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传感器在食品领域中的应用

来源 : www.biosensor1.org   发布时间 : 2018-02-06

生物传感器是一种高科技产品,该仪器渗透了多种学科技术。它凭借着自身的选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低等特点,在各个部门都有所应用,比如说在食品、制药、 化工、环境监测等方面,有着广泛的应用。下面我们就来看看,生物传感器在食品工业中的应用。

生物传感分析仪

生物传感分析仪

⑴ 食品成分分析 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。其它糖类,如果糖, 啤酒、 麦芽汁中的 麦芽糖,也有成熟的测定传感器。

Niculescu等人研制出一种安培生物传感器,可用于检测 饮料中的 乙醇含量。这种生物传感器是将一种配蛋白醇脱氢酶埋在 聚乙烯中,酶和聚合物的比例不同可以影响该生物传感器的性能。在目前进行的实验中,该生物传感器对乙醇的测量极限为1nmol/L。

⑵食品添加剂的分析

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盐含量,测定的线性范围为0~6的负四次方mol/L。又如饮料、 布丁、醋等食品中的甜味素,Guibault等采用天冬氨酶结合氨电极测定,线性范围为2×10的负五次方~1×10的负三次方 mol/L。此外,也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。

⑶ 农药残留量分析

人们对食品中的农药残留问题越来越重视,各国政府也不断加强对食品中的农药残留的检测工作。

Yamazaki等人发明了一种使用人造酶测定 有机磷杀虫剂的电流式生物传感器,利用有机磷杀虫剂水解酶,对硝基酚和二乙基酚的测定极限为10的负七次方mol,在40℃下测定只要4min。Albareda等用 戊二醛交联法将乙酞胆碱醋酶固定在铜丝 碳糊电极表面,制成一种可检测浓度为10的负十次方mol/L的对氧磷和10的负十一次方mol/L的克百威的生物传感器,可用于直接检测自来水和果汁样品中两种农药的残留。

⑷微生物和毒素的检验

食品中 病原性微生物的存在会给消费者的健康带来极大的危害,食品中毒素不仅种类很多而且毒性大,大多有致癌、致畸、致突变作用,因此,加强对食品中的病原性微生物及毒素的检测至关重要。

食用 牛肉很容易被 大肠杆菌0157.H7.所感染,因此,需要快速灵敏的方法检测和防御大肠杆菌0157.H7一类的细菌。Kramerr等人研究的 光纤生物传感器可以在几分钟内检测出食物中的 病原体(如大肠杆菌0157.H7.),而传统的方法则需要几天。这种生物传感器从检测出病原体到从样品中重新获得病原体并使它在培养基上独立生长总共只需1天时间,而传统方法需要4天。

还有一种快速灵敏的免疫生物传感器可以用于测量牛奶中双氢除虫菌素的残余物,它是基于 细胞质基因组的反应,通过 光学系统传输信号。已达到的检测极限为16.2ng/mL。一天可以检测20个牛奶样品。

⑸食品鲜度的检测

食品工业中对食品鲜度尤其是鱼类、肉类的鲜度检测是评价食品质量的一个主要指标。Volpe等人以黄嗦吟氧化酶为生物敏感材料,结合过氧化氢电极,通过测定鱼降解过程中产生的一磷酸肌苷(IMP)、肌苷(HXR)和次黄嘌吟(HX)的浓度,从而评价鱼的鲜度,其线性范围为5x10的负10次方~2x10的负4次方mol/L。

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