一种新型ATP食品卫生检测仪的研制

　　1、引言

　　食品安全是一个直接关系到人民群众生命健康和社会稳定的重大公共安全问题，而细菌性污染又是其中极为重要的因素。如何能够快速、有效的检测食品中细菌的含量，是当今食品安全必然涉及的技术课题。目前检测细菌含量的主要方法如下：

　　（1）传统培养检测方法：传统培养法检测被称为“金标方法”，但其培养时间长且对检测条件以及检测人员的专业水平要求较高。

　　（2）ATP（三磷酸腺苷）生物化学发光法：利用细胞的特征来测定细菌数，是快速检测菌落总数的一个发展方向。这种方法可以在几分钟内得出结果，大大缩短了检测时间。

　　（3）其他检测方法：除了上述两种检测方法外，还有许多检测方法正在迅速发展。其中包括免疫学方法，分子生物学方法以及其他生物化学方法［1］。这些检测方法各有千秋，但许多检测方法或因设备试剂比较昂贵、或因操作过程复杂、或因实验条件较为严格，不适用于食品卫生状况的现场检测。

　　可见ATP生物化学发光法具有极大的优点。但是目前大部分ATP卫生检测仪采用了光电倍增管（PMT）作为荧光探测器［2-3］，闪光型荧光素酶作为检测试剂，导致体积较大，价格昂贵，仅适合实验室的验证工作，极大的限制了其在食品生产卫生检测过程中的应用。为了克服其缺点，本文采用新型硅光电二极管作为荧光探测器，辉光型荧光素酶作为检测试剂，设计出一种新型的ATP食品卫生检测仪，具有便携性、功耗低、高灵敏度和速度快的优点。

　　2、ATP生物化学发光检测方案

　　2.1 ATP生物化学发光检测原理

　　ATP是包括微生物在内的一切活生物细胞能量的来源。它在虫荧光素酶的催化作用下，与荧光素在有氧环境及二价镁离子的作用下释放出荧光，其反应式为［4］：

　　强度呈线性关系，用光度计测出发光强度，也就得到了细菌总数［5］。这种方法可以在几分钟内得到结果，大大缩短了检测时间。

　　2.2 ATP生物发光酶的选择

　　当前商业化的ATP萤火虫荧光素-虫荧光素酶主要分为闪光型和辉光型两种：

　　（1）闪光型（Flash） 光在几秒钟内就能发射完。发光过程中光强很快到达峰值然后迅速下降（1-3s）［2］。

　　（2）辉光型（Glow） 有些商业化的荧光素酶检测系统采用特殊的方法，使得酶的活性高，产生的光强度强，在测试的几分钟之内可以保持稳定。

　　由于闪光型发光持续时间短，对此类型光进行测试必须要采用自动加样系统，这使得检测仪的体积增大，携带不方便，不利于对食品生产环境进行实时现场检测。本文采用辉光型酶作为检测试剂，只要在两分钟之内对试样检测即可，不需要自动加样系统克服了闪光型酶的缺点。