食品微生物學主要研究與食品生產、食品安全有關的微生物的特性,研究如何更好地利用有益微生物為人類生產各種各樣的食品以及改善食品的質量,防止有害微生物引起的食品腐敗變質、食物中毒,并不斷開發新的食品微生物資源。近年來,隨著分子生物學技術的不斷發展,許多新技術也越來越多地應用到食品微生物學科領域,并取得了可喜的成績。
1 食品微生物的定義
1.1定義
食品微生物即與食品有關的微生物。從生物學角度上說,它研究的是食品與微生物相互關系。它是一門由醫學、農業、工業的微生物學中與食品生產有關的部分相互融合而成的一門學科。食品微生物總體上包括三類:一是通過食品微生物的作用,可生產出各種飲料、醋、饅頭、味精、醬油、酒和面包等發酵食品。二是引起食品變質腐敗的微生物。三是食源性病原微生物,其包括能引起人類食物中毒和使人、動植物感染進而發生傳染病的病原微生物。
1.2食品微生物的分類
食品微生物無特殊的分類系統。按照微生物分類系統,可將與食品密切相關的微生物分為細菌、酵母菌、霉菌和病毒。和其他生物分類一樣,細菌的分類單元也分為七個基本的分類等級或分類階元,由上而下依次是:界、門、綱、目、科、屬、種。在分類中,若這些分類單元的等級不足以反映某些分類單元之間的差異時也可以增加亞等級,即亞界、亞門……亞種,在細菌分類中還可以在科(或亞科)和屬之間增加族和亞族等級。
2 食品微生物的檢測技術和方法
2.1生物化學法
微生物和腸毒素快速檢測方法的基礎是生物化學反應,其中主要的方法有以下幾種:
(1)生物發光法
以活菌發出的光來評價食物樣品的微生物污染。目前提出的自動化檢測系統可測到每200ml樣品中1個菌,15min內可測定25份液體樣品中酵母菌、霉菌、或細菌的存在情況。還有一種裝置可檢測出103菌落形成單位/ml,10min至2h內得出結果。還可用于對含有非微生物ATP的樣品中微生物ATP的測定。
ATP測定法是利用生物發光法,應用熒光素—熒光素酶制劑進行的,在活細胞中ATP含量近乎是恒定的,利用特殊的酶試劑水解掉細菌膜,使ATP釋放,ATP與熒光素—熒光素酶制劑反應變成AMP和光,產生的光強度與ATP成正比,通過測定光強度可確定細菌濃度。這種方法可用于鮮肉、鮮魚、牛奶、啤酒、礦泉水以及無菌藥品的檢測等多種領域。
ATP+熒光素+熒光素酶(Mg2+)→熒光素→熒光素酶→AmP+焦磷酸熒光素→熒光素酶→AMP(O)→氧化熒光素+熒光素酶+AMP+CO2+光直接表面熒光過濾技術,是將含菌產品制成過濾的食品均質液,經核孔一多聚碳化物膜過濾后,用吖啶橙染色效果不好,添加熒光增白劑天來寶(Tinopal),可以使模糊菌像變為可見,染色的菌發出的熒光從綠色、橙黃色到紅色。檢測時間為20-30分鐘。總菌數/毫升=濾膜面積×計數菌落的算術平均值/視野面積×樣品值。
(2)生化改變的廣度分析
運用廣度分析法可以測出通過細菌懸液的光量來鑒定樣品中的微生物,其中含有酵母菌、厭氧菌、革蘭氏陽性球菌、革蘭氏陰性桿菌,大概在4小時至24小時內得出結果。
2.2膜過濾一微菌落一熒光法
將一定量的樣品(或樣品稀釋液)經膜過濾(過濾膜φ巾≤0.45μm),再過濾膜放在培養基上或放在浸行液體培養基的厚紙板上在適宜溫度條件下培養一段時間,然后將膜放在浸過0.1%ANS(8一苯胺基萘磺酸鎂)溶液的紙片上作用10分鐘,將膜揭下,在80℃條件下干燥5—10分鐘,最后在100倍的熒光顯微鏡(入=340nm~380nm)下計數藍綠色菌落的數目。
2.3免疫測定法
(1)免疫快速測定食品中的抗生素殘留
國內外應用藥物殘留免疫分析方法,快速測定食品抗生素殘留技術,主要有熒光免疫分析、放射免疫分析、酶免疫技術、流動性注射免疫分析技術等。目前,已建立了β—lactams(Idexx Laboratories,USA)是美國近年來主要在牛奶抗生素殘留分析中采用的快速檢測方法。它采用的試管分析法僅需7min。免疫分析技術具有操作簡單,檢測速度快,靈敏度高,特異性強和樣品容量大,儀器化程度高等優點。
(2)化學反光棉衣測定
借測定特殊分子的發光性質來只是抗原、抗體反應,以此來測定食物中的微生物。美MCLAS技術公司1987年推出氨基苯二酰一肼一噬菌體化學反光監測技術,可檢出25g樣品中1個沙門氏菌,19h獲結果。