食品微生物检测技术及其质量控制的重要性

周秀娟 窦永明 张金磊 池春樱 张强

摘 要：随着我国经济的发展，人们对食品的要求逐渐提高，食品微生物检测技术的高精度性和准确性显得尤为重要。本文将具体介绍几种重要的食品微生物检测技术和质量控制的重要性，为相关机构及技术人员提供理论支撑和借鉴，为人们的饮食安全和生命健康保驾护航。

关键词：食品检验;微生物检测技术;食品质量把控

The Importance of Food Microbiological Detection Technology and its Quality Control

ZHOU Xiujuan， DOU Yongming， ZHANG Jinlei， CHI Chunying， ZHANG Qiang

（Daewoo （Jilin） Inspection and Testing Co.， Ltd.， Yanji 133000， China）

Abstract： With the development of China’s economy， people’s requirements for food gradually improve， and the high precision and accuracy of food microbial detection technology are particularly important.This article will specifically introduce the importance of several important food microbial testing technologies and quality control， provide theoretical support and reference for relevant institutions and technical personnel， and escort people’s food safety and life and health.

Keywords： food inspection; microbial detection technology; food quality control

食源性微生物是引起食品安全問题的最突出问题之一，随着食品流通的全球化，病原微生物的广泛适应性，食品安全问题受到人们的广泛关注。食品问题关乎整个食品行业的稳定发展，更关系到人们的生命健康，因此加强食品微生物的检测技术能力是刻不容缓的。食品微生物检测技术在行业中的积极运用以及质量控制是保证食品质量的关键方式，同时也规范了相关部门的检验过程。

1 相关规定介绍

1.1 食品安全规定标准

依据国际卫生组织、我国食品安全法、农业部等相关法律法规规定，衡量食品安全的标准主要概括为6个方面。①食品中重金属、农药残留、病原性微生物等对人体健康会造成危害的物质残留量。②食品添加剂的适用范围及用量和品种。③食品安全相关质量要求。④食品销售市场的要求，包括添加剂成分标注、生产日期、保质期、食用说明、产品标准代号及食品生产许可证编号等标识要求。⑤特殊功能性食品、保健品、婴幼儿食品的特殊要求和检验合格许可证。⑥食品在生产、销售过程中的质量需符合当前食品规定的卫生标准。

1.2 食源性致病菌

食源性致病菌指的是能通过一定途径进入人体内寄生、繁殖，并会引发疾病的病原微生物，常会引起腹泻、食物中毒、肠道传染病等食源性疾病。常见的致病菌包括沙门氏菌、李斯特菌、单增李斯特菌、副溶血弧菌、大肠杆菌O157、志贺菌和金黄色葡萄球菌等，感染途径呈现多样性，可通过口腔途径或存在腌制食品中以及一些变质腐败的食物中，常见于蛋、奶、肉类食物中，食用后引起人的腹痛、腹泻、呕吐和食物中毒，严重者会引起休克和脑组织感染。

2 食品微生物的检测技术

2.1 传统微生物检测技术

传统的微生物检测技术主要是以分离培养为主，通过形态观察、染色和生化鉴定来辨别目标菌株，包括显微镜观察检测、生化试验（如糖酵解或淀粉水解试验）、甲基红试验、V-P试验和柠檬酸盐试验等方法。这些方法的原理以微生物的唯一碳源或氮源或生成特殊物质为出发点，进行鉴定和分离，只是通过简单的形态观察进行区分，方法成本较低，但同时效率也较低，准确率也得不到良好保证。

2.2 基因探针检测法

分子杂交技术是基因探针技术，该技术围绕DNA双链碱基互补原则展开试验，将带有特定标记的DNA探针通过退火的方式与目标样本的DNA片段结合，随后检测探针上的特定标记物，从而达到检测待测样本中是否含有目标样品的目的。该方法能够广泛应用于食品微生物检测领域，具有灵敏度高、检测速度快、稳定性较高的特点，受影响因素较少。目前该技术还有待改进的地方是探针标记物在一定程度上对人体具有一定的辐射性，其后续的处理途径较困难，对技术人员的操作要求较高，同时目前探针的价格还不够低廉，检测的成本也较高，无法做到大批次检测。

检测食品中金黄色葡萄球菌含量的实际应用为取一定量的样品加入灭菌的生理盐水中，随后接种于含NaCl的肉汤中，在36 ℃的条件下培养24 h，将菌液涂布于平板上，保持原条件继续培养。24 h后，挑取疑似金黄色葡萄球菌的单菌落进行革兰氏染色及血浆凝固酶试验，运用Accuprobe探针进行检测，在检测样品前，需进行探针特异性的检测，先用探针检测已知的金黄色葡萄球菌和非金黄色葡萄球菌。预实验后，从平板中挑取待测菌落置于探针管内，在37 ℃条件下进行5 min的孵育，随后向管内加入杂交缓冲液和选择试剂，在60 ℃条件下进行15 min的孵育。将管内的液体充分混匀，继续孵育5 min，随后在室温冷却5 min，经发光仪检测特殊标记荧光物质，通过阴性和阳性对照判定样品食品中是否含有金黄色葡萄球菌，也可通过相对光单位判定菌液浓度。

2.3 表面等离子体共振技术检测

生物传感器是一种对生物物质敏感同时可以将液体浓度转化为电信号的装置。第一个生物传感器是由乌普蒂科研发的葡萄糖传感器。生物传感器已应用在食品安全检测中，该装置运用的原理是电磁波在金属表面传播会产生表面等离子体，当平行于表面的偏振光以表面等离子体共振角入射在界面上时，反射光会被削弱，而这种微弱的变化可以被传感器装置捕捉，因此可将样品固定于金属表面，从而产生不同的表面等离子响应，根据不同响应来检测不同样品。

利用该方法可以检测食品中埃希氏大肠杆菌、李斯特氏菌、沙门氏菌等菌种，如利用光学式生物传感器检测李斯特菌，将李斯特菌和抗体进行共同孵育，随后采用高速离心方法去除结合不紧密或未结合的抗体，当这些未结合的抗体流经修饰过的传感芯片表面时，产生的响应信号与菌液细胞浓度成反比，这种方法可以实现样品有限情况下的微生物快速检测。

2.4 ATP生物发光技术

ATP生物发光技术的原理是将细胞破碎，使ATP分子释放出来，在荧光素和荧光素酶的共同作用下，ATP分子释放出高能磷酸键，从而产生荧光，通关检测荧光强度进而间接反映微生物细胞浓度，这种方法具有灵敏、方便操作等优点，但其局限在于测量范围有限，无法达到检测单一目标菌种。

利用ATP生物发光法检测食品微生物总数。取样品接种至大肠杆菌斜面培养基中，37 ℃振荡培养6～12 h，随后10 000 r/min，离心1 min，保留沉淀，将沉淀用磷酸盐缓冲液（PBS）进行冲洗，在进行检测前将菌液进行梯度稀释，随后将待测菌液加入比色皿中，向比色皿底部垂直加入2滴细菌细胞ATP释放试剂，充分混匀，微量光度计将自行测量荧光值强度，通过荧光值强度反应菌液的浓度[1]。

2.5 酶联免疫吸附测定法

酶联免疫法是最先由瑞典学者和荷兰学者提出，用免疫技术检测液体中微量物质的固相免疫方法。该方法的基本原理是将抗原或抗体与某种酶进行连接，形成同时拥有免疫活性和酶活性的酶标抗原或抗体，使待测物和酶标抗原或抗体按一定步骤，与固相载体表面的抗原或抗体反应，用PBS冲洗形成的抗原抗体复合物，将其与其他物质洗涤分开，最后加入显色底物让其与酶反应显色，根据底物颜色深浅进行定量定性分析。该方法能够很好地应用在食品安全检验中，准确性、灵敏度能够达到标准，但其有较高的假阳性和假阴性机率的局限性。

利用酶联吸附检测食品中的志贺氏菌，将已确定的菌株接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在摇床中培养18 h，随后在3 000 r/min条件下离心30 min，用无菌生理盐水洗涤后得到菌悬液，100 ℃灭活得到抗原，与辣根过氧化物酶标兔抗鸡IgG，37 ℃孵育2 h，加入无菌水稀释过的待测食品，37 ℃孵育1 h，洗板，加入TMB显色液，显色反应10 min后加入H2SO4终止反应，在450 nm处进行吸光值检测。

2.6 PCR法

聚合酶链式反应（PCR）于1985年由Mullis发明，以DNA半保留复制为基础，DNA双链在高温下变形解旋成单链，随后在耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核糖核酸碱基共同作用下，以碱基互补配对原则完成体外复制延伸目的片段的过程。该方法可利用已知的目的菌株进行相关引物的设计，随后进行目标DNA片段的扩增，最后通过电泳检测是否含有目的菌株的待测基因，该方法快速、准确，应用极为广泛[2]。

利用PCR法检测食品中的酸土脂环酸芽孢杆菌即耐热菌，该菌株在16S rDNA的V2和V4区有一段特殊区域，可利用该区域的特殊基因进行引物设计，并在PCR扩增过程中，扩增该区域特定大小的片段。取适量菌株悬浮液与离心管中，加入TE液、SDS和蛋白酶K，充分混匀后，将混合液在37 ℃条件下孵育1 h，再加入5 mol/L NaCl、CATB/NaCl溶液，充分混匀后，65 ℃热水浴10 min，加入等体积氯仿4 ℃离心5 min，保留沉淀;加入0.6倍体积的异丙酮，室温静置一段时间后收集DNA絮状沉淀，再次加入TE液溶解絮状DNA，以提取的DNA液为模板，随后进行引物设计和PCR特异性检测。取一定量的样品，经无菌水适度稀释后，经针筒式过滤器和滤膜过滤后，置于无菌培养液中，在pH值为4.0条件下，70 ℃水浴10 min，随后冷却至45 ℃振荡培养6～

12 h，12 000 r/min离心10 min，保留沉淀，向沉淀中加入无菌蒸馏水，使其溶解，90 ℃水浴5 min，静置冷却至室温，8 000 r/min离心5 min，用上清液作为PCR模板，随后进行目的片段的扩增，最后用凝胶电泳进行结果检测和判断。

2.7 噬菌体检测技术

噬菌体是一种专性感染细菌的病毒，结构简单由遗传物质核酸和蛋白质外衣组成，通过蛋白质外衣与细菌表面的受体特异性结合进而将遗传物质注入宿主菌体内，在宿主菌体内完成遗传物质的复制、翻译，进行遗传物质和蛋白质外衣的组装，最终释放，可通过噬菌体感染细菌产生噬菌斑，实现微生物的检测。噬菌体具有繁殖快、结构简单、专一性强等特点，已广泛应用于食品微生物的快速检测中。

利用烈性噬菌体检测副溶血性弧菌噬菌（Vibrio Parahaemolyticu），将待测样品通过0.22 μm滤膜过滤后加入到LB培养基中，培养基中加入V.parahaemolyticus ATCC 17802，混合物于37 ℃摇床培育过夜，随后进行5 000 r/min离心10 min，取上清梯度稀释后涂布于平板上，37 ℃培养10 h，挑取可疑的单菌落与V.parahaemolyticus ATCC 17802菌液中，加入适当稀释的T4噬菌体稀释液，涂布于平板上，37 ℃孵育，随后对形成的噬菌斑進行计数，用以评估食品中目的菌株的数量。

2.8 电阻抗法检测

电阻抗法检测是较早应用于微生物检测的区别于传统检测方法的物理学方法，该方法运用的原理是微生物在新陈代谢过程中会将培养基中的碳水化合物、蛋白质、脂类等电惰性物质转化为电活性物质，随着微生物的增长，代谢活性加强，产生的电导率曲线与微生物生长曲线经历的过程是一致的，建立二者的关系，同时不同的微生物造成培养基的电阻率也是不同的，但该方法需要将菌株接种在特殊的培养基中才能产生电反应。

2.9 流式细胞仪测量技术

流式细胞仪是一种基于细胞技术的微生物检测方法，通过激光束对细胞颗粒进行计数，从而实现细胞的定量和定性分析，该方法能够快速准确的自动化分析检测食品中的微生物，但该技术的操作要求较高，并且该设备昂贵，成本较高，同时后续的分析技术较烦琐[3]。

利用流式细胞仪检测食品中的霉菌和酵母菌，待测的样品经过滤膜过滤和离心去除杂质，用无菌的生理盐水进行样品的稀释，随后加入菌体提取液，将细菌进行分离提取加入菌体保护液，随后将混合菌液进行过滤离心，弃去上清液，向沉淀中加入沉淀保护液，将提取液加入到流式细胞仪的样品管中，进行检测，后续可进行菌液的平板计数。

3 食品安全的质量控制

3.1 人员控制

食品安全每一道关卡都至关重要，除了在质检方面需加强管理，工作人员更需要提高食品安全意识，并且对员工的安全意识进行定期培训和考核，使食品企业的员工了解市场需要及自身所担负的责任，提升员工的积极性和责任意识，加强工作人员、技术人员的综合素养，积极发挥人员质量在整个食品行业中的决定性作用[4]。

3.2 仪器控制

在食品质量监管过程中，仪器设备起着辅助的作用，食品企业也需要自查，在监管过程中设置必需的仪器，仪器的质量是确保食品质量符合标准要求的保障，对比人工来说具有更高的准确性和安全性。运用在食品生产、检测的每一种设备的耗材都需要严格把控质量，这是食品安全合格的首要保证。

3.3 监管部门控制

食品问题的出现在一定程度上有监管部门的疏于防控的原因，食品安全体系的建立不够完善。因此，监管部门应严格按照标准对市场的食品企业及时进行监管监控，建立健全的食品安全预警体系、评估体系、交流体系。监管部门质量的良好把控对食品市场体系的稳定运行有关键作用，从而进一步加强对市场的监管[5]。

4 食品微生物检测技术及其质量控制的重要性

食品安全在人們的健康生活中起着保驾护航的作用，不但关乎人们的身体健康，也影响经济的发展。近年来，随着人们的生活品质的不断提高，食品安全也出现了诸多的问题，食物中毒、食物过期、食物质量不过关等一些问题层出不穷，从婴幼儿奶粉中的三聚氰胺到牛奶中的“水解皮革蛋白”，从食品中的地沟油到猪肉中的“瘦肉精”，一系列食品安全问题的出现，使食品问题已逐渐上升为社会问题，食品安全问题的解决迫在眉睫。

5 结语

随着我国综合实力的逐步提升，食品质量与安全受到多方面的关注，严格把关食品安全，提升食品质量相关检测技术是食品行业稳定发展的重要保证。相关技术的提升和对质量进行把关，能够有效保证食品质量，是对消费者权益和健康的负责，能够加速我国在食品市场国内外贸易中的发展。

参考文献

[1]殷玉洁.副溶血性弧菌噬菌体的分离及初步应用[D].上海：上海交通大学，2019.

[2]施先策.探究食品微生物检测技术及其质量控制的重要性[J].健康管理，2020（9）：284.

[3]杨洁，白淼.论质量管理在食品安全中的重要性[J].现代食品，2019（14）：109-110.

[4]李天意.质量管理在食品安全中的重要性及管理途径研究[J].现代食品，2020（20）：164-166.

[5]唐秋霞.关于食品微生物检验方法及质量控制的探讨[J].现代食品，2018（4）：119-120.