食品微生物检测技术在食品安全检测中的应用
罗晶 张念
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罗晶 张念,. 食品微生物检测技术在食品安全检测中的应用[J]. 中国食品与营养,2024.11. DOI:10.12721/ccn.2024.157107.
摘要: 随着现代食品工业的飞速发展,食品安全问题受到了社会的广泛关注。食品中的微生物污染是影响食品安全的主要因素之一,因此对食品中微生物的检测十分重要。加强食品微生物检测是保障食品安全的重要举措。本文通过对食品微生物检测技术的现状进行介绍,详细概述了常见的食品微生物检测技术应用研究情况,以期为食品微生物检测技术持续发展提供借鉴。
关键词: 食品微生物;检测技术;食品安全
DOI:10.12721/ccn.2024.157107
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引言

《中华人民共和国食品安全法》对食品安全提出了更加严格的要求,强调在食品供应链的各个环节建立质量控制体系。随着人们对健康的重视和对食品安全要求的提升,微生物检测在食品安全领域的应用越来越广泛。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。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。

1、食品微生物检测主要内容

食品微生物检测是在微生物学理论知识的基础上,通过检测食品中微生物的种类和形态、数量等特征指标判断食品是否被微生物污染,从而评估食品质量和安全性。当前,食品微生物检测项目主要包括以下几类。①菌落总数,其主要用于反映食品被细菌污染的程度,即将按规定要求处理后的食品样品置于一定培养条件下,统计每克(毫升)样品所生长的菌落总数;②大肠菌群,作为食品样品中指示粪便污染的重要指标,其数值的高低反映了粪便污染的程度,也反映了对人体健康危害性的大小;③食品致病菌,这主要指可以引起食物中毒或以食品为传播媒介的致病性细菌,其不允许在食品中检出,主要有沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等;④霉菌及其毒素,霉菌毒素仅限于少数产毒霉菌的部分菌株。不同的霉菌可产生同一种霉菌毒素,而一种霉菌也可产生几种霉菌毒素。常见的如曲霉属的黄曲霉等;⑤病毒,病毒可通过被污染的食品、饮用水等传播,常见的有诺如病毒、肠道病毒等。

2、食品微生物检测应用现状

常见的食源性致病微生物主要包括细菌、病毒和寄生虫,它们通过不同的途径进入食物,并在适宜的条件下繁殖,最终导致食品腐败变质或引发食源性疾病。细菌是最主要的食源性病原体,其中沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌等最为常见。这些细菌普遍存在于自然界和动物体内,容易通过各种途径污染食品。某些寄生虫如旋毛虫、肝吸虫等也可通过未经充分加热的肉类侵染食用者的身体。微生物污染的表现形式多样,既包括肉眼可见的变化,也有不易察觉的潜在危害。可见的变化如食品表面出现霉斑、黏液、异味等,这通常是腐败变质的征兆。而一些致病菌的污染可能并不引起明显的感官变化,但具有潜在的食品安全风险。不同类型的食品由于成分和特性的差异,其微生物污染的表现也各不相同。例如,高蛋白质食品如肉类、奶制品等更易滋生细菌,而高糖分食品则容易滋生酵母菌和霉菌。新鲜果蔬的微生物污染可能表现为软化、褐变或腐烂,而谷物类食品则可能出现发霉或虫蛀等现象。

3、微生物检测技术在食品检验中的应用

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性。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、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[1]。

3.2、 生物芯片技术

生物芯片技术是一种融合了生物学、电子学、材料学等学科前沿成果的高通量、小型化、自动化分析技术。其基本原理是在芯片表面固定大量的生物分子探针(如核酸、蛋白质、多肽等),通过探针与靶标分子(待测物)的特异性相互作用,实现对靶标分子的高通量、并行检测和分析。生物芯片技术的最大优势在于其高通量和微型化特性,可在单张芯片上同时分析成千上万个生物分子,大大提高了检测效率;同时,生物芯片所需样品量少,灵敏度高,可实现痕量物质检测。此外,生物芯片的分析过程可高度自动化,减少了人为操作误差,提高了检测的重现性和可靠性。然而,生物芯片技术也存在一些局限性,如芯片制备成本高,对实验环境和操作人员的要求高,数据分析和解释复杂等。

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。生物传感器技术融合了生物学、化学和物理学原理,用于检测食品中的有害物质。该技术利用生物识别元件与待测物质发生特异性反应,并转化为可测量的电信号。在农药残留检测中,生物传感器技术的检出限低于传统方法,检测时间缩短。然而,生物传感器技术也存在一些局限性,如生物识别元件的制备和固定化过程较为复杂,稳定性和重现性有待提高;容易受到温度、ph值等因素的影响,导致检测性能下降;某些食品基质成分可能对传感器产生干扰,需要进行样品预处理。此外,生物传感器的商业化应用还面临成本较高、批量生产难度大等挑战[2]。

3.4、 流式细胞术

流式细胞术是一种以单细胞分析为基础的微生物检测技术。该技术使用激光束照亮悬浮在液体流中的单个细胞,通过检测散射光和荧光信号来分析细胞的理化特性。流式细胞术可同时分析多个参数,如细胞大小、颗粒度、核酸含量、蛋白质表达等,从而实现对微生物的快速检测和分类。荧光标记技术的应用进一步扩展了流式细胞术的应用范围,可通过特异性荧光标记实现对特定微生物的检测。此外,流式细胞术还可与细胞分选技术相结合,实现对特定微生物的富集和分离。近年来,微流控技术与流式细胞术的结合产生了微流控流式细胞仪,大大降低了仪器成本和样品消耗,使得流式细胞术在微生物检测领域的应用更加广泛。

3.5、 电阻抗技术

食品中的微生物含量主要通过细菌培养前后培养基电导率的变化来推断。电阻抗检测技术可以准确地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[3]。

结束语

综上所述,食品中微生物的检测鉴定技术正朝着更加智能化、自动化和集成化的方向发展。技术的不断优化与整合、现场快速检测的发展,以及智能化与自动化的趋势,将为食品安全提供更有力的技术保障,促进食品产业的健康发展。未来,食品微生物检测技术将会朝着智能化、快速化、多样化的方向不断发展,通过对食品微生物检测方法的持续完善,不断改进和开发检测新技术,为保障我国食品安全贡献积极力量。

参考文献:

[1]皇甫瑞龙.食品微生物检验内容与检测相关技术研究进展[J].食品界,2021,(04):83-84.

[2]王远卓,符强.微生物检测技术在食品安全检测中的应用[J].食品安全导刊,2021,(09):163+165.

[3]吴项丹萍.微生物检测技术及其在食品安全中的应用[J].食品安全导刊,2021,(09):170-171.

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