国产食品安全检测仪器的发展现状

我国农产品、食品生产规模小、分散、复杂和供给渠道多、数量大、且人口与消费人群众多，法治和自律意识较弱，因而导致食品安全问题在从生产到消费的众多环节中多发。其改善途径就是加强法治监管，以及加强风险监测与分析、评估和交流，其技术手段和技术支撑就是检测技术和检测仪器。

农药残留检测

从2013年3月开始，由我国农业部与原卫生部联合发布的《食品中农药最大残留限量》标准开始实施。新标准规定了322种农药在10大类农产品中的2293个限量。

农药按用途分，主要包括杀虫、杀螨、杀菌和除草剂。其中应用广、用量大、毒性较强的是杀虫剂。其按化学成分划分主要包括有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、药酯类等。

主要使用的传统仪器包括：气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）、毛细管区带电泳（CZE）、薄层色谱（TLC）等。我国多以GC和HPLC为基础，为准确定性（确证），应用GC-MS和LC-MS，甚至GCMS-MS。

随着生产、储、运、销逐渐规模化和法治化，我国将很快如同发达国家那样实现“源头快检筛查十实验室仪器分析检测确证”的模式，并向以GC-MS、LC- MS，甚至GC-MS-MS为核心，进行多残留同时定性（确证）和定量分析方向发展。

我国GC开发较早，技术性能不断提升，如东西电子、福立、上海仪电、天瑞、聚光、舜宇等企业，近几年推出的产品性能包括所配置的检测器（FPD、NPD、PFPD、ECD）已能满足单用GC检测农残的国标和行标的要求。

LC的引进和开发也不晚，但近几年产品性能才得以不断提升。东西电子在国内最早推出了GC-MS，并在农残分析上进行了不少推广应用。普析、天瑞、聚光、舜宇等也推出GC-MS和LC-MS，聚光还推出了GC-MS-MS。我国色质联用仪正在着力进行农残分析的应用开发和示范推广。

兽药、渔药残留检测

兽、渔药残留，加上工业色素类残留多达21类，且大多为大分子，结构和生化性质复杂。早期运用分光亮度仪（UV）、荧光计（FL）、CZE、GC、TLC、免疫分析法等。现代除少量应用GC和TLC、各种免疫分析法做快速筛查，已广泛使用高效、高分辨率的LC，以及能可靠确证分析的各种色质联用议（GC-MS、LC-MS、GC-MSMS和LC-MS-MS）。

兽药多残留检测近年来在国际上得到高度重视，例如我国于2006年发布了25项动物源性食品中118种兽药残留检测方法的国家标准，其中18项属于多残留分析方法，均应用LC-MS-MS检测。

对于农药检测中的高效/超高效LC和GC-MS、LC-MS，GC-MS-MS仪器，我国已有普源、东西电子、天瑞、聚光、舜宇、普析等企业推出，正处于应用开发和推广示范期，而LC-MS-MS尚缺成熟的国产产品。

添加剂、非法添加物检测

合法使用的添加剂含量多为常量级，部分微量级，所以检测、忡裁方法和仪器即用常量和部分微量级的检测仪器就够了。以其采用率排序，大致如下：滴定仪、水分计、烘箱与天平、酸度计、熔点仪、比色计、分光仪、UV、红外、旋光仪、纸层析、薄层色谱、离子选择电极；成分较复杂时用一般的LC和GC；涉及元素分析时用原子吸收和原子荧光。上述仪器我国生产企业多、水平与国外产品相近。

检测非法添加物的难点主要包括可用添加物多且未知，所以总是发生食品安全事件。需动用最快速、高通量、高分辨率、多目标物的筛查技术与仪器才能胜任，如超高效，高分辨率的GC、LC、GC-MS-MS、LC-MS-MS仪器才能胜任，其中MS采用杂交、重组、磁高分辨率等新技术，这方面正是我国国产仪器的大空白。

有毒有害元素及其价态检测

早先使用溶出伏安法和分光亮度仪，如今绝大多数为原子吸收光谱仪（AAS）可检测痕量级的水平。原子荧光光谱仪（AFS），可用于检测砷、铅、汞、锡、硒、锗、锑等元素，灵敏度高、检出限低、并可多元素同时检测，且价廉。电感耦合等离子发射光谱—质谱联用仪（ICP-MS），检出限可达ng/L级水平。

从食品安全角度看，仅检测有害元素含量是不够的，因同一种元素的价态（形态）不同，毒性差异很大，如甲基汞的毒性是无机汞的100倍，Cr（Ⅵ）的毒性比Cr（Ⅲ）高100倍，亚砷酸盐As（Ⅲ）的毒性比砷酸盐As（Ⅵ）高60倍。所以应进一步检测其价态（形态）。国外多采用HPLC-AAS、GC-AAS、HPLC-ICP-MS及CE-ICP-MS，后两种较完美，但价格很贵。近几年，我国成功开发并批量生产的LC-AFS联用仪，灵敏度、检出限均能满足农产品、食品安全的检测要求，且价廉，很适合我国国情。

我国生产AAS的基础较好，如瑞利、东西、普析、上光、上海仪电、天美、聚光、天瑞、高密等企业均生产中高档产品。AFS是我国具有自主知识产权的产品，并且还有AFS与LC联用的价态分析仪，典型的生产企业包括吉天、海光和上述生产AAS的众多厂家。近年来，天瑞推出ICP和ICP-Ms，正着力于应用开发和示范推广。

致病菌检验和细菌鉴定的方法与仪器

生物性污染是导致食品安全问题的主因之一，而食源性食品安全事件中，有31%以上是由致病菌引发的。

传统的细菌污染指标是菌落总数和大肠菌群。许多国家采用此指标。我国2010年度公布有关微生物检验的10个国家标准，也沿用上述指标，采用传统的检验方法、仪器：培养、菌落计数器、加染色、显微镜检，也提到检测试剂盒和全自动细菌鉴定系统。上述仪器除最后一项，我国国产产品很多，也很成熟，自动化水平不断提高，有些仪器还附加上镜检时的菌落形态判读等，其代表企业有先骇威锋、天迈生物等。

上述检验方法仪器尚可适应我国当前国情，但对于进出口检验和部（省）级质检中心，以及大型食品生产企业等，就显得太粗放。借鉴发达国家已广泛采用的方法和仪器，如传统法基础上的数值化、酶联荧光免疫、PCR与基因检测、SPR、生物芯片、MALDl-T0F-MS等。近几年博奥生物公司（生物芯片国家工程中心）推出了生物芯片微生物、致病菌检测系统；中科院电子所研发出SPR仪；毅新兴业与英国Sal公司及北京蛋白质组研究中心合作推出Clin-TOF微生物、致病菌检定和检测系统等产品。

生物毒素（真菌与真菌毒素）的检测

自然界生物毒素数百种，食品安全中危害颇大的是粮油及其制品、饲料、奶及其制品因储运不当，发霉等因素产生一些真菌代谢物，如黄曲霉毒素、伏马霉素、赭曲霉素、玉米赤霉烯酮等，毒性都很大。以黄曲霉毒素为例，其毒性很大，还有极强的致癌作用。黄曲霉菌毒素B1、B2、G1、G2的确证检测技术与仪器是HPLC-QQQMS，国产产品尚为空白。

中国农科院油料所开发的真菌毒素 HPLC激光诱导荧光确证技术，可运用国产HPLC配上激光诱导荧光检测器，完成检测任务。此外该研究所作为技术支撑单位，还与华夏科创等企业推出真菌毒素免疫亲和定量速测技术与仪器等，一些其他厂家也推出与上述仪器类似的产品。

食品品质与营养成分检测

人们对食品关心的是外观、口感、安全、营养，后二者是核心，而品质好坏，实际上是指人体发育、生长和生存必需的八大营养素：蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素、生物活性成分、水和纤维素。这些营养素中除矿物质外都是常量级，所以用常规、经典的化学分析方法和仪器就能检测。

随着仪器分析技术的发展，催生出一系列与品质和营养成分对应的检测仪器，例如：

（1）蛋白质测定仪：凯氏定氮/蛋白质测定仪、燃烧法氮/蛋白质测定仪、亮度法等。燃烧法尚缺国产产品，凯氏定氯仪的国产企业很多，如盛晟、海能等。

（2）氨基酸分析仪：蛋白质摄入后，分解和合成为人体所需的各种氨基酸组成，其含量及配比是判别营养价值的重要指标。基于阳离子分离柱分离后茚三酮衍生亮度法的仪器（lEC），我国尚缺成熟产品。基于反相色谱分离、柱前衍生的液相色法（HPLC）和基于阴离子交换色谱-积分脉冲安培检测法的仪器（lC）均属常量分析，国产仪器应能达到。IC仪器的国产企业很多，如微通、盛瀚等企业。

（3）脂肪和脂肪酸测定仪：脂肪测定仪我国已有多家企业生产，如海能等，只是自动化程度尚不及国际名牌。近年，纽迈公司推出卜核磁共振油份和水分测定仪。现今发现不同脂类有不同营养价值，脂肪因其所含脂肪酸链的长短和饱和程度不同而有不同功能，而且人体不宜摄入过多脂肪，而又不能缺乏几种必需脂肪酸，所以脂肪酸分析仪有着新意义，其实就是分辨率较高的常量分析气相色谱仪。国产多家GC生产企业若能担当得起，仅需应用开发跟上。

（4）维生素测定仪：实际上是荧光亮度计，带有荧光检测器的液相色谱仪更适用，也属于常量分析，国产荧光亮度计和HPLC能够担当，生产企业很多。

（5）微量元素（人体所需矿物质）测定仪：众多原子吸收光谱仪生产企业产品均适用。

（6）糖分（糖度）检测仪：实际是旋光仪，上海仪电等企业产品完全能满足要求。

（7）近红外农产品品质分析仪：聚光一英贤等。

（8）农产品和食品快速检测仪：主要用于测定硝酸盐、甲醛、吊白块、二氧化硫、过氧化值等；吉大小天鹅为代表有众多企业生产此类仪器。

（9）稻米品质分析仪：浙江托普等。

（10）面粉品质分析系统：浙江托普等。

（11）纤维素测定仪：浙江托普、纤维仪器厂等。

转基因农产品检测

转基因农产品的检测，即检测农产品中是否有外源基因，实质上是检测启动子、终止子、标记基因片断、目的基因片断、外源基因转录产物的丰度等。就方法而言，分为基因水平检测（各种PCR定性、定量方法和基因芯片技术）和基因转录水平检测（酶联免疫吸附反应技术、蛋白芯片技术，以及Southen杂交Westen印迹法等）。

主要使用仪器按检测程序分3部分：

（1）用于DNA样品制备的仪器设备：试剂盒、离心机、振荡器等；

（2）基因扩增的仪器设备：PCR仪、混合液，保真DNA聚合酶等；

（3）分离、分析、检定的仪器设备：电泳系统、成像分析系统、核酸（蛋白）测定仪、酶标仪、洗板机、定量PCR仪等。

以前上述仪器主要依靠进口，如今国内许多企业能生产和提供，如天能、天美、三科、新芝、郎基、博日、六一、昊诺斯、君意、雷勃等企业。

适合当前国情的4种快速筛查技术与仪器

为实现我国食品安全监管、检测从源头开始，全面、及时地监控全国的食品安全，快速筛查技术与仪器在我国现阶段具有特殊意义。当今在国内已较广泛使用的快速筛查技术与仪器有以下4大类。

（1）基于经典的分子光谱法及纸层析法的速测技术与仪器

分子光谱法虽难于承担痕量的检测分析任务，但基于经典的分析化学，可开发出各种目标的化学分析方法。吉林大学小天鹅，华厦科创、博奥成功及总后研究所等，有针对性地整合和优化不同检测目标的多种试剂盒，推出了高精度、高稳定性、模块化的便携式仪器和与其配套的样品快速提取及富集技术，构成可以快速检测与食品安全密切相关的40多种参数（如硝酸盐、亚硝酸盐、甲醛、吊白块、味素、人造色素、无机砷、金属铅、劣质奶、“地沟油”、“泔水油”及菊脂类农药残留及部分兽药残留等）的多参数食品安全速测仪。

（2）免疫分析方法

包括放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫和胶体金标免疫等。具有高特异性、准确性、简便、快速等特点，可以检测兽药残留、致病菌、病毒、毒素及转基因产品。我国这几年发展很快，如勤邦、陆桥、天迈等，已能生产出性能与进口试剂盒相近且价格仅为进口试剂盒1/2～2/3的产品，得到食品企业，特别是出口食品企业欢迎。最近，勤邦又推出化学发光免疫分析技术和较简易的仪器及相关试剂盒，灵敏度比传统的酶联免疫技术提高1～2个级次。

（3）生物污染检测技术与仪器

传统的微生物检测方法很复杂，费工时，而现代微生物自动鉴定系统又非常昂贵，当今快速、简便检测生物污染的仪器是ATP荧光仪，即利用三磷酸腺苷与荧光素酶的发光反应，检测微生物和有机物污染程度。目前ATP仪，已应用于乳制品、糖饮料、肉类食品等行业中快速检测微生物、霉菌、细菌等污染。

（4）酶抑制法与仪器及其局限性

国内曾把酶抑制法和仪器首推为速测技术。近几年，已有十几种商品化仪器推出。该技术只能检测有机磷和氨基甲酸酯二类农药，且对同类不同种农药的抑制率差别很大，所以用统一的抑制率确定农药残留是否超标，必然会产生假阳性或假阴性的漏检，是当前“不得已而采用的速测法”。其仅适用于基层初检，起到警示作用，发现超标时，必须用标准方法复测、确证，阴性反应也应按比例抽样，用可靠的方法复测和确证。

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