一、粮油行业检测概述
我国是世界上最大的粮油生产国和消费国,粮油消费量逐年攀升,其质量安全事关国民健康和国家农业可持续发展。然而,我国粮油产品生产链条厂、环节多、主体分散,农业生态环境的恶化以及禁用物质的非法添加,粮油质量安全事件频繁曝光,严重影响了人们对粮油产品安全消费的信心。我国粮油质量安全主要表现在两个方面,一是粮油产品受真菌毒素、重金属、农药残留污染严重,据联合国粮农组织(FAO)统计,全球25%的粮食受到黄曲霉毒素等真菌毒素的污染,霉变损失达总产量的1.5%-3%。我国是世界真菌毒素污染严重地区,据统计每年粮食霉变损失1500-2000万吨,合计180-240亿元人民币;二是转基因作物越来越多,有可能具有潜在的生物风险;三是在粮油加工和包装过程中引入的污染物,也可能给人类的健康带来严重的影响。
二、现有检测方法比较
目前真菌毒素、重金属、农药残留等有毒有害物质的检测方法主要分为两大类:即确认方法和快速方法。确认方法主要基于理化仪器设备,如薄层色谱法(TLC)、气相色谱法(GC)、高压液相色谱法(HPLC)和各种联用技术如气质联用(GC-MS)、液质联用(HPLC-MS)等;快速方法主要是基于免疫化学基础上的免疫分析方法如酶联免疫吸附法(ELlSA)、胶体金免疫层析法、荧光定量免疫层析法等。
结果准确、法定认可是理化方法最大的优点,但是仪器设备价格昂贵,前处理过程复杂、操作繁琐、效率低,成本极高,因此不适用于大规模样本的筛查和日常的内控检测,一般仅用于最终的确证。酶联免疫吸附法ELISA 方法和胶体金快速检测卡是企业常用的快速检测方法,但也均存在各自的优缺点:ELISA 方法能灵敏度相对较高,且能定量检测,但操作过程相对复杂,对环境和人员要求高,环境干扰因素复杂,重复性较差;胶体金检测卡可以满足现场快速的要求,能在5-10min内快速测定,但是只能定性,且灵敏度较低,肉眼观察主观性较强,重复性差。
三、上海飞测生物荧光定量快速检测系统在粮油检测领域的应用
上海飞测生物基于荧光定量FPOCT技术平台,开发了真菌毒素荧光定量快速检测系统、重金属荧光定量快速检测系统、转基因荧光定量快速检测系统、农药残留快速检测系统等,包含快速检测仪和荧光定量快速检测试纸条,该系统结合了胶体金快速、酶联免疫定量以及色谱法准确的特点,可在8min内快速准确定量的测定出粮食、谷物及其制品以及各种植物油中的真菌毒素、重金属离子、农药残留、转基因等含量,样品前处理简单(仅需7min),操作简便,只需一步加样,无需标准品,无需做标准曲线,采用荧光免疫定量分析仪读数,结果准确可靠且可现场打印,准确性高度符合HPLC法的检测结果,为粮油质量安全的快速检测和控制提供了一种全新的技术手段,适用于各类粮食、谷物加工企业、植物油加工企业、粮食收储机构、第三方检测机构及政府相关监管部门。
3.1.检测原理
当将样品滴加在加样区时,样品中的待测物与结合垫中的荧光微球标记抗体结合并通过毛细作用向前层析,当达到检测区后,检测线T线上固定的抗原与剩余的部分荧光微球标记抗体结合,检测线T线上结合的荧光微球标记抗体的量与样品中待测物的量成反比,质控线C线结合的荧光标记物样品中待测物的量无关,其它荧光标记物继续层析达到吸收区。层析结束后,采用荧光读数仪的读取T线和C线的荧光强度并计算T/C值,通过仪器内置的标准曲线即可计算出样品中待测物的含量。
3.2 时间分辨荧光纳米微球标记技术
采用聚苯乙烯纳米微球对稀土荧光离子铕进行包裹,通过荧光预增强技术,提升单个荧光离子的荧光强度。通过对包裹技术的优化和改良,纳米微球中铕离子的密度可提升到10万个/微球,包裹完荧光离子后,在微球表面再进行葡聚糖修饰,大大提升了微球的稳定性和对可逆环境的抗干扰性。在此基础上可开发出的荧光定量免疫层析技术灵敏度高于胶体金、有色乳胶和普通荧光免疫层析方法1-3个数量级,稳定性和精密度更好,线性范围更宽。
3.3双T线定量检测技术
目前,普通免疫层析快检产品通常采用单检测线(T线)定量方法,产品研发周期更短,生产工艺更为简单,成本也更低,但检测结果的精密度难以控制,导致结果的重复性较差。我们在单T线的基础上,增加了一条矫正T线,与质控线(C线)一起,形成“双保险”,大大提升了检测结果的精密度和重复性。
3.4检测仪器和快检箱
上海飞测生物针对不同领域检测项目、使用场景和功能需求,已陆续推出了多款不同型号的FD系列荧光免疫快速检测仪,满足食品安全领域快速定量检测的需要。仪器采用高效的激发和接收光学系统、精密控制算法和数据处理算法,实现了仪器的小型化、便携化、智能化和网络化,整个读数过程仅需5s即可完成,通过二维码扫描功能实现检测样本信息的自动读取;通过内置定量技术,自动计算检测结果。检测结果可现场打印,也可通过GPRS实时传送到溯源管理云平台,实现检测结果的自动分析、全过程质量控制、检测数据共享、溯源管理、大数据分析等功能,实现对食品安全的实时监测和管理。
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