微生物检测技术在食品检验中的应用分析

近年来，世界各国发现的食品微生物中毒病例数量逐年增加，已经对人们的健康造成了严重的威胁。对此，相关部门需要进一步研发微生物检测技术，尽可能地防止食品微生物污染。在此背景下，有必要加大食品检验力度，合理应用微生物检测技术，满足对食品检验中微生物检测日益增长的需求。随着时间的推移，微生物检测技术逐步发展，检测设备越来越先进，检测技术的灵敏度和特异性越来越高。本文介绍了食品中微生物的危害，探讨常用的微生物检测技术，并分析食品检验中微生物检测技术的新进展。

食品质量和安全是影响人类健康的重要因素，食品中微生物含量超标将直接威胁人们的生命和健康。从各种检测结果可以发现，食品生产过程中存在许多微生物和细菌污染，传统的食品检验方法难以快速检测工业食品中的所有微生物，必须对现有技术进行创新和改进，以提高食品检验中微生物检测技术的应用效率和质量。在这种背景下，各种微生物检测技术不断涌现，不仅提高了检测效率，而且提高了食品安全性。

1.食品检验与微生物检测技术概述

食品检验是指对可能影响食品品质的化学物质或者生物因素进行定量或者定性检测，以确保食品的安全。由此可见，食品检验对促进食品工业的可持续健康发展具有积极影响，不仅关系到公众健康，而且与市场监督密切相关。如果食品检验过程不规范，将直接影响食品安全。

微生物检测技术是食品检验的重要组成部分，无论是植物性食品还是动物性食品，都可以采用微生物检测技术进行检测。在现代食品检验领域，微生物检测技术已成为不可或缺的技术工具。

2.微生物检测技术在食品检验中的重要性

微生物检测技术在食品检验中的应用可以有效预防食物中毒。食源性中毒是指一些有害细菌在食物中繁殖，如果有人吃了有细菌的食物，这些有害细菌就会在宿主体内繁殖，从而引起宿主的肠道疾病，如恶心、胃腹泻、结肠杂音，导致宿主身体逐渐虚弱，甚至由于细菌代谢产生的废物，宿主也会出现各种细菌感染。例如，金黄色葡萄球菌代谢引起的中毒会引起头痛、神经麻痹等与释放的细菌和毒素种类有关的症状，严重的食源性中毒会直接导致死亡。可见，微生物检测是保障食品安全的重要一环，也是评估食品是否具有营养价值的基本方式，对食品工业的健康可持续发展具有积极意义。导致食物变质的微生物有很多，如真菌、细菌、病毒等，细菌引起食物变质的概率相对较高。致病菌和腐败菌在受污染食品微生物的组成中占有很大比例。腐败菌实际上并不具有致病性，但腐败菌在生长发育过程中会分解和破坏食品中的各种成分，并在此基础上加速食品会的腐败，使食品中出现一定量的有害物质，最终会对人体健康产生不利影响。由于不同食品中微生物的来源不同，导致食物变质的微生物也不同。比如，人畜共患传染病中的病原体可以通过肉类食物传播，其数量有数百种；食物储存不当导致霉菌极其毒素污染，如柑橘青霉和禾谷镰刀菌等；生食食品导致的寄生虫污染，如华支睾吸虫、弓形虫病、姜片吸虫等。微生物检测包括测量食品检验中所含微生物的数量与种类，确定食品原料和食品在生产过程中的微生物污染程度，验证食品的食用性。食品检验包括三个主要方面，分别是样品收集、样品制备及样品检测。在食品检验过程中，检测人员必须采用微生物检测技术确保检测过程合规且有效，避免干扰因素的影响。

3.微生物检测技术在食品检验中的应用

一直以来，有关部门也高度重视食品检验中微生物的检测工作，并通过与第三方检测机构合作加强国家检测部门对食品安全的监督，以防止劣质食品流入市场，确保食品安全。其中，食品检验中微生物检测技术的研究对保障食品安全具有重要意义。食品检验中的微生物是对人类健康和安全的直接威胁，微生物含量高是限制我国食品出口的主要因素，检测食品中的微生物已成为食品安全研究的重要环节。传统检测技术虽然可以检测食品中的微生物，但由于样品准备过程烦琐、检测时间长、成本高等，无法快速在现场检测食品中的微生物。快速检测技术的发展为现场进行食品检验奠定了基础。

3.1 传统检测方法

传统的检测方法是基于微生物的形态和培养特征进行检验。传统食品检验中微生物检测技术的检测类型主要包括常见病原体的检测、大肠杆菌计数和总菌落计数等，其过程大致如下：培养富集—清洗—鉴定或计数—生化分析。常见的致病菌主要有致病性大肠杆菌、O157型大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、弯曲杆菌、肠炎弧菌等。传统微生物检测方法精度高，检测结果相对可靠，但检测过程复杂，检测时间长，制备整理工作烦琐，操作耗时，检测涉及大量检测仪器，不能快速检测微生物。

3.2 PCR检测技术的应用

PCR检测技术以DNA为模板，经过高温变性、低温退火、适宜温度扩展三个步骤，在体外复制扩增特定基因的核酸序列，通过再复制扩增靶边界。在早期阶段，PCR检测技术主要应用于转基因和基因克隆领域。随着该技术的不断发展和改进，其逐渐被用于检测食品中的微生物。在食品检验中，PCR检测技术与基因探针的集成应用，可以有效检测和鉴定食物中微生物的基因链特征且技术灵敏度较高。

3.3 生物传感器技术

生物传感器技术具有特异性、选择性、方便性和实时检测等优点。主要利用生物因素或生物原理来检测微生物，诱导生物活性物质的物理和化学性质发生变化，利用理化换能器捕获目标，检测相关信号，然后通过信号调理器对输出信号进行传输和放大，得出检测结果。生物传感器技术可以区分活菌和死菌，但需要很长时间才能得出结果。由此可见，生物活性物质是识别微生物的关键要素。在实际应用中，生物传感器检测技术能够更准确地检测食品中的微生物，但该技术仍处于发展的早期阶段，在实际应用过程中还存在一些不完善之处。因此，只能应用于食品安全检测的某些领域。新思界产业研究中心发布的《2023-2027年中国生物传感器行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示，当前已有超过80%的食品和药物管理部门采用了生物传感器技术进行微生物检测，我国生物传感器市场2022年规模达120亿元以上，2020-2022年均复合增长率约27.4%。

3.4 酶联免疫吸附技术

酶联免疫吸附测定（ELISA）是放射免疫测定和荧光测定的组合。依靠固体载体吸附样品中的微生物抗体和抗原，然后用荧光材料处理。根据荧光状态，可以评估样品中微生物的含量和分布，并确认食品样品是否符合安全评价标准。酶联免疫吸附测定法（ELISA）具有灵敏度高、检测精度高的特点，其能够高效快速地检测食品中的微生物。免疫检测主要是通过将抗体与酶结合起来，然后用颜色标记进行检测，以检测物质中的微生物含量，是快速检测微生物的最常用的化学技术之一。微生物作为抗原，可激发产生抗体，具有高度敏感性和特异性，可以快速检测食品中的微生物。酶联免疫吸附测定目前主要分为两种技术：直接竞争的ELISA和间接竞争的ELISA。间接竞争的RLISA是最常见的抗体检测技术之一，由于通过酶抗体检测已与固态相关联的抗体，因此称为间接技术。具体操作是将特定抗原与固态相载体结合成抗体复合物；添加酶标记的抗体；将抗体结合到固态复合体中，使抗体被酶间接标记；加入酶反应基质，酶将基质催化成彩色基质，进行定性与定量检测。

3.5 生物芯片技术

生物芯片技术是用一组由数千万个核酸分子组成的位点，这些核酸分子固定在硅片或玻璃片等固体载体表面一小块区域内，形成致密的载体，其过程类似计算机芯片，应用碱基配对的原理与食物中的细菌杂交，根据其在芯片上的集成情况进行分析。由于生物芯片技术的工作原理比较简单方便，特异性也比较高，因此可以同时检测出食品中的不同细菌，且检测结束后会自动按检测结果排序。与传统检测技术相比，该技术存在自动化程度高、操作简便、靶分子数量多、结果客观性高等优势，但对操作人员的技术要求相对较高。

3.6 电阻抗技术

主要根据细菌培养前后培养基电导率的变化来推断食品的微生物含量。电阻抗检测技术能够准确检测和评价食品检验中发现的各种有害微生物，通过介质电导率和电阻的变化计算原始样品中的细菌数量。该技术的灵敏度高，可以满足样品综合检测的要求。这是由于微生物培养过程中不断将电导率差的大分子转化为导电性强的小分子，从而改变整个介质的电导率，而电阻抗技术就是利用细菌的繁殖和代谢特性来预测微生物的生长和繁殖情况。

4.微生物检测技术在食品检验中的应用措施

4.1 高度重视检测环境的控制

为了保证食品微生物检测方案的顺利实施，有必要对检测区域进行严格管理，并加强对食品微生物检测设备的使用。在实践中，相关部门应建立严格的管理制度，并在每次实验后对食品检测设备进行严格消毒和清洁，每天根据食品卫生要求对检测仪器进行清洗，确保灭菌器、恒温干燥柜、冷冻柜、器皿、培养箱等微生物检测仪器的正常运行，从而为保证微生物检测结果的科学性准确奠定基础。在进行微生物检测时，检测人员应规范着装，确保检测前后保持检测环境清洁，通过环境管理提高食品微生物检测质量。

4.2 加强样品前处理操作

正确的样品采集和处理对提高微生物检测质量至关重要。样品需在无菌条件下采集并妥善保存，以避免交叉污染和微生物的过度繁殖或死亡，这些都可能影响检测结果的准确性。第一，样品取样部位。在样品前处理的实际操作中，首先应该遵循的基本原则是取样品的可食部分进行前处理并检验。比如，针对排骨样品要取其中的肉，花生或核桃等坚果类的样品应该取果仁部分等。同时，应该考虑消费者在食用这类食品时的一些常见习惯，判断这类习惯是否会导致消费者食入非可食部分的微生物。比如，同属于坚果类样品，花生、核桃等样品需要去壳取果仁部分进行检测，而瓜子一般情况下是带壳进行前处理的。此外，应考虑前处理过程中样品处理的复杂程度和引入污染的风险程度。比如，核桃和花生等样品比较大，去壳过程比较简单便捷，而瓜子颗粒比较小，去壳检测的难度也比较大，在操作过程中也更容易造成样品污染。第二，样品取样量。目前食品微生物样品的检验通常需要遵循二级采样法或三级采样法，每个检验项目一般需要25g或25mL的样品。因此，检测人员在取样过程中应该考虑到取样量的问题。特别是对于含有非可食部分的样品，应确保用于检验的可食部分的样品含量充足，以保证每份样品都能在前处理过程中得到足够的样品进行检验。在实际工作中，如果某种产品的单个包装的样品净含量少于25g，就需要计算好样品数量。比如，某种产品单个包装的净含量为20g，不足25g，如果需要对该产品进行菌落总数检测，且需要遵循三级采样法检测菌落总数（n=5），就需要将两个独立包装的产品视作一份样品，共计采样10个单独包装，分作5份样品。第三，样品前处理操作。无菌操作是微生物检验全程都需要注意的重要事项，尤其是在样品的前处理阶段。由于样品通常保存在非无菌环境中，因此样品的外包装一般也不是无菌状态，打开样品包装的过程比较容易污染样品。在打开包装前，使用75%的酒精对样品表面进行全面消毒是最常用的方法，同时开包装用的工具（比如，剪碎或捣碎样品的剪刀、捣碎机及取样用的镊子、取样勺等）均需进行灭菌处理。

4.3 严格按照检测流程开展工作

在推进食用微生物检测质量管理的工作中，检测人员应严格遵守检测流程。根据待测的水果、蔬菜、肉类等产品制订微生物检测控制流程，包括样品采集和培养基的制备以及检验员的培训。在检测过程中，技术人员必须详细记录食品检验各个环节的操作程序，确保所有操作程序符合微生物检验过程的规范。特别是在进行检测某些特定食品和产品的无菌性实验时，必须严格按照有关规定和制度记录检验过程。

4.4 提高检测人员专业水平

应高度重视检验技术人员的培养、管理和培训，不断提高检验技术人员的专业素质，为提高食品检验质量提供有力的人才保障。检验机构可根据设施的使用条件和微生物检测过程操作的技术要求开展专项业务培训，定期组织食品检验员开展业务知识交流活动以及举办专业知识竞赛等活动，指导和激励食品微生物检验员充分利用互联网提升专业技能。通过教育和培训，可以不断提高食品检验员的专业水平。

结语

食品中的微生物可能对人类健康造成各种危害，严重影响人类生命安全，这会对我国食品安全可持续发展产生负面影响。在此背景下，近年来，我国食品检验中微生物检测技术不断完善，如生物传感器技术、生物芯片技术和电阻抗等技术得到广泛应用，有效解决了我国的食品安全问题，确保了社会的长期稳定。