Analysis of Factors Affecting the Accuracy of Food Microbial Detection and Key Control Points
MENG Chenguang (Jinxiang County Science and Technology Innovation Service Center(Garlic Science and Technology Research Center of Jinxiang County), Jinxiang 272200, China)
Abstract: In this paper, the key factors affecting the accuracy of the results in the process of food microbial detection are systematically analyzed,including sample colection and pretreatment, personnelcapacity, equipment performance,environmentalconditions and detection methods,etc.,and the control points such as standardizing the operation process,strengthening personnel training,optimizing equipment management,strict environmental control and reasonable selectionmethods are proposed, in order to provide theoretical reference and practical guidance for improving the reliability of the detection results.
Keywords: food safety; microorganisms; food detection; accuracy; key control points
食品安全直接關(guān)系到公眾的身體健康與生活質(zhì)量,已然成為備受矚目的焦點(diǎn)問題。食品微生物檢測作為食品安全監(jiān)管體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性對食品質(zhì)量把控、風(fēng)險評估及消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)起著決定性作用。然而,在實(shí)際檢測過程中,諸多因素干擾著檢測的準(zhǔn)確性,從樣品的采集、保存與預(yù)處理,到檢測人員的專業(yè)能力,再到檢測設(shè)備、環(huán)境以及方法的選擇等,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差,都可能導(dǎo)致檢測結(jié)果的誤判。鑒于此,深入探究影響食品微生物檢測準(zhǔn)確性的因素,并提出切實(shí)可行的控制要點(diǎn)對提升食品安全檢測水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1影響食品微生物檢測準(zhǔn)確性的主要因素
1.1樣品采集、保存和預(yù)處理因素
樣品采集、保存及預(yù)處理是食品微生物檢測的首要環(huán)節(jié),其規(guī)范性直接決定檢測結(jié)果的代表性和真實(shí)性。在采集階段,若未能遵循隨機(jī)抽樣原則或未覆蓋食品的典型污染區(qū)域,可能導(dǎo)致樣品中微生物分布不均,無法真實(shí)反映整體污染水平。例如,固態(tài)食品表層與內(nèi)部的微生物種類及數(shù)量可能存在顯著差異,僅采集表層樣品可能低估實(shí)際污染風(fēng)險[1]。此外,樣品保存條件不當(dāng)是另一關(guān)鍵問題,運(yùn)輸或暫存過程中溫度波動、暴露于光照或氧氣環(huán)境,可能加速部分微生物的死亡或繁殖,尤其是對溫度敏感的嗜冷菌或厭氧菌,保存溫度過高或密封不嚴(yán)會顯著改變其原始狀態(tài)。預(yù)處理環(huán)節(jié)中,均質(zhì)操作的強(qiáng)度與時間控制不當(dāng)可能破壞微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu),如過度均質(zhì)導(dǎo)致菌體破裂、釋放胞內(nèi)物質(zhì),干擾后續(xù)檢測;稀釋液選擇錯誤或稀釋梯度設(shè)置不合理則可能掩蓋低濃度微生物的存在,或稀釋倍數(shù)不足導(dǎo)致菌落過度重疊,影響計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性
1.2檢測人員能力因素
檢測人員的專業(yè)素養(yǎng)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是影響檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的核心因素。微生物檢測涉及復(fù)雜的操作流程,如無菌操作、培養(yǎng)基配制、菌落形態(tài)辨識等,若人員缺乏系統(tǒng)的微生物學(xué)理論基礎(chǔ)或操作訓(xùn)練,則極易在關(guān)鍵步驟引入誤差。例如,無菌操作不規(guī)范可能導(dǎo)致外源性微生物污染樣品,尤其在開啟培養(yǎng)Ⅲ或移液過程中,稍有不慎便會引入環(huán)境中雜菌,干擾目標(biāo)微生物的檢測結(jié)果[2]。此外,菌落計(jì)數(shù)時,檢測人員對重疊菌落的區(qū)分能力、對非典型形態(tài)微生物的識別經(jīng)驗(yàn)不足,可能導(dǎo)致計(jì)數(shù)結(jié)果偏高或漏檢。對于需要主觀判讀的顯色反應(yīng)或生化試驗(yàn),檢測人員對顏色變化或反應(yīng)時間的判斷偏差也會直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1.3檢測設(shè)備故障因素
檢測設(shè)備的性能穩(wěn)定性與精準(zhǔn)度是保障檢測數(shù)據(jù)科學(xué)性的物質(zhì)基礎(chǔ)。微生物檢測中常用的設(shè)備如恒溫培養(yǎng)箱、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PolymeraseChainReaction,PCR)儀、菌落計(jì)數(shù)儀等,若出現(xiàn)溫控模塊老化、光學(xué)傳感器靈敏度下降或機(jī)械部件磨損等問題,會直接影響檢測過程的可控性。以恒溫培養(yǎng)箱為例,若溫度波動超出允許范圍,則可能導(dǎo)致嗜溫菌生長受抑制或過度繁殖,改變菌落形態(tài)與數(shù)量,進(jìn)而影響定量結(jié)果的準(zhǔn)確性。自動化設(shè)備如全自動微生物鑒定系統(tǒng),若軟件算法未及時更新或硬件識別模塊存在缺陷,則可能誤判微生物種類,尤其在處理相近種屬時錯誤率升高。此外,設(shè)備校準(zhǔn)周期過長或未按規(guī)范進(jìn)行期間核查,則可能導(dǎo)致測量值系統(tǒng)性偏移,如移液器長期使用后未校準(zhǔn),致使液體移取體積誤差累積,影響稀釋系列濃度計(jì)算的準(zhǔn)確性,最終導(dǎo)致檢測結(jié)果偏離真實(shí)值。
1.4檢測環(huán)境控制因素
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件的穩(wěn)定性與潔凈度對微生物檢測結(jié)果具有潛在深遠(yuǎn)影響。微生物檢測通常要求在特定潔凈等級的實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,若功能區(qū)劃分混亂或氣流組織不合理,則可能引發(fā)交叉污染。例如,樣品處理區(qū)與擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)未嚴(yán)格隔離,氣溶膠攜帶的DNA片段可能污染后續(xù)PCR反應(yīng)體系,導(dǎo)致假陽性結(jié)果。環(huán)境溫濕度控制不當(dāng)同樣會影響檢測的準(zhǔn)確性,濕度過高可能促使冷凝水在培養(yǎng)血蓋內(nèi)積聚,改變培養(yǎng)基滲透壓,抑制微生物生長;濕度過低則會加速瓊脂培養(yǎng)基脫水,影響菌落擴(kuò)散形態(tài)。
此外,實(shí)驗(yàn)室背景微生物負(fù)荷超標(biāo)時,空氣中懸浮的微生物可能沉降至開放操作的培養(yǎng)基表面,形成雜菌落,干擾目標(biāo)微生物的定性與定量分析。對于厭氧菌或微需氧菌檢測,若環(huán)境氧氣濃度控制失效,則可能導(dǎo)致目標(biāo)菌無法正常生長,兼性厭氧菌過度增殖,掩蓋真實(shí)污染狀況
1.5檢測方法選取因素
檢測方法的選擇需與目標(biāo)微生物特性及食品基質(zhì)特點(diǎn)高度適配,方法適用性不足會降低檢測靈敏度與特異性。分子檢測方法如實(shí)時熒光PCR雖能快速識別特定病原菌基因片段,但食品基質(zhì)中存在的抑制劑如多糖、脂肪或腐殖酸可能干擾核酸提取效率或抑制酶促反應(yīng),導(dǎo)致擴(kuò)增效率降低甚至出現(xiàn)假陰性[3]。此外,免疫學(xué)方法如酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(EnzymeLinkedImmunosorbentAssay,ELISA)依賴抗原-抗體特異性結(jié)合,若食品中待檢微生物與抗體探針的親和力不足,則可能造成假陽性信號[4]。
2提高食品微生物檢測準(zhǔn)確性的控制要點(diǎn)
2.1規(guī)范樣品采集保存,科學(xué)優(yōu)化預(yù)處理方法
食品檢測機(jī)構(gòu)需建立標(biāo)準(zhǔn)化的樣品管理體系,以降低因樣品處理不當(dāng)引發(fā)的檢測誤差。 ① 依據(jù)食品類型及檢測目標(biāo)制訂差異化的采樣方案,明確采樣點(diǎn)位分布、采樣工具滅菌要求及代表性樣本量,避免因局部污染或分布不均導(dǎo)致的檢測偏差[5]。例如,液態(tài)食品需充分混勻后多點(diǎn)取樣,而固態(tài)食品需兼顧表層與內(nèi)部切割取樣。 ② 嚴(yán)格控制樣品運(yùn)輸與保存條件,針對不同微生物特性設(shè)定溫度范圍并選擇合適的保存方式,如嗜冷菌樣品需全程冷鏈運(yùn)輸,而厭氧菌樣品應(yīng)使用專用厭氧罐保存,防止微生物活性衰減或增殖。此外,預(yù)處理環(huán)節(jié)需根據(jù)樣品物理特性優(yōu)化均質(zhì)參數(shù),高纖維或高脂類食品需延長均質(zhì)時間以確保微生物充分釋放,但需避免過度機(jī)械力破壞菌體結(jié)構(gòu)。 ③ 稀釋液的選擇需匹配目標(biāo)微生物的滲透壓耐受性,如耐高滲微生物需采用生理鹽水稀釋,而脆弱菌群可選用緩沖蛋白陳水,以維持其存活狀態(tài)。
2.2組織專業(yè)培訓(xùn)考核,加強(qiáng)檢測人員綜合能力
檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)構(gòu)建系統(tǒng)化的人員能力提升機(jī)制,確保技術(shù)操作的規(guī)范性與一致性。 ① 定期開展微生物學(xué)基礎(chǔ)理論培訓(xùn),涵蓋微生物生理特性、檢測標(biāo)準(zhǔn)解讀及新興技術(shù)原理,強(qiáng)化人員對檢測流程的全局性認(rèn)知。 ② 通過模擬實(shí)操演練與盲樣考核檢驗(yàn)人員技能水平,重點(diǎn)考核無菌操作規(guī)范性、菌落形態(tài)辨識能力及異常結(jié)果判斷邏輯,如通過設(shè)置含干擾菌的混合樣本,評估人員選擇性分離目標(biāo)菌的能力。此外,應(yīng)建立技能等級認(rèn)證制度,將考核結(jié)果與崗位資質(zhì)掛鉤,激勵相關(guān)人員持續(xù)提升自身專業(yè)素養(yǎng)。③ 引入外部專家參與技術(shù)交流,針對復(fù)雜案例開展多學(xué)科聯(lián)合分析,拓寬人員解決實(shí)際問題的思路,降低因經(jīng)驗(yàn)局限導(dǎo)致的誤判風(fēng)險。
2.3加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理,定期校準(zhǔn)更替檢測設(shè)備
檢測機(jī)構(gòu)需實(shí)施全生命周期設(shè)備管理策略,保障檢測設(shè)備的精準(zhǔn)性與可靠性。 ① 建立設(shè)備檔案并制訂預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃,對關(guān)鍵設(shè)備如恒溫培養(yǎng)箱、PCR儀進(jìn)行每日運(yùn)行狀態(tài)記錄,定期清理過濾網(wǎng)、更換易損部件,防止因積塵或零件老化引發(fā)性能漂移[]。 ② 嚴(yán)格執(zhí)行校準(zhǔn)規(guī)程,依據(jù)設(shè)備使用頻率與精度要求確定校準(zhǔn)周期,如高精度移液器每月校準(zhǔn)一次,而培養(yǎng)箱溫度傳感器每季度需由第三方機(jī)構(gòu)源校準(zhǔn)。此外,需建立設(shè)備性能評估體系,通過標(biāo)準(zhǔn)菌株復(fù)蘇實(shí)驗(yàn)或?qū)φ諛悠窂?fù)測,驗(yàn)證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性,對重復(fù)性不達(dá)標(biāo)的設(shè)備及時停用檢修。 ③ 制訂設(shè)備更新替代規(guī)劃,優(yōu)先引進(jìn)自動化程度高、抗干擾能力強(qiáng)的檢測儀器,如全自動微生物鑒定系統(tǒng),以減少人為操作誤差并提升檢測效率。
2.4詳細(xì)規(guī)劃檢測分區(qū),嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)檢測環(huán)境
檢測機(jī)構(gòu)需通過實(shí)驗(yàn)室空間設(shè)計(jì)與環(huán)境監(jiān)控,最大限度地降低交叉污染風(fēng)險。 ① 依據(jù)生物安全等級與檢測流程劃分獨(dú)立功能區(qū),如樣品接收區(qū)、預(yù)處理區(qū)、無菌操作區(qū)及廢棄物處理區(qū),各區(qū)之間設(shè)置緩沖間并采用單向人流物流設(shè)計(jì),避免樣本或試劑逆向流動污染[]。 ② 安裝高效空氣過濾系統(tǒng)與壓差監(jiān)控裝置,確保無菌操作區(qū)保持正壓狀態(tài),防止外部氣溶膠侵入,同時在分子檢測區(qū)設(shè)置負(fù)壓環(huán)境,遏制擴(kuò)增產(chǎn)物擴(kuò)散。此外,還需部署溫濕度與潔凈度實(shí)時監(jiān)測終端,設(shè)定閾值報警功能,當(dāng)環(huán)境參數(shù)超出允許范圍時自動觸發(fā)調(diào)控設(shè)備,確保培養(yǎng)箱外環(huán)境與實(shí)驗(yàn)操作條件穩(wěn)定。
2.5依據(jù)實(shí)際檢測需求,合理選擇適宜檢測方法
檢測機(jī)構(gòu)需建立方法適用性評價體系,確保檢測技術(shù)精準(zhǔn)匹配目標(biāo)需求。 ① 結(jié)合食品基質(zhì)特性與目標(biāo)微生物生理狀態(tài)篩選方法,如高脂食品中微生物檢測需優(yōu)先選擇可消除脂質(zhì)干擾的增菌培養(yǎng)基,而針對受損菌,需聯(lián)合應(yīng)用熒光染色法與分子檢測技術(shù)提升檢出率。 ② 定期跟蹤國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)更新動態(tài),及時將等溫擴(kuò)增技術(shù)、微流控芯片等新型快速檢測方法納人方法庫,并通過比對實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其與傳統(tǒng)方法的一致性[8]。此外,還需開展方法干擾物耐受性測試,明確不同食品成分對檢測結(jié)果的潛在影響,必要時增加預(yù)處理步驟以去除抑制劑。 ③ 構(gòu)建多方法協(xié)同驗(yàn)證機(jī)制,對爭議性結(jié)果采用培養(yǎng)法、免疫學(xué)法及分子法并行檢測,通過結(jié)果互證提升結(jié)論的可靠性。
3結(jié)語
綜上所述,食品微生物檢測準(zhǔn)確性受樣品采集保存與預(yù)處理、檢測人員能力、設(shè)備狀況、環(huán)境條件及檢測方法選取等諸多因素綜合影響。規(guī)范樣品操作流程、強(qiáng)化人員專業(yè)素養(yǎng)、保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、嚴(yán)控檢測環(huán)境以及合理選用檢測方法,是提升檢測準(zhǔn)確性的關(guān)鍵控制要點(diǎn)。未來,隨著智能化檢測技術(shù)的快速發(fā)展和國際標(biāo)準(zhǔn)體系的深度融合,食品微生物檢測領(lǐng)域需進(jìn)一步推動技術(shù)方法的標(biāo)準(zhǔn)化革新,構(gòu)建覆蓋“從農(nóng)田到餐桌”的全鏈條質(zhì)量控制網(wǎng)絡(luò),以此強(qiáng)化食品安全風(fēng)險預(yù)警能力,為公眾健康構(gòu)筑更為堅(jiān)實(shí)的技術(shù)屏障。
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