食品微生物檢驗檢測方法及進展

文 李賀 單縣檢驗檢測中心

近年來，隨著我國經濟的迅速發展，社會生活水平的不斷提升，人民的生活質量得到了提升，開始越發注重食品安全與食品質量的問題。食品安全關乎人們的身體健康。在食品安全的影響因素中，除了以重金屬及化學有機物等有害物質所造成的環境污染，以及家禽、牲畜的養殖過程中與各種蔬菜、水果等農產品種植的過程中大量使用農藥和獸藥后殘留的藥物超標等因素之外，另一重要因素便是在后期食品加工制作、包裝、儲存及運輸等過程中，食品生產廠商及運輸廠商未能嚴格做好對食品質量的檢驗、存放環境、運輸時消毒措施等方面的工作，增加了各種微生物、寄生蟲、生物毒素等創造了有利于繁殖、生長的良好環境，導致食品安全質量得不到保障。隨著越來越多的生產廠商的出現，所生產的各類食品也隨之增多，造成許多的食品在檢測質量上不符合規定，人們誤食帶有病原微生物的食物后，出現食物中毒等事件頻發，也使得食品安全檢測工作走進社會各界及人民的視野。過去，關于食品微生物的檢測，首先需對微生物進行分離培養，再通過檢測人員肉眼觀察或使用放大鏡觀察，檢測食品中微生物的數量及種類，以此評價食品生產過程中的衛生情況及食品的質量。如今，隨著我國食品行業的高速發展，這一工序繁雜、檢測耗時長的傳統的檢測方法早已無法滿足當前的檢測需求。因此，采取哪種檢測方法能夠實現對食品微生物完成快速、準確、高效的檢測，成為當前亟須解決的一個重點問題。近幾年來，我國計算機技術、自動化技術、生物技術等多領域的發展及突破，促使食品微生物檢測技術也得到了進一步發展，免疫學技術、生物芯片技術、抗體技術、電阻抗技術、PCR技術及化學儀器分析技術等多種檢測技術的出現與投入使用，促使我國的食品行業存在的食品安全質量問題逐步降低，保障了人民的飲食安全，有效的預防及減少食品安全事故的發生。本文主要闡述食品微生物的多種檢測技術方法及發展，分析如何有效的提高食品安全檢測的工作效率及質量。

1.食品微生物的檢測方法

1.1 關于傳統理化檢測技術

主要利用放大鏡、顯微鏡并借助化學試劑產生的特殊顏色，來觀察菌落的數量、形態、顏色、生化反應等特征，以作為鑒別不同微生物、細菌菌落的方法。而針對微生物的生化反應檢測方面，常用的有糖酵解試驗、淀粉水解試驗、V-P試驗、明膠（gelatin）液化試驗、尿素酶（urease）試驗、硝酸鹽（nitrate）還原試驗、氧化酶（oxidase）試驗、甲基紅（methyl red）試驗、靛基質（imdole）試驗、硫化氫試驗等數十種，這些生化反應的鑒定方法有著檢測準確率、靈敏性、特異度高的優勢，也是微生物分類鑒定的重要依據。但以上檢測技術耗時相對較長，檢測操作繁瑣且需要大量檢測人員共同參與，導致檢測工作效率低下，無法快速及時的檢測出食品中的病原微生物。

1.2 關于分子生物學技術

1.2.1 基因芯片技術

基因芯片技術（即DNA芯片），雜交測序方法是其測序原理，即通過與一片基片表明固定了已知序列的核酸探針與標記樣品進行雜交，通過熒光標記與基片上對應的探針的掃描定量后，經計算機處理得出所需要的檢測樣品的信息。與傳統檢測技術、核酸印跡雜交技術相比，該技術通過將大量的探針固定于同一基片上，能夠同時完成對大量檢測樣品的一次性檢測與分析，并且有效地規避了傳統檢測技術、核酸印跡雜交技術存在的檢測操作復雜繁瑣、檢測效率低下、一次性檢測樣品數量少等不足，具有檢測效率高、分析速度快、高度自動化等優勢，并且能夠使檢測工作人員在較短時間內快速完成檢測并一次檢測操作就可了解并掌握大量的檢測信息。目前，基因芯片技術在藥物篩選、新藥物研發、疾病診斷、環境監測、司法鑒定、農業生產等領域中得到廣泛應用。

1.2.2 基因探針技術

基因探針技術又稱為分子雜交技術（即核酸探針），是一段帶有檢測標記，是用放射性同位素標記順序已知、與目的基因能夠起到互補的單鏈DNA或RNA系列?；蛱结樛ǔＳ蓭资畟€特定類型的脫氧核糖核苷酸構成，通過每個探針與待測的目的DNA片段成功配對雜交后，就會在探針頂端產生并釋放出相應熒光信號，把目的基因顯示出來，表明此DNA樣品中含有這種基因，若未能成功配對雜交則不會產生相應的熒光信號。檢測工作人員使用計算機對釋放的熒光信號進行分析，便可獲得檢測樣品中的詳細信息，從而判斷樣品中是否存在微生物、存在微生物的種類等。

1.2.3 聚合酶鏈式反應（PCR）技術

聚合酶鏈式反應（PCR）技術又稱為無細胞分子克隆系統，是一種將雙鏈DNA片段通過變性后轉為單鏈，并加入人工合成的兩段能與NDA兩段產生互補作用的核苷酸平當做引物，再與單鏈DNA互補結合后，將引物、DNA聚合酶、待擴增NDA、脫氧核苷酸三磷脂酸（dNTPs）、PCR緩沖液等試劑加入同一試管中，置于PCR儀中進行反應，在變性、退火、延伸的循環操作后，完成對DNA分子的擴增作用。目前，PCR技術在基因遺傳研究、醫學生物學研究、法醫學、環境及食品微生物等領域得以廣泛應用，尤其在食品微生物的檢測中能夠有效的檢測出金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、乳酸桿菌等。

1.3 關于免疫學技術

1.3.1 酶聯熒光免疫分析技術

酶聯熒光免疫分析技術屬于免疫熒光、放射免疫兩種技術的結合體，主要通過在固相載體上附著已知抗原或抗體，并將抗體或抗原與酶連接，形成被酶標記的抗體或抗原，隨后將固相載體上加入需測量樣品，使樣品的抗體、抗原相結合，后續將酶標記的抗體或抗原與樣品的抗體、抗原相結合后加入酶底物，在酶的催化作用下出現帶有熒光現象的產物，而熒光產物的量與樣品物質的質量成正比相關，故可對樣品中的細菌、微生物進行定量檢測。

1.3.2 免疫磁珠分離技術

免疫磁珠分離技術屬于一種較為先進的廢棄物分選方法，通過使用人工合成的內在攜帶磁吸力、外部能夠結合抗體的免疫磁珠細胞加入樣品后，磁珠表面的抗體與樣品中的微生物能在較短時間內產生特異性標記與結合，從而分離樣品中分離出將復雜混合物以及其他物質，達到分離與聚集微生物的作用。

1.4 關于代謝學技術

1.4.1 電阻抗技術

電阻抗技術主要在培養基中微生物的代謝活性不同，通過對微生物中蛋白質、乳酸鹽等電惰性物質代謝成為電活性物質，并對交流電路引起的阻礙與抵抗作用的不同而起到檢測的效果。當培養基中微生物的生長與代謝活性處于旺盛狀態時，培養基中的電惰性物質就被電活性物質取代，增強培養基的導電性、并降低培養基中微生物的電阻抗作用，最后通過對導電與阻抗電的變化進行分析，可鑒定出微生物的含菌數量。

1.4.2 熱微量計技術

微熱量技術通過對細菌、微生物在繁殖、生長過程中產生的熱量及熱量的變化進行測量及錄入計算機中進行分析，得出的熱量曲線圖與熱量產生時間的曲線圖，可辨別出食物樣品中是否存在細菌、微生物，但微熱量技術相對在檢測食物細菌含量方面的運用較多。

1.5 關于化學儀器分析技術

1.5.1 氣相色譜分析法、高效液相色譜分析

氣相色譜分析法是應用時間相對較長的一種利用流動相氣體進行色層分離、分析檢測的方法，而高效液相色譜分析法則是在氣相色譜分析法的基礎上通過深入分析研究所得出的一種全新檢測技術。兩種方法在針對病原微生物的分析作用原理相同，選擇合適的方法進行物品的檢測，更能提高檢測結果的檢測速度、檢測效果。

1.5.2 光譜分析技術

根據食物成分用光譜來鑒別及確定其他化學組成與相應的電磁波吸收能量進行分析的方法為光譜分析，具有靈敏、迅速等優點。光譜分析法在食品質量檢測工作中，針對食品微生物方面的運用較少，主要應用于食品的分子結構、脂肪、蛋白質含量的檢測中，能夠在檢測后精確的獲得所檢測樣品的成分組成及具體的數量。

1.5.3 質譜分析技術

質譜分析通過電流對樣品中需檢測成分進行不斷沖擊，得出形成的正離子碎片的定量圖譜，以完成對樣品的檢測。質譜分析技術可以同時完成對樣品多種成分的檢測，以及對農藥、有毒物質的殘留檢測，亦可用于食品香味成分的定量鑒定。

1.6 關于生物傳感技術

主要通過物理化學換能器與生物活性物質（如酶、蛋白質、抗體、抗原、生物膜等）識別敏感性的有機結合，在檢測過程中完成對生物活性物質表達的濃度信號轉換為電信號的檢測。生物傳感器主要由識別部分（即敏感元件）與轉換部分（即換能器）構成，通過檢測時選擇性分辨能夠發揮感知作用的微生物、細胞、組織等生物材料，將所感受到的有規律的、持續的信息轉換為可以理解的信息，并將信息利用光學、溫度、電化學等方式展示，為檢測工作人員提供更為準確性的依據。該檢測技術具有重復使用、操作系統簡單、高度自動化、只對特定底物產生反應、不受其他因素干擾、分析效率快（1min即可獲得結果）、準確度高（相對誤差在1%）等多種優勢及特點，在食品、制藥、生物醫學、臨床檢驗等方面有著良好的應用前景。

2.基于傳統理化檢測技術，分析其他檢測技術的優勢

近年來，我國在食品安全質量檢測工作領域中，所使用的檢測設備、檢測技術都屬于現階段高科技的設備與最新技術，與傳統操作檢測技術相比，化學儀器分析技術、分子生物學分析技術、生物傳感技術等均可利用自動化技術實現對檢測設備運行、檢測、分析等過程的操作，極大程度的提高了檢測人員的檢測工作效率、提升檢測結果的精確性，從而有效降低傳統檢測技術存在的誤差；能夠進行多種檢測樣品的分析對比，最大程度的縮短了檢測數據的時間、實現人力、物力成本的良好控制。在這些最新檢測技術以及高科技設備在檢測食品中的成分信息、殘留藥物的含量、是否有微生物繁殖等方面的實際應用過程中，能夠對大規模的食品樣本進行靈活的檢測與分析，并精準明確食品樣本的營養價值的定性、藥物殘留的定量、微生物繁殖情況等，不會出現傳統檢測技術中人工操作而產生的檢測結果誤差，保證了在食品檢測的科學性、準確性和合理性，從而提升了食品的安全質量。此外，上述多種檢測技術的應用范圍較廣，能夠對成分復雜的食品、多個食品種類、多個待測項目進行同時檢測或進行更具針對性的檢測，且檢測結果不受檢測設備、檢測樣品數量及種類的影響。

3.影響食品微生物檢測質量的因素及控制對策

3.1 檢測工作人員因素

檢測工作人員是保障食品安全質量檢測的重要基礎。部分檢測工作人員存在儀器操作熟練掌握度欠缺、檢測技術的運用不熟練、對待工作的態度不端正、缺乏細心和耐心等情況，從而影響到食品檢測的質量及檢測結果。對此，工作單位需加強對檢測工作人員進行相關的培訓及教育，如不同檢測設備的操作方法、不同檢測技術的運用方法及具備的檢測優勢等，不斷提高檢測工作人員的綜合能力，確保其充分、熟練的掌握不同設備、不同檢測技術的操作及運用；同時單位制定工作管理制度、展開食品微生物檢測重要性、食品安全知識的宣傳教育等措施，提高工作人員的工作態度及工作責任心。

3.2 檢測環境因素

實驗室環境因素、涉及的設備設施等是保障檢測工作順利進行、確保檢測結果精確性的前提。實驗室內的衛生清潔程度、溫濕度、空氣流通情況、酸堿度、電磁干擾、噪音、光線等是影響環境的主要因素。因此，為了避免以上因素對檢測結果準確度、實驗室設備設施安全、工作人員人身安全產生影響，應當通過定期打掃衛生、消毒以維持實驗室的干凈整潔，調節適宜溫濕度，以防止樣品二次滋生其他細菌及微生物，工作人員在檢測時也需穿戴防護衣，不僅避免檢查時樣品污染、也保障工作人員健康安全；存放特殊儀器、特殊檢測樣品的區域應當禁止與檢測工作不相關的人員進入，并在外部張貼相關提醒、警示的標識，以避免他人誤入；最后在實驗室內配置各種應急設施用具，保證對檢測人員的人身安全、測器設備的保護。

3.3 檢測設備因素

隨著檢測設備的更新，為檢測工作人員提高了工作效率，但部分單位的人員對設備的安裝、校準、調試過程中沒有嚴格按照設備說明書中的規定要求進行，同時也未能做好后期對設備的維護、保養工作，導致設備常常出現檢測故障、精確度下降等問題，不僅影響檢測工作進行，也無法得到精準的食品檢測結果，而無法保證食品安全性。因此，工作單位需嚴格要求相關技術人員定期對設備進行檢查、維護及保養，對存在較小問題的設備及時進行維修、重新調整正確運行參數等，以提高設備的使用效率及檢測精確性；此外對于技術人員無法處理的存在較大問題的設備，應及時聯系設備廠商的專業維修人員進行維修處理，以避免耽誤后期工作。

結束語

綜上所述，食品檢測的質量控制關乎著食品檢測的精確性，傳統的食品檢測方法已不適應眾多食品的質量檢測。隨著越來越多的新型檢測技術出新，工作人員需學會根據不同食物的特性，合理選擇及運用不同的檢測分析技術，才能保證對食品安全質量的把控，讓更多安全的食品進入市場。