快速检测片技术在食品微生物检测中的有效运用
2024-09-25叶梁银
现阶段,市场中的大部分食品都要经过多道工序加工,每一个工序在操作中都有可能被微生物污染。由于微生物本身繁殖能力较快,因此会加快食品的腐败速度。一旦被污染的食品被消费者食用,就可能出现食物中毒等现象。随着我国环境污染程度的加剧,在一定程度上影响了食品质量安全,导致食品微生物对人体健康造成的威胁日益增加。作为食品检测机构,必须承担食品微生物检测的重任,采用合适的技术手段提高检测效率和质量。而快速检测片技术作为食品微生物检测中的常用手段,不仅操作便捷、反应灵敏,还能够保证检测结果的准确性和可靠性。因此,对该技术及其应用展开研究,无论是在保障食品安全,还是维护人体健康方面,都有十分显著的现实意义。
1.快速检测片技术概述
为了从源头避免不合格食品流入市场,需要食品检测机构在食品微生物检测中严格遵守相关规范,准确识别有害微生物。近年来,随着科学技术的不断进步,越来越多的食品微生物检测技术应运而生,其中包括快速检测片技术。快速检测片是一种薄片状设备,在食品检测中能够在最短时间内提供准确结果。该技术融合了材料科学、生物学、化学等诸多学科的最新进展,在应用中具备高效性、便捷性、准确性等优势,因此在食品检测领域得到了广泛青睐。这种技术具备较为独特的检测机制,在食品检测中需要将特殊材料涂抹到快速检测片上,这些材料能够与待测物质产生各种反应,如颜色变化、光强增减等,检测人员通过观测即可准确获得待测物质的浓度、种类等信息。
2.快速检测片技术应用的优势
2.1 检测速度快
在食品样品较少的情况下,使用快速检测片技术,能够有效提高检测效率。这是因为整个检测过程操作便捷,无需使用其他辅助试剂和复杂仪器,并且消毒、储存及运输方式较为简单,可以最大程度地降低检测成本。另外,在食品微生物检测中,使用快速检测片,能够最大程度地减轻环境污染程度,检测过程几乎不会产生废液、废渣等污染物质,检测完毕后的清洗工作量较少。可以看出,相较于其他检测技术,快速检测片能够有效减少不必要的操作流程,进而提高检测速度。
2.2 接种同时开展取样工作
将快速检测片技术应用到微生物检测环节,检测人员可以在接种的同时,开展取样工作,这样可以有效提高检测结果的准确性和可靠性,避免长时间接种导致真菌大规模繁殖,这一优势也是其他检测技术所不能比拟的。
2.3 防止细菌大量繁殖
在食品微生物检测中,使用常规技术不仅检测周期长,而且对检测环境的温度有特殊要求,这导致很多基层食品单位因无法满足检测条件而影响检测结果的准确性。结合实践可以得到以下对比数据:在食品细菌检测中,使用常规检测技术得到细菌数量为48;使用检验纸片得到的细菌数量在16-18以内;而使用3M测试片得到的细菌数量同样为48。在对食品大肠杆菌进行检测时,使用常规方法得到的大肠杆菌数量在72-96范围内,使用检测纸片得到的大肠杆菌数量在16-18范围内;而使用3M测试纸,得到的大肠杆菌数量为24。通过对比可以看出,在食品微生物检测中,使用快速检测片技术,能够避免食品在长时间检测中出现细菌大规模繁殖的问题,这在一定程度上提高了检测结果的准确性和可靠性。
3.食品微生物检测中的常见检测片
3.1 以滤纸为载体的检测片
当前,在食品微生物检测中,很多单位会选择以滤纸为载体的检测片,这种检测片密度分布较为均匀,具有较强的吸附能力且无毒、无害。具体来说,菌落总数检测片在实际应用中,主要以氯化三苯四氮唑的氧化还原性原理为主,与氢接触后可以形成红色产物,并且这种产物不溶于水,检测人员通过观察滤纸上的红色产物,即可判断细菌数量的多少。但不可否认的是,由于滤纸本身具备较大的纤维,因此缝隙中容易滋生细菌,进而影响检测结果的准确性。大肠杆菌检测片与菌落总数检测片相同,其运行原理均以氯化三苯四氮唑的氧化还原性为主,检测人员需要结合指示剂的显色情况判断细菌数量。在大肠杆菌生长过程中,会产生一定量的酶,并将氯化三苯四氮唑还原,最终产生一种红色不溶于水的物质。细菌在分解和代谢过程中会产生一定量的酸,与指示剂反应变成黄色。因此,在食品微生物检测中,如果使用大肠杆菌检测片,并且检测结果显示黄色背景上有红色菌落,或者红色菌落存在黄色晕圈,则将其判定为阳性,相反则是阴性。在食品微生物检测中,使用大肠杆菌纸片荧光法,需要先在检测片上建立完整的酶反应系统,并将抑制杂菌生长、酶促底物等成分加入其中,通过对酶的活性进行检测,准确判定大肠杆菌数量。
3.2 以Petrifilm为载体的检测片
以Petrifilm为载体的检测片是由美国3M公司研发出的一种快速检测片,这种检测片的组成结构为两层薄膜,其中上层材料为聚丙烯薄膜,下层材料为聚乙烯薄膜,其中覆盖了一层培养基,培养基中包含试样所需试剂及微生物所需营养物质。通过凝胶剂将上下两层薄膜连接在一起,形成了完整的快速检测片。在食品微生物检测中,使用以Petrifilm为载体的检测片可以直接省略增菌培养环节,只需将检测片放入满足一定要求的环境中,一段时间后取出即可得到细菌数量。检测人员在细菌总数检测过程中,只需用压板将样品轻轻按压在检测片中间,使培养基中均匀分布样品,即可完成检测操作,这种检测片在乳酸菌数量检测中效果更好。在食品微生物检测中,使用霉菌检测片和酵母菌检测片,不同之处在于检测人员需要先对菌落形态进行观察,而后判断属于什么菌落。通常情况下,酵母菌大多为边缘清晰的凸起小菌落,颜色主要为灰色或蓝绿色;霉菌群落则大多为边缘模糊的扁平状、大群落,颜色不均且中间较暗。大肠杆菌检测片和大肠菌群检测片都是基于大肠杆菌能产生葡萄糖苷酸原理产生的。检测片中包含葡萄糖苷酶指示剂。在食品微生物检测中,一旦含有大肠杆菌,菌落周围的指示剂则会呈现蓝色。这是因为胶膜在表面覆盖后,会圈住乳糖代谢后产生的二氧化碳,并形成气泡状的菌落。如果食品中含有大肠菌群,则指示剂会呈现出红色,因此检测人员结合菌落的颜色,即可准确判断微生物属于大肠菌落还是大肠杆菌。在食品微生物检测中,使用金黄色葡萄球菌检测片,培养基能够有针对性地选择金黄色葡萄球菌,通过培养能够观察到菌落整体呈暗紫色。如果发现此类菌落,可以通过金黄色葡萄球菌高温产生的脱氧核糖核酸酶处理菌落;如果发现菌落为粉红色,则意味着菌群为金黄色葡萄球菌。
4.食品微生物检测中应用的快速检测方法
在食品微生物检测过程中,要想弥补快速检测片在使用方面存在的不足,就需要检测机构联合使用其他检测方法,提升快速检测片的功能性。由于食品微生物检测中样品的特征不尽相同,因此需要有针对性地选择快速检测方法。例如,在检测过程中,需要以复制食品中特征较强的DNA作为目的,优先使用PCR快速检测法。这种方法在复制DNA方面具有高效性特征,并且能够获取DNA大小等信息。如果在食品检测中,样品DNA本身具备目的基因,则需要在复制DNA的同时,使用聚合酶链式反应对微生物的物种进行检测,这样可以保证检测结果的准确性和及时性。现阶段,PCR检测法被广泛应用到食品微生物检测领域,并且在科技不断进步下得到一定优化和完善。食品检测机构在使用PCR检测法开展监测工作时,通常需要建立BAX系统,这种系统目前已经得到了诸多权威机构的认可,并且应用效果十分显著。核酸探针基于碱基两两配对这一原理,能够对食品中的待测DNA进行标记,而后使其在特定环境下与特定菌种进行核酸序列杂交,最终产生双链。在此基础上检测食品样品,即可获得准确无误的检测结果。在实际应用中,核算探针式快速检测法不仅操作便捷,还能够有效提高检测效率和检测结果精准度,因此这种检测方法的应用范围也越来越广。
在食品微生物检测中,荧光抗体快速检测法也较为常见,这种方法是免疫学检测法中的一个分支,主要是荧光物通过物理标注血清抗体,进而产生抗体。检测人员使用显微镜观察检测结果,并对比食品样品中的目的微生物,最终根据菌种和抗体形态,对食品微生物类别进行准确判断。除了荧光抗体快速检测法外,免疫酶快速检测法也是免疫学快速检测技术中的重要组成部分,在实际应用中主要通过酶来标记抗体,被标记的酶会与抗体产生各种反应,并形成抗原化合物组合。检测人员在使用这种方法时,主要对有色酶反应现象和浓度进行观察,进而分析食品中的抗体和抗原数量,并了解实际分布情况。如免疫酶定位技术、固相免疫酶测定技术等,都属于典型的免疫酶快速检测法。在检测工作开展中,通常需要选择适当的检测工具,当前常见的检测工具有两种:一种为Reveal大肠杆菌检测系统;另一种为Reveal沙门氏菌检测技术。另外,免疫磁珠快速检测也是食品微生物检测中较为常见的一种检测方法。在检测中磁珠链接抗体能够跟踪捕捉食品中的微生物,而后得到目的菌种,将菌种放置在专业的选择性平板中,即可通过观察对菌种的类型进行判断。检测机构使用这种检测方法时,可以通过荧光标记的方式完成检测工作,也可以采用酶标记的方式进行操作,而后通过聚合酶链式反应完成深层次处理。现阶段,在食品安全检测中,免疫磁珠快速检测法的应用频率越来越高,尤其在大肠杆菌、沙门氏菌等微生物检测中效果较好。
5.促进快速检测片技术发展的有效策略
5.1 加大宣传力度,提高认知及接受能力
为了提高食品检测机构的认知程度,可以通过网络、展会等方式开展宣传工作,主要介绍快速检测片技术的优点、作用和操作方法等。例如,将快速检测片技术在食品检测中的应用制作成视频并上传到网络平台,使检测人员直观看到这种检测技术的优势和作用,进而在了解这种技术的同时,提高接受能力并将其应用到食品微生物检测工作中。
5.2 提供相关性参考,尤其是国产产品报告
当前,即便国内越来越多的研究部门通过对比验证的方法对传统培养基和快速检测片进行分析,但选择的产品大多诞生于国外。国内食品生产企业、加工企业考虑到成本问题,对食品微生物检测价格十分敏感,因此国产快速检测片大多价格较低。但由于这类产品缺少权威机构的相关性报告,导致很多食品生产及加工企业不敢使用。对此,我国相关机构需要不断完善快速检测片产品的相关标准,并委派第三方机构通过定期监测的方式,对快速检测片产品性能进行评估,而后整理成检测报告并发布,使性能达到标准要求的产品能够进入市场,这是提高快速检测片应用水平的有效策略。
5.3 引入竞争机制,扶持国产产品,降低产品价格
对食品相关企业来说,降低检测成本是提高经济效益的关键策略。但新方法的推广,往往因成本较高面临重重阻碍。虽然进口产品品质较好,但普遍价格昂贵。因此,国家需要加大投入力度对国产产品给予扶持,提高国产产品的生产能力。加强生产过程中的质量控制和检测,减少废品率和返工率,可以有效降低快速检测片生产成本。另外,拓展市场应用是降低快速检测片技术成本的另一重要途径。通过开发新的应用场景和市场,增加产品的需求量和销售量,从而降低单位产品的成本。与此同时,加强与产业链上下游企业的合作,形成产业集群和规模效应,能进一步降低生产成本。新型材料的研发和应用也是降低快速检测片技术成本的关键。通过使用低成本、高性能的新型材料,可以降低检测片的制造成本,提高检测灵敏度和准确性。同时研发具有特殊功能的材料,能够实现材料可降解、可回收等目标,进一步降低环境成本和社会成本。
5.4 将快速检测片纳入国家食品微生物检测推荐使用的方法范畴
由于快速检测片具有操作简便、成本低廉的特点,使得基层检测机构和食品生产企业能够更加频繁地进行食品检测,从而及时发现并控制食品安全风险。另外,快速检测片虽然是一种筛查方法,但其准确性和可靠性已经得到了广泛的验证和认可。通过与传统的微生物检测方法相结合,可以进一步提高食品检测的准确性和可靠性。将快速检测片纳入国家食品微生物检测推荐使用的方法,将激励更多的科研机构和企业投入食品检测技术的研究和开发中,推动食品检测技术的不断创新和发展。
结语
食品安全问题日益受到社会各界的关注,传统的食品微生物检测方法已难以满足快速、准确、便捷的检测需求。近年来,快速检测片作为一种新型的食品微生物检测技术,凭借其独特的优势逐渐在食品检测领域崭露头角。通过加强技术研发与创新、推广普及相关知识、制定相关标准和规范及加大政策扶持力度等措施的实施,快速检测片将在未来的食品微生物检测中发挥更加重要的作用。
作者简介
叶梁银(1982-),女,汉族,河北石家庄人,本科,工程师;研究方向:微生物与分子生物学。