你是“吃饭拍照验毒”党吗？基于智能手机的食品检测技术真的有

　　在不久的将来，当我们拿出手机对食物拍照时，可能并不是为了发朋友圈，而是在做一件十分严肃而且极具科学技术含量的事—食品安全检测。

　　随着新一代感知技术的发展，新型传感技术与手机的结合使得开发强大的智能手机平台成为许多重要的应用领域，如医疗诊断，环境监测和食品安全分析。其中基于智能手机的新型检测技术具有检测速度快、成本低、易操作和便于数据管理的优势，并且只需要较少的设备和用户参与。所以，智能手机与感应功能组件的集成用于食品安全分析成为食品检测技术的一大热点。

　　基于智能手机的食品安全检测技术主要分为两大类，其一是智能手机搭载生物传感器，其二是智能手机与光学及光谱学器件的集成。

　　生物传感器将生物受体与目标分析物之间的相互作用产生的特定信号进行测定，从而实现目标分析物的直接测量，具有成本低，检测速度快，小型便携的优点。目前，智能手机搭载的可用于食品分析检测的生物传感器主要有荧光成像、比色读卡器和电分析平台。荧光成像是利用荧光染料与目标生物或化学分子的特异性结合实现对靶分子荧光标记，然后利用智能手机相机收集和测量荧光强度而进行的一种分析检测手段，它能够实现目标分子的可视化。最近研究报道，利用智能手机搭载的荧光检测技术在两小时内可完成对水、脱脂牛奶中大肠杆菌的检测，其检测限为5-10 CFU mL ^-1，也可用于检测牛乳中的生长激素和食物中乳糖或半乳糖的准确定量。比色测定广泛应用于酶、抗体和肽的测定，它通过测量显色剂或反应产物在特征波长下的吸收量，而确定被检测物的含量。基于智能手机的比色测定可实现现场检测食源性致病菌，它将生物传感器和互联网结合，通过无线网络将数据上传到服务器，可以在消费者购买或消费之前，对食品污染进行完整的分析之后立即发出警告，以便及时封锁供应链。该技术可用于红酒品质的评价，牛奶抗生素残留、****B1、氟离子浓度的测定，也可用于过敏原的测定，如花生的测定，其检测水平可达百万分之一。

　　电分析方法使用电极与分析物溶液进行电接触，与它们所连接的电子设备结合，以测量溶液的电参数，根据电参数确定检测物浓度的大小。电分析方法高效、简便、成本低，可携带，可无线操作的优点对于开发基于智能手机的现场检测平台特别适用，它能够实现偏远地区的实时测量，而且通过结合不同的功能电极，可以满足多种食品安全相关物质的现场检测要求。研究人员使用具有电场驱动的移动式电化学装置实现了对瘦肉精的检测。

　　目前，实验室智能手机生物传感器的应用相对比较成熟，而智能手机光谱技术的开发尚处于起步阶段，与生物传感器的检测方法不同，光学检测技术是以非侵入方式进行的，所以对被检测物是无损的。大多数用于工业和实验室的光谱仪器设备昂贵且体积庞大，限制了它的应用，但近来，随着电子技术的进步，更多的便携式光谱仪已经面世，将光谱仪集成到智能手机中，利用其紧凑配置的高效处理能力，实时提供光谱信息成为当前的研究热点。研究报道，智能手机集成光谱仪可用于测量酒精饮料中的葡萄糖和乙醇，检测水果的成熟度和内部质量，以及检测肉类表面的粪便带来的致病菌及其他微生物污染。

　　与传统实验室检测分析平台相比，基于智能手机的食品检测技术有方便、快捷、高效、成本低，可实现实时现场检测的优点，但也存在技术层面的问题。首先，样品制备依然是基于智能手机的移动检测技术领域的瓶颈，绕过使用经过专业培训的人员对昂贵笨重的实验仪器的操作，由非专业人员进行的样品处理可能会导致不必要的污染，从而使测量结果产生偏差。其次，基于智能手机的检测手段采用的都是间接确定目标物质的浓度，因此首先需要使用不同浓度的标准物质建立标准曲线，而且要求标准物和被检测物在检测时的条件保持一致，所以每次测量前都应该对标准曲线进行校准，否则检测结果也会有偏差。所以，未来的研究方向之一将是系统依靠大数据实现自校准，不需外部参考浓度的标准校准。

　　日益便携和经济实用的光学传感器的制造技术和云计算的巨大潜力结合，以及现代智能手机作为连接门户和接口分析、结果显示的超强工具，移动诊断分析的发展将会变得越来越迅速，这些技术的发展也将为食品安全检测分析带来新的革命性进步。

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作者简介：小泥沙，食品科技工作者，2017年毕业于华南理工大学食品科学与工程学院，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。