試析食品檢驗(yàn)中的微生物標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)技術(shù)

馮琦　王婷　楊利　馮冬梅　張曉燕

摘 要：食品安全標(biāo)準(zhǔn)的確立不僅能夠避免我國(guó)民眾生命健康受到威脅，還能夠有效管控進(jìn)口食品。新時(shí)代下隨著科學(xué)技術(shù)的更新迭代，食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展。微生物檢測(cè)技術(shù)能夠有效控制食源性疾病，確保我國(guó)食品安全。微生物檢測(cè)技術(shù)不同于傳統(tǒng)食品檢測(cè)技術(shù)，由于微生物檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用期間需要技術(shù)人員對(duì)樣本進(jìn)行采集制備，在任何操作環(huán)節(jié)中都可能受到多元因素影響預(yù)期檢測(cè)質(zhì)量。此外，微生物群體具有較強(qiáng)的個(gè)體差異性，針對(duì)不同微生物的試劑以及不同的檢測(cè)方法，技術(shù)人員需要從多個(gè)維度進(jìn)行綜合考量，才能夠確保預(yù)期檢測(cè)結(jié)果。新時(shí)代下技術(shù)人員需要在實(shí)踐過(guò)程中不斷完善微生物檢測(cè)方式，提高檢測(cè)質(zhì)量的同時(shí)縮短檢測(cè)時(shí)間。本文重點(diǎn)探究食品檢驗(yàn)中微生物標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)技術(shù)的類型以及技術(shù)應(yīng)用原理。

關(guān)鍵詞：食品檢驗(yàn)，微生物標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)化措施

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.16.030

我國(guó)始終重視食品安全質(zhì)量問(wèn)題，各檢測(cè)機(jī)構(gòu)利用新興技術(shù)對(duì)食品微生物含量及數(shù)量進(jìn)行檢驗(yàn)，有效保障了民眾生命健康。針對(duì)微生物的檢測(cè)技術(shù)多種多樣，通過(guò)探究微生物檢測(cè)技術(shù)方式有利于推動(dòng)我國(guó)食品檢測(cè)工作健康良好發(fā)展。

1 食品檢驗(yàn)的重要性

食物是補(bǔ)充人體能量的重要來(lái)源，存在安全問(wèn)題的食物會(huì)嚴(yán)重威脅民眾生命健康[1]。有關(guān)部門加大食品檢驗(yàn)力度能夠從根本上提高我國(guó)民眾整體生活質(zhì)量，確保廣大民眾能夠安全食用相關(guān)食品。

2 微生物檢驗(yàn)技術(shù)相關(guān)內(nèi)容概述

2.1 檢測(cè)指標(biāo)

檢測(cè)指標(biāo)是微生物檢測(cè)技術(shù)的重要組成，也是確保對(duì)食品內(nèi)微生物數(shù)量以及含量正確被檢測(cè)的先決條件。不同食品中微生物含量及種類具有較強(qiáng)的差異性，需應(yīng)用多種食品檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。隨著我國(guó)食品檢測(cè)體系的不斷發(fā)展，微生物檢測(cè)技術(shù)也需不斷更新迭代[2]。以沙門氏菌為例，檢測(cè)人員在食品微生物檢測(cè)過(guò)程中會(huì)重點(diǎn)關(guān)注以沙門氏菌為主的致病菌。倘若沙門氏菌等致病菌數(shù)量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，則需將有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并上報(bào)給管理人員[3]。此外部分菌種雖然在短期內(nèi)不會(huì)對(duì)民眾生命健康造成威脅，但長(zhǎng)時(shí)間存在于食品內(nèi)，可能會(huì)在后期同樣產(chǎn)生致病性。例如：莢膜梭菌數(shù)量如果超過(guò)106，將會(huì)導(dǎo)致民眾出現(xiàn)食物中毒現(xiàn)象。因此莢膜梭菌和沙門氏菌等菌種是微生物檢測(cè)工作開(kāi)展的重要指標(biāo)[4]。

2.2 技術(shù)特

食品檢測(cè)工作開(kāi)展過(guò)程中，微生物檢測(cè)技術(shù)的特征具有以下兩點(diǎn)：首先是較為廣泛的檢測(cè)范圍，工作人員能夠從多個(gè)維度對(duì)食品中含有的微生物種類及數(shù)量進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。通常來(lái)講，工作人員會(huì)檢測(cè)食品中乳酸菌雙歧桿菌以及金黃色葡萄球菌的數(shù)量，還會(huì)對(duì)非常見(jiàn)致病菌進(jìn)行檢測(cè)。只要是我國(guó)食品中含有的致病菌種類，都需要體現(xiàn)在食品檢測(cè)工作指標(biāo)當(dāng)中[5]。此外工作人員在開(kāi)展檢測(cè)工作期間需要提前做好準(zhǔn)備工作，如食品取樣等，并在檢測(cè)期間排除外界因素對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果造成的影響，如控制好實(shí)驗(yàn)室的溫度與濕度，從多個(gè)維度保障食品檢測(cè)結(jié)果的嚴(yán)謹(jǐn)性，避免食品對(duì)民眾生命造成危險(xiǎn)[6]。

3 食品檢驗(yàn)中微生物標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 免疫學(xué)技術(shù)

免疫磁珠法是免疫學(xué)技術(shù)的常見(jiàn)檢測(cè)方式之一，其應(yīng)用原理在于利用磁珠表面的吸附抗原對(duì)特定微生物抗體產(chǎn)生明顯的特異反應(yīng)。特異反應(yīng)發(fā)生后，工作人員可利用熒光劑對(duì)生物種類進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)工作人員還可結(jié)合特定方法對(duì)微生物的具體含量進(jìn)行檢測(cè)，并與我國(guó)現(xiàn)行的食品安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。如若當(dāng)前食品樣品中存在的微生物種類或數(shù)量沒(méi)有超出界定值，則可判定該食物能夠正常使用。免疫磁珠法廣泛應(yīng)用于動(dòng)物源性食品化學(xué)污染物檢測(cè)領(lǐng)域中。例如，對(duì)動(dòng)物源性食品檢測(cè)瘦肉精時(shí)，可通過(guò)制備180 nm磁珠-鏈霉親和素-生物素化抗體的免疫磁珠捕獲豬肉勻漿中的瘦肉精，通過(guò)分析免疫磁珠回收效率判斷豬肉勻漿中瘦肉精含量。免疫磁珠法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于檢測(cè)速度較快且具有一定的循環(huán)性，具有較高推廣價(jià)值。

3.2 光譜技術(shù)

微生物檢測(cè)技術(shù)中的光譜技術(shù)主要體現(xiàn)在近紅外光譜技術(shù)和高光譜圖像技術(shù)。以近紅外光譜技術(shù)為例，近紅外光是介于可見(jiàn)光及中紅外光之間的電磁波，主要是含氫基團(tuán)X-H振動(dòng)的倍率和合頻吸收。由于食品中主要由水、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和纖維組成，上述化合物均在近紅外光譜區(qū)擁有相應(yīng)的化學(xué)鍵。因此通過(guò)近紅外光譜技術(shù)能夠有效檢測(cè)肉制品是否出現(xiàn)摻假行為、檢測(cè)乳制品是否經(jīng)過(guò)加工處理等。

以高光譜圖像技術(shù)為例，該技術(shù)屬于遙感技術(shù)的范疇，工作人員需要利用影像學(xué)資料以及光譜信息進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比并利用信息技術(shù)將圖像內(nèi)容進(jìn)行后期處理，以此得到關(guān)于微生物數(shù)量和種類的數(shù)據(jù)結(jié)果。此時(shí)工作人員便可分析當(dāng)前食品樣品中微生物分布數(shù)量以及類別。例如在三文魚(yú)水分含量與pH數(shù)值檢驗(yàn)項(xiàng)目中，技術(shù)人員需要在400～1700 nm波段內(nèi)獲得高光譜圖像信息。通過(guò)偏最小二乘回歸建立預(yù)測(cè)模型檢驗(yàn)得出三文魚(yú)水分損失交叉驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)。檢測(cè)牛羊肉化學(xué)成分時(shí)，需取900～1700 nm波段近紅外波長(zhǎng)，利用偏最小二乘公式對(duì)牛羊肉中脂肪、蛋白質(zhì)、水分含量進(jìn)行計(jì)算，并在模型中輸入各類檢測(cè)參數(shù)，最終得出關(guān)系系數(shù)。高光譜圖像技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，能夠同時(shí)對(duì)多種類型的微生物進(jìn)行綜合檢測(cè)。

3.3 代謝學(xué)技術(shù)

電阻抗法是代謝學(xué)微生物檢測(cè)技術(shù)的重要組成部分。電阻抗法檢測(cè)前需要工作人員將食物樣品接種到培養(yǎng)基中。從技術(shù)原理角度來(lái)看，電阻抗法是指通過(guò)對(duì)微生物新陳代謝引起的培養(yǎng)基電特性變化進(jìn)行測(cè)量的一種快速檢測(cè)方法。被測(cè)樣品中微生物通過(guò)新陳代謝作用能夠?qū)⒋蠓肿拥孜锎x成小分子底物。隨著微生物生長(zhǎng)繁殖進(jìn)程不斷推進(jìn)培養(yǎng)，基中的電活性物質(zhì)將會(huì)逐漸取代電惰性分子，提高培養(yǎng)基導(dǎo)電能力。通過(guò)觀察培養(yǎng)基中電特性變化，以此精準(zhǔn)推算被測(cè)樣品中微生物原始數(shù)量。電阻抗法主要檢測(cè)食品中是否存在金黃色葡萄球菌或大腸桿菌。采用電阻抗法僅僅需要18 h便能夠檢測(cè)出保健食品中乳酸菌含量，相比傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)能夠有效縮短檢測(cè)時(shí)間。

3.4 分子生物學(xué)技術(shù)

基因芯片技術(shù)的應(yīng)用原理同樣以DNA為基礎(chǔ)，技術(shù)人員應(yīng)用已知序列的核酸探針對(duì)未知序列核酸序列進(jìn)行雜交檢測(cè)。當(dāng)被測(cè)樣品與核酸探針雜交后會(huì)由特殊的裝置檢出信號(hào)，技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)分析便可得到結(jié)果。基因芯片技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用主要以檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因食品為主。需要技術(shù)人員結(jié)合被測(cè)食品原料來(lái)源，選擇不同的核酸檢驗(yàn)片段。例如植物來(lái)源可選擇卡那霉素抗性基因、CaM V35S終止子等。技術(shù)人員需要分別設(shè)計(jì)擴(kuò)增引物，通過(guò)PCR擴(kuò)增得到探針，并將探針純化濃縮后，點(diǎn)樣于固相支撐物上。基因芯片技術(shù)具有高通量能并行檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)就能篩選出大量的轉(zhuǎn)基因食品，具有較高的發(fā)展?jié)摿Α５摷夹g(shù)在實(shí)際應(yīng)用期間檢測(cè)周期較長(zhǎng)，要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行綜合考量。

3.5 色譜質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)

色譜質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)⒈粶y(cè)樣品轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)離子，分析離子中的質(zhì)荷比大小及強(qiáng)度對(duì)單個(gè)分析物的結(jié)構(gòu)及含量進(jìn)行分析。色譜質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)的基本原理為被測(cè)樣品中的各組分會(huì)在高真空度環(huán)境下發(fā)生電離并生成不同質(zhì)荷比的帶電離子。這些帶電離子會(huì)在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用下發(fā)生分離，檢測(cè)人員通過(guò)檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)能夠得到以質(zhì)荷比為橫坐標(biāo)、相對(duì)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的質(zhì)譜圖。利用質(zhì)譜圖和分子測(cè)定結(jié)果對(duì)待測(cè)組分進(jìn)行定性分析，通過(guò)離子強(qiáng)度對(duì)其進(jìn)行定量分析。

色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品中氯霉素、四環(huán)素等抗生素，黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等真菌毒素，以及三聚氰胺、瘦肉精等非法添加劑的檢測(cè)分析，檢測(cè)限一般能夠達(dá)到ng/g的范圍水平。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，微生物檢測(cè)技術(shù)是我國(guó)食品安全檢測(cè)體系的重要組成部分。為進(jìn)一步確保食品安全，避免不良因素對(duì)國(guó)民身體健康造成影響，需要在實(shí)際工作中不斷優(yōu)化原有檢測(cè)形式以及檢測(cè)技術(shù)。推動(dòng)我國(guó)食品微生物檢測(cè)工作朝著科學(xué)化系統(tǒng)化方向發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介

馮琦，本科，工程師，研究方向?yàn)槭称贩矫娴臋z驗(yàn)檢測(cè)。

（責(zé)任編輯：劉憲銀）