipulating cell circuitry(4) re-sequencing of megabase regions(5) monitoring the levels and modification state of all proteins(6) systematic catalogues of pr

17、otein interactions(7) identification of all basic protein shapessyt13mutation detectionsnp: single nucleotide polymorphysm-gtacatcaggatcgatacgtagctagctagctaaaatcgatcatccacatccgtac-cgtagctaactagctaaaatcgatcatccaca-cgtagctagctagctagaatcgatcatccaca-cgtagctagctagctaaaatcgattatccaca-cgtagctagctagctaa lab

18、elinghybridizationcgtagctaactagctaawild:mutant 1:mutant 2:mutant 3:aatcgatcatccacaaatcgattatccacatagctaaaatcgatagctagaatcgafabrication of dna microarray(dna芯片制作技術類型芯片制作技術類型) -photolithography (光光 刻刻 技技 術術)-microspotting/ink-jet printing (打印技術打印技術)高密度點樣機高密度點樣機designed density: 20,000-100,000 probes i

19、n one glass slide (每玻片最多可排列100000個探針)printhead can hold up to 32print pins to carry 32 samples生物芯片在食品安全中的應用n農藥、獸藥檢測n毒素檢測n微生物檢測3.4生物傳感器技術n生物傳感器定義生物傳感器定義 生物傳感器(biosensor)是用生物活性材生物活性材料料(酶、蛋白質、dna、抗體、抗原、生物膜等)與物理換能器物理換能器有機結合的器械或裝置，是發展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監控方法，也是物質分子水平的快速、微量分析方法。生物傳感器的原理生物傳感器的原理 待測物質經擴散作用進入生物活性材料，經分子識別分子識別，發生生物學反應，產生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉