食品微生物快速检测技术研究
2018-02-14◎周航
◎ 周 航
(上海天祥质量技术服务有限公司,上海 200233)
经济不断发展,人们对生活有了更高的要求。食品安全作为社会大众广泛关注的焦点,日益受到各级部门的重视。食品微生物检测是食品安全的重要内容,微生物包括多种,有乳酸菌、酵母,还有一些致病菌如大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特等,对这些微生物进行检测需要多种方法。传统的微生物检测主要采用的是稀释涂平板法、倾注法,这些方法只能检测可培养的微生物,而对不可培养的微生物不能进行检测,这极大地影响了食品的安全质量。随着生物技术的发展,一些新的手段被运用到食品检测中,如免疫学技术、分子生物学技术和代谢组学技术等[1]。免疫学技术是应用荧光免疫的方法,通过抗体与微生物特定抗原结合,对微生物进行检测。分子生物学是通过对微生物的DNA进行分析,检测微生物种类和数量。代谢组学技术是通过对微生物代谢产生的物质的检测,对微生物进行检测[2]。这些方法都极大地提高了微生物的检测效率,检测方便,灵敏度高,为食品微生物检测提供了极大的优势。这些技术都是随着生物技术的发展而兴起来的,对于某些物质的检测条件还需要不断完善,要对每种不同物质制定不同的检测条件,这样才能提高检测的准确性[3]。
1 食品微生物检测技术研究现状
食品微生物检测的重要指标是菌落总数的检测,菌落总数是评价食品卫生安全的重要指标,菌落总数越高,食品受微生物污染的数量越大,食品的安全质量也越低。因此,菌落总数可以反映食品的卫生质量。同时,通过菌落总数的测定,也可以反映出食品在生产过程中的卫生要求是否符合规范。生产过程脏乱差,生产管理不规范,那么食品受污染的概率越大,食品的菌落总数也越大。菌落总数也一直是我国食品微生物检测的重要指标,是部分食品推荐或强制检测的项目之一,关于菌落总数的检测方法也已经纳入食品安全国家标准方法,可见在食品微生物检测方面对菌落总数的重视[4]。菌落总数检测方法看上去很简单,其实非常复杂,不同的食品其所含成分不同,理化性质也各不相同,要想准确地检测菌落总数,必须对食品的各种理化性质有准确的了解,制定特定的检测方法,才能确保检测结果的真实性,保证食品检测质量[5]。再者,对于一种食品,适合微生物生长的营养元素很多,一种食品可能感染多种微生物,在同种检测条件下,要把每种微生物都检测出来,非常困难。当前,对于菌落总数的检测大多采用的是培养法,培养时间长,一般需要48 h,大肠杆菌需要92 h。而且,对于菌落总数的检测,工作人员只能通过肉眼来观察,花费时间较长,而且也不精确,检测质量不高。对于大部分企业,无法做到食品微生物检测的在线监测,对于食品的污染状况无法准确掌握,有的还可能延长食品的生产周期,对于企业的生产产生重要影响。随着科学技术的发展,一些新的技术被运用到食品微生物检测中,极大地节省了检测时间,提高了检测效率[6]。
2 食品微生物检测新技术
2.1 免疫学技术
2.1.1 免疫荧光技术
免疫荧光技术是指用荧光色素对抗原抗体进行标记,然后把标记的抗原或抗体与待测的抗体或抗原结合,在荧光显微镜下,结合的抗原抗体就会发出荧光,进而检测对应的抗原和抗体,从而对微生物进行检测。测定过程为,将待测的抗原或抗体与酶标的抗体或抗原结合,再将结合的抗原抗体通过洗涤的方法进行分离,然后加入酶反应底物,在酶的分解下,底物会形成一定的颜色,根据颜色的深浅分析样品的数量,进而测定微生物的量。这种方法特异性强、灵敏度高、效率高,可以准确地测定微生物数量[7]。
2.1.2 酶联免疫吸附技术
酶联免疫吸附技术是将荧光技术与放射免疫技术结合,具体过程是将待测的抗原或抗体与固相载体结合,然后在酶的分解下,底物会产生一定的颜色,通过颜色的深浅来分析待测样品。这种方法可以准确测定微生物的数量,反应灵敏,可以对多种样品进行同时检测。这种技术对大肠杆菌、沙门氏菌及金黄色葡萄球菌等都具有很好的检测效果,便于检测食品的污染情况[8]。
2.1.3 免疫磁珠技术
免疫磁珠技术是将磁珠与待测样品结合,然后在磁场的作用下,将待测物质分离出来。这种方法可以避免选择性培养基对检测结果的抑制,可以快速进行检测。将这种技术与其他检测技术结合,可以大大提高检测结果的准确性[1]。
2.2 分子生物学技术
2.2.1 基因芯片技术
基因芯片是将多种抑制的基因片段固定在载体上,然后提取待测样品的基因,通过待测样品基因与基因芯片的杂交,然后通过荧光来分析杂交情况,从而对样品的基因进行分析,进而确定微生物数量。这种技术检测灵敏,准确性很高。
2.2.2 PCR技术
PCR技术,是通过对样品微生物基因组进行提取,然后利用特异引物对样品的基因组进行扩增,从而确定待测样品的基因,最后对基因对应的微生物种类和数量进行分析。因为这种技术是提取样品所有的基因组,所以无法区分活菌和死菌。但核酸荧光染料可以穿透死菌的细胞膜,并与其DNA进行结合,使其DNA无法进行聚合酶链式反应,从而可以检测样品的活菌数量[6]。这种方法可以扩增大量的DNA,即使是数量少的微生物也可以被检测出来,检测灵敏度很高。
2.3 代谢组学技术
2.3.1 电阻抗技术
电阻抗技术是利用微生物在代谢的过程中产生大量的代谢物质,通过这些代谢物对培养基中的惰性物质进行化学作用,使培养基的导电性发生变化,其阻抗也会发生变化,通过对电阻抗的变化情况进行测定,可以检测微生物的生长繁殖情况[7]。这种方法已经广泛应用于大肠杆菌、沙门氏菌和支原体的检测中,检测时间因微生物不同而有所不同,有的微生物数量大,其代谢快,检测就快,微生物数量少,代谢慢,检测就慢。
2.3.2 微量热技术
微量热技术是利用微生物在生长繁殖的过程中可以产生热量,通过对热量变化的检测来检测微生物。每种微生物的产热速率不同,可以绘制热量与实践的曲线,通过与已知微生物曲线的对比就可以检测出微生物,从而达到检测微生物的目的。
3 结语
随着经济的发展,食品安全问题越来越受到社会大众的重视。传统的检测技术灵敏度不高、检测效率低,不能满足现代的食品检测要求。食品微生物快速检测技术的发展可以大大提高微生物的检测效率,提高微生物检测准确性。但是,每一种检测手段都具有其局限性,在食品微生物检测中要根据实际情况选择合适的方法,这样才能保证检测结果,进而保证食品安全。