食品安全对人们的生命安全有着至关重要的影响，而食品安全检测对食品工程来说是一项不可或缺的程序，所以相关部门必须重视食品安全检测，防止不合格食品在市场中出现。不过，在食品安全检测的实际过程中还存在一系列的问题，一些较为常规的检测方法无法检测出某些病菌，检测时所花费的时间也过于长久，对于食品的保质期有着严重的影响。于是，快捷且简单的PCR检测技术应运而生，对细菌尤其敏感，可将微生物和存在的细菌直接检测出来，目前已被广泛应用到我国食品工程方面，并且拥有无可比拟的优越性。

一、PCR技术的基本原理

PCR技术也被称为聚合酶链反应，是一种体外扩增技术，建立在DNA技术的基础之上，具有较强的针对性，能够很敏锐且准确地察觉出食品中的微生物以及细菌，在生物、农业科学以及医学等领域等的应用比较广泛，受到各界人士的一致好评。

在食品检测过程中，PCR技术主要是对需要检测的食品根据PCR体系以增温的形式进行相应的处理，在增温过程中使存在于食物中的核酸序列进行改变。通常情况下，对微生物的DNA达到裂解的效果，初始温度达到94℃就可以实现裂解效果，随之分别实行增温处理和降温处理，使新的DNA片段能够有效产生。然后对获取到的产物且具备特异性的DNA片段进行检查处理，食品检测任务也就完成了。

通常来说，可从以下几个方面对PCR技术的应用进行划分：一是通过使用过滤法和离心法来对食品中的DNA进行有效提取和纯化;二是利用PCR技术的有利支持，对DNA进行扩增处理;三是对扩增到的产物进行深入分析，包括变形的分析、退火的分析以及延伸性的分析，其中，食品DNA双螺旋的拆分主要为变形阶段，退火阶段主要体现在模板DNA单链和配对结合引物所实现的序列互补上，而新的DNA的有效形成则得益于延伸阶段的有效促就结果。

二、PCR技术在食品工程中的主要应用

1.食品中的致病菌检测。对致病菌进行检测，是食品检测中最关键的检测项目之一。在传统的检测技术中，分离培养、富集培养等环节所花费的时间比较长，一般需要5天以上的时间才能完成检测，对食品检测的时效性造成了很大的影响，致使食品的保质期限大打折扣，而应用PCR技术可以在很大程度上提高检测效率，检测时间可以压缩在1天之内，且检测环节相对较少，检测结果高效准确。在具体的检测过程中，利用电泳法对通过0.1mgDNA拷贝的模板程序加以检测后，再利用PCR技术对残留与扩增细菌中的DNA进行检测，本检测过程中省略了培养致病菌的环节，使得检测的程序变得简单，其检测流程可以分为：（1）对滤膜过滤技术、离心沉淀技术加以综合性的充分利用，深入分析食品样本中存在的致病细菌和非致病菌;（2）对细胞实施裂变，方便获取到细胞里面的DNA;（3）借用电泳法和特异性核酸探针等方法对DNA的序列进行检查，以此确定细菌的数量和种类。

2.食品中的非致病菌检测。应用PCR技术，可以对食品中存在的非致病菌进行检测，目前主要是食品中的乳酸菌进行检测。市场上的乳酸菌种类繁多，分布广泛，具有较高的生物化学价值。研究表明，大部分乳酸菌对于人体健康具有有效的促进作用，但也存在很多会对人体造成伤害的乳酸菌。乳酸菌在真空环境中可以长时间生存，对环境具有较强的抵抗力，所以在食品生产中，一般会将有益乳酸菌作为防腐材料及添加剂，有效降低食物腐败的速度，延长食物的保质期。

在应用PCR技术检测食品中的乳酸菌时，要准确把握乳酸菌生产的规律，掌握乳酸菌的菌落信息，利用引物设计来检测查看乳酸菌的发酵过程，从而准确了解乳酸菌在保质期内的类型以及腐败度等。另外，也可将PCR技术应用到生物实验室中，借此对乳酸菌的含量进行检测，比如对酸奶食品的检测等。

3.转基因食品检测。在目前的食品工程领域，基因工程技术的应用已经非常广泛，很多种类的转基因食品也逐渐出现在市场当中，比如玉米、西红柿等蔬菜。为了有效保障转基因食品的质量和安全，消除公众对于转基因食品的误解，需要对转基因食品中的成分结构进行定量分析和定性分析。PCR检测技术的操作难度较小，检测效率整体较高，在转基因食品的实际检测方面已经得到了廣泛的应用。

4.食品中的有效成分检测。随着社会经济水平的不断提升，人们在物质方面的需求得到一定的满足，对食品的质量和安全问题也越来越关注，在选购食品时不仅会关注食品的营养成分表，对于食品的保质期限以及安全性能也更加注重。但对于食品中营养成分的具体状况，消费者用肉眼很难看出来，所以一些企业会对食品的营养成分进行虚假标注。此时，可以利用PCR技术对食品中的营养含量以及成分进行准确地鉴别和检测，从而保证消费者的合法消费权和知情权。另外，对肉类和肉类制品中的动物成分也可采用PCR技术进行检测，准确识别可能存在的其他动物成分，从而更好地保障各类食品的安全和质量。

三、应用PCR技术时的相关注意事项

1.有效制备PCR模板。如果没有对PCR模板进行科学的制备，也就无法保障食品安全检测结果的准确性。因为环境当中存在着数万种PCR的抑制因子，如果PCR模板中存在的抑制因子没有被完全清理干净，在提取DNA的过程中就将受到严重影响，无法完全去除蛋白质有机溶剂，对DNA也就不能进行完整的提取，对检测对象中的非致病菌和致病菌的真实情况更无法正常反应，致使检测的可靠性和准确性无法保证。

2.重视检测的污染问题。在食品检测过程中，食品样本的采集是比较重要的环节之一，如果在样本采集和运输过程中出现污染的情况，即便使用的是PCR技术，对食物的真实质量、安全情况也很难作出有效反映。所以在实际检测过程中，工作人员必须将无菌操作贯穿于整个流程，及时更换使用的枪头，避免出现交叉感染和样品受污染的情况，有效保证食品安全检测的准确性和客观性。

3.保证检测对象的生物活性。在检测过程中，如果检测对象在生物活性方面很难得到有效的保持，检测结果的准确性就会在很大程度上受到不良影响。只有保持食品的生物活性，才能有效提取DNA信息，从而使PCR的扩增得以顺利进行，并有效促进PCR的扩增效果。

四、PCR技术在食品工程中需要改进的地方

1.对PCR技术进行实时定量。将荧光基团加入到PCR的反应系统中，是为了对PCR技术进行实时定量操作，并应用荧光信号的方式对PCR过程进行实时检测。因为模板的起始拷贝数和Ct值之间具有相对性的线性关系，所以可对其做定量分析。该项技术只有在完全实现闭管的前提条件下才能进行开展，可以对PCR后的处理工序做省略处理，避免出现交叉感染的情况。同时，明显缩短了检测的时间，操作的难度比较小，检测结果也较为准确。

2.PCR的多重技术。多重PCR技术是在反应系统中加入多对引物，实现多目标DNA片段的扩增。大小不一的目标片段具有较大的差异化，可以通过不断的多重扩增来进行分析凝胶从而成像。相较于传统的PCR检测技术，该项技术可以同时对多目标DNA片段进行扩增，有效减少了检测的周期、成本以及模板DNA等。

3.PCR-DGGE技术。PCR技术和电泳技术有机结合促成了PCR-DGGE技术，该项技术将DNA片段在长度相同但碱基不同的情况下分离开来，且具备较为强烈的敏感性、特异性等特点，能对碱基进行有效分辨。对染色后的凝胶依据成像的体现来加以分析，能够很好地反映出样品的繁琐性;对于样品中的不同微生物可以利用条带的数量来反映，对于微生物的数量则可以通过条带的亮度来进行把控。

综上所述，传统的食品检验检测技术操作较为繁琐，耗费的时间和精力非常大，还缺乏良好的灵敏度。相较而言，PCR技术能够有效简化检测流程，大大提升和增强检测的可靠、准确等性能，对于食品工程中的食品检测发展能够起到良好的促进作用。为了使PCR检测技术能够得到充分的体现和展示，相关检测工作人员必须严格遵照检测的流程和规范，并严格控制检测环境。

作者简介：孙涛（1965-），男，汉族，山东莱芜人，大专，主管药师，研究方向为食品工程。