食品工業(yè)中發(fā)酵食品微生物的具體應(yīng)用及安全檢驗(yàn)方法

摘 要：在食品工業(yè)中，發(fā)酵食品的獨(dú)特口感離不開微生物之間的協(xié)同作用，因此，微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵食品領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，但發(fā)酵食品在滿足人們口味需求的同時(shí)，其中一些有害微生物的超標(biāo)也會(huì)給人們的身體健康帶來嚴(yán)重威脅，因此食品工業(yè)中發(fā)酵食品微生物的安全檢驗(yàn)工作至關(guān)重要。本文通過深入研究微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的應(yīng)用，全面分析傳統(tǒng)發(fā)酵食品微生物檢驗(yàn)的具體內(nèi)容，系統(tǒng)性探尋食品工業(yè)中常用的發(fā)酵食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)方法，進(jìn)而為強(qiáng)化發(fā)酵食品微生物質(zhì)量控制、提升發(fā)酵食品安全質(zhì)量提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：食品工業(yè)；發(fā)酵食品；微生物檢驗(yàn)；檢驗(yàn)技術(shù)

Specific Application and Safety Inspection Method of Fermented Food Microorganism in Food Industry

YANG Kun

（Jingye （Qingdao） Biotechnology Co.， Ltd.， Qingdao 266111， China）

Abstract： In the food industry， the unique taste of fermented food cannot be separated from the synergy between microorganisms. Therefore， microorganisms are widely used in the field of traditional fermented food. However， while? fermented food meeting peoples taste needs， the excess of some harmful microorganisms will also bring serious threats to peoples health. Therefore， the safety inspection of fermented food microorganism is very important in food industry. Through in-depth study of the application of microorganisms in traditional fermented food， this paper comprehensively analyzes the specific content of microbial inspection of traditional fermented food， systematically explores the commonly used microbial inspection technology methods of fermented food in the food industry， so as to provide reference for strengthening microbial quality control of fermented food and improving the safety and quality of fermented food.

Keywords： food industry; fermented food; microbiological test; inspection technique

在食品工業(yè)當(dāng)中，傳統(tǒng)的發(fā)酵食品主要通過微生物作用進(jìn)行生產(chǎn)制取，其形成的獨(dú)特風(fēng)味和口感使得傳統(tǒng)發(fā)酵食品成為食品工業(yè)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要分支。由于發(fā)酵食品生產(chǎn)工藝主要依賴于微生物，在培養(yǎng)過程中對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求較高，一旦微生物培養(yǎng)過程中受到污染，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵食品中混入一些有害的代謝產(chǎn)物，或混入有害菌株，進(jìn)而影響發(fā)酵食品的安全質(zhì)量，給人們的身體健康帶來危害。為了切實(shí)提升發(fā)酵食品的安全質(zhì)量控制水平，確保發(fā)酵食品的安全發(fā)展，目前食品工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用了各種各樣的微生物檢驗(yàn)技術(shù)方法，為確保發(fā)酵食品微生物的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)精度提供了充足的技術(shù)保障。

1 食品工業(yè)中傳統(tǒng)發(fā)酵食品中微生物的基本概述

1.1 傳統(tǒng)發(fā)酵食品中微生物彼此之間的相互作用

微生物彼此之間的相互作用是食品工業(yè)當(dāng)中傳統(tǒng)發(fā)酵食品展現(xiàn)獨(dú)特口感的基礎(chǔ)，微生物由個(gè)體發(fā)展成為菌群，從而在食品中形成微生物系統(tǒng)，產(chǎn)生發(fā)酵作用，但這種微生物之間的相互作用不僅會(huì)給發(fā)酵食品帶來豐富的口感，一旦控制不佳，也會(huì)給發(fā)酵食品安全帶來負(fù)面影響。目前，傳統(tǒng)發(fā)酵食品中微生物彼此之間的相互作用主要展現(xiàn)出協(xié)同和拮抗兩個(gè)方面，如何有效摒棄拮抗作用，提升微生物發(fā)酵生產(chǎn)效率，改善微生物發(fā)酵食品安全成為目前傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)的主要課題[1]。

1.2 微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的具體應(yīng)用

1.2.1 乳制品

隨著人們對(duì)食品口味需求的多樣化發(fā)展，更多的微生物發(fā)酵工藝被應(yīng)用到發(fā)酵食品加工當(dāng)中，乳制品就是微生物應(yīng)用的一項(xiàng)重要領(lǐng)域。目前，應(yīng)用微生物對(duì)乳制品進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)的主要產(chǎn)品類型是酸奶，通過借助益生菌、乳酸菌和干酪乳桿菌等有益微生物對(duì)奶制品進(jìn)行發(fā)酵，可以生產(chǎn)出滿足人們不同味蕾的酸奶，隨著微生物發(fā)酵技術(shù)的不斷深入應(yīng)用，也逐步誕生出奶酪、酸性奶油、馬奶酒等發(fā)酵食品，微生物在其中扮演著至關(guān)重要的作用。

1.2.2 調(diào)味品

在我國悠久的發(fā)酵食品發(fā)展歷程當(dāng)中，有記錄最早應(yīng)用微生物進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)的就是調(diào)味品。人們?nèi)粘Ｉ钪信腼兪澄飼r(shí)常用的改善食物味道的增味劑，如醬油、食醋、味精、甜面醬等，均屬于應(yīng)用微生物進(jìn)行發(fā)酵的調(diào)味品。在味精的發(fā)酵工藝中，主要利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵，形成極具鮮味的谷氨酸，經(jīng)過不斷調(diào)制中和最終形成味精。甜面醬則是以面粉為主要發(fā)酵原材料，經(jīng)過高溫發(fā)酵工藝制得的一種醬狀的調(diào)味品。由此可見，微生物在調(diào)味品中經(jīng)過充分發(fā)酵能夠形成獨(dú)有的味道，給人們帶來不同的味覺享受[2]。

1.2.3 食品添加劑

隨著現(xiàn)代食品工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，微生物發(fā)酵技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到食品添加劑的生產(chǎn)當(dāng)中，為增添食品的口感發(fā)揮著重要的作用。例如，檸檬酸是現(xiàn)代食品工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種食品添加劑，使用檸檬酸能夠抑制細(xì)菌，提升酸度，延長食品有效期。檸檬酸的生產(chǎn)工藝中，通過微生物發(fā)酵可以將原材料中的淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，進(jìn)一步形成丙酮酸，然后在檸檬合成酶的催化下得到檸檬酸。食品添加劑在我國食品工業(yè)中扮演著十分重要的角色，但食品生產(chǎn)過程中必須重視食品添加劑的使用劑量，使用過量不僅會(huì)嚴(yán)重影響食品口感，也會(huì)給人們的身體健康帶來影響。

1.2.4 酒精飲料

酒精飲料也是微生物應(yīng)用的一項(xiàng)主要領(lǐng)域。在當(dāng)前的酒精飲料市場(chǎng)中，絕大多數(shù)酒類產(chǎn)品是通過微生物發(fā)酵工藝生產(chǎn)的。例如，作為我國特產(chǎn)的酒類產(chǎn)品類型，米酒的釀制過程主要依靠微生物發(fā)酵技術(shù)，在原材料糯米中添加酒酵，經(jīng)過高溫發(fā)酵蒸餾，最終形成香甜醇厚的米酒。而白酒則是以大米為主要原材料，大米中的葡萄糖物質(zhì)通過微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化成為酒精，經(jīng)過高溫蒸餾提取最終制得較高濃度的酒精產(chǎn)品。

1.3 檢驗(yàn)技術(shù)在發(fā)酵食品微生物檢驗(yàn)中的作用

隨著微生物發(fā)酵技術(shù)在我國食品工業(yè)中的廣泛推廣和應(yīng)用，食品口味更加豐富，同時(shí)也帶來了一定程度的食品安全問題。由于生產(chǎn)管理過程存在疏忽，一些食品中混入對(duì)人體有害的微生物，會(huì)給人們的身體健康帶來巨大危害，食品安全問題的有效解決成為擺在食品工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展面前的一項(xiàng)重要課題。應(yīng)用和推廣現(xiàn)代化的食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)能夠更加精準(zhǔn)和快速地檢測(cè)出食品中的有害微生物，避免有害食品流通到市場(chǎng)當(dāng)中，確保食品市場(chǎng)的安全性[3]。同時(shí)，食品微生物檢驗(yàn)也能夠成為食品安全的判定依據(jù)，并為食品安全管理的事前預(yù)防、事中監(jiān)督以及事后追責(zé)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。

2 食品工業(yè)中傳統(tǒng)發(fā)酵食品微生物檢驗(yàn)的具體內(nèi)容

食品工業(yè)中傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)生的微生物污染主要是由細(xì)菌、霉菌、病毒、細(xì)菌毒素以及霉菌毒素造成的，食品原料在發(fā)酵、加工生產(chǎn)、包裝、存儲(chǔ)運(yùn)輸和銷售過程中都會(huì)存在被污染的風(fēng)險(xiǎn)，需要通過應(yīng)用相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)特定目標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行微生物檢驗(yàn)，進(jìn)而確保食品的安全性。

2.1 鑒定細(xì)菌總數(shù)

細(xì)菌總數(shù)是食品安全中重要的衡量指標(biāo)之一，與食品受污染的程度有關(guān)，細(xì)菌總數(shù)越多則食品的致病菌可能性就越大，因此，食品工業(yè)通常將細(xì)菌總數(shù)作為衡量食品受污染程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通常情況下，在鑒定細(xì)菌總數(shù)時(shí)，需要對(duì)食品樣本進(jìn)行特殊處理，并接種微生物于培養(yǎng)器皿中進(jìn)行觀察，菌落總數(shù)越多，表明食品被污染的程度也就越大。

對(duì)細(xì)菌總數(shù)進(jìn)行檢測(cè)能夠判斷食品中存在致病菌的可能性，但為了切實(shí)驗(yàn)證食品的安全性，還需要對(duì)致病菌進(jìn)行精細(xì)化檢測(cè)，確定致病菌的數(shù)量和種類，進(jìn)而判斷食品是否具有致病風(fēng)險(xiǎn)，以及可能導(dǎo)致的致病風(fēng)險(xiǎn)類型。

2.2 檢驗(yàn)酵母菌及霉菌總數(shù)

作為生活中較為常見的微生物，酵母菌及霉菌在發(fā)酵食品中應(yīng)用十分廣泛，在很大程度上豐富了食品的種類，但這兩種菌群也存在安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而帶來食品安全問題。例如，腐生型的酵母菌容易導(dǎo)致食品出現(xiàn)變質(zhì)，一些主要成分為淀粉的面包類食品，一旦滋生腐生型的酵母菌或者霉菌就會(huì)變質(zhì)，產(chǎn)生毒素，威脅人體健康。因此，在發(fā)酵食品的微生物檢測(cè)中必須要檢測(cè)酵母菌及霉菌種類及含量[4]。

2.3 檢驗(yàn)沙門氏菌

沙門氏菌種類龐雜，且廣泛存在于動(dòng)物體內(nèi)，人們一旦食用了感染沙門氏菌的動(dòng)物食品，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的食物中毒現(xiàn)象，因此，食品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和食品市場(chǎng)安全監(jiān)督管理部門對(duì)沙門氏菌的安全檢驗(yàn)需予以高度重視。

2.4 檢驗(yàn)大腸桿菌

大腸桿菌源自人類或其他動(dòng)物的腸道，廣泛存在于人類或其他動(dòng)物的排泄物中，是當(dāng)前我國食品工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中評(píng)價(jià)食品衛(wèi)生質(zhì)量的一項(xiàng)重要檢驗(yàn)指標(biāo)。大腸桿菌對(duì)人體健康能夠產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，利用安全檢測(cè)技術(shù)檢驗(yàn)大腸桿菌能夠確保食品的安全性，是證明食品具備市場(chǎng)合格性與流通性的重要憑證。

2.5 檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌

與大腸桿菌類似，金黃色葡萄球菌也是廣泛存在于人體或者動(dòng)物腸道內(nèi)的大腸菌群，且金黃色葡萄球菌還廣泛存在于水和空氣當(dāng)中，食物接觸金黃色葡萄球菌便會(huì)變質(zhì)，產(chǎn)生腸毒素，這種具備耐高溫性的腸毒素很難通過高溫烹飪進(jìn)行清除，人們一旦誤食被金黃色葡萄球菌污染過的食物，會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的中毒反應(yīng)，因此，微生物檢驗(yàn)中，對(duì)發(fā)酵食品中金黃色葡萄球菌進(jìn)行檢驗(yàn)十分必要[5]。

3 食品工業(yè)中常用的發(fā)酵食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)方法

食品工業(yè)中的發(fā)酵食品主要通過微生物協(xié)同作用獲得，發(fā)酵工藝中使用的微生物本身就十分廣泛，因此，發(fā)酵食品在生產(chǎn)過程中微生物的菌群形成相對(duì)復(fù)雜，很難得到有效控制，極易受到污染，導(dǎo)致發(fā)酵食品中產(chǎn)生有害的代謝產(chǎn)物。因此，結(jié)合食品檢驗(yàn)檢疫工作的相關(guān)需求，在進(jìn)行發(fā)酵食品微生物的檢驗(yàn)時(shí)，需要采用特異性較強(qiáng)且靈敏度較高的檢測(cè)技術(shù)方法，且要具備精準(zhǔn)性和高效性的特征。

3.1 酶聯(lián)免疫吸附法

酶聯(lián)免疫吸附法（Enzyme Linked Immuno Sorbed Assay，ELISA）是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用較為廣泛的微生物檢測(cè)方法之一。該種檢測(cè)技術(shù)的主要工作原理是將有特異性抗原抗體的復(fù)合物與有活性的酶相結(jié)合，根據(jù)反應(yīng)后底物的顯色反應(yīng)來判斷檢測(cè)食品中的微生物含量。在黃曲霉毒素的檢驗(yàn)過程中，應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法能夠有效解決傳統(tǒng)薄層層析法操作復(fù)雜的弊端，在降低外部因素對(duì)檢驗(yàn)過程干擾的同時(shí)，極大地提升了黃曲霉毒素的檢測(cè)精度，同時(shí)也具備較高水平的靈敏度和檢測(cè)效率。

3.2 核酸探針法

核酸探針技術(shù)基于核苷酸堿基順序互補(bǔ)的基本原理，用具備特異基因的探針標(biāo)記已知的DNA片段，使其與被檢測(cè)的微生物堿基序列相結(jié)合，之后再將其與樣品進(jìn)行核酸雜交，進(jìn)而檢測(cè)出微生物的病原菌種類。核酸探針技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于其特異性，能夠在絕大部分情況下精準(zhǔn)地檢測(cè)出特定菌群的主要遺傳物質(zhì)，并不受非檢菌群的干擾，對(duì)目標(biāo)菌群檢測(cè)具有極強(qiáng)的針對(duì)性[6]。

3.3 電阻抗技術(shù)

電阻抗微生物檢測(cè)技術(shù)是20世紀(jì)70年代初期誕生的新型技術(shù)，該技術(shù)的基本原理主要是依照微生物在培養(yǎng)基中代謝活動(dòng)的不同，通過電阻法對(duì)微生物進(jìn)行鑒定，由于不同種類微生物的電導(dǎo)性會(huì)隨著其代謝活動(dòng)的改變而改變，依照這一原理，細(xì)菌在放入培養(yǎng)皿進(jìn)行處理之后，其生長和繁殖會(huì)帶來培養(yǎng)基中電活性成分的變化，電導(dǎo)率也會(huì)隨之變化，而電導(dǎo)率的變化曲線與培養(yǎng)皿中菌群的生長曲線存在相應(yīng)的聯(lián)系，因此，檢驗(yàn)人員可以通過判斷電導(dǎo)率曲線分析菌量的多少，同時(shí)區(qū)分出不同的菌群類別。

3.4 流式細(xì)胞技術(shù)

流式細(xì)胞技術(shù)是一種集激光技術(shù)、流式理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的微生物檢測(cè)技術(shù)，是目前先進(jìn)的細(xì)胞定量分析技術(shù)之一。該微生物檢測(cè)技術(shù)能夠從單個(gè)細(xì)胞的功能水平上進(jìn)行定量分析，還能夠同時(shí)對(duì)上萬個(gè)細(xì)胞進(jìn)行高速分析，具有精度高、速度快、準(zhǔn)確性高的特性。流式細(xì)胞技術(shù)不僅能夠有效分析出發(fā)酵食品微生物的類型，還能夠根據(jù)細(xì)胞電荷的不同計(jì)算出死細(xì)胞與活細(xì)胞的比值，進(jìn)而推算出食品殺菌效果。此外，流式細(xì)胞技術(shù)還能夠檢測(cè)出發(fā)酵食品所攜帶病原菌或有益菌的含量等，在食品檢驗(yàn)行業(yè)中有十分廣闊的發(fā)展前景[7]。

3.5 免疫磁性微球技術(shù)

免疫磁性微球也稱為免疫磁珠，是一種表面結(jié)合有單克隆抗體的磁性微球，基于抗原抗體結(jié)合的磁響應(yīng)性和特異性，可以利用磁性微球?qū)δ繕?biāo)細(xì)菌進(jìn)行捕獲。免疫磁性微球技術(shù)在發(fā)酵食品微生物檢測(cè)中具有極廣的應(yīng)用范圍，無論是如志賀菌類的少見菌種，還是如大腸桿菌的常見菌種，磁性微球與其結(jié)合均能夠形成“微生物-抗體-磁珠”的復(fù)合物，進(jìn)而幫助食品檢測(cè)人員分離與富集不同微生物菌群。

3.6 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)是當(dāng)前我國食品工業(yè)中發(fā)酵食品進(jìn)行微生物快速檢測(cè)的必要手段，其快捷、準(zhǔn)確的檢測(cè)特性深受食品檢測(cè)行業(yè)的認(rèn)可。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是一種用于放大擴(kuò)增特定DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，可以被視為一種生物體外的特殊DNA復(fù)制。在傳統(tǒng)的發(fā)酵食品微生物檢測(cè)當(dāng)中，檢測(cè)人員最大的工作量就是對(duì)食品中的菌群進(jìn)行分離鑒定，微生物的分離本身就具有一定的困難性，對(duì)分離后的樣本進(jìn)行培養(yǎng)則更加困難。應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)配合基因測(cè)序和凝膠電泳等技術(shù)，能夠迅速準(zhǔn)確地確定菌群的DNA序列信息并實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增，縮短檢測(cè)時(shí)間的同時(shí)極大地提升檢測(cè)效率和質(zhì)量。

4 結(jié)語

食品工業(yè)中的發(fā)酵食品微生物應(yīng)用是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，受諸多因素影響具有較高的不確定性，在當(dāng)前我國不斷強(qiáng)化食品安全建設(shè)的背景下，深入研究發(fā)酵食品微生物衛(wèi)生檢驗(yàn)方法，提升食品工業(yè)微生物發(fā)酵食品的生產(chǎn)質(zhì)量對(duì)實(shí)現(xiàn)食品安全生產(chǎn)有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文結(jié)合微生物在傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的具體應(yīng)用，以及食品工業(yè)中傳統(tǒng)發(fā)酵食品微生物檢驗(yàn)的具體內(nèi)容，深入分析酶聯(lián)免疫吸附法、核酸探針法技術(shù)等食品工業(yè)中常用的發(fā)酵食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)方法，為推動(dòng)微生物發(fā)酵食品安全穩(wěn)定發(fā)展、提升食品質(zhì)量安全提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

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作者簡介：楊坤（1976—），男，滿族，黑龍江齊齊哈爾人，本科，工程師。研究方向：發(fā)酵類食品營養(yǎng)。