關(guān)于阻抗法及其在食品檢測(cè)中應(yīng)用的探討

陳青葉

摘要：在食品檢測(cè)中，阻抗法是一種可以進(jìn)行快速檢查的方法，能夠把食品里面的大腸菌落、菌落的總數(shù)、酵母菌以及其他常規(guī)的微生物快速的檢測(cè)出來，為食品檢測(cè)的工作提供了很大的便利。伴隨著食品檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，阻抗法也取得了一定的完善，在食品病原菌的快速檢查工作中可以起到很大的作用。本文分析了阻抗法檢測(cè)微生物的原理，然后分析了其在食品檢測(cè)中的應(yīng)用，最后介紹了阻抗法的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：食品檢測(cè) 阻抗法 微生物 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TS207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2015）02-0024-01

所謂的阻抗是指，當(dāng)交流電在傳導(dǎo)的過程中遇到類似于生長(zhǎng)培養(yǎng)基的傳導(dǎo)材料時(shí)，受到的一種阻力。在阻抗控制技術(shù)的基礎(chǔ)上面發(fā)展的阻抗微生物學(xué)是通過電阻來檢測(cè)食品中微生物的一種方法。微生物在進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖的過程中，會(huì)把培養(yǎng)基里面存在的大分子蛋白質(zhì)、碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解，然后轉(zhuǎn)變成自己可以利用的小分子氨基酸、乳酸等，再進(jìn)行利用。阻抗法就是利用了微生物的這一特點(diǎn)，在發(fā)生上述過程的化學(xué)變化時(shí)，細(xì)菌培養(yǎng)基中的離子濃度會(huì)產(chǎn)生變化，阻抗隨之改變，然后通過相關(guān)的儀器來進(jìn)行測(cè)定，就能較為快速地檢測(cè)出食品中微生物的存在，并且能夠進(jìn)行定量地分析。

1 如何用阻抗法檢測(cè)微生物

微生物在生長(zhǎng)繁殖的過程中，會(huì)致使培養(yǎng)液中的電導(dǎo)特性產(chǎn)生變化，而阻抗法就是利用這一點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)的，這樣可以快速地對(duì)食品樣品中的微生物含量進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，培養(yǎng)基中電惰性的分子物質(zhì)會(huì)因?yàn)槲⑸锏男玛惔x轉(zhuǎn)化成微弱電活性的小分子物質(zhì)，這是一個(gè)把脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物大分子化合物轉(zhuǎn)化成乳酸鹽、氨基酸小分子然后吸收的過程。微生物不斷地新陳代謝，培養(yǎng)基里面的電活性物質(zhì)會(huì)得到一定的積攢，致使培養(yǎng)基的總體電阻性產(chǎn)生變化，電阻抗也會(huì)降低?，F(xiàn)如今，阻抗檢測(cè)法中已經(jīng)開始應(yīng)用免疫學(xué)原理了。我們利用阻抗法的特點(diǎn)，通過點(diǎn)擊表面阻抗的變化，以及阻抗免疫傳感器的特定技術(shù)，把微生物的抗體在電極的表面上進(jìn)行固定，再通過抗原抗體的免疫反應(yīng)來對(duì)微生物進(jìn)行捕獲。由于不同濃度的微生物相應(yīng)的阻抗也不一樣，所以我們可以實(shí)現(xiàn)病菌的定量判定。

2 在食品檢測(cè)中使用阻抗法

2.1 測(cè)定細(xì)菌的總數(shù)

估測(cè)食品中細(xì)菌的總數(shù)是食品檢測(cè)里面比較常見的阻抗法的應(yīng)用。在進(jìn)行阻抗法的定量之前，我們需要建立一定的標(biāo)準(zhǔn)曲線來作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，然后建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)法和阻抗法之間的參數(shù)關(guān)系?？傮w來看，基本上全部應(yīng)用都可以作為標(biāo)準(zhǔn)曲線，所以說阻抗法可以在各種各樣的食品細(xì)菌總數(shù)的檢測(cè)中應(yīng)用，其中鮮奶細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定里阻抗法的應(yīng)用最為廣泛。

2.2 監(jiān)測(cè)大腸菌群

食品中大腸菌群傳統(tǒng)的測(cè)量方法是MNP法，這種方法的缺點(diǎn)在于耗時(shí)較長(zhǎng)。到了二十世紀(jì)70年代末期，有科學(xué)家研究出了最早期的阻抗MPN技術(shù)測(cè)定法，用于肉類中大腸菌群的測(cè)定。測(cè)定時(shí)每個(gè)食品樣品只需要12孔，耗時(shí)時(shí)間縮短到20個(gè)小時(shí)，之后隨著科技的不斷發(fā)展，更先進(jìn)的阻抗法測(cè)量方法出現(xiàn)，在測(cè)量時(shí)樣品的孔數(shù)得到縮短，并且監(jiān)測(cè)的時(shí)間也隨之變短。

2.3 檢測(cè)乳酸菌

某公司通過對(duì)阻抗法進(jìn)行研究，發(fā)明了一種液體的產(chǎn)品，可以用于測(cè)定乳酸菌的數(shù)目，這種方式跟傳統(tǒng)的測(cè)定方法比較，我們可以明顯看出，阻抗法的測(cè)定和傳統(tǒng)平板測(cè)定使用的時(shí)間有很大的差距，隨著樣品濃度的提升，阻抗法測(cè)量使用的時(shí)間會(huì)隨之變短，而傳統(tǒng)的方式卻沒有這一性能。不過，因?yàn)榻⒌那€樣本過少，乳酸菌的菌數(shù)在高濃度范圍內(nèi)的測(cè)定結(jié)果還是存在一定的偏差。

3 阻抗法發(fā)展的新趨勢(shì)

3.1 阻抗免疫傳感器

現(xiàn)在我們所用的阻抗免疫傳感器，是利用了IME對(duì)點(diǎn)擊表面的阻抗變化的敏感程度高的優(yōu)勢(shì)，然后結(jié)合了免疫學(xué)原理以及阻抗法，在食品病原菌的檢測(cè)中可以進(jìn)行快速地檢測(cè)。這項(xiàng)儀器的具體操作流程是，把相關(guān)的病原微生物的抗體固定在電極表面上，然后通過抗原的免疫特性來捕捉不同的微生物，由于不同微生物的阻抗不同，所以說我們就能夠?qū)崿F(xiàn)病原菌的定量分析工作。到目前為止，阻抗免疫傳感器可以用來檢測(cè)食品里面存在的沙門氏菌、李斯特菌以及大腸桿菌等。

3.2 阻抗檢測(cè)中介電泳技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行阻抗法檢測(cè)的過程里面，不單單是免疫學(xué)原理和阻抗法的相互結(jié)合，我們還可以把介電泳技術(shù)融入進(jìn)來。在介電泳技術(shù)的作用下，被測(cè)微生物的電學(xué)特性會(huì)在儀器管道內(nèi)部得到富集，然后利用IME進(jìn)行相關(guān)的阻抗檢測(cè)工作。整套裝置里面是檢測(cè)池和流動(dòng)池組成的，通過這一技術(shù)，我們可以檢測(cè)牛肉里面的病原性大腸桿菌的數(shù)目。在儀器的流動(dòng)池內(nèi)部，有帶有磁性的大腸桿菌抗體存在，把樣品注入到流動(dòng)池中，就會(huì)在介電泳的作用下捕獲其中的大腸桿菌，并且其中的雜質(zhì)也會(huì)因?yàn)榻殡娏Φ淖饔孟疵摰?，從而完成了大腸桿菌的阻抗檢測(cè)工作。

3.3 微電極體系

隨著微加工技術(shù)的飛速進(jìn)步，相互交叉的微電極體系開始受到廣泛的關(guān)注，在阻抗微生物的檢查工作中得到了應(yīng)用。IME就是微加工技術(shù)的產(chǎn)品，它和普通的電極相差不大，也是由陽極和陰極組成的，但是其電極上還有指狀的電極，通過這些電機(jī)的相互交叉，產(chǎn)生了多個(gè)電機(jī)對(duì)。IME的特殊構(gòu)造致使其電流在電極的表面進(jìn)行分布，導(dǎo)致電機(jī)對(duì)于阻抗的敏感度上升，從而增加了IME檢測(cè)的靈敏度，在食品檢測(cè)中結(jié)合阻抗法運(yùn)用就可以達(dá)到快速檢測(cè)的效果。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代的食品檢測(cè)中阻抗法是非常重要的一類快速檢測(cè)方法，現(xiàn)在食品中類似于大腸桿菌、乳酸菌、沙門氏菌等微生物的檢測(cè)方法都是利用阻抗法進(jìn)行的，我們把實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的技術(shù)和阻抗法相互結(jié)合，就能實(shí)現(xiàn)微生物在線監(jiān)測(cè)的功能。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，阻抗法開始對(duì)抗菌劑、防腐劑以及殺蟲劑有了兼容性。在國外，阻抗法檢測(cè)已經(jīng)制造除了相應(yīng)的儀器，在食品的工廠中得到了廣泛的應(yīng)用，但是我國國內(nèi)還沒有該類產(chǎn)品的制造公司，所以說，我國應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)阻抗法的進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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