乳品中有害生物的检测与控制
2020-06-08施清理
施清理
摘 要:本文从乳品安全的角度出发,系统介绍了乳品中主要的有害生物及其检测与控制方法,目的在于为乳品的安全生产提供理论依据和相关的技术支持,这对乳品相关企业的生存发展和社会的繁荣稳定具有重要意义。
关键词:乳品;检测技术;有害生物
Abstract:From the perspective of dairy safety, this paper systematically introduces the main harmful organisms in dairy products and the detection and control methods of harmful organisms in current dairy products. The purpose of this paper is to provide theoretical basis and relevant technical support for the safe production of dairy products, which is of great significance to the survival and development of dairy related enterprises and the prosperity and stability of society.
Key words:Dairy products; Detection technology; Harmful organisms
近年来,随着社会和经济的高速发展,人们的物质生活水平不断提高,膳食结构也不断改善,对乳品的需求量逐渐提高。乳品在人们的膳食结构中占据着非常重要的地位,已经成为了人们不可或缺的饮食之一。在乳品行业迅速发展的过程中,质量安全问题也日益变多,这使得人们开始关注乳品的质量安全,而不仅仅只关注乳品的营养价值。乳品营养丰富,含有多种营养成分(蛋白质、脂肪、糖类和维生素等营养物质),并且呈pH中性,导致其特别适宜有害生物生长。这些有害生物包括李斯特菌、蜡状芽孢杆菌、假单胞菌、阪崎肠杆菌、致病性大肠杆菌、弯曲杆菌、霉菌、金黄色葡萄球菌与沙门氏菌等。大量的科学研究和事实证明这些有害微生物能够引发乳品污染、乳品变质以及乳品腐烂等安全问题,从而影响消费者健康状况,并且有可能提高个体的死亡率。乳品品质的好坏直接关系人类的身体健康及社会的繁荣稳定。基于此,发展简单、方便、成本低廉、高效率的乳品中有害生物的检测方法,并采取准确、高效的措施提高乳品的质量非常重要,这对于消费者的身体健康以及社会的可持续发展有着非常重要的现实意义,也是乳品行业快速发展的必要前提。
1 乳品中有害生物及危害
根据《乳制品工业产业政策》的规定:乳品指的是以生鲜牛乳或生鲜羊乳为主要原料,经加工处理而制成的產品。由于营养成分丰富,微生物极易在乳及乳制品中快速繁殖,乳品在储藏运输及生产过程中很容易受到污染。被污染的乳制品其营养价值和风味会降低,而且很容易引起食用者食物中毒等严重后果,极易对免疫力低下的婴幼儿和老人造成危害[1]。
乳品中的有害生物可分为腐败型微生物和致病型微生物。对于腐败型微生物,以地衣形芽孢杆菌和黄曲霉为代表来研究其对乳品质量的影响。地衣形芽孢杆菌能分解生乳中的营养成分,使乳品产生腐败味,导致乳品产生气体从而导致乳品变质。当乳品被黄曲霉污染后会产生黄曲霉毒素(一级人类致癌物质),其毒性较强,可导致人体DNA损伤,同时具有一定的遗传性。致病型微生物主要有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌和阪崎肠杆菌等。人们食用金黄色葡萄球菌污染的乳品后会出现恶心、腹泻甚至呼吸困难和休克等症状。食用大肠杆菌污染的乳品会出现严重的腹痛与腹泻甚至便血。沙门氏菌对人体和其他动物的健康也会造成影响,可能会导致伤寒、副伤寒等病症,更严重的是,一旦沙门氏菌进入血液组织,则会导致系统性炎症,甚至死亡;阪崎肠杆菌寄生在人和动物的肠道内,婴幼儿食入被阪崎肠杆菌污染的乳粉,可能出现脑膜炎、败血症及新生儿坏死性小肠结肠炎等症状。综上所述,乳品中的有害生物会直接影响乳品的质量安全,这不仅关系到消费者的身体健康,而且关系乳品行业的可持续发展及社会的繁荣稳定。
2 乳品有害微生物检测技术
近几年来,乳品安全事件屡屡发生,其中大部分是由有害生物污染导致的。因此,发展乳品中有害生物的快速检验技术和控制措施是非常迫切的。目前,乳品检测方法有微生物学检测方法、分子生物学方法、生物电化学方法、免疫学检测方法、分析化学技术等。本文综述了乳品中有害生物的检测与控制技术,以为乳品行业的可持续发展提供理论依据和技术支持。
2.1 微生物学检测方法
传统的微生物学检测方法主要有平板计数法、显微镜直接观察法,这两种方法是最普通的活菌总数测定法,也是相关检测部门最常用的方法。微生物学检测方法具有很多优点,例如设备简单、易于操作、检测成本相对低廉等。因此很多企业和质量检测部门常用微生物学检测方法进行检测。但是该方法也具备一些弊端,例如测试所需时间较长,灵敏度不够高(随使用时间的延长而降低),并且对于某些细菌无法准确的识别,从而限制了该技术的实际应用范围。
2.2 分子生物学检测方法
2.2.1 PCR技术
该技术是一种在体外快速扩增特异目标基因的技术。PCR技术分为定性PCR和荧光定量PCR。定性PCR具有很多优点,例如检测速度快、灵敏度高、特异性好等,该方法可以弥补传统检测方法的缺点和不足。但该方法检测过程比较复杂,无法区分活性和非活性细菌,并且使用的某些染色剂具有致癌性,会侵害操作人员的健康。与定性PCR技术相比,荧光定量PCR技术具有稳定性强、线性范围宽、荧光检测重现性好以及可以实时监测反应过程等优势。根据国际通行的检测标准,采用荧光定量PCR技术可对乳品中阪崎肠杆菌进行检测检测,该技术填补了婴幼儿配方奶粉中阪崎肠杆菌检测的技术空白。应用PCR技术可检测牛奶中的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌,检测所需时间短,检测下限低。综上所述,PCR检测方法具有很多优势,例如检出限低、灵敏度高、特异性强、检测周期短与操作简单等。但是该方法容易被乳品中的蛋白等成分干扰,从而抑制PCR反应的进行。所以,被检测的样品需要经预处理,这就导致检测成本增加,限制了该检测方法的应用[2-3]。
2.2.2 ATP生物荧光技术
ATP生物荧光技术的工作原理是:ATP分子能量通过荧光酶复合物作用逐渐转变为荧光,因为在一定范围内荧光强度与ATP浓度呈线性相关,据此推算出被检测样品中微生物的数量。ATP生物荧光技术有很多优势,例如检测速度快、检测所需时间短、检测效率高、灵敏度高、检出限低与线性范围宽等。因此这一技术在乳品检测及其他食品检测中具有很好的应用前景。
2.3 生物电化学方法
生物电化学方法指的是利用电极测定生物产生或消耗的电荷,从而提供分析信号的方法。微生物的生长及代谢会使培养基的电化学性质(如电流、电位、电阻等)发生变化,可通过这些电化学参量的变化,实现对微生物的快速测定。目前,英国的MALTHUS微生物分析仪和法国的Bactometer微生物监测仪等被广泛用于乳品质量检测。
2.4 免疫学检测方法
免疫检测的原理是特异性抗原抗体间的反应。在免疫检测中,可利用特异性抗体来检测微生物的特异性抗原,也可利用微生物抗原检测体内的特异抗体,这两种方法均能判断机体的感染状况。虽然免疫学方法(免疫磁性分离技术、酶联免疫吸附技术等)被广泛应用于乳品中有害生物(大肠杆菌、多主枝孢、白地霉与卷枝毛霉等)的检测,但是免疫学方法交叉反应多、假阳性率高、准确度低与灵敏度低的弊端限制了其应用[4]。
3 乳品有害微生物控制技术
在乳品生产过程中,控制有害微生物已经成为生产关键。除对人员、设备、原辅料与包装材料等生产要素进行严格控制外,对乳品的灭菌也是重要一环,目前较为普及的乳品灭菌技术是巴氏杀菌法[5]。
通常乳品经过冷藏处理后,大多数有害生物的增殖便可得到有效抑制,但是防止微生物增殖并不能完全保证乳品的质量安全,因为极少数量的有害生物就可能引起人类疾病。因此,采用巴氏杀菌处理降低乳品中有害生物量以确保乳品的质量安全变得非常必要。巴氏杀菌处理可以杀死乳品中的致病菌、中温菌和低温菌等对人体有害的生物,从而提高乳品的质量安全并且延长乳品保质期。目前,在美国、英国和日本等国家,大部分乳品是巴氏杀菌奶。除了巴氏杀菌处理外,超高温灭菌技术以及脉冲电场技术也被广泛用于清除乳品中的有害生物,也可以将几种技术联合使用,从而确保乳品的质量安全。
4 结语
综上所述,随着科学技术的高速发展,乳品中有害生物的检测与控制方法也日趋成熟,各种方法都有其特点。研究人员也可根据现有的实验条件及检测目的选择合适的检测方法,并且还可以将几种方法结合使用,以提高检测的准确性。根据乳品的检测结果,研究人员可以采取针对性控制技术,从而提高乳品的质量。在不久的将来,乳品中有害生物的检测与控制方法必然向更简便、高效、快速、标准与实时监测等方向发展。随着这些新兴技术的发展,乳品中有害生物的检测和控制水平将会得到進一步提升。这不仅对乳品质量安全及人类的身体健康具有重大意义,而且对乳品行业的可持续发展和社会的繁荣稳定具有重大的现实意义。
参考文献:
[1]Isaac P,Bohl L P,Laura B M,et al.Commensal coagulase-negative Staphylococcus from the udderof healthy cows inhibitsbiofilm formation of mastitis-related pathogens[J]. Veterinary Microbiology,2017,207(10):259-266.
[2]胡冰雪,舒沿沿,潘道东,等.荧光假单胞菌、沙门氏菌和单增李斯特菌多重PCR检测方法的建立[J].食品科学,2016,37(20):209-214.
[3]Katholm J,Olesen L T,Petersen A,et al.Evaluation of a newqPCR test to identify the organisms causing high total bacterialcount in bulk tank milk[J]. Journal of Integrative Agriculture,2018,17(6):1241-1245.
[4]肖钢军,林兆盛.酶联免疫吸附(ELISA)法在食品微生物检测中的应用[J].食品安全导刊,2016(18):106-107.
[5]中华人民共和国卫生部.GB 4789.2-2016食品国家安全标准食品微生物学检验菌落总数测定[S].北京:中国标准出版社,2016.