食品微生物檢測(cè)技術(shù)及其質(zhì)量控制的重要性

鐘婷婷

摘 要：食品微生物檢測(cè)技術(shù)及其質(zhì)量控制是確保食品安全的重要手段。本文闡述了微生物污染對(duì)食品安全的影響，介紹了目前常用的食品微生物檢測(cè)技術(shù)，包括傳統(tǒng)培養(yǎng)方法、分子生物學(xué)方法和光譜學(xué)方法，討論了質(zhì)量控制在微生物檢測(cè)過程中的重要性，并詳細(xì)闡述了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管理體系的建立與實(shí)施。該研究對(duì)構(gòu)建可持續(xù)、健康和安全的食品供應(yīng)鏈具有重要意義，為保障消費(fèi)者身體健康提供科學(xué)支持。

關(guān)鍵詞：食品；微生物檢測(cè)；質(zhì)量控制

The Importance of Food Microbial Detection Technology and Its Quality Control

ZHONG Tingting

（Guangdong Province Shanwei City Quality Measurement Supervision and Testing Institute Guangdong Province， Shanwei 516600， China）

Abstract： Food microbiological detection technology and its quality control is an important means to ensure food safety. The article expounds the influence of microbial pollution on food safety， and introduces the current commonly used food microbiological detection technology， including traditional culture methods， molecular biology methods and spectroscopy methods. The importance of quality control in the microbial detection process is discussed， and the establishment and implementation of quality standards and quality management system are elaborated in detail. This research is important for building a sustainable， healthy and safe food supply chain and providing scientific support to ensure the health of consumers.

Keywords： food; microbiological detection; quality control

食品安全一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，而微生物污染是食品安全問題的主要原因之一。為了確保食品安全，食品微生物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)量控制尤為重要。利用微生物檢測(cè)技術(shù)能夠迅速、準(zhǔn)確地檢測(cè)食品中的微生物污染情況，并及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，從源頭上保障消費(fèi)者的身體健康。在如今食品微生物檢測(cè)要求越來(lái)越高的背景下，對(duì)相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行探究具有重要意義。

1 微生物污染對(duì)食品安全的影響

微生物包括細(xì)菌、霉菌、病毒等，廣泛存在于自然界中。有害微生物污染食品后，會(huì)影響食品質(zhì)量。例如，霉菌會(huì)導(dǎo)致面包、果蔬等食品發(fā)霉，而細(xì)菌則會(huì)引發(fā)肉類、海鮮等食品產(chǎn)生異味。某些微生物可以在食品中繁殖并釋放有毒物質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致人們食用后出現(xiàn)食物中毒。常見的微生物如沙門氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌等都可能引發(fā)人體消化系統(tǒng)不適甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

2 常見的食品微生物檢測(cè)技術(shù)及方法

2.1 傳統(tǒng)培養(yǎng)法

傳統(tǒng)培養(yǎng)法是一種常用的食品微生物檢測(cè)技術(shù)，其原理是將食品樣品接種于含有適宜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基上，并提供適宜的環(huán)境條件使微生物能夠生長(zhǎng)和繁殖，通過觀察培養(yǎng)基上出現(xiàn)的生長(zhǎng)菌落，并進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定和計(jì)數(shù)來(lái)確定食品中存在的微生物類型和數(shù)量[1]。在具體的應(yīng)用中，傳統(tǒng)培養(yǎng)法引申出多種具體檢測(cè)方法，如表面計(jì)數(shù)法主要是將液態(tài)或半固態(tài)的食品樣品均勻地涂布在含有特定培養(yǎng)基的瓊脂平板上，并進(jìn)行培育，最終根據(jù)瓊脂平板表面上形成的菌落數(shù)量來(lái)估計(jì)原始樣品中微生物的個(gè)數(shù)。而液體恒溫共振分析法是將食品樣品加入含有適宜培養(yǎng)基的液體培養(yǎng)物中，并在恒溫?fù)u床等設(shè)備上恒溫?fù)u動(dòng)培養(yǎng)。搖動(dòng)過程中，微生物會(huì)在液體中懸浮并呈現(xiàn)一定的混濁度。

傳統(tǒng)培養(yǎng)法可以檢測(cè)多種不同類型的微生物，包括細(xì)菌、真菌等，同時(shí)可以提供詳細(xì)的菌落形態(tài)描述，進(jìn)而經(jīng)過進(jìn)一步分離純化完成鑒定。該方法成本低、操作簡(jiǎn)單。但是針對(duì)某些需求復(fù)雜或?qū)μ囟ōh(huán)境條件依賴較高的微生物，傳統(tǒng)培養(yǎng)法無(wú)法滿足相關(guān)檢測(cè)要求。同時(shí)，該方法需要較長(zhǎng)的培養(yǎng)時(shí)間，通常需要24～48 h或更長(zhǎng)時(shí)間才能得到結(jié)果。

2.2 分子生物學(xué)檢測(cè)方法

分子生物學(xué)檢測(cè)方法是一種基于生物分子的特異性識(shí)別和擴(kuò)增原理的微生物檢測(cè)技術(shù)，它通過檢測(cè)微生物基因組中的特定目標(biāo)序列來(lái)確定食品樣品中存在的微生物種類和數(shù)量，并能夠提供更快速、靈敏和準(zhǔn)確的結(jié)果。①聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）。PCR技術(shù)是最常用且廣泛應(yīng)用于食品微生物檢測(cè)領(lǐng)域的分子生物學(xué)方法之一，該方法利用酶體系在適當(dāng)溫度條件下，通過連續(xù)進(jìn)行3個(gè)步驟（變性、退火和延伸）來(lái)擴(kuò)增目標(biāo)DNA或RNA序列。其后可使用凝膠電泳等技術(shù)對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)和分析。②限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性方法（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）。該方法通過PCR擴(kuò)增目標(biāo)DNA片段后，使用限制性內(nèi)切酶切割生成不同長(zhǎng)度的DNA片段。因?yàn)椴煌瑯颖局械腄NA序列可能存在差異，所以在某些位置上限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致不同樣本之間產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的DNA片段。這些不同長(zhǎng)度的DNA片段可以通過凝膠電泳分離。通過比較不同樣本中生成的DNA片段長(zhǎng)度差異，可以推斷樣本之間是否存在遺傳差異。

分子生物學(xué)檢測(cè)方法可以檢測(cè)到極低濃度的微生物，并能夠識(shí)別多種微生物種類。同時(shí)，相較于傳統(tǒng)培養(yǎng)法，分子生物學(xué)檢測(cè)方法通常能夠在幾小時(shí)內(nèi)得到結(jié)果，檢測(cè)步驟較少，無(wú)須煩瑣的培養(yǎng)步驟。但是，這種方法也存在一定不足，比如需要特殊設(shè)備和試劑，購(gòu)買和維護(hù)成本較高。樣品提純、富集和純化等前處理步驟，對(duì)檢測(cè)流程管理及人員專業(yè)要求較高。

2.3 分子ATP生物發(fā)光法

分子ATP生物發(fā)光法是一種基于三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）的特異性檢測(cè)原理的微生物快速檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，被檢測(cè)樣品中如細(xì)菌、霉菌等微生物或其他生物細(xì)胞存在時(shí)，通常會(huì)含有ATP分子。在采用分子ATP生物發(fā)光法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，添加螢光素酶（Luciferase）和底物鞘氨醇（D-luciferin），當(dāng)螢光素酶與底物接觸并活化時(shí)，它會(huì)將底物D-luciferin和存在的ATP催化轉(zhuǎn)化為氧化的D-luciferin，同時(shí)釋放出大量的能量。這種能量釋放過程伴隨著典型的生物發(fā)光反應(yīng)，產(chǎn)生可見光。這個(gè)發(fā)光是即時(shí)且強(qiáng)烈的，并且與存在的ATP分子數(shù)量成正比[2]。使用光學(xué)儀器（如熒光分光光度計(jì)）來(lái)測(cè)量樣品中生成的發(fā)光強(qiáng)度，并將其與標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行比較，以確定樣品中存在的微生物數(shù)量。

分子ATP生物發(fā)光法可以檢測(cè)到低至數(shù)百個(gè)微生物細(xì)胞所釋放出的ATP，在短時(shí)間內(nèi)，測(cè)試結(jié)果可以反映微生物的活動(dòng)情況。另外，相較于其他方法，該方法不需要液體富集、提純或培養(yǎng)等復(fù)雜前處理。盡管該方法能夠快速確定食品樣品微生物污染程度，但無(wú)法明確識(shí)別具體的微生物類型。同時(shí)，存在于食品中的某些成分或化合物，如某些清潔劑、防腐劑等可能會(huì)對(duì)ATP酶催化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用，從而影響檢測(cè)結(jié)果。底物試劑中的ATP以及存在于環(huán)境中一些非微生物源的ATP也會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果發(fā)生。

3 食品微生物檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制的重要性

3.1 確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

嚴(yán)格做好質(zhì)量控制，通過設(shè)置合適的參照標(biāo)準(zhǔn)、方法驗(yàn)證和環(huán)境監(jiān)管等手段，有助于提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。正確的質(zhì)量控制過程能夠排除測(cè)試誤差或技術(shù)問題導(dǎo)致的不確定因素，以保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性[3]。

3.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了保證食品微生物檢測(cè)質(zhì)量，通常需要考慮實(shí)驗(yàn)操作中的影響因素，如環(huán)境條件、試劑、儀器設(shè)備等。同時(shí)，針對(duì)富集過程中的微生物生長(zhǎng)，可以優(yōu)化富集培養(yǎng)基的成分和溫度參數(shù)。通過調(diào)整富集時(shí)間和培養(yǎng)條件，可以最大限度地增加目標(biāo)微生物的數(shù)量，并提高檢測(cè)效率[4]。根據(jù)目標(biāo)微生物種類和檢測(cè)要求，選擇合適的檢測(cè)方法。例如，選擇PCR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)序列的快速、靈敏性檢測(cè)；而傳統(tǒng)培養(yǎng)方法則可以提供目標(biāo)微生物的可培養(yǎng)計(jì)數(shù)。權(quán)衡不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。另外，為有效控制檢測(cè)質(zhì)量，可以引入內(nèi)部質(zhì)量控制樣本（如陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照），以評(píng)估實(shí)驗(yàn)流程的準(zhǔn)確性和一致性。

3.3 提高檢測(cè)效率

在檢測(cè)過程中，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量控制措施可以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，避免對(duì)異常結(jié)果的重復(fù)試驗(yàn)，從而有助于提高工作效率，減少資源和時(shí)間的浪費(fèi)。同時(shí)，通過建立標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，并優(yōu)化樣品處理步驟，可以提高檢測(cè)效率。一致的流程可以節(jié)省時(shí)間，并使整個(gè)檢測(cè)過程更加高效。除此之外，質(zhì)量控制要求建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和質(zhì)量評(píng)估程序，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。通過監(jiān)測(cè)、審查和評(píng)估檢測(cè)結(jié)果，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，并采取糾正措施，減少數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的發(fā)生。

4 食品微生物檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)量控制策略

4.1 樣品采集與保存

嚴(yán)格確保樣品采集操作符合標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于避免外源性污染、確保檢測(cè)結(jié)果的代表性具有重要意義。對(duì)于特定微生物的檢測(cè)，還需根據(jù)其生存要求選擇適當(dāng)?shù)谋４鏃l件，以保持樣品在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中的穩(wěn)定性[5]。

4.2 樣品預(yù)處理

樣品預(yù)處理環(huán)節(jié)中，不僅需要消除如抑菌劑、離子等潛在干擾因素，還應(yīng)防止交叉感染。對(duì)于固體樣品，比如肉類、蔬菜、奶制品等，通常進(jìn)行切割、破碎或混合均勻。對(duì)于液體樣品，比如汁液、原料等，則需要適當(dāng)攪拌或搖動(dòng)，確保樣本中微生物分散均勻。在預(yù)處理過程中，應(yīng)注意保持操作臺(tái)衛(wèi)生無(wú)污染。

4.3 培養(yǎng)基選擇與準(zhǔn)備

在采用傳統(tǒng)培養(yǎng)法進(jìn)行食品微生物檢測(cè)時(shí)，培養(yǎng)基為微生物的生長(zhǎng)提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境。為了提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在培養(yǎng)基選擇上應(yīng)參照國(guó)家或地方標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，培養(yǎng)基配制也需要按照固定比例和程序進(jìn)行，并注意無(wú)菌操作以避免交叉污染。

4.4 合理設(shè)置對(duì)照組

設(shè)置好對(duì)照組，便于對(duì)樣品的實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。為此，在每個(gè)批次檢測(cè)中設(shè)置合適的陰性對(duì)照和陽(yáng)性對(duì)照樣品，以排除干擾因素的影響，提升方法的準(zhǔn)確性。同時(shí)，注意對(duì)對(duì)照樣本的保存和管理，確保其在整個(gè)檢測(cè)過程中不被污染。

4.5 儀器設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)

在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行必要的儀器校準(zhǔn)、清洗工作，保持儀器設(shè)備的良好狀態(tài)，正確使用并加強(qiáng)日常維護(hù)等，以保證儀器的正常運(yùn)行[6]。同時(shí)，操作人員需要熟悉儀器設(shè)備的使用方法，并按照操作手冊(cè)或標(biāo)準(zhǔn)操作程序進(jìn)行操作。例如，在PCR儀器中，涉及樣品裝載、反應(yīng)條件設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等方面都需要按照規(guī)定來(lái)進(jìn)行。并且，可以定期使用已知濃度或含量的質(zhì)量控制樣本來(lái)驗(yàn)證儀器的性能和準(zhǔn)確性。比如，針對(duì)光譜分析儀，使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定期校驗(yàn)可以確保儀器的準(zhǔn)確度和一致性。另外，要定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，如更換耗材、校準(zhǔn)儀器參數(shù)、清潔濾網(wǎng)等。例如，高效液相色譜（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）設(shè)備在每次使用后要沖洗系統(tǒng)，定期更換柱子，以確保分離效果和檢測(cè)信號(hào)穩(wěn)定。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，合理的質(zhì)量控制對(duì)于食品安全具有重要意義。良好的質(zhì)量控制能夠降低數(shù)據(jù)誤差，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提高效率，并降低檢測(cè)成本。同時(shí)，能提升人員的檢測(cè)能力，增強(qiáng)人們對(duì)食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可度。保障食品安全是現(xiàn)代社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要前提，因此在食品微生物檢測(cè)中應(yīng)更加重視質(zhì)量控制，并持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)相關(guān)流程，以確保檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。

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