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保障乳品安全的快速检测技术进展

文档作者：郭清泉1，廖如燕2，曾呖3 文档来源： 1 广东工业大学轻工化工学院 2广州市出入境检验检疫局 3汕头大学医学院汕头		点击数：	更新时间： 2025年06月25日
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上一篇：保障西藏农产品与食品质量安全的防治措施…

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第2卷第1期
201 1年2月
食品安全质量检测学报
Journal of Food Safety and Quality
V01．2 No．1
Feb．201 1
保障乳品安全的快速检测技术进展
郭清泉1，廖如燕2，曾呖3
(1 广东工业大学轻工化工学院广州510006；2广州市出入境检验检疫局广州510623；
3汕头大学医学院汕头515041)
摘要：乳品的快速检测技术可以保障乳品行业健康快速发展。本文分别论述了乳品相关快速检测技术的研究与应
用现状，包括违禁掺杂物、细菌总数、致病菌、抗生素和生物毒素等影响乳品安全的几个因素的检测技术，同时综合分
析各种技术的优缺点，并对目前该领域的发展作出展望：综合生物技术、信息技术已经成为快速检测技术的必然趋势。
关键词：乳品；快速；检测技术
中图分类号：R155．5+7 文献识别码：A 国家标准学科分类代码：330．47
The advancement of rapid detection technologies for
protecting dairy safet
Guo Qingquanl，Liao Ruyan2，Zeng Yan93
(J Faculty of Chemical Engineering and Light Industry，Guangdong University of Technology，Guangzhou 51 0006，China；
2 Guangzhou Entry—exit Inspection and Quarantine Bureau，Guangzhou 51 0623，China；
3 Medical College，Shantou University，Shantou 51 5041，China)
Abstract：The rapid detection technologies for dairy safety are adopted to ensure that the dairy industry can
develop healthily and rapidly．In this paper，the rapid detection technologies to determine illegal additives，
total bacteria．pathogens．antibiotics and biological toxins。milk are reviewed．Both advantag, andprobbacteriapathogens in reviewed advantages and Drob一● ●
●
一
lems of these pid detection technologies are discussed．and the pros| of this arepresented：Thereotthese rapid discussed prospects ot area presented ． ：
● ●
^ ‘ ‘ ‘ 1 ● 1 1 ‘ ‘ ^ ‘
IS a growing tendency tor rapid detection technology to combine blotechnologV with intormation technology．
Key words：dairy；rapidness；detection technology
1 引___jL_
仁j
，以及对乳制品质量的检测手段滞后，这些
都导致我国乳制品的安全性难以得到
[I-2]
o
乳品因在人民生活健康保障方面的重要作为了老百姓能放心的喝到真正健康有营养
用，已经成为我们重点发展和优先发展的行业。的牛奶，我们需要在加强民众素质教育、法制教
目前我国乳品行业正处于一个高速发展的时期， 育的同时，相应提高保障乳品安全的快速检测手
乳制品的品种和产量日益增加，同时，消费量也段，这样才能适应当前乳品行业大批量、实时化、
快速增长。但随之而来的产品安全问题也越来现场化的需要。目前已经有多种快速检测技术
越突出。原料乳的质量参差不齐，乳品企业生产出现，并且随着准确度、精密度的提高，检测费用
状况差别巨大，产品在储存、运输、销售中的不同的不断降低，有一些技术已经应用到实际生产和
术项目基金：广东省科技计划项目(20088021400006)
境因保 况素障
万方数据
22 食品安全质量检测学报第2卷
产品监管中。本文根据不同影响乳品安全的因
素类型，分别对现有的快速检测技术进行论述。
2 乳中掺杂的快速检测技术
人为向天然牛乳中添加廉价或没有营养价
值的物质，或为了掩盖生鲜牛乳真实的质量而加
入防腐物质，或是为了提高牛乳品质而加入非食
用物质或有毒有害物质等行为，均可称为掺杂使
假。例如：为了增加重量而掺水；为了降低乳品
的酸度而向乳中加尿素等碱类；为达防腐目的向
乳中加入过氧化氢、甲醛、硫氰酸盐等防腐剂；为
瞄hJJW硎孑L汁的稠度向乳中加入米(面)汤、淀粉、糊
精或豆浆；为提高乳蛋白含量而加入三聚氰胺或
其他含氮物质，如尿素、糖类物质等。所有上述
物质对天然乳来讲均属异物，都是为了掩盖乳的
真实质量。
对各种掺假牛乳的现有的检测方法基本采
用感官和理化方法，存在主观上的不确定性，大
多需要复杂的样品处理过程，而且只能对特定掺
假物进行检测。目前市场上有多指标乳成分快
速检测的仪器，如丹麦FOSS公司及美国Bentley
公司，都是利用傅里叶红外原理，但价格昂贵，一
般企业和牧场无法使用。姜潮，韩剑众等旧1采用
低场核磁共振分析仪，结合主成分分析法(PCA)
分析处理Carr—purcell—meiboom—gill(CPMG)序列
的检测数据，建立一种能有效分析处理样品弛豫
数据的快速方法，对几种常见掺假形式的(掺入
水、食盐、尿素、豆浆等)牛乳样品、复原乳以及纯
牛乳样品进行了很好的检测和区分。但这一方
法检测成本同样高昂，并且不适合现场检测。此
外，基于PLS一模式识别近红外光谱技术可以检测
掺杂植物奶油，并建立了掺假植物奶油浓度范围
在0．5％～10％的定量检测模型M J。高效液相
色谱法测定三聚氰胺，已经作为国家标准在
2008年出台口J。目前硫氰酸盐的检测方法主要
有分光光度法、衍生气相色谱法等，操作繁琐、灵
敏度偏低，且需使用有害的显色剂和衍生剂，刘
明∞1采用三氯乙酸、乙腈去除样品中蛋白质，以
C，8固相萃取小柱净化后，快速测定乳样中的硫
氰酸盐含量，方法简便，灵敏度、准确度均能得到
满意的结果。王彦娟等人采用酶抑制率法检测
乳品中有机磷类农药，可以在30 min内对甲胺
磷、久效磷、对硫磷、甲基对硫磷、甲拌磷、氧乐果
等高毒农药进行检测，但是还不适用于非有机磷
类农药的检测。同时各种基于显色反应的检测
试纸，比色法等都可以实现都特定指标掺杂物
(尿素、亚硝酸盐、淀粉、糊精、甲醛等的检测一。8J。
但是，这些技术仅从单一掺杂物角度来实现快速
定性或定量或半定量检测，如何实现各种残杂物
的综合快速检测，确定乳及乳制品与有掺杂物乳
之问的根本鉴别，还需要从乳自身成分出发，做
到先验真假，在有需要的情况下再确定假为何物
以及其危害n
3 乳中细菌总数快递检测技术
乳中微生物数量会影响产品的质量、货架期
及生产流程的安全性。微生物的检测方法有很
多种。传统的平皿计数法是应用最广泛的。但
该方法耗时长，不能及时检测不易繁殖的细菌。
近年来，微生物的快速检测得到了很大的发展，
比较成熟的有化学发光法、ATP生物发光法、固
相细胞计数法等。Sharpe等归1第一个利用ATP
生物发光技术检测牛奶中细菌含量。现在随着
处理技术的进步，已经能在5～1 0 min内准确检
测出牛奶中细菌数量u0|。也可以通过ATP生物
发光法牛乳中的体细胞数(somatic cell count，
SCC)，体细胞数是衡量牛乳品质与奶牛乳腺健
康的重要指标¨1|，东北农业大学的王宁，刘宁等
人u21采用流式细胞仪对原乳的细菌总数进行了
测定，并对前处理技术进行了研究，改进了测量
的准确度，而且检测成本低。而英国的MAL—
THUS微生物分析仪，测量在适当的培养基中微
生物生长而导致的电导率的变化，样品只要为液
体，就可以直接注入测试瓶中，而不需要系列的
稀释，非常方便¨3|。郭光美，王振川¨41以抽滤
的方式，将待测样品富集在细菌滤膜上，把细菌
滤膜固定在玻碳电极上，在磷酸盐缓冲液中进行
反应，利用伏安法检测牛乳及乳制品中的细菌总
数，从而判断牛乳及乳制品中的细菌污染程度。
其结果与常规平板计数比较，差别无显著性。
万方数据
第1期郭清泉等：保障乳品安全的快速检测技术进展23
4致病菌的快速检测技术
根据现有的调查研究，国内乳品中的致病菌
主要为金黄色葡萄球菌、致病大肠杆菌、沙门氏
菌、李斯特氏菌、阪歧肠杆菌、蜡样芽胞杆菌等。
鉴于金黄色葡萄球菌、致病大肠杆菌、沙门氏菌、
李斯特氏菌、阪歧肠杆菌等食源性致病菌严重威
胁人类生命安全和健康，国内外学者一直致力于
其检测技术的研究。我国现行的选择分离培养、
生化试验和血清学等经典方法，全过程需4～6
天，耗时长，操作繁琐，不适合食品的快速检测，
不能满足及时、快速、正确评价食品微生物安全
性的要求。目前，国内外逐渐由原来经典的选择
分离培养、生化试验和血清学的方法，发展到如
今以免疫和PCR为基础的相关衍生技术为主导
的快速检测技术。ELISA试剂盒等免疫检测方
法，存在易自凝、依赖进口、样品菌株必须纯化等
问题¨5|。而国内外目前正在进行核酸探针、
PCR检测技术的研究和相应试剂盒的研
制[16-19 J，这些分子检测方法的技术瓶颈是检测
靶点的匮乏。同时，我国现在还很少有这类检测
技术的专利。当前，微生物全基因组测序计划的
开展，为食源性致病菌分子生物学快速检测方法
建立提供了大量已知的基因组序列，这些信息资
源为解决分子检测特异靶点少这一瓶颈问题提
供了条件。利用生物信息技术对致病菌及相关
菌株的全基因组序列进行比较分析，确定其致病
相关基因或致病菌基因组的特异片断，筛选出一
批可用于检测食源性病原菌的特异靶点，使高通
量检测技术的建立成为可能，而在此领域的研究
工作国内刚刚起步。本课题组通过分子生物学
技术，构建一段的特殊DNA片段，作为扩增内标
(Internal amplification,，ontrol，IAC)添加到PCRInternal control IA ( ． )添刀口全U
反应体系，用于致病性大肠杆菌的检测，使之在
不降低检测灵敏度的前提下，能够指示假阴性，
可以避免PCR检测结果的误判，有助于提高检
测准确率。而对于PCR测定中，如何快速富集
菌数这一制约检测速度的瓶颈问题也有较好的
解决方案怛⋯。此思路和相关技术可以扩大应用
到乳中其他致病菌的检测。
5 乳中抗生素和毒素的快速检测技术
抗生素作为动物饲养的饲料药物添加剂，在
控制动物疾病、促进生长、提高饲料转化率方面
发挥着重要的作用。然而，残留在乳中的抗生素
会给人体带来许多不良后果，会使正常人被动接
受、积累抗生素，造成人体生理紊乱，若一次摄入
残留物的量过大，则会出现急性毒性反应怛1|。
从乳制品加工的角度来看，抗生素严重影响干
酪、黄油、发酵乳的起酵和后期风味的形成，抑制
牛奶中细菌的正常增殖，造成验收人员对牛奶质
量误判，从而损害企业的经济效益。而牛乳中如
果存在黄曲霉毒素和金黄色葡萄球菌肠毒素，也
会对人体健康产生严重影响旧2|。
抗生素残留物和微生物毒素的检测主要集
中于理化分析法、微生物抑制分析法(MIT)和采
用免疫分析法进行的快速筛查分析。国标氯化
三苯四氮唑法(TTC)方法利用嗜热链球菌为菌
种，作为测定鲜奶中抗生素残留的标准方法早已
在国内得到广泛应用。但该方法有其局限性，具
有时问长、操作烦琐、不易标准化等缺点。目前，
抗生素残留物残留检测正加速朝着简单、快速、
准确的方向发展。在国外，免疫学检测技术已经
成为食品中农药、兽药残留、微生物毒素和食品
安全质量控制的有效快速的检测手段。目前国
外已研制出多种免疫试剂盒，用于农兽药残留和
微生物毒素的检测，其中许多已商品化，并广泛
应用于现场样品和大量样品的快速检测。各种
免疫分析技术中，以ECLIPSE法使用最多，已经
商业化的产品也多为ECLIPSES0、100试剂盒。
金标免疫层析(GLIC)试纸一直在医学上应用较
多，目前的发展趋势为制备更加灵敏、快速与可
以同时进行多残留和多毒素检测的金标试纸。
国内药残检测近几年才有金标层析试纸技术研
究和应用，但多数采用多克隆抗体，而采用单克
隆抗体的较少。而且目前已有的金标试纸均为
单组分测定，一张试纸一次只能测定样品中的一
种药物。时问分辨荧光免疫分析(TRFIA)是近
几年来在免疫荧光分析基础上发展建立的一种
新型免疫分析技术，具有结合物制备较简单，有
万方数据 效使用期长，无放射性污染，应用范围广等优
名鼙口
艮口日安全质量检测学报第2卷
点‘23|。同样，一些相关的新技术也应用到微生
物毒素的快速检测中。虽然这些方法问世短，但
发展却十分迅速，成为目前超微量物质免疫分析
颇有发展前途的一类技术，如以Charm公司的放
射免疫受体检测技术(RRA)可以对内酰胺类、
氯霉素类、四环素类、磺胺类、青霉素及碱性磷酸
酶等6项进行检测，并且已被FDA认证，可称得
上是抗生素检测功能最全的技术‘241
6 结论
。
随着人民生活水平的提高，大家越来越关心
自己的身体健康，对食品中可能存在的威胁身体
健康和生命的隐患都希望及早发现和排除。人们
愿意看到新技术、新观念运用到食品安全检测技
术当中去，而以往旧的、缓慢的、繁琐的检测过程
已经不能满足现实的需要。因此，广大民众对关
系到国计民生的乳品安全与质量的监控格外关
注，希望用新兴的手段来提高检测效率和灵敏度。
采用现代生物技术、信息技术等高新技术来
控制乳品的质量和安全，已经成为一种发展趋
势。快速检测技术与传统检测技术，尤其是与微
生物培养的传统检测技术相比，具有快速、灵敏、
特异性强等优势。因为乳品体系的复杂性，如何
降低多组分成分的干扰，提高检测的准确度，也
是当前快速检测技术一个重要的发展方向。但
仅依靠检测技术的进步，还不能完全保障乳及乳
制品的安全性，完全依赖监管和检测技术的进
步，会使我们始终处于被动中，应该通过加强立
法和法律的执行力度，通过宣传教育提高民众的
素质与道德水平等方面多管齐下，这样才能真正
保证食品安全。
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作者简介
郭清泉，男，华南理工大学化学工程博士学位，副
教授，研究方向：食品安全检测技术。
E—mail：guoqingquan@gdut．edu．cn
Guo Qingquan，male，Ph．D，associate professor，and
his research interests is the determination technology of food
万方数据 safety．

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