金纳米材料的合成及应用（八）：金纳米颗粒在食品安全与质量控制中的应用

金纳米材料的合成及应用（八）：金纳米颗粒在食品安全与质量控制中的应用

金纳米颗粒（Au NPs）因其高比表面积、易功能化特性、卓越的光学性质和稳定性，成为食品安全与质量控制领域极具价值的工具。这些特性使其在食源性致病菌检测、食品污染物监控以及腐败指标生物传感方面表现出显著优势。在食品安全保障体系中，金纳米颗粒发挥着不可替代的作用。

1. 食源性致病菌检测

食源性致病菌是食品工业的重点防控对象，可能引发严重的公共卫生问题。金纳米颗粒被广泛应用于快速、灵敏地检测食品中的病原微生物：

▪ 比色法检测：Au NPs与特定病原体或毒素相互作用时会产生聚集或解聚现象，导致肉眼可见的颜色变化。这种方法已被用于检测大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特菌等常见食源致病菌。

▪ 侧流层析试纸(LFA)：类似于妊娠试纸的原理，Au NPs被用于开发简单易用的现场检测试纸。例如，含有Au NPs的LFA试纸已成功用于食品中大肠杆菌O157的检测，其操作简便且对痕量病原体具有优异响应能力。

2. 化学污染物检测

Au NPs在检测食品中的农药残留、重金属和真菌毒素等方面表现出色：

▪ 表面增强拉曼散射(SERS)：Au NPs能够显著增强拉曼信号，使得检测限显著降低。基于Au NPs的SERS技术可高效检测马拉硫磷、多菌灵等农药，以及汞、铅等重金属。

▪ 电化学传感器：经Au NPs修饰的电极具备高灵敏度和良好重现性，能满足食品安全法规对污染物痕量检测的严苛要求。

3. 食品新鲜度与品质监测

Au NPs可用于监测食品新鲜度指标：

▪ 挥发性有机物(VOC)检测：食品腐败过程中释放的VOC(如氨气)可通过Au NP传感器实时检测，特别适用于肉类新鲜度监测。

▪ 智能包装：将Au NPs嵌入包装材料中作为指示剂，当食品质量变化导致pH或温度改变时，包装会发生肉眼可见的颜色变化。

4. 营养成分与掺假分析

Au NPs在食品质量评估中也发挥着重要作用：

▪ 营养成分分析：基于Au NPs的生物传感器可用于定量检测乳制品中的葡萄糖和胆固醇等关键营养成分，确保产品符合质量标准。

▪ 掺假鉴别：Au NPs基检测方法可用于鉴别蜂蜜、橄榄油和香料等高价食品的真伪，如检测蜂蜜中添加的特定糖类或验证橄榄油的化学特征。

5. 优势与局限性

基于金纳米颗粒的检测技术具有较高的灵敏度与特异性，能够检测食品中极低浓度的有害物质，适合实时监测和现场检测。但该技术也存在基质干扰导致的稳定性挑战、法规审批壁垒，以及纳米材料环境行为与健康风险等尚待明确的问题。

更多详情请查看原文：

Gul M, Kashif M, Muhammad S, et al. Various methods of synthesis and applications of gold-based nanomaterials: a detailed review[J]. Cryst. Growth Des., 2025, 25(7): 2227-2266. （Q1 IF 3.2）

DOI：10.1021/acs.cgd.4c01687

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