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六合宝典 > 工程技术论文 > 一般工业技术 > 生物传感器在食品安全监测中的应用

生物传感器在食品安全监测中的应用

2018-07-27 10:02:47 字体:   打印 收藏 

摘 要:随着社会的发展和人们生活水平的提高,食品安全问题越来越受到社会的广泛关注。为保证食品质量,现代生物传感器应运而生。本文通过对生物传感器的相关探讨,分析其在食品安全监测中的应用。

关键词:生物传感器;食品安全监测;应用

 随着社会的不断发展,人们生活水平的不断提高,人们对食品安全的问题越来越重视,因此食品安全监测就显得尤为重要。传统的食品安全监测方法有很多,如化学方法、色谱法、生物监测法等,这些方法虽然都在一定程度上保障了食品质量,但是监测过程过于复杂,效果并不理想,经检测后的食品中仍然有很多对人体有害的物质残留,如肉类中的细菌感染、乳制品中的化学毒素、瓜果蔬菜中的农药残留等。因此,国家相关食品监测部门制定了许多严格的标准,希望对人们的健康提供更进一步的保障。此外,各种各样的监测措施也随着科学技术的进步不断涌现出来,以满足快速、高效监测食品的需要,其中生物传感器是重要的手段之一。自1967年S.J.乌普迪克等制出了第一个生物传感器——葡萄糖传感器开始,发展到现在日渐成熟,已在食品安全检测中得到了广泛应用[1]。生物传感器(biosensor),是一种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,是由固定化的生物敏感材料作识别元件与适当的理化换能器及信号放大装置构成的分析工具或系统[2]。生物传感器具有接受器与转换器的功能。它以检验迅速、准确度高、抗干扰性强、成本低廉著称,除了在食品检测领域得到广泛应用外,近几年在制药、化工、临床检验、生物医学、环境监测等方面也开始有良好的发展前景。本文通过对生物传感器的相关探讨,分析其在食品安全监测中的应用,以期解决人类的食品安全问题,保证人类饮食健康。  1 生物传感器   生物传感技术是现代科技飞速发展的又一有力证明,在现代电子信息技术、食品检测科学和生物医学工程等领域都得到了广泛应用,其与通讯技术、计算机技术并称为现代信息产业的三大支柱。生物传感器是将生物感应元件的敏感性、专一性与一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合,利用各种生物材料或生物代谢产物如酶、抗体等做成的用于检测、识别生物与食品的化学成分的传感器[3]。其中,对食品安全的监测是它最主要的应用方向,它监测食品的主要工作原理是通过分子识别元件对需要监测的食品进行特异性融合,在短暂的一段时间后,观察是否会发生化学或物理变化,利用换能器把变化的情况转变为人类可理解的数据,最后把这些数据通过光电路径输出来,从而实现对食品是否安全的准确分析和检测。   生物传感器是由两个模块构成的,第一个模块为识别模块,它的功能是识别食品中的生物体分子、组织结构或细胞构成是否符合标准,检查的具体部分为酶、微生物、抗原或抗体等;另一个模块是转换模块,它的主要功能是当生物体中的物质不符合检查标准时,对出现的物理信号进行转换,最后达到系统测量或控制的目的。   生物传感器自20世纪70年代问世以来,已经经历了多次的改革、发展、创新,直到日渐成熟,在许多领域得到广泛应用。①第一代生物传感器是由固定了生物成分的非活性基质膜和电化学电极组成。②第二代传感器是在第一代的基础上发展而来的,弥补了第一代传感器中存在的不足,它不再需要非活性的基质膜的参与,而是将生物成分直接吸附或共价结合到换能器表面,它的一大优点是在检测的过程中无其他辅助材料帮助完成检测,节约了监测成本。③第三代生物传感器也就是人们现在常用的食品监测方式,它将生物识别和信号转换与处理结合在一起,直接将生物活性成分固定在电子元件上,因而可以直接感知和放大检测物的信息变化[4]。   生物传感器是根据人类的感官功能发明出来的,人类通过耳朵听到声音,而生物传感器是利用生物体中的敏感单元来确定食品中的成分,进而判断食品是否合格。生物传感器与传统的食品安全监测方法相比,具有操作简便、监测高效、成本低廉、选择性好等优点,具体优点如下。①针对性强:如果生物体中存在某些特定的物质,那么它就会发出信号,因此它的针对性强,在一般情况下,不会受到颜色、气味、污垢等客观因素的干扰[5]。②效率高:利用生物感应器监测食品是否安全,可以在极短的时间内看到监测结果,效率较高,且准确率较高。③成本低廉:传统的监测方法要利用大量的辅助剂才能够完成监测,成本较高,而利用生物传感器监测,可以重复使用催化剂,减少了对试剂的消耗,节约了监测成本,提高了经济效益。④易于操作:生物传感器的监测过程并不复杂,在计算机科学技术的帮助下即可完成,易于操作。   2 生物传感器在食品安全监测中的应用   食品安全问题越来越受到大众的重视,因此食品安全监测工作显得尤为重要。传统的监测方法操作过程过于复杂,受

期刊简介

名称:现代食品

主办:中粮工程科技(郑州)有限公司

期刊简介:

《现代食品》杂志是经国家新闻出版总署正式批准办刊的国家级刊物,由中粮工程科技有限公司主管,中粮工程科技(郑州)有限公司主办,并由现代食品杂志社编辑出版的综合性食品方面的学术性期刊。国内统一刊号:CN 41-1434/TS,全国公开发行。更多>>

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