微生物检测技术在食品安全检验中的运用研究

作者: 李广珍

摘 要:随着科技的进步,微生物检测技术在食品安全检验中的应用日益广泛,成为保障食品安全的重要手段。传统的微生物检测方法通常需要较长时间,并且存在一定的操作复杂性,而新兴的分子生物学技术以及快速检测技术的出现,大幅缩短了检测周期,提高了检测的灵敏度和特异性。基于此,本文简要分析微生物检测技术在食品安全检验中的重要性,并对微生物检测技术的要点及其在食品安全检验中的实践应用进行了深入探讨。

关键词:微生物检测技术;食品安全检验;免疫酶检测

Research on the Application of Microbial Detection Technology in Food Safety Inspection

LI Guangzhen

(Fei County Center for Disease Control and Prevention, Linyi 273400, China)

Abstract: With the progress of science and technology, the application of microbial detection technology in food safety inspection is increasingly extensive, and it has become an important means to ensure food safety. Traditional microbial detection methods usually take a long time and have a certain complexity of operation, but the emergence of new molecular biology technologies and rapid detection technology has greatly shortened the detection cycle and improved the sensitivity and specificity of detection. Based on this, this paper briefly analyzes the importance of microbial detection technology in food safety inspection, and deeply discusses the key points of microbial detection technology and its practical application in food safety inspection.

Keywords: microorganism detection technology; food safety inspection; immune enzyme detection

近年来,全球范围内的食品安全事故频发,使食品安全问题受到人们的广泛关注。微生物污染是导致食品安全问题的主要因素,各类有害微生物如细菌、病毒、真菌等,往往会造成严重的食品中毒事件,影响消费者的健康,甚至威胁公共安全。因此,建立高效、准确的微生物检测体系,对食品生产及流通各环节进行严格检测显得尤为重要。

1 微生物检测技术在食品安全检验中的重要性

1.1 保障人体健康

食品中的病原性微生物,如细菌、病毒及寄生虫等,往往是导致食源性疾病的主要因素,如沙门氏菌、大肠杆菌及李斯特菌等微生物,都会引发严重的食物中毒,症状包括腹泻、呕吐及恶心等,严重的病例甚至还会导致生命危险。在此背景下,运用先进的微生物检测技术,可以快速准确地识别食品中可能存在的病原微生物,及时发现潜在的卫生隐患,提高食品生产和加工过程中的质量控制能力,保护消费者的健康权益[1]。在原材料采购、生产加工、流通和消费等环节,微生物检测都在保障食品安全方面发挥着至关重要的作用。企业可通过定期的微生物检测,及时调整生产和加工工艺,确保产品符合国家食品安全标准。同时,这些检测数据也能为企业的质量管理体系提供重要的支持,帮助企业在市场竞争中占据有利地位。

1.2 提高食品安全监管效率

随着科技的进步,食品安全问题愈发受到公众的关注。特别是在全球化进程加速的背景下,食品生产、加工与流通链条变得日益复杂,食品安全隐患也随之增加。传统的微生物检测方法,通常需要几天的培养和检测,检测周期较长,难以满足快速检测的需求;现代的微生物检测技术则利用高效的免疫反应原理,能够在短时间内完成样本的检测,如利用自动酶联荧光免疫分析系统,在检测冻肉中沙门氏菌时,仅需几个小时即可得到结果。此外,微生物检测技术还能减少食品安全操作中的人为因素,传统检测方法往往受到操作人员技能、环境条件等因素的影响,可能导致结果误差较大,而现代化的自动化检测系统的应用,能够有效减少人为干扰,确保实验过程的标准化与结果的规范性,确保各个环节的食品安全都能得到严格把控。

2 食品安全检验中微生物检测技术要点

2.1 免疫酶检测技术

免疫酶检测技术的核心在于抗体与抗原的特异性结合,这一过程涉及将酶与抗体或抗原结合,形成酶标抗体或酶标抗原。当复合物与食品样本中的目标微生物接触时,若样本中存在沙门氏菌、大肠杆菌等病原体,复合物便会与其结合。在检测过程中,添加酶的底物会刺激一系列的化学反应,底物与酶相互作用后会生成可被测量的产物,通常表现为颜色变化,通过观察这种颜色的变化,可以判断样本中是否存在目标微生物。当前,免疫酶检测技术已被广泛应用于各种食品中,尤其是肉类、乳制品及水产品等易受微生物污染的食品。

2.2 聚合酶链式反应技术

聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术是一种广泛应用于分子生物学和遗传学研究的重要工具。其主要通过设计特异性引物,在DNA聚合酶的催化下,实现对目标DNA片段的高效扩增。在食品安全检测领域中,该技术可以对食品中微生物DNA进行快速检测,还可以识别潜在的致病菌,确保食品的安全性[2]。PCR技术因其高灵敏度和快速反应特性,成为食品微生物检测的首选方法。传统的微生物培养技术往往耗时较长,而PCR技术可以在数小时内完成检测,提高检测效率,且PCR技术还可以扩增特定的DNA序列,即使在极低浓度的微生物DNA样本中也能检测到,灵敏度较好。在食品微生物检测中,针对致病菌特定基因序列的引物设计至关重要。例如,针对沙门氏菌或副溶血弧菌特有的基因序列设计相应的引物,以确保在扩增过程中仅特异性地扩增目标DNA,避免其他非目标DNA的干扰。随着PCR技术的不断发展,各种优化方法相继出现。例如,康俊杰等[3]建立基于非洲猪瘟病毒和副溶血弧菌特异性引物的双重荧光定量PCR检测方法,该方法不仅可以同时检测两种不同致病菌的存在,还能大幅度缩短检测时间,提高检测的准确性和可靠性。除了双重荧光定量PCR,实时定量PCR技术的引入更是为微生物检测提供了新的可能,其主要是利用荧光探针实时监测PCR扩增的过程,在扩增的同时进行定量分析,大幅提升检测的灵敏度和特异性,即使在复杂的食品基质中也可以监测到微生物的存在。

2.3 基因探针技术

基因探针技术的核心是利用特异性核酸序列作为探针,使其与目标微生物的DNA或RNA序列进行特异性结合。通过提取待检测食品样本中的核酸,将带有荧光或放射性标记的特异性DNA或RNA探针加入样本中,促进其与目标微生物的核酸序列结合,再通过检测探针信号的强度来判断目标微生物是否存在,以此大幅缩短检测时间,简化操作步骤,减少人为误差。相较传统的微生物培养方法,基因探针技术具有显著优势。许多致病性微生物在培养过程中生长缓慢,甚至可能无法在实验室条件下培养出来,导致检测结果延迟。而基因探针技术允许直接检测微生物的遗传物质,无须依赖培养过程,可以实现快速检测。研究表明,基因探针可以在几个小时内提供结果,而传统培养方法可能需要数天或数周的时间。这有助于食品行业及监管机构迅速采取应对措施,降低食品安全风险。

2.4 生物芯片技术

生物芯片技术可以将无数个微型生物探针固定在固体基底上,以此实现对样品中微生物的快速识别和定量分析,具有检测通量高的优势。相较于传统检测方法,生物芯片技术可以在单个检测过程中同时检测多种微生物,如在同一时间内对食品样品中的沙门氏菌、大肠杆菌O157:H7、李斯特菌等多种病原微生物进行检测,显著提高检测效率,尤其是在面临大规模食品安全问题时,其能快速做出反应,及时发现潜在风险。同时,生物芯片技术在样本处理和试剂消耗方面也具有明显优势,其在检测过程中所需的样本量及试剂消耗极低。此外,传统检测方法往往需要几小时甚至几天才能得到结果,而生物芯片的检测一般在几个小时内便能完成,且结果准确可靠,可以满足市场对食品快速检测的需求。例如,基因芯片技术可以快速鉴定食品样品中的病原体,如沙门氏菌等;蛋白质芯片能够用于检测金黄色葡萄球菌肠毒素等食品中可能存在的有害物质。这有助于为食品企业及监管部门提供全面的风险评估依据,帮助他们进行科学和有效的决策,保障消费者的健康和安全。

3 微生物检测技术在食品安全检验中的实践应用

3.1 原料检测

原料在采集、存储和运输过程中极易受到微生物的污染,这不仅会影响食品的质量和安全,还可能对消费者的身体健康构成威胁。因此,有关部门应充分利用微生物检测技术的优势,全面分析原料中各类微生物的类型和数量,包括有益菌和病原性微生物。在原料采购阶段,对农产品的安全性进行有效把关,确保进入生产环节的每一批原料都符合安全标准。在猪肉速冻原料的检测中,李媛媛[4]发现添加新型食品防腐剂可以有效抑制金黄色葡萄球菌的生长,通过菌落计数和生长曲线测定等方法,明确不同浓度防腐剂的抑菌效果,为食品加工企业选择合适的防腐剂提供科学依据。

3.2 生产环境监控

生产环境的卫生条件直接影响到食品的微生物质量,因此加强生产环境的监控对于保障食品安全至关重要。微生物的来源多样,包括空气、水源、设备和人员等。为了确保食品的安全性和合格性,必须对生产环境中的微生物进行定期检测和监控。食品生产车间的通风系统是微生物传播的主要通道,当通风不良或过滤系统失效时,空气中可能会滋生大量微生物,这会直接对产品造成污染。因此,在乳制品等对微生物敏感的食品生产中,企业要对生产环境中的沉降菌、浮游菌及尘埃粒子进行监测,若空气中的微生物水平超过标准阈值,企业应迅速采取措施,如增强通风、定期清洁过滤设备等,以控制和减少微生物的传播。此外,设备表面和生产环境中的材料也是微生物滋生的温床,设备在使用过程中,可能因清洗不彻底或材料本身的特性而积聚微生物,因此企业应定期对设备表面进行全面检测,了解设备是否存在微生物污染,及时修复和清洗设备,确保其符合卫生标准。

3.3 特定微生物检测

沙门氏菌、大肠杆菌等病原微生物不仅会对人类健康构成威胁,且其在食品链中的传播可能导致大规模的食品安全事件。目前,应用PCR技术可以在短时间内扩增微生物DNA,提高检测的灵敏度和特异性,可以检测到极低含量的病原体,且只需要简单的预处理步骤就能实现从样品到结果的快速转化。例如,在肉类、乳制品和蔬菜的检测过程中,通过使用特定引物,PCR能快速识别大肠杆菌等致病性微生物,并在数小时内提供结果,以便生产者及时采取相应的处理措施。同时,免疫学检测方法也是一种可靠的检测手段,该方法依赖于抗体与抗原的特异性相互作用,通过酶联免疫吸附试验等技术,识别和定量食品中的特定微生物。朱炳华[5]将PCR技术与免疫磁珠技术相结合,通过磁珠捕获和富集样品中的目标病原体,再利用PCR技术进行快速检测。这种组合方法不仅有效缩短了检测时间,且灵敏度高,可以实现在复杂的食品基质中准确检测大肠杆菌的含量。

4 结语

微生物检测技术在食品安全检验中的应用具有重要的现实意义和广阔的前景。新兴检测技术如免疫酶、PCR、生物传感器等正逐步取代传统方法,为食品产业链条中的各个环节提供强有力的技术支持。同时,这些技术的创新也让微生物的快速检测成为可能,以便及时发现和处理食品污染问题,有效降低食品安全事故的发生率。

参考文献

[1]李婷.微生物检测技术在食品检验中的应用[J].食品界,2024(11):121-123.

[2]张宜文,赵海波,吴红,等.数字PCR在食品安全检测中的应用研究进展[J].分析测试学报,2020,39(5):672-680.

[3]康俊杰,王秋悦,吴晨雨,等.2种食源性致病菌多重荧光PCR检测方法的建立[J].食品科技,2024,49(3):351-356.

[4]李媛媛.速冻食品猪肉原料中金黄色葡萄球菌天然抑菌剂的选择及优化[D].郑州:河南农业大学,2024.

[5]朱炳华.食品微生物检验中大肠杆菌的快速检测方法研究[J].现代食品,2024(2):196-198.

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