粮食污染物的快速检测技术研究进展

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：随着当今我国工业的快速发展，工业制造和生产过程中生产的产品以及副产品对当今的环境造成了严重的污染。工厂在工业生产过程中所排出的废水污染物严重影响了当今我国粮食的质量，粮食的污染状况成为近几年来国家非常重视的问题，因此近年来国家开始重视粮食污染物的检测工作开展。只有保证粮食安全，我国人民在日常生活中才能够放心购买粮食产品，本文将对粮食污染物的快速检测技术进行仔细分析，在分析过程中将会详细重点介绍检测技术应用。
　　关键词：粮食污染物;检测技术;脱除技术
　　Abstract：With the rapid development of China’s industry， the products and by-products produced in the manufacturing and production process of China’s industry have produced important pollution to today’s environment. The waste water pollutants discharged by factories in the industrial production process seriously affect the quality of food in our country nowadays. The pollution situation of food is a problem that our country attaches great importance to in recent years. Therefore， our country has begun to pay attention to the detection of food pollutants in recent years. Only by ensuring food security can the people of our country buy food products safely in their daily life. The rapid detection technology of grain pollutants is carefully analyzed， and the application of detection technology will be introduced in detail in the process of analysis.
　　Key words：Food contaminants; Detection technology; Removal technology
　　中图分类号：TS207.7
　　只有真正保证当今的粮食质量，才能够更好地保证人们的食用安全，推进国家的农业经济发展。目前，国家已经出台相应政策推动我国内部粮食污染物的快速检测技术的发展，而如何将检测技术真正应用到粮食污染物检测过程中，是目前我国专家学者一直在深度探讨的问题。
　　1 真菌污染
　　1.1 真菌污染概述
　　在粮食种植和粮食生产过程中，最容易出现的污染物就是真菌。真菌毒素是由真菌产生的带有毒性的次级代谢产物，尤其是在农作物收获前期和储藏期，真菌毒素会大量污染粮食，同样也会污染粮食产品，不仅会导致粮食产量降低，品质也会有所下降，在人们和动物食用过程中也会对健康造成严重危害。目前在我国发现的真菌毒素有300多种[1]，而在粮食生产和农作物生产过程中真菌毒素一般为黄曲霉毒素。
　　1.2 我国黄曲霉毒素污染现况与食品限量标准
　　黄曲霉毒素是一种肝毒素，人们在食用黄曲霉毒素过程当中会对人们的肝脏造成相应的危害，而且该种毒素毒性较大，其毒性是氢化钾的20倍，是砒霜的70倍[2]。如果人體过量摄入，可引发中毒，导致肝炎、肝硬化、肝坏死、急性肝功能衰竭等症，甚至诱发肝癌。
　　黄曲霉毒素目前主要污染的是我国的粮油以及副产品，尤其是我国现如今的农作物花生和玉米受污染最为严重，而且黄曲霉是目前粮油产品上最常见的一种毒素，经常在玉米、水稻、花生以及水果上进行繁殖与生长。而我国对于上述产品的副产品经常会应用到当今人们的日常生活当中，也就导致人们在使用酒类，酱油或者是豆浆过程当中会将相应的黄曲霉毒素摄入体内，不仅会对人们自身的健康造成危害，更为重要的是伴随着黄曲霉毒素的积累能够引发癌变[3]。
　　根据我国相关规定，我国食品中所含有的黄曲霉毒素不能够超过20 mg·kg-1，玉米、花生、豆油、豆酱在生产过程中不能够超过20 mg·kg-1[4]，可见，黄曲霉素依然存在于我国当今农作物种植与产品制造过程中，政府对各种食物中的黄曲霉毒素设定了最高允许量表。另外，国家应该重视对黄曲霉毒素的检测，黄曲霉毒素危害十分巨大，甚至能够经过长期使用引发人们的肝细胞发生癌变使部分人群获得癌症，虽然国家在政策上进行了整体规定含量的超标限制，但是国家的有关部门还是要开展相应检测工作是食品，粮食内部的黄曲霉毒素含量降低。
　　1.3 真菌污染检测方法
　　1.3.1 免疫分析法
　　免疫胶体金技术是利用带有高电子密度特性的金色颗状物，标记粮食内部的蛋白结构，通过显微镜观察能够有效看见黑褐色颗粒。在检测过程中，运用该技术可以检测粮食内部结构是否含有真菌毒素，真菌毒素遇到该颗粒物直接展现出红色斑点印迹。该技术在国际上广为推崇，如美国在对自身的农作物进行真菌毒素检测过程中，利用的就是免疫胶体金技术。荧光偏振免疫分析法是目前应用于真菌毒素检测的一种定量免疫分析技术。在该技术应用过程中，利用荧光标记的毒素来检测样品中的毒素与特异性抗体是否结合，然后通过检查荧光偏振值的变化来实现真菌毒素的检测。免疫化学法的应用原理，实际上就是以抗原抗体的免疫化学反应作为实验基础，然后对抗原抗体的含量进行检测。该方法在应用过程中具有很好的灵敏性和特异性。而且快速简洁方法应用所消耗的费用也较低，更为重要的是，该方法能够进行广泛推广，因为方法的应应过程中能够在短时间内检测大量的样品，应用免疫化学分析法，能够准确检出粮食中是否含有黄曲霉毒素，并明确其含量是否超标。 　　1.3.2 近红外技术
　　现如今所采用的传统真菌毒素检测方法，不仅耗费大量的人力物力，在检测过程中结果还存在着很大的差异性和误差，而且伴随着研究的不断深入和检测技术的不断发展，需要更为精准的仪器。来对样品进行长时间的检查处理才能够真正分析出样品中所含有的真菌毒素种类。近年来，近红外技术在黄曲霉毒素检测中得到广泛应用，其技术原理为黄曲霉毒素B1浓度与所产生的荧光强度呈正比，以近红外分析仪扫描粮食样本，即可直接读出粮食样本中黄曲霉毒素B1的浓度，用以判断粮食是否安全。其操作简单、敏感性高、成本低，准确性好，大大提高了粮食中黄曲霉毒素污染的检出率。
　　1.3.3 生物化学传感器
　　生物化学传感器指的是利用生物活性材料与相应的仪器结合。对真菌进行检测，而且还能够有效监控粮食内部的真菌发展状况，是目前国际上比较先进的检测方法。生物化学传感器可以有效检查粮食内部的真菌种类、真菌分布特点、真菌发展状况，而且目前该种技术也是被广大生物学家所接受，生物化学传感器的应用也渐渐应用到了当今的生物医学中，食品检测、环境科学、药物检测等等多个领域都能够利用生物化学传感器进行真菌毒素的监控。
　　1.3.4 实时荧光定量PCR
　　实时荧光定量PCR是在PCR反应体系中加入荧光染料，利用检测过程中荧光信号的积累量来监控粮食内部的真菌病毒发展状况，该技术也经常应用到生物科学领域，而且该技术同样也是属于微生物预测技术中的一种，运用该技术能够定量检测样品中的真菌毒素污染。
　　1.3.5 荧光分光光度法
　　荧光分光光度法也是根据细胞结构来进行整体检测，在检测过程中，对粮食细胞内部进行荧光标记，然后根据克隆抗体和蛋白载体的关联，来检测荧光标记的含量。
　　1.3.6 高效液相法
　　高效液相法实际上就是应用化学溶液对粮食内部的黄曲霉毒素进行检测。该方法的应用过程中需要进行甲醇和水的提取液配比，然后稀释，运用免疫亲和柱对其进行净化，甲醇能够有效将亲和柱上面的黄曲霉毒素冲洗下来。
　　2 重金属污染
　　2.1 重金属污染现状
　　由于我国工业在快速发展过程中所产生的环境污染严重影响到了农业的发展，我国目前受重金属污染的农业土地面积约为2 600万hm2，而且，粮食由于受到重金属的影响使得农业产量大大下降，尤其是当今的大米，在种植过程当中受到重金属污染的地区更为广泛[5]。重金属对粮食的污染主要通过土壤间接作用，重金属离子广泛存在于农作物生长的土壤，经根部吸收后会散布于植株，导致日后植物结穗以后，成熟的粮食中也有重金属离子分布，进而导致粮食重金属超标，农业产物质量大大下降[6]。
　　2.2 重金属污染危害
　　重金属已经污染了当今我国很大部分的农业土地，因此，农业土地所生产的粮食在人们食用过程中会是对人体的健康产生严重的威胁，在日本由于人们长期食用受到重金属污染的粮食很多人开始出现骨痛病，而且就我国相关专家学者的研究，我国目前部分地区的人们所使用的大米镉严重超标，镉中毒不仅会影响人体的肾功能，也会严重影响到人们的骨骼正常生长以及消化系统的功能[7]。
　　2.3 重金属污染检测方法
　　2.3.1 干法灰化法
　　该方法的主要工作原理实际上就是将有机物在高温条件下灼烧，有机物内部的氧化物质分解为无机物，然后工作人员对无机物进行检查与测定。该种方法虽然能够检测出粮食内部的金属含量，但在应用过程中，使用周期长，而且消耗能源较高。更为重要的是，在检测过程中会使粮食内部的有益元素和金属挥发损失一定营养价值，目前，我国对粮食的重金属污染检测过程中并不支持运用改方法。
　　2.3.2 湿法消解法
　　湿法消解法实际上就是利用化学物质在高温条件下对样品进行试验，产生化学反应进行氧化分解，使产品中的重金属元素全部转化为离子状态，目前该种方法应用比较广泛。而且该种方法的应用过程当中，使用周期短，仪器简单，而且能够同时处理大批量样品。但在正常使用过程中，由于酸的使用量较大，也就会使得样品再进行消化过程中会产生大量的雾酸污染环境，甚至在实验过程当中还会产生爆
　　炸[8]，同样，运用该种方法在粮食检测过程中也会使粮食内部的有益物质挥发，虽然部分地区运用各种方法进行检测，但是国家仍然不支持运用该方法对粮食进行整体检测。
　　2.3.3 微波消解法
　　微波消解法是近年来伴随着科技快速发展而产生的一种新型检测方法，不仅有效具备了干式灰化法和湿式消解法的优点，同样也拥有自身独特的优势，这种方法在应用过程当中使用周期短，并且检测速度快。在粮食检测过程当中使用的化学药剂较少，而且还能够保证粮食检测过程中，内部的有益物质不会被损害和挥发，国家支持该方法的使用，但在使用过程中，该方法的應用设备费用较高。因此支持使用但不进行推广[9]。
　　2.3.4 原子吸收光谱
　　原子吸收光谱方法在应用过程中灵敏度高，操作简单，而且检测内容十分广泛。但在实际使用过程中，设备价格较高，而且外界因素干扰比较严重，也不能够检测粮食内部所有的污染物，但在使用过程当中具有良好的准确性，国家不支持推广该方法的应用，但是支持该方法应用到当今的部分产物检测中。
　　2.3.5 原子荧光光谱法
　　该种方法在应用过程中实际上就是对粮食细胞结构内部进行相应的荧光标记，应用过程当中能够更好地保证准确性。
　　3 结语
　　本文详细论述了粮食污染物的快速检测方法，在整体分析过程中，分别介绍了检测方法的应用范围和应用标准。我国的粮食农作物在种植过程中受到金属污染物以及真菌毒素的污染，因此，在粮食质量检查过程中，一定要利用科学的分析检测方法，检测出粮食内部的毒素分布情况，然后利用科学技术有效剔除粮食内部的毒素。希望通过本文的分析，能够推动我国农业的快速发展，为我国的粮食污染物快速检测技术发展提供一定理论基础依据。
　　参考文献：
　　[1]王文珺，叶 金，孙双艳，等.粮食污染物的快速检测技术研究进展[J].食品安全质量检测学报，2018，9（21）：5552-5558.
　　[2]张少波，张文生，李文辉，等.粮食污染物残留免疫分析技术研究与示范[J].粮食储藏，2017，46（4）：5-14.
　　[3]王 林.济南市售粮食中几种主要污染物的检测分析[D].济南：山东大学，2016.
　　[4]佚 名.2013年粮食公益性行业科研专项“粮食中真菌毒素脱除与卫生污染物监控技术研究”等项目督导评估会在无锡召开[J].现代食品，2015（22）：66.
　　[5]国家粮食局网站.2013年粮食公益性行业科研专项项目“商品粮油品质资源及加工资源数据库研究”、“粮食中真菌毒素脱除与卫生污染物监控技术研究”和“储粮虫霉监测与生态控制技术研究”分别在沈阳、哈尔滨和兰州召开中期汇报会[J].粮食流通技术，2014（5）：4.
　　[6]韩 翀，万程炜，钟小燕，等.暴雨条件下小流域出口氮污染物流失特征及分析——以张家港永联粮食基地试验农田为例[J].科技视界，2014（22）：329-330.
　　[7]高红霞，刘英莉，关维俊，等.肾脏损伤指标在粮食有机污染物潜在毒性评价中的应用[J].现代预防医学，2011，38（19）：3896-3897.
　　[8]高红霞，李 艳，刘英莉，等.某污灌区粮食中有机污染物对小鼠的遗传毒性研究[J].现代预防医学，2008（14）：2637-2639.
　　[9]唐玲光，张宇秋，李红业，等.烟烘粮食污染物减毒措施的研究[J].中国食品卫生杂志，1992（2）：13-17.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14913333.htm