微生物檢測技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用探討

張明成，范志毅，馮 莉

（浙江農(nóng)林大學暨陽學院，浙江諸暨 311800）

食品是人類生存所必需的物質(zhì)之一，食品安全影響人們的身體健康，保障食品安全一直是公眾關(guān)注的焦點。微生物污染是導(dǎo)致食品安全問題的主要原因之一，微生物檢測技術(shù)的應(yīng)用可以有效檢測食品中微生物的種類和數(shù)量，預(yù)防和控制食源性疾病的發(fā)生，保障人們的身體健康。

1 微生物檢測技術(shù)

1.1 傳統(tǒng)菌落計數(shù)法

傳統(tǒng)菌落計數(shù)法是一種常見的微生物檢測方法，通常用于檢測食品中的細菌、真菌等微生物。該方法將食品樣品接種到含有特定營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基上，在適當?shù)臏囟群蜁r間下，利用細菌在培養(yǎng)基上形成的典型菌落數(shù)量計算食品中微生物的總數(shù)。傳統(tǒng)菌落計數(shù)法操作簡單，成本低，廣泛應(yīng)用于食品安全監(jiān)控和食品工業(yè)生產(chǎn)中[1]。傳統(tǒng)菌落計數(shù)法所需的設(shè)備和試劑比較簡單，成本相對較低，可以檢測多種微生物，包括細菌、真菌等。但是，傳統(tǒng)菌落計數(shù)法存在一些缺點。①傳統(tǒng)菌落計數(shù)法需要等待幾個小時，甚至幾天才能獲取結(jié)果，時間較長。②傳統(tǒng)菌落計數(shù)法只能檢測生物樣品中的活菌數(shù)，無法檢測死亡的微生物。③受環(huán)境等因素的影響，傳統(tǒng)菌落計數(shù)法的精確度有限，不同實驗條件所得結(jié)果可能存在差異。傳統(tǒng)菌落計數(shù)法是一種簡單易行、經(jīng)濟實用的微生物檢測方法，在食品安全監(jiān)控和其他領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，在實際應(yīng)用中結(jié)合其他微生物檢測技術(shù)可以提高檢測效果。

1.2 PCR 技術(shù)

聚合酶鏈式反應(yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種常用的分子生物學技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于微生物檢測，該技術(shù)可以在短時間內(nèi)擴增目標DNA 片段，檢測微生物在食品樣品中的存在情況。相比傳統(tǒng)菌落計數(shù)法，PCR 技術(shù)具有更高的靈敏度和特異性，可以檢測多種微生物，包括細菌、真菌、病毒等，在醫(yī)療、環(huán)境、食品等多個領(lǐng)域都有應(yīng)用[2]。在食品安全方面，PCR 技術(shù)在檢測沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等食源性病原體中有廣泛的應(yīng)用。PCR 技術(shù)還可以檢測微生物的基因序列，從而確定微生物種類、亞型、耐藥性等信息，為精細化管理提供依據(jù)。雖然PCR 技術(shù)在微生物檢測中具有很多優(yōu)點，但也存在一些問題。①檢測結(jié)果易被污染。PCR 技術(shù)對操作環(huán)境和樣品污染十分敏感，需要嚴格的操作和質(zhì)控。②需要高度專業(yè)的技能和設(shè)備。PCR 技術(shù)需要特定的設(shè)備和技能，操作不當可能造成誤差或失敗。③成本較高。PCR 技術(shù)所需的設(shè)備和試劑比傳統(tǒng)菌落計數(shù)法昂貴，成本相對較高。PCR 技術(shù)是一種微生物檢測中常用的方法，靈敏度和特異性非常高，但在實際應(yīng)用中需要注意操作標準和質(zhì)量管控。

1.3 ELISA 技術(shù)

酶聯(lián)免疫吸附試驗（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）是一種基于抗原-抗體反應(yīng)的免疫學檢測方法，被廣泛應(yīng)用于微生物檢測。該技術(shù)可以在較短時間內(nèi)確定樣品中目標微生物的存在情況，在食品安全監(jiān)管和治療方面具有重要意義。ELISA 技術(shù)具有多個優(yōu)點。①ELISA 技術(shù)能夠檢測極小量的目標微生物，其檢測靈敏度高于很多傳統(tǒng)檢測方法。②ELISA 技術(shù)可針對特定的抗原或抗體進行檢測，因此對目標微生物的檢測特異高。③ELISA 技術(shù)只需要少量的原料即可進行檢測，操作簡單且快速[3]。④ELISA 技術(shù)可以檢測多種微生物，包括細菌、真菌、病毒等，在醫(yī)療、環(huán)境、食品等多個領(lǐng)域都有應(yīng)用。在食品安全方面，ELISA 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于檢測沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等食源性病原體，也可用于食品中過敏原等物質(zhì)的檢測。此外，ELISA 技術(shù)在醫(yī)學診斷、藥物研發(fā)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。但是ELISA 技術(shù)也存在一些缺點。①檢測結(jié)果易被干擾。ELISA 技術(shù)對樣品污染和含雜質(zhì)的樣品敏感，可能受到其他因素影響而產(chǎn)生誤差。②需要高度專業(yè)的技能和設(shè)備。ELISA 技術(shù)需要特定的設(shè)備和技能，操作不當可能造成誤差或失敗。③不能區(qū)分活菌和死菌。ELISA 技術(shù)只能檢測目標微生物的抗原或抗體，無法區(qū)分細胞內(nèi)外狀態(tài)。ELISA 技術(shù)是一種常見的微生物檢測方法，其靈敏度和特異性都很高，但在實際應(yīng)用中需要注意操作標準和質(zhì)量管控[4]。在實際檢測時，還需結(jié)合其他微生物檢測技術(shù)，以提高檢測效果。

1.4 熒光定量PCR

熒光定量PCR 技術(shù)（Realtime Fluorescence Quantitative Polymerase Chain Reaction，RTFQ PCR）是一種基于PCR 技術(shù)的微生物檢測方法，該技術(shù)在PCR 反應(yīng)過程中引入熒光標記分子，實時檢測PCR 產(chǎn)品數(shù)量的變化，對微生物存在情況進行定量分析[5]。相比傳統(tǒng)PCR 技術(shù)，熒光定量PCR 技術(shù)具有更高的精度和靈敏度，可以消除假陽性的可能。該技術(shù)可以準確地定量目標DNA 片段的數(shù)量，避免了傳統(tǒng)PCR 技術(shù)中產(chǎn)生的假陽性結(jié)果，可以在短時間內(nèi)檢測到極少量的微生物，因此適用于食品安全監(jiān)管中的微生物檢測。此外，具體應(yīng)用過程中可通過引物的設(shè)計選擇擴增特定序列，結(jié)合熒光探針，提高檢測特異性。在食品安全方面，熒光定量PCR 技術(shù)常用于檢測沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等食源性病原體，該技術(shù)還可用于檢測食品中的細菌、真菌、病毒等微生物，研究其種類和數(shù)量變化等信息。雖然熒光定量PCR 技術(shù)在微生物檢測中具有多個優(yōu)點，但也存在一些問題。①儀器設(shè)備成本高。熒光定量PCR 技術(shù)所需的設(shè)備和試劑比傳統(tǒng)檢測方法昂貴。②對質(zhì)量管控要求高。熒光定量PCR 技術(shù)對操作環(huán)境和樣品污染十分敏感，需要高度嚴格的操作和質(zhì)控。③特異性受影響。熒光定量PCR 技術(shù)可能會受到目標序列的突變或其他污染因素的影響，導(dǎo)致特異性下降。

2 微生物檢測技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用

2.1 檢測食品中微生物的種類和數(shù)量

微生物檢測技術(shù)在食品安全監(jiān)管中起著至關(guān)重要的作用，其中一個主要應(yīng)用是檢測食品中微生物的種類和數(shù)量。對食品樣品進行微生物檢測可以及時發(fā)現(xiàn)并控制食源性病原體，保障食品安全。 例如，檢測肉制品中的沙門氏菌和金黃色葡萄球菌、檢測海鮮中的副溶血性弧菌、檢測乳制品中的致病性菌群等。此外，微生物檢測技術(shù)還可以用于檢測工業(yè)生產(chǎn)過程中的微生物污染，如用于釀酒和乳制品生產(chǎn)。

2.2 判斷食品是否達到法定標準

在食品安全監(jiān)管中，微生物檢測技術(shù)不僅用于檢測食品中微生物的種類和數(shù)量，還可以用于判斷食品是否達到法定標準。國家、行業(yè)或企業(yè)頒布的相關(guān)標準通常規(guī)定了食品中微生物污染的限量標準，運用微生物檢測技術(shù)檢測食品樣品可以確定微生物的數(shù)量，與規(guī)定的限量進行比較，判斷該食品是否符合標準要求。例如，食品安全國家標準規(guī)定了食品中細菌總數(shù)和大腸桿菌數(shù)量的限值，若對某一食品樣品進行微生物檢測，發(fā)現(xiàn)其中細菌總數(shù)或大腸桿菌數(shù)量超出了法定標準，則該樣品被認為不符合國家標準，不能上市銷售。此外，微生物檢測技術(shù)還用于判斷食品加工過程中的衛(wèi)生情況，及時發(fā)現(xiàn)和糾正潛在的微生物污染問題，保障食品安全。

2.3 控制食品加工過程

在食品安全監(jiān)管中，微生物檢測技術(shù)可以用于對食品加工過程進行控制。通過對原材料、半成品、成品等不同階段的食品樣品進行微生物檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)并控制潛在的微生物污染問題。在食品加工和生產(chǎn)過程中，微生物污染可能會出現(xiàn)在原材料、生產(chǎn)設(shè)備、人員等多個環(huán)節(jié)。通過對這些關(guān)鍵點進行微生物檢測，可以對食品加工過程進行有針對性的控制，從而避免或減少微生物污染。例如，在肉制品加工過程中，可能會存在細菌污染的問題，通過對原材料、加工設(shè)備、環(huán)境等不同階段的樣品進行微生物檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)并剔除污染源，有效控制細菌污染的程度，確保肉制品質(zhì)量和安全。此外，微生物檢測技術(shù)還可以用于判斷各種食品生產(chǎn)過程中的衛(wèi)生情況，檢測微生物的分布，為改進工藝流程、提高生產(chǎn)效率提供數(shù)據(jù)支撐。微生物檢測技術(shù)有助于控制食品加工過程中的微生物污染，保證食品質(zhì)量和安全。在實際運用中，需要結(jié)合具體情況和需求選擇合適的檢測方法，嚴格執(zhí)行相關(guān)操作規(guī)程和標準。

2.4 食源性疾病調(diào)查

在食品安全監(jiān)管中，微生物檢測技術(shù)可以用于食源性疾病調(diào)查。通過對食品樣品、環(huán)境樣品、人員樣本等進行微生物檢測，可以確定疾病的病原體種類和來源，控制食源性疾病的發(fā)生和傳播。食源性疾病指由食品中含有的致病菌或其毒素引起的疾病。在食品安全監(jiān)管中，常見的食源性疾病包括腸道炎癥、痢疾、霍亂和肝炎等，這些疾病主要通過食品及其接觸物傳播。在食源性疾病調(diào)查中，微生物檢測技術(shù)可用于確定致病菌的種類和來源。例如，對食品樣品進行微生物檢測可以確定其中是否存在致病菌及其數(shù)量；對與患者接觸的人員樣本進行檢測可以確定是否感染該病原體；對患者糞便樣本進行檢測可以確定病原體種類及其數(shù)量。對不同來源的樣本進行微生物檢測可以區(qū)分病原體的來源，找到食源性疾病的根本原因。微生物檢測技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的應(yīng)用非常廣泛，對不同樣本進行微生物檢測可以確定致病菌種類和來源，為控制食源性疾病的發(fā)生和傳播提供有力的支持。

3 微生物檢測技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展方向

微生物檢測技術(shù)是食品安全監(jiān)管中非常重要的一項技術(shù)，但也面臨著一些挑戰(zhàn)。①檢測方法標準化問題。目前，微生物檢測技術(shù)存在著多種方法和標準，不同實驗室或檢測機構(gòu)之間的結(jié)果可能存在差異，需要進行更加標準化的操作流程、樣本處理、數(shù)據(jù)分析等方面的研究。②檢測時間和成本問題。傳統(tǒng)菌落計數(shù)法和PCR 技術(shù)等檢測方法需要較長的檢測時間和高昂的成本，需要研發(fā)更加快速和經(jīng)濟的檢測方法。③檢測靈敏度問題。目前，微生物檢測技術(shù)還不能滿足對微量污染物的檢測需求，需要提高其檢測靈敏度，尤其是在復(fù)雜食品中的檢測。

隨著技術(shù)的進步和創(chuàng)新，未來的微生物檢測技術(shù)將會越來越多元化，如基于光學、電化學、質(zhì)譜等原理的檢測方法，這些新技術(shù)的開發(fā)將會給傳統(tǒng)的微生物檢測技術(shù)帶來很大的補充和提升。未來的微生物檢測技術(shù)將越來越智能化和自動化，如結(jié)合人工智能、機器學習等技術(shù)構(gòu)建更為高效的自動識別和分類體系，實現(xiàn)智能判斷和分析。未來的微生物檢測技術(shù)將會更加微型化，如利用微流控芯片、納米材料等進行檢測，減小檢測體積和成本，提高檢測靈敏度和準確性。總而言之，未來的微生物檢測技術(shù)將會不斷推陳出新，向著更加快速、精準、便捷、智能化、自動化和微型化的方向發(fā)展，加強標準化、統(tǒng)一規(guī)范化是必然趨勢。

4 結(jié)語

本文介紹了微生物檢測技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用情況，包括常見的微生物檢測方法及其優(yōu)、缺點，在食品監(jiān)管、生產(chǎn)過程控制、食源性疾病調(diào)查等方面的具體應(yīng)用。此外，本文指出了微生物檢測技術(shù)的未來發(fā)展方向，即便捷、快速、低成本、高靈敏度和高特異性。微生物檢測技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用不僅可以有效地預(yù)防和控制食源性疾病的發(fā)生，還有助于確保人們的身體健康。