浅析食品检验中的微生物检测技术
2023-11-05张梦瑶
【摘要】本文以食品检验为主要研究对象,就食品检验中的微生物检验过程展开详细研究,首先分析食品微生物检验工作的有关要求和原则,然后进一步论述食品微生物检测工作的具体内容,最后详细论述在食品检验中常见的4种微生物检测技术。
【关键词】食品检验;微生物;检测
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.06.020
The Microbiological Inspection Technology in Food Testing
ZHANG Mengyao
(Fushun City Food Inspection and Testing Institute, Fushun 113008, China)
Abstract: This paper takes food inspection as the main research object, and conducts a detailed study on the microbial inspection process in food inspection. First, the relevant requirements and principles of microbial inspection in food are analyzed, and then the specific content of microbial detection in food is further discussed. Finally, elaborate on the four common microbiological testing techniques in food inspection.
Key words: food inspection; microbiology; detection
近年來,随着社会发展水平的不断提高,人们对生活质量的需求也在日益提高,食品安全就成了近年来人们重点关注的核心问题之一。由于食品安全与人体健康有着紧密的联系,国际卫生组织也对食品中可能存在的各类微生物污染加强了安全控制。这些微生物是有可能造成食物变质,进而对人体健康产生威胁的重要因素。本文以食品检验为主要研究内容,就微生物检验技术在下文展开详细研究和论述。
近年来由于各类病情案例频发和相关人士爆料等原因,食品中微生物污染这一问题被社会各界广泛关注。在开展食品微生物检验工作时,必须严格遵循以下原则,才能够更加准确、有效、客观地评判食品中微生物细菌的含量。
1.1保证检测员的专业技能和无菌操作
在开展食品微生物检验的过程中,检验人员必须具备与微生物方面相关的专业能力,并且在经过专业能力考核之后再开展实际检测工作。有条件的检测单位还应该尽可能地选择操作比较熟练、质量安全意识比较敏感的工作人员,使其能够在检验工作开展的过程中严格遵循无菌操作的有关检验原则和标准,尽可能提高检验结果的客观性和有效性,避免因人为因素所带来的各类误差影响到实际检验结果。在检验工作开展过程中,无菌原则是首要原则和核心原则,要贯穿于整个检验过程中,严格按照食品微生物检验标准来开展操作。无论是检验对象还是检验工具、取样工具等都要保证处于无菌化状态,利用无菌化的工具或者设备进行取样、检验和后续处理。同时,在无菌化操作的过程中,也要注意尽可能避免太阳光的直接照射,因为日光照射可能会造成其他的外来物质进入到培养仪器或检测仪器中,产生二次污染或干扰检测结果。为了尽可能减少外来干扰出现的可能性,整个检验过程应尽可能压缩在3小时之内。
1.2保证检测设备的完整性和特殊性
在开展食品微生物检验的过程中,首先要保证检测设备的完整性,保证与微生物多样化检测相关的各类设备都存在于实验室中,包括并不限于各种培养箱、专业化检测设备、专业化取样容器等,并且使其能够处于正常的运转状态下再开始正式的检验工作。其次,营造标准化的检测环境。对于微生物检验来说,不仅要注重无菌化操作,在开展检验的过程中,也要尽可能为满足相关行业的检测标准营造出合适的检测环境。在充分保证检测设备和辅助设备符合专业领域微生物检测环境的前提下,再开展实际检测工作,尤其要关注温度这一影响因素。在设备初次安装时,要通过相关系数和参数的反应,有效地对温度的统一程度和稳定程度进行校对,使同一类型设备都能够保证在统一的温度环境下,并且需要同时记录这些设备达到稳定温度所需要的时间,尽可能减少温度波动时间的长度。通过温度的统一性,减少检测过程中温度等其他环境因素所产生的干扰或影响。在设备后续长期运转的过程中,也可以使用感应器等其他仪器对于温度情况进行实时的监控。
1.3合理科学地配备药品
涉及食品微生物检测,普遍会使用高压湿热灭菌法来对微生物的培养基进行前期的消毒处理,一般情况下会采用超过120℃的高温,持续灭菌时间长达15 min以上。而对于其他并不适用高压湿热灭菌法的培养基来说,还可以采用直接煮沸的方式,也可以达到同样的效果,如胆硫乳培养基适用于这种方式。除此之外,对于其他的热敏感培养基,以上两种方式都不适用时,可以选择膜过滤法。总之,通过多样化的方式保证培养基的无菌化操作条件和正确适宜的环境条件,对基本药品和设备进行科学有效的前期配置,为后期实际微生物食品检验工作奠定基础。
在对食品微生物进行检测的过程中,根据微生物种类多样化的不同,一般情况下分为两大类,分别是可能会对食物产生基本污染的各类微生物杂质,以及通过食物附带对人体产生致病性影响的微生物杂质。这两种微生物杂质在食品中经常出现。前者可能会影响食品的正常成分,但是后者会对人体产生健康威胁。
在第一类食品污染微生物细菌检测过程中,主要的检测指标分为两种:第一种是对细菌的总数进行检测。一般情况下来说,细菌的总数越多表明该种食品受污染的程度越高,更加不适宜人体摄入。常见的检测方法是以饮用水为例,在1 g饮用水中,对其中所含的细菌个数进行综合性数据统计,将其作为饮用水被污染的指标参考依据。该数据越高,则表明饮用水被污染的程度越高。第二种是对大肠菌群进行检测。大肠菌群主要是来自人类或其他生物的粪便,它能够通过发酵和产气等多种方式进一步进化为无芽孢杆菌。对于这一类型细菌检测的标准是食品或饮用水每100 g中所含有的数量,应区别它和上一种检测方式在数量级上的显著差别。该数值越高,表明食品或饮用水受污染程度越高。
第二大类检测方向是对可能产生致病因素的菌种进行检测。针对菌种的类型不同,食品微生物检测对其上限数量进行了专业化、规范化约定。这方面所常见的菌种多为金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等。这一类微生物有可能会在传播过程中产生毒素,也可能会寄存在食物内部,当人体摄入之后产生毒素。在检测过程中,应该对其菌种数量进行更加细致、科学的记录,同时尽可能保证检测操作环境的无菌性,有效保证最终检测结果的准确性和客观性。
3.1电阻抗技术
电阻抗技术所应用的技术原理主要是细菌在寄存于食物内部进行数次繁殖演进的过程中,其中所涉及的碳水化合物或蛋白质等物质在经过初步的代谢后,可能会进一步分解产生其他类型的小分子物质。这些小分子物质区别于原有化合物质电活性较强。也就是说,在电力的作用下其能够得到进一步的强化,从而影响培养基的实际阻抗状态。因此,可以用反向推导的方式,通过评判阻抗状态的变化情况,由此来推断出培养基中所包含的微生物细菌的特性,最后确定相应的微生物细菌类型,完成基本的检测环节。因此,电阻抗技术主要应用于细菌繁殖力较为旺盛的培养皿,通常是用来检测大肠杆菌和霉菌等常见的典型细菌。
3.2分子生物学技术
分子生物学技术根据其所应用的技术原理不同,又可以进一步细分为核酸探针技术和PCR技术。对于核酸探针技术来说,其所应用的原理是碱基互补原理。通过借助核酸探针可以对培养皿中的复合物质进行测定,采用特殊的方式对标记物进行测定识别。PCR技术又称为聚合酶链式反应技术,它所应用的原理是DNA双链原理,在对双链DNA进行加热的过程中,其有可能会出现裂变,从而改变原有的链式结构,形成两条单链。这样会进一步形成DNA聚合酶的模板。如果在这一基础之上通过反向加热的方式使温度降低,那么DNA链式结构上的互补序列将有可能会退火。温度变化程度越高表明这一分子生物表现状态的特异性更加良好。通过对生物表现特异性的识别和推断,推导出食品中所包含的微生物细菌类型。
3.3免疫学检测技术
免疫学检测技术主要是运用了免疫学方面的相关原理,对食品微生物的细菌抗原和抗体进行专业化检测,具体细分为以下3种类型。第一种是IFA。它主要利用的是荧光抗体检测的原理,同时根据检测路径的不同,又可以进一步细分为直接检测技术和间接检测技术。直接检测技术是指在完成基本取样环节之后,通过滴加已知特异性荧光标记抗血清的方式,使经过洗涤后受检测的细菌抗原抗体在荧光显微镜下直接显现,被检测人员观察到。而间接检测技术选用的是同样的特异性抗血清,并经过洗涤过程,在此基础之上,还需要再进一步加入荧光标记的抗体,这也是和直接检测技术所重要区别的环节。在完成以上3个环节后,才可以在荧光显微镜下被观察到。第二种是EIA,其所使用的原理是免疫酶原理。在抗原、抗体以及酶的催化作用下,可能会发生一些特异性反应,利用特异性反应的原理可以完成这一免疫学检测过程。在检测过程中将酶与抗原或者抗体进行有机结合,从而可以达到酶标抗原或者是酶标抗体的组成形式。第三种是IMs。它的检测原理是基于免疫磁珠分离法。在这个过程中,需要用到磁场装置对分离后的免疫雌株进行收集处置。
3.4仪器检测法
仪器检测法在食品微生物检测中应用比较常见,但是涉及的检测仪器根据检测原理的不同也可能会存在一定的差别。第一种常见的检测仪器是VIDS,又被称作全自动荧光酶标分析仪。它可以利用酶联荧光技术的特异性质,测定抗体中抗原的含量。第二种常见的仪器是微生物分析系统。它最主要的特点是可以同时对数量极多的样品进行分析。目前该方面的数据保持纪录是超过6万个样品,并且整个鉴定时长相对比较短,基本可以控制在3小时以内。该种仪器的整体检测效率是极高的,在多样化的食品微生物检测过程中应用更加广泛,也更加实用。
随着人们对身体健康和饮食安全的重视程度越来越高,在食品检测过程中也应该进一步提高科学严谨的态度,从食品检测和源头安全两方面把关。按照相关的实验检测标准,尽可能创造标准化检测环境和条件,并引入多样化、高效率的检测仪器或先进的检测方法,进一步提高检测过程的灵敏度、精確度,为食品安全保障工作提供重要参考。
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【作者简介】
张梦瑶,女,1985年出生,工程师,学士,研究方向为微生物检验检测。
(编辑:李加鹏)