食品加工中產(chǎn)毒真菌的檢測(cè)與防治策略

Abstract： Mycotoxin contamination in food processing is an important problem that threatens food safety and human health， and its root cause lies in the reproduction and metabolism of toxin-producing fungi in raw materials， processing environment， storage and transportation. Based on the analysis of the pollution sources of toxin-producing fungi and the actual food production， this paper systematically discusses the applicability of microbial detection technology and the practical path of prevention and control strategies， and proposes a comprehensive solution based on the whole chain risk management and control， so as to provide technical reference for the precise prevention and control of mycotoxins in the food industry.

Keywords： food processing; toxin-producing fungi; microbial detection; control strategy

真菌毒素是由曲霉屬（Aspergillus）、青霉屬（Penicillium）等產(chǎn)毒真菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，具有強(qiáng)毒性和蓄積性，易通過污染谷物、堅(jiān)果、乳制品等食品危害人體健康。在食品加工過程中產(chǎn)毒真菌的潛伏性污染常因原料篩選不嚴(yán)、環(huán)境控制失當(dāng)或工藝參數(shù)偏差而加劇。傳統(tǒng)依賴終端產(chǎn)品抽檢的被動(dòng)模式已難以滿足現(xiàn)代食品工業(yè)對(duì)安全性的高要求，需通過源頭控制、過程監(jiān)測(cè)與綜合防治策略的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)真菌毒素風(fēng)險(xiǎn)的全流程管理。

1 食品加工中產(chǎn)毒真菌的污染源解析

原料初始污染是食品加工中真菌毒素污染的首要環(huán)節(jié)，主要發(fā)生在農(nóng)產(chǎn)品的種植、采收及儲(chǔ)存階段[1]。田間真菌如黃曲霉、鐮刀菌等在適宜的環(huán)境條件下會(huì)迅速繁殖并侵染農(nóng)作物，導(dǎo)致原料攜帶大量真菌孢子或菌絲體。加工環(huán)境是食品生產(chǎn)過程中真菌污染的重要傳播途徑。食品工廠的潮濕區(qū)域如清洗車間、發(fā)酵車間，若通風(fēng)不足或清潔不徹底，霉菌孢子可經(jīng)空氣流動(dòng)擴(kuò)散至生產(chǎn)線，在設(shè)備縫隙或管道內(nèi)形成生物膜，導(dǎo)致交叉污染 [2]。加工設(shè)備和工藝參數(shù)的不當(dāng)使用也會(huì)成為真菌污染的潛在來(lái)源。加工設(shè)備表面殘留的有機(jī)質(zhì)如糖分、淀粉為真菌增殖提供營(yíng)養(yǎng)，尤其是在設(shè)備縫隙、管道接口等難以清潔的部位容易形成生物膜，成為真菌滋生的溫床。

2 產(chǎn)毒真菌的快速檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

2.1 傳統(tǒng)培養(yǎng)法的優(yōu)化

傳統(tǒng)培養(yǎng)法是基于選擇性培養(yǎng)基的菌落計(jì)數(shù)法，雖然耗時(shí)較長(zhǎng)，但通過自動(dòng)化菌落成像分析可有效提升檢測(cè)效率，適用于原料入廠篩查及環(huán)境監(jiān)控。例如在谷物加工中，采用 PDA（馬鈴薯葡萄糖瓊脂）培養(yǎng)基結(jié)合自動(dòng)菌落計(jì)數(shù)儀，可在 24～48h 快速評(píng)估原料中真菌污染水平[3]。這種方法通過培養(yǎng)真菌并計(jì)數(shù)菌落數(shù)量直觀反映樣品中真菌的污染程度。此外，通過優(yōu)化培養(yǎng)基配方，如添加抗生素抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，可進(jìn)一步提高檢測(cè)的特異性。

2.2 分子生物學(xué)技術(shù)的適配性

分子生物學(xué)技術(shù)特別是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR），因其高靈敏度和特異性，在產(chǎn)毒真菌檢測(cè)中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。PCR技術(shù)通過特異性識(shí)別產(chǎn)毒基因如黃曲霉毒素合成基因簇，能在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確檢測(cè)出樣品中是否存在產(chǎn)毒真菌 [4]。例如，實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 技術(shù)可在 2h 內(nèi)檢測(cè)出樣品中黃曲霉菌的存在，并定量評(píng)估其污染水平。

2.3 免疫學(xué)方法的場(chǎng)景創(chuàng)新

免疫學(xué)方法，如酶聯(lián)免疫吸附法（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）和側(cè)流層析試紙條，因操作簡(jiǎn)便、靈敏度高，在液態(tài)或半固態(tài)樣品中表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì) [5]。ELISA 通過抗原 - 抗體特異性結(jié)合的原理，可以快速檢測(cè)樣品中的真菌毒素。例如，ELISA 試劑盒可在 30min 內(nèi)檢測(cè)出花生醬中黃曲霉毒素 B₁ 的含量，滿足快速篩查需求。側(cè)流層析試紙則更適合現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)，通過顏色變化直觀顯示檢測(cè)結(jié)果。例如，在乳制品加工中，側(cè)流層析試紙條可用于原料奶中黃曲霉毒素 M₁ 的快速篩查，能有效確保原料安全。

2.4 光譜與成像技術(shù)的潛力

光譜與成像技術(shù)如近紅外光譜（Near-InfraredSpectroscopy，NIR）和 高 光 譜 成 像（HyperspectralImaging，HSI），通過特征光譜識(shí)別霉變區(qū)域，已在堅(jiān)果分選、谷物篩檢等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)非破壞性在線檢測(cè)。近紅外光譜技術(shù)通過分析樣品的光譜特征可快速識(shí)別霉變顆粒[6]。例如，在花生加工中，近紅外光譜儀可實(shí)時(shí)檢測(cè)花生中的黃曲霉毒素污染并將其自動(dòng)剔除。高光譜成像技術(shù)則結(jié)合光譜分析和圖像處理，能更精確地識(shí)別霉變區(qū)域 [7]。

3 產(chǎn)毒真菌的多元化防治策略

3.1 預(yù)防性控制措施

預(yù)防性控制措施是食品加工中防控真菌毒素污染的首要環(huán)節(jié)，原料作為食品加工的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接決定最終產(chǎn)品的安全性，因此在原料入場(chǎng)前要采取嚴(yán)格的篩選和預(yù)處理措施[8]。色選機(jī)和比重篩等物理分選設(shè)備在此過程中發(fā)揮著重要作用[9]。例如，在花生、玉米等易感原料的加工中，色選機(jī)通過光學(xué)識(shí)別技術(shù)能夠精準(zhǔn)剔除霉變、蟲蛀或破損的顆粒，從而顯著降低黃曲霉毒素的初始污染水平[10]。此外，結(jié)合臭氧或紫外線預(yù)處理技術(shù)可以進(jìn)一步降低原料表面的真菌載菌量。臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，可有效殺滅真菌孢子，而紫外線則通過破壞真菌的 DNA 結(jié)構(gòu)抑制其繁殖 [11]。例如，在谷物儲(chǔ)存前，采用臭氧熏蒸處理可以減少倉(cāng)儲(chǔ)期間的霉菌污染，從而為后續(xù)加工環(huán)節(jié)提供更安全的原料。除原料預(yù)處理，加工環(huán)境的衛(wèi)生管理也是預(yù)防性控制措施的重要組成部分 [12]。食品加工車間尤其潮濕區(qū)域是真菌污染的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，所以要通過環(huán)境調(diào)控措施降低污染風(fēng)險(xiǎn)。車間濕度應(yīng)控制在 60% 以下，可通過除濕系統(tǒng)或通風(fēng)實(shí)現(xiàn)。定期使用食品級(jí)防霉劑處理車間表面，防止真菌生物膜形成 [13]。定期對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行徹底清潔，特別是難以觸及的部位，以降低真菌污染風(fēng)險(xiǎn)。此外，制訂并執(zhí)行嚴(yán)格的設(shè)備清潔規(guī)程是預(yù)防真菌污染的關(guān)鍵。

3.2 生物競(jìng)爭(zhēng)抑制技術(shù)

生物競(jìng)爭(zhēng)抑制技術(shù)運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理，通過不產(chǎn)毒的微生物或天然抗菌物質(zhì)來(lái)抑制產(chǎn)毒真菌的生長(zhǎng)，此技術(shù)以其綠色、安全、可持續(xù)性而備受矚目[14]，可有效降低真菌毒素的污染風(fēng)險(xiǎn)，減少化學(xué)防腐劑的使用，滿足現(xiàn)代食品工業(yè)對(duì)健康和環(huán)保的雙重需求 [15]。該技術(shù)的核心在于微生物間的相互作用和對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)，這種競(jìng)爭(zhēng)能夠抑制真菌的生長(zhǎng)[16]。例如，乳酸菌和酵母菌通過分泌物質(zhì)改變環(huán)境的 pH 值或直接抑制真菌的代謝，從而減少黃曲霉毒素的生成。殼聚糖、溶菌酶、植物提取物等天然物質(zhì)在食品加工中的應(yīng)用較為廣泛，如殼聚糖涂層用于果蔬的保鮮，溶菌酶用于延長(zhǎng)乳制品的保質(zhì)期，肉桂提取物和茶樹油則用于烘焙食品和食品包裝 [17]。它們通過不同的機(jī)制來(lái)抑制真菌的繁殖，例如殼聚糖能夠破壞細(xì)胞壁，溶菌酶則會(huì)水解細(xì)胞壁中的幾丁質(zhì)，而植物提取物（肉桂醛、茶樹油、丁香酚）則能破壞細(xì)胞膜或干擾代謝。生物競(jìng)爭(zhēng)抑制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其環(huán)境友好性和可持續(xù)性，不會(huì)對(duì)人體健康造成危害，也不會(huì)在環(huán)境中積累 [18]。

3.3 物理阻斷手段

物理阻斷技術(shù)通過改變環(huán)境條件或設(shè)置屏障來(lái)抑制真菌的生長(zhǎng)，從而降低食品中真菌毒素的污染風(fēng)險(xiǎn)。這些方法操作簡(jiǎn)便、無(wú)化學(xué)殘留、安全性高，適用于多種食品加工環(huán)境 [19]。改性氣氛技術(shù)是食品包裝中常用的一種物理阻斷方法，通過充入高濃度的二氧化碳或低濃度的氧氣來(lái)抑制真菌的活性。例如，高濃度的二氧化碳可以延緩堅(jiān)果類食品中霉菌的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)其保質(zhì)期。防霉涂層包裝膜含有防霉劑，如納他霉素或植物提取物，可形成一層保護(hù)屏障，有效抑制真菌的定植和繁殖。例如，在奶酪和熟食制品的包裝中使用含有納他霉素的防霉涂層膜，可以降低霉菌污染的風(fēng)險(xiǎn)。物理阻斷技術(shù)還包括對(duì)加工環(huán)境的控制，如安裝紫外線殺菌燈和定期使用高溫蒸汽清洗設(shè)備，殺滅霉菌孢子，防止生物膜的形成。

3.4 化學(xué)防控的合規(guī)性實(shí)踐

化學(xué)防控在食品加工中扮演著至關(guān)重要的角色，是防止產(chǎn)毒真菌污染的關(guān)鍵策略，主要依賴化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行抑制或消滅真菌，從而降低毒素帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。在使用化學(xué)防腐劑，如丙酸鹽和山梨酸鉀時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)，保障食品的品質(zhì)和消費(fèi)者的健康 [20]。以丙酸鈣為例，其在烘焙食品中的應(yīng)用可以有效抑制霉菌和酵母菌的生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。然而，化學(xué)防腐劑的使用必須限制在安全劑量范圍內(nèi)，防止有害殘留物超標(biāo)。食品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立嚴(yán)格的殘留監(jiān)控體系，定期對(duì)原料和成品進(jìn)行檢測(cè)，使化學(xué)防腐劑的殘留量符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。此外，企業(yè)還應(yīng)密切關(guān)注國(guó)際法規(guī)的變動(dòng)，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)流程和產(chǎn)品配方，保證產(chǎn)品能夠滿足國(guó)際貿(mào)易的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

食品加工中真菌毒素的防控需要突破單一技術(shù)局限，構(gòu)建從“田間到餐桌”的全鏈條防控網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)的研究應(yīng)聚焦于快速檢測(cè)技術(shù)的工業(yè)化適配、綠色防控劑的開發(fā)及智能化監(jiān)控系統(tǒng)的集成應(yīng)用，通過技術(shù)創(chuàng)新與管理升級(jí)雙重驅(qū)動(dòng)，為食品行業(yè)構(gòu)筑更堅(jiān)實(shí)的安全屏障。

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