食品掺假是指向食品中添加物质以改善其外观和重量并降低成本,但这会降低食品质量和营养价值,影响消费者健康。微流控纸基分析设备(μPADs)因其便携性、高灵敏度和准确性而受到青睐,适用于食品掺假检测。μPADs能够实现现场分析和多种分析物的同时检测,提供快速可靠的食品安全结果。

 

 

近期,安卡拉大学的研究人员发表综述,总结了μPADs在食品掺假检测中的应用,包括纸张和制备方法的选择、信号读出模式的确定以及使用PADs前的样品准备过程。同时,本文还回顾了过去三年中该领域最突出的研究,为商业实践提供了洞见。相关研究成果以“Innovative and cutting-edge approaches in microfluidic paper-based analytical devices for detection of food adulteration”为题目,发表在期刊《Trends in Analytical Chemistry》上。

 

 

本文要点:

1、简要介绍了μPADs的纸张选择、制造方法、信号读取模式以及使用前的样品准备过程。

2、从样品类型、检测方法、线性范围和检测限等方面,评估了μPADs在食品掺假检测中的最新应用。

3、讨论了过去三年内的重要研究,强调了μPADs在食品掺假检测中的商业应用潜力。

 

 

一张图读懂全文:

 

使用微流控纸基分析设备(μPADs)检测食品掺假的主要优势包括:

1、便携性和可及性:μPADs体积小、重量轻,便于携带和现场使用,即使在资源有限的环境中也可以应用。

2、快速和高灵敏度检测:μPADs能够快速、灵敏和准确地检测各种食品添加剂,如淀粉、尿素、洗涤剂、三聚氰胺等,检出限较低。

3、成本效益:制造μPADs的成本相对较低,比传统分析仪器更加经济实惠。

4、操作简单和易用性:μPADs设计简单,操作方便,不需要专业培训,普通用户也能轻松使用。

5、多重分析能力:μPADs可以同时检测多种掺假物质,提供全面的食品质量评估。

6、环境友好:许多μPADs采用可生物降解的纸质材料,减少了对环境的影响。

7、与智能手机集成:μPADs可以与智能手机系统集成,实现数字化数据分析和结果解读,进一步增强了其便携性和可及性。

 

总之,μPADs凭借其便携性、高灵敏度、低成本和易用性等优势,成为食品安全检测领域一种极具潜力的技术,有助于快速、现场检测食品掺假问题,保护消费者权益。

 

 

该综述得出了多项重要发现和见解:

1、μPADs可以采用多种信号读出模式,包括比色法、荧光法、电化学检测、表面增强拉曼光谱(SERS)和光电热传感等,以适应不同的检测需求。

2、在μPADs检测前,适当的样品准备对于提高检测灵敏度和准确性至关重要,包括目标分析物的提取、净化和可能的预浓缩。

3、μPADs在检测牛奶、蜂蜜、食用油、酒精和非酒精饮料、减肥产品、食品着色剂和肉类等多种食品样品中的掺假物方面显示出广泛的应用潜力。

4、尽管μPADs具有许多优势,但在实际应用中仍面临一些挑战,包括环境因素(如湿度和温度)对检测性能的影响,以及在复杂食品基质中准确检测目标分析物的能力。

 

 

图1.PAD用于检测牛奶样品中的淀粉。

 

 

图2.使用智能手机集成PAD传感器测定牛奶中的淀粉。

 

 

图3.3D PAD用于牛奶中七种掺假物的比色测定。

 

 

图4.(A)比色反应后检测真品和掺假威士忌样品中的焦糖。(B)基于氧化还原滴定法测定酒精含量。

 

 

图5.(A)不同浓度的对乙酰氨基酚溶液(0-120mg/L)被加入到PAD上的圆形样品区域中,形成了深浅不同的普鲁士蓝颜色通道。(B)通过追踪PAD上的距离来检测对乙酰氨基酚的存在,从而产生分析曲线。

 

 

图6.使用基于距离的PAD测定西布曲明的程序步骤。

 

 

图7.提取DNA的过程,以及PDA-COOH@MNPs、金纳米颗粒和PADs如何结合起来以检测猪肉特有DNA的示意图。

 

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.trac.2024.118012