生物检测技术在食品检验中的应用分析
2024-01-16蔡玲
蔡玲
摘 要:本文从理论分析的角度,介绍了微生物检测技术的意义,明确了微生物检测技术的基础指标及特征。同时,梳理了微生物检测技术的方法类型及应用流程,以及微生物检测技术在食品安全检测中的应用,以期为人们的食品安全提供技术保障。
关键词:微生物检测技术;食品安全;应用重点
Application Analysis of Biological Detection Technology in Food Inspection
CAI Ling
(Mianning County Rapid Food and Drug Inspection Station, Mianning 615600, China)
Abstract: This article introduces the significance of microbial detection technology from the perspective of theoretical analysis, and clarifies the basic indicators and characteristics of microbial detection technology. At the same time, the types of methods and application processes of microbial detection technology were summarized, as well as the application of microbial detection technology in food safety testing, in order to provide technical support for peoples food safety.
Keywords: microbial detection technology; food safety; application focus
微生物检测技术在食品生产、加工、储存、运输等各个环节发挥着重要作用,能够有效检测食品中的有害微生物。通过对微生物检测技术的深入研究和不断改进,可以更好地保障食品安全,保护消费者的身体健康和生命安全。
1 微生物检测技术的意义
微生物检测技术可以为人们提供可靠的食品质量保证,其特点是高效、准确和灵敏。食品中的有害微生物可以通过微生物检测技术进行快速检测,从而对食源性疾病的发生起到有效的预防和控制作用,这对保障公众身体健康安全具有至关重要的作用。
在食品的生产、加工、贮藏、运输等各个环节中,微生物检测技术都发挥着巨大的作用。通过对食品进行全面的微生物检测,可以确保食品在各个环节中的安全性,有效预防和控制食品安全问题的发生。
2 微生物检测技术的基础指标及特征
2.1 检测指标
在检测微生物的过程中,检测指标通常包括菌落总数、大肠菌群、致病菌等,是食品卫生状况的重要衡量指标[1]。菌落总数是指在一定条件下(如需氧情况、营养条件、pH、培养温度和时间等)每克(每毫升)检样所生长出来的细菌菌落总数;大肠菌群存在则表明食品受到了粪便污染;致病菌是指能引起人体疾病的病菌,如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等。
为了确保食品中微生物数量的准确检测,检测指标需要具备一些特点。①检测指标应当具有科学性,即指标的选择应当基于一定的科学理论和可靠的实验验证。②检测指标应当具有可操作性,即指标的检测方法应当简单、快速、准确,并且能够满足大量样本的检测需求。③检测指标应当具有可重复性,即不同实验室和检测人员使用相同的方法和仪器能够得到一致的检测结果。
2.2 技术特征
(1)高度专业性。微生物检测技术是一种专业性极强的工作,需要具备微生物学、食品科学、化学等相关领域的知识和技能。检测人员需要经过严格的培训,才能确保有足够的理论知识和实践经验。
(2)复杂性。微生物检测技术涉及多个步骤和复杂的分析过程,包括样本采集、前处理、培养、鉴定、计数等环节。每个环节都要求精细操作,严把质量关,确保准确可靠地完成检测。
(3)高精度。微生物检测技术要求高精度,因为微生物的数量可能非常微小,需要使用精密的仪器和实验方法进行检测和分析。同时,还需要经过准确测算和数据分析,才能得出准确的检验结果。
(4)灵敏度高。微生物检测技术应具有很高的灵敏度,可以检测出低浓度的微生物。这有助于及时发现食品中的微生物污染,并采取有效的措施进行控制。
(5)可靠性高。微生物检测技术应可以重复应用,并且具有较高的准确性。且要适用范围广,可用于各种食物的检测,也可用于其他领域,如环境、医疗等方面的检测。
3 微生物检测技术方法类型及应用流程
3.1 微生物检测技术方法类型
3.1.1 传统培养方法
在微生物检测领域,传统培养方法一直占据着重要的地位。这是一种经典的微生物检测技术,这种方法基于一個基本原理:微生物在适宜的生长条件下能够繁殖并形成可见的菌落。通过这一原理,能够对各种环境、食品、临床样本等进行微生物污染的检测。其通过将微生物接种到培养基上,观察其生长情况,从而对微生物进行鉴定和计数。该方法具有简单、直观、易于操作等优点,但是需要较长时间才能得到结果,而且有些微生物在培养基上无法生长。
3.1.2 分子生物学方法
分子生物学方法是一种基于基因序列检测的微生物检测技术,它通过分析微生物的基因组信息,实现对微生物的鉴别和分类。其原理在于,不同种类的微生物具有独特的基因序列,这些基因序列可以作为微生物的“指纹”,用于区分不同种类的微生物。常用的技术手段包括基因测序、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)、限制性片段长度多态性分析(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)、单链构象多态性分析(Single Strand Conformation Polymorphism,SSCP)等。这种方法的优点是灵敏度高、特异性高、速度快,但对设备和专业技术人员的要求很高[2]。
3.1.3 免疫学方法
免疫学方法是一种基于抗体和抗原相互作用的微生物检测技术,其原理是利用抗原和抗体之间的特异性结合反应来检测和识别微生物。抗体是免疫系统产生的一种蛋白质,能够特异结合抗原,而抗原则是引起免疫反应的物质。当抗体与抗原结合时,会产生一系列的生物学反应,如沉淀、凝集等,这些反应可以被观察和检测,从而确定是否存在相应的微生物。此法优点是特异性较高,但对制备特异性抗体或抗原有一定要求,具有较快、简便、灵敏度高等特点。
3.1.4 代谢学技术
代谢学技术在食源性病原体的检测中发挥着至关重要的作用。这一技术基于生物体在新陈代谢过程中产生的特定物质或标记物,通过对其进行分析,可以准确判断是否存在食源性病原体,因此在微生物检测领域应用较为广泛。该技术在检测过程中需要严格的操作规程和专业的技能,以确保样品的代表性和接种的准确性。为了使微生物得到进一步生长繁殖,接种后的培养基会被放入特定的培养区。随着微生物的生长,会消耗培养基中的养分,产生代谢产物,从而引起培养基电阻的改变。微生物的数量和种类可以通过测量这些电阻变化来推测。这种方法的优点是速度快、精确度高、自动化程度高,适用于大型微生物的探測任务。此外,该方法还可以与其他检测技术结合使用,如光谱技术、质谱技术等,以提供更全面、深入的微生物检测结果。
3.1.5 快速检测技术
快速检测技术是一种综合性的微生物检测技术,它利用先进的仪器和试剂,对微生物进行快速、准确、高效的检测。这种技术的原理是基于微生物的特性和生长规律,通过特定的仪器和试剂对微生物进行检测和计数。该方法具有快速、简便、灵敏度高、特异性高等优点,但对设备的要求更高,对技术人员的专业要求也更高,因此,强化人员团队的操作专业性和规范性,是提升检测质量的关键。
3.2 食品安全检测中微生物检测技术的应用流程
(1)采样。选取有代表性的食品样品,根据检测的具体需求进行采样。采集过程中要确保样品的客观性、真实性,避免受到主观因素的影响,同时要遵循无菌操作的原则,确保样品在采集过程中不被污染。
(2)样品预处理。对采集的食品样品进行预处理,包括去除杂质、破碎、匀浆等步骤,以便后续的检测。预处理过程中要尽量减少对食品原有结构和营养成分的破坏,保证样品的完整性和真实性。
(3)微生物培养。将预处理后的样品接种到特定的培养基中,创造适宜的生长环境,促进微生物的生长和繁殖。培养过程中要保持恒定的温度和湿度,以避免培养基的水分蒸发和温度波动对微生物生长的影响。
(4)微生物鉴定。通过显微观察、生化反应、血清学试验等方法,对培养出的微生物进行鉴定,确定其种类、属性和特点。微生物鉴定是食品安全检测中的重要环节,需要借助专业的显微镜、生化试剂和血清学试剂等工具,对微生物进行准确的鉴别和分类[3]。
(5)数据整理与分析。对检测结果进行整理和分析,形成完整的检测报告,包括微生物种类、数量、药敏试验结果等信息。数据整理和分析是食品安全检测中的重要环节,需要对大量的数据进行归纳、总结和分析,提取出有用的信息,形成具有参考价值的检测报告。
(6)结果报告。对检测报告提交给相关部门或客户,为其提供食品安全检测的依据和参考。结果报告应该清晰、准确地反映检测结果和结论,以便相关部门或客户能够根据报告做出正确的决策和判断。
4 微生物检测技术在食品安全检测中的应用
4.1 食源性病原菌的检测
大部分食源性病原菌检测主要采用实时定量PCR检测技术。该技术被广泛认为是检测食源性疾病病原菌的黄金标准,灵敏度高,特异性高,准确率高。在实时定量PCR检测食源性病原菌的过程中,通过使用特定的引物和探针,能够准确地检测食源性病原菌的种类和数量。检测的精确性和可靠性直接受试剂质量的影响。而仪器仪表的准确性和稳定性也是确保检测结果准确无误的关键因素。因此,要选择可靠的试剂和仪器品牌,按照规范进行实验操作,以确保测试结果准确可靠[4-5]。
4.2 食品中腐败菌及变质成分检测
在监测食品中的腐败菌和变质标志物时,气相色谱-质谱联用技术(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)扮演着至关重要的角色。一些化合物通常与食品的腐败和变质过程密切相关,因此,通过检测这些化合物的存在与否,可以有效地判断食品的新鲜程度。如甲醛、酮、醇、酸、硫化物等是常见的挥发性有机物。当食品由于细菌滋生、化学反应或其他原因变质时,这些化合物会逐渐释放出来。因此,通过分析这些化合物的质谱图谱,可以大致确定食品样品的腐败程度和变质状态。这一技术有助于及时发现食品质量问题,可以为消费者的食品安全提供更可靠的保障。
4.3 食品中病毒检测
在食品检测领域,聚合酶链式反应(Polymease Chain Reaction,PCR)或反转录聚合酶链式反应(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)是食品中常用的检测病毒的重要方法。这种方法需要进行一系列样品处理,包括细胞破碎、核酸结合、洗涤和洗脱等环节。如果目标病毒是RNA病毒,还需要进行反转录步骤。在这个过程中,使用逆转录酶(RT酶)和适当的引物将RNA转录为相应的cDNA。这个反转录反应对于后续的PCR或RT-PCR扩增反应来说是必不可少的。
在进行PCR或RT-PCR扩增时,需要引用适当的引物和反应体系。引物的选择应以确保扩增反应的特异性和精确性的目标病毒特定序列为基础。反应体系则包括DNA/RNA模板、引物、酶(如聚合酶)、缓冲液和核酸扩增所需的核苷酸等成分。PCR或RT-PCR方法可以有效地检测食品中的病毒,保障食品安全。这种方法具有高灵敏度和高特异性,有助于及时采取防控措施,保障公众的健康。
5 结语
食品检验是保障食品安全的关键环节,其中微生物检测技术的研究和应用十分重要。微生物检测技术的研究和应用不仅需要高度的科学素养和专业技能,还需要不断探索和创新。相关人员应结合不同的检测目标以及检测对象,选择科学的微生物检测技术进行精准检测,且需要不断提升检测技术的精准性和全面性,将食品安全问题的后期应对尽可能地转变为前期防控,为人们的饮食和生命安全提供良好保障。
参考文献
[1]冯琦,王婷,杨利,等.试析食品检验中的微生物标准化检测技术[J].中国标准化,2023(16):154-157.
[2]李兵.食品安全检测中微生物检测技术与应用探究[J].现代食品,2021(15):90-91.
[3]张宁.PCR技术在食品微生物检测中的运用[J].中国食品,2021(5):114.
[4]胡颖.分析微生物检测技术在食品检验中的应用[J].现代食品,2021,27(4):145-147.
[5]张小琴.食品检验中微生物检测技术的实践研究[J].食品界,2021(2):125.