食品检测现状分析及未来发展趋势

食品检测现状分析及未来发展趋势李坤威[e-mail]报告内容一、现状分析二、未来发展趋势3一、现状分析---检测对象无毒、无害一定的营养价值色、香、味等食品安全性营养性感观性１、什么是食品?4农产品是指植物、动物、微生物产品及其直接加工品，包括食用和非食用两个方面。２、什么是农产品？食品农产品食用农产品非食用农产品一、现状分析---检测对象5食品是指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品，但是不包括以治疗为目的的物品。农产品是指植物、动物、微生物产品及其直接加工品，包括食用和非食用两个方面。常说的农产品，大多指食用农产品。食用农产品是指种植、养殖、采集、捕捞而形成的，未经加工或者经初级加工，可供人类食用的产品，包括粮油、蔬菜、豆制品、瓜果、食用菌、茶叶、牛奶、畜禽及其产品和水生动植物及其制品等。一、现状分析---检测对象6３、食品安全与食品卫生1996年FAO《加强国家级食品安全计划指南》：食品卫生：“为了确保食品安全性和使用性在食物链的所有阶段必须采取的一切条件和安全措施”。食品安全：“对食品按其原定用途进行制作和/或食用时不会使消费者健康受到损害的一种担保”。一、现状分析---检测的必要性74、国内外食品安全现状（1）国外食品安全重大事件●1996年英国疯牛病,2001年口蹄疫；●1996年日本大肠杆菌O157集体食物中毒事件；●1999年比利时等国二噁英事件；●2008年美国沙门氏菌大爆发。（2）国内食品安全事件2008年三聚氰胺门；2010年毒豇豆门；肯德基苏丹红门；麦当劳麦乐鸡门；2010年性早熟门（奶粉雌性激素超标）一、现状分析---检测的必要性85、我国食品安全面临的问题微生物污染仍是影响食品卫生和安全的主要因素。从农田到餐桌食物链污染情况严重。食品企业违法生产、加工食品现象不容忽视。新技术新资源的应用带来的食品安全隐患。食品安全研究发现的新问题。一、现状分析---检测的必要性9食品安全严重影响着人类的健康生存；食品安全影响国际贸易；食品安全影响企业的生存与发展；食品安全影响社会稳定和经济的发展；食品安全极易受到恐怖主义或犯罪分子的攻击；6、食品安全的重要性一、现状分析---检测的必要性10（1）我国食品安全管理机构农业部---商务部、工商局---卫生部、卫生防疫站---国家质检总局、质量监督局---进出口检验检疫局、海关7.我国的食品安全控制体系（2）我国食品卫生安全面临的主要问题(一)微生物污染仍是影响我国食品卫生和安全的最主要因素。(二)从农田到餐桌食物链污染情况严重。(三)食品企业违法生产、加工食品。(四)食品新技术新资源的应用带来新的食品安全隐患。(五)食品安全研究发现的新问题。一、现状分析---检测的必要性11关键检测技术与设备落后；风险评估技术未广泛采用；法律法规和标准体系存在差距；生产制造商的道德问题8、我国食品安全管理与发达国家的主要差距一、现状分析---检测的问题129、食品安全控制新概念依靠传统的检验方法对最终产品检验,来判定产品是否符合要求标准已不能适应食品安全的需要；现代的食品安全概念应包括整个食品生产链，从原料、生产领域直到储运销售整个体系的安全控制，即从农场到餐桌。一、现状分析---检测的问题13FARMINGEGGS/DAIRYPROCESSINGDISTRIBUTIONFISHINGRETAILCONSUMERInternationalBorderPRODUCTION从农场到餐桌全程控制14环境原料、生产、加工、贮藏、流通等致病菌病毒寄生虫生物危害天然毒素化学制品药物残留化学危害金属玻璃物理危害危害石头辐射等食品安全控制10、控制什么？检测什么？一、现状分析---检测的问题11、我国检测仪器我国科学检测仪器产业起步晚，但发展较快，尤其是因食品安全检测仪器的内需旺盛，极大地促进了科学仪器产业的发展。2010年，我国科学测试仪器行业工业总产值1899亿元，同比增幅27.3%，其中实验分析仪器行业规模以上企业数315家，工业总产值165.07亿元，同比增幅34.24%。目前我国已攻克深紫外光源技术、新型光纤传感技术、光栅刻划和制造技术、四级杆技术、色谱分离技术等近百项核心技术，形成色谱、光谱、质谱、电化学、生命科学、电子光学等科学仪器设备(装置)及其配套产品共近300种，国产检测仪器市场占有率逐年攀升，但总体上进口检测仪器基本垄断“高端”市场，并逐步向“中低端”扩张，世界几大著名科学仪器公司一直都在争夺中国市场，策略、战略不断变化。2010年，我国实验分析仪器进口贸易额31.88亿美元，仅液相色谱就进口7458台，各类质谱仪进口4022台，而出口贸易额7.09亿美元，进出口逆差较大。一、现状分析---检测的条件制定检测仪器发展规划《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确要求“重视科学仪器与设备对科学研究的作用，加强科学仪器设备及检测技术的自主研究开发”，食品安全检测设备的重要性已得到国家各部门的共识。一方面，通过国家自然基金委的“科学仪器基础研究专项”、“重大科学仪器装置研究专项(新设立)”，科技部的“国家重大科学仪器设备开发和应用专项(新设立)”、“国家科技支撑计划科学仪器研究与开发计划”、“863计划”、“973计划”、“火炬计划成果推广计划”，国家发改委的“科学仪器设备高技术产业化专项”等项目的支持加大了对食品安全检测设备研发的投入;另一发面，鼓励企业自身投入研发经费进入良性发展轨道。11、我国检测仪器一、现状分析---检测的条件2010年11月26日，国产科学仪器设备应用示范战略联盟成立，我国将从产、学、研、用多个层面共同推进国产科学仪器设备研发、生产、示范应用进程。我国“提升食品质量安全检(监)测能力专项规划”(2010年-2015)中，将在全国2862个县(市、区)“十一五”已建设1164个检监机构基础上，“十二五”投入190个亿进行建设;“全国农产品质量安全检验检测体系建设规划”中，“十二五”将投入133亿建设县级检验检测机构1824个，批发站4500个。这些都将为国产科学检测仪器自主创新、实现跨越式发展起到积极的推动作用。11、我国检测仪器一、现状分析---检测的条件12、我国检测体系建设人、机、料、法、环、溯各环节管理有待加强。检测实验室仪器设备的配置与采购、验收、使用、维护与保养、降级与报废,以及仪器设备的档案管理等方面。质检中心主任及检测人员培训提高质检中心人员整体素质，加强质检中心能力建设，提高监测能力和水平。一、现状分析---检测的条件在实行从农田到餐桌管理的食品安全保障体系中，检测工作应当紧随标准的修订不断完善。检测工作作为食品原料、生产加工过程、运输以及市场销售等环节中内部自我监控和外部监督检查的重要手段，直接影响食品的质量和安全。随着食品中安全卫生指标限量值的逐步降低，对检测技术提出了更高的要求，检验检测应向检测与控制一体化、速测化、便携化、多技术融合以及信息共享迈进。设置系统的食品检测机构并使之逐步社会化、建立科学的检测质量保证体系以及加强检测技术储备和人员储备是从总体上提高我国食品检测能力的重要举措。一、现状分析----小结1.检测与控制一体化（在线检测、传感器与农业/食品生产）2.无损检测电子鼻3.形态分析4.多技术融合（色谱质谱串联质谱）5.速测化6.便携化二、未来发展趋势农业生产的各种产品都需要储藏,在储藏的过程中,通过传感器把检测与控制结合在一起。例如,仓库的温湿度传感器与通风、控温控制在一起。日本利用果品霉变传感器来监测库内花生等果豆的霉变。这种传感器采用700毫微米波长和1100毫微米波长的近红外线,在照射果豆时,通过穿透率的对比来识别正常的果豆和霉变的果豆。若采用传送带依次检测,每秒的检测速度为3米,一个传感器每小时可检查75公斤果豆。该传感器对黄曲霉素的检测精度可达十亿分之一克。二、未来发展趋势1、检测与控制一体化农产品的分类加工是农业生产的后道工序,一般的农产品及农副产品都需要分类加工,在这个过程中需用各种传感器。例如,日本就利用光传感器对水果的糖度进行测定,按糖度来划分等级,确保水果的味道和甜度。此外,在加工的过程中所用的传感器还有湿度传感器、温度传感器、水分传感器等。例如,粮食、药材和茶叶等的加工都离不开上述各种传感器。二、未来发展趋势1、检测与控制一体化利用传感器还可以监测畜、禽、蛋等的鲜度。例如,日本长崎大学研制出一种用来测定畜、禽肉鲜度的传感器。它可以高精度地测定出鸡、鱼、肉等食品变质时发出的臭味成分二甲基胺(DMA)的浓度,其测量的最小浓度可以达到1ppm,利用这种传感器可以准确地掌握肉类的鲜度,防止产品变质。二、未来发展趋势1、检测与控制一体化美国的养鸡场利用鸡蛋检测仪来检测鸡蛋质量的好坏。这种仪器是由两个压电传感器和一个监测器组成的。检查时,把鸡蛋放在两个传感器之间,其中一个传感器作为“发话人”,另一个传感器作为“受话人”,它们同时与监测器连接。如果鸡蛋没坏,监测器上就显示出一个共振尖波峰,如果鸡蛋受到沙门氏菌污染而变质,监测器上就出现一高一矮两个波峰,用它来检查鸡蛋既快又准。二、未来发展趋势1、检测与控制一体化二、未来发展趋势通俗的定义：无损检测指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。亦称非破坏性检验。现代无损检测的定义：在不破坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。2、无损检测二、未来发展趋势光、声、电、磁等手段射线照相法（RT）——X射线发现（1895年伦琴射线）超声波检测（UT）——二次大战中迅速发展的声纳技术和雷达技术的基础上开发磁粉检测（MT）——电磁学基础渗透检测（PT）——物理化学的进展涡流检测（ET）——电磁学（电磁感应）…………2、无损检测电子化感官设备——电子鼻您可以快速区分葡萄酒的年份吗？您可以快速判断水果的储藏期吗？您可以快速判断出野生大黄鱼是真正野生还是网箱养殖的吗？您可以快速判断出蜂蜜的成熟度以及是否掺假吗？Fox4000传感器型电子鼻Heracles气谱型电子鼻2、无损检测二、未来发展趋势电子化感官设备——电子舌您可以分辨两杯茶苦涩度的差别吗？您可以检测出哪杯饮料更甜吗？如果您在食品研发行业，你知道哪个研发新品与竞品口味最为接近吗？——如果您能，那么您一天能分析100个样品，而不会觉得疲劳吗？Astree生物模型电子舌二、未来发展趋势2、无损检测人类的感官感知模式Comparison&StatisticalAnalysisDatatreatmentAcquisition1巴西咖啡嗅觉细胞大脑分析2感官指纹判定3&4味蕾电子鼻、电子舌的工作原理EN、ET的感官分析模式传感器电脑软件分析电子指纹判定-2-1012ZZBABBCAGAHAJB2、无损检测8.000-8.000-6.000-4.000-2.0000.0002.0004.0006.00010.00-10.00-7.50-5.00-2.500.002.505.007.50RS37RO43RN44RM18RM09RJ28RJ23RJ03RF06RD48RA34RA15NS37NO43NN44NM18NM09NJ28NJ23NJ03NF06ND48NA34NA15电子鼻工作原理®数据1验证判别未知样本分析3模型4在线识别定性或定量识别指纹比较2判别阶段训练阶段标准样本集AlphaMOSsoftware分析原理顶空进样指纹分析多变量分析打印报告将样品装入小瓶子中产生顶空气体原始数据转化成数据表判别结果用化学统计分析法实现指纹识别顶空分析数据处理B传感器室P,T型传感器A传感器室P,T型传感器123456789T进样口样品的气味或挥发性气体排出T161718载气(纯净合成空气)TCL2传感器室LY2型传感器气流控制表101112131415氧化还原反应阻值变化软件处理气味分辩,定量电子鼻