隨著我國經(jīng)濟和社會的持續(xù)高速發(fā)展以及人民生活水平的提高，對食品安全問題提出了越來越高的要求。 此同時，食品安全問題已成為影響我國農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)國際競爭力的關鍵因素。因此，提升我國食品安全檢測技術水平成為保障我國食品安全消費和供給的重要環(huán)節(jié)。樣品前處理是食品安全檢測分析過程中的重要一環(huán)，也是難控制，不容易標準化的一個過程。傳統(tǒng)的樣品前處理技術包括一系列復雜操作步驟，如均質化、提取、過濾或離心、柱層析、濃縮和溶劑轉換等費時費力的操作，涉及均質機、磁力攪拌器、離心機、過濾裝置、氮吹儀等多種儀器，這不僅導致整個方法比較復雜、費時，而且易造成系統(tǒng)誤差和偶然誤差，影響食品檢測的穩(wěn)定性和準確性。另外，食品檢測會用到各種有毒試劑，在建立實驗室時要考慮到通風設備的安裝， 浪費很多物力及空間，同時還可能會對操作者造成危害。因此，很長時間以 來，樣品前處理一直是影響食品檢測效率的技術瓶頸。尤其是近年來，勞動力成本快速增加，食品檢測的需求和數(shù)量大增，實驗室要求減少環(huán)境污染 和提高工作效率。目前，雖然各種前處理裝備質量不斷提高，也趨于自動化，但尚未有整個前處理過程程序控制型、自動化、封閉式、一體化、小型化、標準化的設備。
1 智能化食品安全一體機在食品檢測中的應用
由北京市食品安全監(jiān)控和風險評 估中心、北京六角體科技發(fā)展有限公司共同承擔的北京市科學技術委員會《市委、市政府重點工作及區(qū)縣政府應急項目預啟動》項目下屬課題《智能化食品安全一體機的研制與應用》，課題編號Z131100006113022,結合食品安全監(jiān)管實現(xiàn)需求，采用微電腦程序 控制形式，研發(fā)一套集自動加液、樣品粉碎、氣動加壓過濾、固相萃取凈化濃縮等過程于一體的智能化食品安全前處理儀器設備，實現(xiàn)肉及肉制品、果蔬、水產(chǎn)品、乳及乳制品等樣品的全自動前處理。
智能化食品安全一體機已經(jīng)在哈爾濱市農(nóng)產(chǎn)品質量安全檢驗檢測中心等單位進行應用，對各模塊、微電子控制系統(tǒng)等功能進行了系統(tǒng)測試。應 用結果表明，儀器可以集成高速組織 搗碎機、均質器、離心機、過濾器、氮吹儀、固相萃取儀等多臺前處理設備功能。其操作簡便、時間短、人力投入少；與國標法對比，實驗結果準確，能夠用于食品中非食用色素、獸藥殘留及 激素類、有機磷類及菊酯類農(nóng)藥殘留、生物毒素檢測中的前處理過程。
2 智能化食品安全一體機的特點
2.1 技術方面
專用固相萃取技術：食品中非食用色素、獸藥殘留及激素類、有機磷類及菊酯類農(nóng)藥殘留、生物毒素固相萃取小柱研制及智能化一體化前處理方法的建立。
微電腦控制系統(tǒng)開發(fā)，可程序控制樣品的粉碎、加液、提取、過濾、凈化、濃縮等整個前處理過程，實現(xiàn)整個前處理過程的智能化。
開發(fā)過濾系統(tǒng)，并將過濾柱與專用固相萃取小柱連接，樣品管底部安裝濾網(wǎng)，樣品提取完成后，采取機械臂與微電腦控制相結合，自動翻轉180°，氣泵加壓控制過濾速度，連續(xù)完成過濾及固相萃取。
封閉式設計，各個前處理操作單元 全部集成在一個封閉空間內，通過外置的微電腦界面控制，操作人員不直接接觸，有效避免人為污染。
2.2 應用方面
將傳統(tǒng)樣品粉碎均質技術、氣動吹掃技術、自動加液技術及主固相萃取技術與先進的微電子技術相結合，由此實現(xiàn)食品樣品中獸藥殘留、農(nóng)藥殘留、非法添加物、生物毒素等檢測的可控、快速一體化前處理。
2.3 結構方面
粉碎、液、提取、過濾、凈化系統(tǒng)與為電子控制系統(tǒng)進行一體化設計。機械部分全部采用封閉式設計，開發(fā)配套軟件，通過外置的液晶面板控制的整個樣品前處理過程；并與軟件包結合建立數(shù)據(jù)庫，為食品安全溯源和源頭監(jiān)控提供支撐；一臺儀器同時具備現(xiàn)有前處理方法的3?5臺前處理設備的功能，設備自身體積小、重量輕、便于攜帶、易于操作，適用于實驗室及基層執(zhí)法的需要。
3 展望
相比于傳統(tǒng)的前處理技術而言，智能化食品安全一體機機身體積小、重量輕、便于攜帶、大大節(jié)省了前處理時間、減少了前處理實驗人員、實驗結果穩(wěn)定，為食品安全檢測提供了方便。其次，項目還可推廣應用于高校、 科研機構、生產(chǎn)企業(yè)的科研開發(fā)，促進科研創(chuàng)新，有利于科學技術的可持續(xù)發(fā)展。