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摘 要：在我国目前的市场经济条件下，一些食品生产企业一味追求经济利益，忽略了食品的安全与健康，造成我国食品安全事故不断发生，对人们的身心健康以及社会的稳定产生了十分恶劣的影响。因此，我国逐渐加强了对于食品行业的监管，尤其是对食品的安全监测。本文着重介绍生物传感器这一先进技术在食品安全监测中的应用，旨在通过对生物传感器在食品安全监测中的具体应用，更好地为食品安全的检测提供新的方式和理论的参考，更好地保障人们的食品安全。
关键词：生物传感器；食品安全检测；应用
生物传感器是一种检测食品安全的重要工具，它是一种十分特殊的传感器，它通过集中生物学、信息科学等多门学科的先进科学技术最终实现了对于物质的快速分析、追踪和检测，这对于食品安全的检测有着重要意义。在人们对于食品安全问题高度关心的大背景下，生物传感器在食品安全的检测中发挥着十分重要的作用，它能够检测食品是否安全，是否残留农药，是否能够被人们直接食用等等。生物传感其借助其自身高灵敏度、高准确度的特点，能够快速检测出不合格产品，目前已经被广泛地应用在食品安全监测领域，并正在发挥着重要的作用。
1.生物传感器的原理和特点
1.1生物传感器的原理
传感技术是当代科学技术发展的一个重要标志，它是现代电子信息技术、食品检测科学和生物医学工程等领域不可缺少的功能器件，它与通讯技术、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。生物传感器主要用于食品和生物医学信息的检测，利用被检测物和分子识别元件的特异性结合，检测物进入生物活性材料后发生物理或化学反应，产生的生物学信息经物理或化学换能器转变为可定量、可处理的电信号或光信号，再经电路进行放大或相应的处理后输出，从而实现对被测物的分析和检测。生物传感器结构上主要包括两部分，第一部分是识别部件，即来自于生物体分子、组织部分或个体细胞的分子识别组件，如酶、微生物、细胞或组织、抗原或抗体等； 另一部称为转换部件，实现物理信号的转换，主要由电化学或光学检测元件，如热电、光电压电元件、离子敏场效应晶体管等组成。其余为辅助部分，完成系统测量或控制功能。
1.2生物传感器的特点
生物传感器具有选择性好、无需试剂、操作简便、可重复使用及在线分析等优点；专一性好，可选择特异性强，只对特定的底物起反应，且不易受到外界干扰；采用固定化生物活性物质作催化剂，对于一些贵重的检测试剂可重复多次使用；检测速度快，可以在几分钟甚至几秒钟内完成对特定成分的检测； 测试准确度高，一般相对误差可以达到 1%以内；成本低，由于技术的进步，各种生物化学试剂成本不断下降，对于多次连续测试，其单次测试成本仅几分钱； 操作简单，容易实现自动检测、自动分析。
2.生物传感器在食品安全监测中的应用
2.1对于食品添加剂及食品成分的分析
在食品工业中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。此外，还可将纳米金颗粒引入到葡萄糖传感器中，并用核微孔膜作载体制成生物活性膜进行研究，得到高灵敏度，高特异性的新型葡萄糖传感器。亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂，采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外，也有些生物传感器可用于测定色素和乳化剂。
2.2对于食品农药残留和食物鲜度的分析
近年来，国内外学者比较关注生物传感器在农、兽药残留检测中应用的研究，并取得了一定成果。生物传感器的研制开发使农药残留检测在测定方法上更加多样化，缩短了响应时间，提高测量灵敏度和半自动化程度。应用于农药、兽药残留检测的传感器有很多种，其中最常用的是酶传感器。单酶传感器只能测定数目有限的环境污染物，所以可通过一个生物传感器上偶联几种酶促反应来增加可测分析物的数目。多酶传感器的例子之一就是糖原磷酸化酶与一个碱性磷酸酶、变旋酶、葡萄糖氧化酶相结合以测定无机磷酸盐。目前研究较多的一类传感器为乙酰胆碱酯酶类传感器。其原理是使在传感器 ChE 的催化作用下，乙酰胆碱水解为胆碱和乙酰。有机磷和氨基甲酸酯类农药与乙酰胆碱类似， 能与 ChE 的酯基活性部位发生不可逆的键合从而抑制酶活性，酶反应产生的 pH 变化可由电位型生物传感器测出。此法可用于检测果蔬表面有机磷农药。目前，生物传感器研究中的重要内容之一就是研究能代替生物视觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器，即仿生传感器。美国的一个科研小组目前正在开发一种类似呼气测醉器的工具，这种超级灵敏的仪器就像一个“电子鼻子”。这个电子嗅觉系统中有很多传感器，是模仿人类鼻子内及呼吸道其他部位的接受器而制成的。这些传感器因漂浮于空气中的各种分子而受到刺激。经过“训练”可以通过辨别气味，鉴定食品特别是水产品的鲜度。有研究者将生物技术和传感技术相结合， 用二茂铁作为黄嘌呤氧化酶与玻碳电极之间的电子传递体，通过检测鱼肉中次黄嘌呤含量所对应的氧化峰电流而间接检测鱼肉新鲜度。
3.生物传感器的发展趋势
目前，生物传感器技术正进人大规模产业研究开发与应用时期，但仍面临着一些困难，主要体现在：所需费用较高；技术复杂，杂交特异性及自动化程度有待进一步提高；结果的扫描、背景扣除、后期数据处理等技术目前还不够完善。生物传感器技术由于其高通量、大规模以及平行性的特点已成为生命科学研究及食品安全检测中一项先进的基础技术。生物芯片与传统检测方法的结合将会极大的拓展和发掘后者的发展空间、发展潜力，推动检测技术的研究步人发展的快车道。对于一些新的食品安全检测技术发展来看，它比较注重与生物技术融合，例如PCR技术、核酸探针技术等，例如还有些新的检测技术需要进一步研究，例如，生物传感器技术、生物芯片技术等，因此要想将微生物检测技术完全应用在食品安全领域还有很长的一段路要走。总之，生物传感器的检测专一、灵敏、快速、简易等特点，使其便于在食品安全检测中使用，既可以被市民简单地应用于日常的食品购买中，又可以被生产者和检测部门特别食品进出口部门，应用于大规模的食品检测中。
结语：食品的安全对于人们的健康和社会的稳定有着十分重要的意义，不合格产品会对人们身心健康产生恶劣的影响，甚至会造成生命危险。因此要规范食品行业，着重对食品安全的相关检测，多采用类似于生物传感器的高效率、高灵敏度的安全监测设备，更好地规范食品行业，提升食品的安全性，维护国家的稳定。生物传感器在本世纪有着十分好的发展机遇，同时生物传感器自身也在不断地更新，提升自身的技术，进一步提升检测的准确性和检测的灵敏性，这对于食品安全性的提升有着重要意义。
参考文献
[1] 冯元春.微生物快速检测技术在食品工业中的应用[J].华章，2013（23）.
[2] 吕振华.微生物检测技术在进出口食品安全检测中的应用研究[J].现代农业科技，2013（10）.
作者简介：
白晓天，女、汉族，1986年7月，初级，硕士，汉族，黑龙省哈尔滨市人，主要研究方向：教学管理。
杨辉，男，汉族，1986年4月，初级，本科，汉族，黑龙省哈尔滨市人，主要研究方向：实训（验）室管理。
关键词：生物传感器；食品安全检测；应用
生物传感器是一种检测食品安全的重要工具，它是一种十分特殊的传感器，它通过集中生物学、信息科学等多门学科的先进科学技术最终实现了对于物质的快速分析、追踪和检测，这对于食品安全的检测有着重要意义。在人们对于食品安全问题高度关心的大背景下，生物传感器在食品安全的检测中发挥着十分重要的作用，它能够检测食品是否安全，是否残留农药，是否能够被人们直接食用等等。生物传感其借助其自身高灵敏度、高准确度的特点，能够快速检测出不合格产品，目前已经被广泛地应用在食品安全监测领域，并正在发挥着重要的作用。
1.生物传感器的原理和特点
1.1生物传感器的原理
传感技术是当代科学技术发展的一个重要标志，它是现代电子信息技术、食品检测科学和生物医学工程等领域不可缺少的功能器件，它与通讯技术、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。生物传感器主要用于食品和生物医学信息的检测，利用被检测物和分子识别元件的特异性结合，检测物进入生物活性材料后发生物理或化学反应，产生的生物学信息经物理或化学换能器转变为可定量、可处理的电信号或光信号，再经电路进行放大或相应的处理后输出，从而实现对被测物的分析和检测。生物传感器结构上主要包括两部分，第一部分是识别部件，即来自于生物体分子、组织部分或个体细胞的分子识别组件，如酶、微生物、细胞或组织、抗原或抗体等； 另一部称为转换部件，实现物理信号的转换，主要由电化学或光学检测元件，如热电、光电压电元件、离子敏场效应晶体管等组成。其余为辅助部分，完成系统测量或控制功能。
1.2生物传感器的特点
生物传感器具有选择性好、无需试剂、操作简便、可重复使用及在线分析等优点；专一性好，可选择特异性强，只对特定的底物起反应，且不易受到外界干扰；采用固定化生物活性物质作催化剂，对于一些贵重的检测试剂可重复多次使用；检测速度快，可以在几分钟甚至几秒钟内完成对特定成分的检测； 测试准确度高，一般相对误差可以达到 1%以内；成本低，由于技术的进步，各种生物化学试剂成本不断下降，对于多次连续测试，其单次测试成本仅几分钱； 操作简单，容易实现自动检测、自动分析。
2.生物传感器在食品安全监测中的应用
2.1对于食品添加剂及食品成分的分析
在食品工业中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。此外，还可将纳米金颗粒引入到葡萄糖传感器中，并用核微孔膜作载体制成生物活性膜进行研究，得到高灵敏度，高特异性的新型葡萄糖传感器。亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂，采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外，也有些生物传感器可用于测定色素和乳化剂。
2.2对于食品农药残留和食物鲜度的分析
近年来，国内外学者比较关注生物传感器在农、兽药残留检测中应用的研究，并取得了一定成果。生物传感器的研制开发使农药残留检测在测定方法上更加多样化，缩短了响应时间，提高测量灵敏度和半自动化程度。应用于农药、兽药残留检测的传感器有很多种，其中最常用的是酶传感器。单酶传感器只能测定数目有限的环境污染物，所以可通过一个生物传感器上偶联几种酶促反应来增加可测分析物的数目。多酶传感器的例子之一就是糖原磷酸化酶与一个碱性磷酸酶、变旋酶、葡萄糖氧化酶相结合以测定无机磷酸盐。目前研究较多的一类传感器为乙酰胆碱酯酶类传感器。其原理是使在传感器 ChE 的催化作用下，乙酰胆碱水解为胆碱和乙酰。有机磷和氨基甲酸酯类农药与乙酰胆碱类似， 能与 ChE 的酯基活性部位发生不可逆的键合从而抑制酶活性，酶反应产生的 pH 变化可由电位型生物传感器测出。此法可用于检测果蔬表面有机磷农药。目前，生物传感器研究中的重要内容之一就是研究能代替生物视觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器，即仿生传感器。美国的一个科研小组目前正在开发一种类似呼气测醉器的工具，这种超级灵敏的仪器就像一个“电子鼻子”。这个电子嗅觉系统中有很多传感器，是模仿人类鼻子内及呼吸道其他部位的接受器而制成的。这些传感器因漂浮于空气中的各种分子而受到刺激。经过“训练”可以通过辨别气味，鉴定食品特别是水产品的鲜度。有研究者将生物技术和传感技术相结合， 用二茂铁作为黄嘌呤氧化酶与玻碳电极之间的电子传递体，通过检测鱼肉中次黄嘌呤含量所对应的氧化峰电流而间接检测鱼肉新鲜度。
3.生物传感器的发展趋势
目前，生物传感器技术正进人大规模产业研究开发与应用时期，但仍面临着一些困难，主要体现在：所需费用较高；技术复杂，杂交特异性及自动化程度有待进一步提高；结果的扫描、背景扣除、后期数据处理等技术目前还不够完善。生物传感器技术由于其高通量、大规模以及平行性的特点已成为生命科学研究及食品安全检测中一项先进的基础技术。生物芯片与传统检测方法的结合将会极大的拓展和发掘后者的发展空间、发展潜力，推动检测技术的研究步人发展的快车道。对于一些新的食品安全检测技术发展来看，它比较注重与生物技术融合，例如PCR技术、核酸探针技术等，例如还有些新的检测技术需要进一步研究，例如，生物传感器技术、生物芯片技术等，因此要想将微生物检测技术完全应用在食品安全领域还有很长的一段路要走。总之，生物传感器的检测专一、灵敏、快速、简易等特点，使其便于在食品安全检测中使用，既可以被市民简单地应用于日常的食品购买中，又可以被生产者和检测部门特别食品进出口部门，应用于大规模的食品检测中。
结语：食品的安全对于人们的健康和社会的稳定有着十分重要的意义，不合格产品会对人们身心健康产生恶劣的影响，甚至会造成生命危险。因此要规范食品行业，着重对食品安全的相关检测，多采用类似于生物传感器的高效率、高灵敏度的安全监测设备，更好地规范食品行业，提升食品的安全性，维护国家的稳定。生物传感器在本世纪有着十分好的发展机遇，同时生物传感器自身也在不断地更新，提升自身的技术，进一步提升检测的准确性和检测的灵敏性，这对于食品安全性的提升有着重要意义。
参考文献
[1] 冯元春.微生物快速检测技术在食品工业中的应用[J].华章，2013（23）.
[2] 吕振华.微生物检测技术在进出口食品安全检测中的应用研究[J].现代农业科技，2013（10）.
作者简介：
白晓天，女、汉族，1986年7月，初级，硕士，汉族，黑龙省哈尔滨市人，主要研究方向：教学管理。
杨辉，男，汉族，1986年4月，初级，本科，汉族，黑龙省哈尔滨市人，主要研究方向：实训（验）室管理。