微生物技术在食品检测中的应用及发展趋势探究

2019-07-14莫新迎卢研博

探索科学(学术版) 2019年3期

莫新迎卢研博赵婷

青岛谱尼测试有限公司山东青岛 266000

1 食品微生物检测技术应用现状

在食品检测中，与人体健康息息相关的微生物指标包括细菌总数、大肠菌群以及致病细菌等，这些微生物指标不但反映了受检食品的卫生状况，也反映了食品生产企业的卫生管理水平。对于食品检测而言，只要有任何一项指标不符合要求，都可以判定其卫生质量不达标。其中，大肠杆菌及菌落总数能够体现食品的新鲜程度，可作为食品是否变质的判定依据，能够从侧面反映出该食品的生产卫生状况，因此在当前食品检测中，大都将大肠杆菌及菌落总数作为食品卫生质量的鉴定指标。

现阶段食品检测的一般过程为:细菌总数计数、大肠菌群计数、致病菌检测等。通常使用的检测手段有:微生物形态观察、微生物生理生化试验、噬菌体分型、血清学分型鉴定、急性毒性试验、试管凝集试验等。目前使用较多的试验手段包括:糖醇解试验、淀粉水解试验、三塘帖试验、甲基红试验、二乙酰试验、硝酸盐还原试验、明胶试验、Kovac试验等。上述微生物检测手段相对较为传统，即便能够实现检测目的，也存在很多方面的不足，比如试验繁琐、操作困难、消耗时间长等等。

2 新型食品微生物检测技术及其发展趋势

2.1 PCR技术在进行食品微生物检测时，首先应制造高温条件，使蛋白质发生变性，同时使双链DNA分子发生解旋，转变成单链，然后立即给予降温，使单链DNA退火形成新的双链DNA；再次进行升温，循环上述操作，一般反复操作二三十次后，能够将一分子DNA扩增为一百个分子以上，这一系列操作所需要的时间大约为一个小时。根据理论研究，通过PCR技术在很短的时间内就能够准确测定食品中包含的病原菌数目，即便只有一分子病原菌DNA，也能够准确检测出来。PCR技术不但耗时短、灵敏度高，而且具有高度的特异性，检测成本也十分低廉，但PCR技术有一个缺点，就是PCR产品比较容易遭受污染，因此对操作的规范性要求比较高。PCR技术能够对食品内的多种病原微生物进行准确测定，包括痢疾杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌等等。目前PCR技术在传统理论之上又取得了一定的突破，延伸出了荧光定量PCR技术，该技术的基本原理与传统PCR技术相同，主要不同在于定量技术的创新。荧光定量PCR技术运用了荧光染料及探针，其荧光信号的强度与新增产物数量之间保持等比关系，因此能够更为准确地进行定量，并且有效解决了产品污染问题。

2.2 放射测量法细菌在代谢繁殖过程中，会不断的将碳水物质分解转化为二氧化碳，利用这一原理，将微量具有放射性的碳14引入碳水物质或其他细菌代谢所需的营养分子中。在细菌生长繁殖过程中，这些含有碳14的化合物经细菌吸收利用，最终转移到生成的二氧化碳之中，通过放射性检测仪器来测定由碳14构成的二氧化碳的含量，并根据该含量推测细菌代谢状况，进而推测出细菌总量。利用放射测量法可快速、准确的测定食品中微生物含量，并且自动化程度比较高。

2.3 酶联免疫吸附技术酶联免疫吸附技术是一种固相酶免疫测定技术，该技术利用抗原或抗体的特异反应，将待测物及酶相连，然后借助酶和底物之间的颜色反应来完成定量测定。在测定之前，首先要将抗原或抗体附着到固相载体表面，同时确保其免疫活性，其次设法将抗原或抗体与酶结合，生成既具有免疫性又具有酶活性的酶标抗原/抗体复合体。然后进行洗涤操作，使抗原/抗体复合体同其他物质分离，最终附着在固相载体表面上的酶量与受检物质量呈现一定的比例关系。加入底物后，酶催化底物发生氧化、水解或还原反应，产生肉眼可见的有色产物，然后通过反应颜色的深浅来进行定性、定量分析，从而达到检测相应微生物的目的。采用酶联免疫吸附技术能够有效节省测定时间，通常可缩短四到五天，检测效率较高。

2.4 免疫磁珠技术免疫磁珠技术以特制的磁珠为载体，使抗体包被在磁珠表面，然后使抗体与相应的抗原相互结合，生成抗原―抗体结合物，这时在外部施加一定强度的磁场，使其发生定向移动，同时使抗原剥离，从而达到检测目的。该技术反应快、效率高、操作简单、成本低廉，并且具有高度的特异性，不仅被广泛应用于微生物检测，在其他领域同样有着广泛的用途。

2.5 生物传感器生物传感器巧妙地的利用生物成分的敏感性，将固定化的生物敏感材料作为自身的敏感元件，同时配合相应的能量检测转换装置，对浓度等检测信号进行接收，并将信号转化为计算机信号来处理和分析。近年来，生物芯片及微芯片被广泛运用于食源性致病菌等食品微生物的检测之中，引发人们的关注。生物传感器具备灵敏度高、检测稳定、成本低廉等优点，并且能够用于比较复杂的检测环境，是未来食品微生物检测的重要发展方向。

2.6 电阻抗技术细菌在代谢繁殖的过程中，会逐渐改变培养基内的物质成分，将一些电惰性大分子转变为电活性小分子，进而引起培养基导电能力的改变，通过测定培养基电阻情况，即可推测其中细菌的生长繁殖状况。目前电阻抗技术被广泛用于食品微生物检测中，能够有效检测菌落总数、沙氏门菌、大肠杆菌、支原体等，具有检测速度快、灵敏度高、检测重复性好等优点。