新技术在食品微生物检验检测中的应用

摘 要：近年来，新技术在食品微生物检验检测中的应用日益广泛，不仅提高了检测的准确性和灵敏度，还为食品安全提供了可靠的保障。因此，相关部门应重视新技术在食品微生物检验检测中的重要作用，应用基因检测技术、生物传感技术、免疫学检验检测技术以及高光谱图像技术等新技术，实现对食品中微生物的快速、准确检测，以此保障食品安全。

关键词：食品微生物；检验检测；应用

Application of New Technologies in Food Microbial Inspection and Testing

Abstract： In recent years， new technologies have been widely used in food microbial inspection and testing， which not only improves the accuracy and sensitivity of detection， but also provides a reliable guarantee for food safety. Therefore， relevant departments should pay attention to the important role of new technologies in the inspection and testing of food microorganisms， and apply new technologies such as gene detection technology， biosensing technology， immunological inspection and detection technology and hyperspectral image technology to achieve rapid and accurate detection of microorganisms in food， so as to ensure food safety.

Keywords： food microbiology; inspection and testing; application

随着科技的飞速发展，食品安全问题日益受到社会各界的广泛关注。食品微生物检验检测作为保障食品安全的重要环节，正不断迎来新技术的应用与革新。传统的微生物检验方法虽然具有一定的准确性，但存在耗时长、操作烦琐、易受外界环境影响等缺点[1]。而新技术的引入，显著提高了检验的效率和准确性，为食品安全提供了更可靠的保障。

1 食品微生物检验检测的相关概述

1.1 食品微生物检验检测的内容

食品微生物检验检测是保障食品安全的重要环节，其内容广泛，主要包括细菌总数、大肠菌群、致病菌、霉菌与酵母菌以及病毒等的检测。通过计数食品中的细菌总数，可以初步评估食品的卫生状况，这与食品的新鲜度和保存条件密切相关。大肠菌群主要包括埃希菌属、沙门菌属等，这些细菌主要存在于人、畜的肠道内，因此可以作为判断食品是否受到粪便污染的重要指标。此外，霉菌和酵母菌的检测同样重要，能够确保食品的质量和安全，防止食品变质和产生毒素，从而保障人体健康[2]。病毒如诺如病毒、轮状病毒等也可能通过食品传播，因此病毒检测也必不可少。

1.2 食品中微生物的特性

微生物具有繁殖能力强、生命周期短、对温度较为敏感等特性，这些特性使得食品在加工后极易受到微生物的污染。因此，食品经过加工后应立即进行微生物指标检测。此外，微生物在食品中分布密集，且不均一，即使在同一批次的食品中，也可能存在部分食品受到严重污染而部分食品相对安全的情况。这种不均匀的污染模式使得食品安全检测和控制变得更加困难。微生物种类繁多，主要包括细菌、真菌、病毒、原生动物和藻类等，它们形态各异，形成了一个庞大的生物类群。

2 新技术在食品微生物检验检测中的应用

2.1 基因检测技术

基因检测技术是目前较为先进和准确的检测手段之一。对食品中微生物的基因进行检测，可以确定其种类和数量，从而准确判断食品的微生物污染程度。与传统的培养方法相比，基因检测技术具有更高的准确性和灵敏度，能够快速、准确地检测出微生物的存在。常见的基因检测技术包括以下几种。①聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）。PCR技术是一种基于DNA复制的分子生物学技术，能够在短时间内对食品中的微生物进行快速检测。由于其具有准确性和实用性的特点，目前已被广泛应用于细菌、酵母菌、放线菌等的检验检测。②多重PCR检测技术。与常规PCR检测技术相比，该技术具有可插入大量引物的优点，在各种引物的组合中，可产生各种DNA片段。该技术具有操作简单、快速等优点，在临床上已得到很好的应用，但受到环境条件的制约，其灵敏度往往较低[3]。③核酸探针检测技术。核酸探针检测技术则是根据碱基配对的原理，将已知序列的DNA或RNA片段标记后作为探针，与待测样品中的DNA或RNA进行杂交，通过检测杂交信号来判断微生物的种类和数量。这种技术操作简便、灵敏度高，是食品微生物检验检测中的有力工具。

2.2 电阻抗法检测技术

电阻抗法检测技术是一种基于微生物在培养基中生长导致培养基阻抗变化的原理来进行检测的技术，主要用于嗜热链球菌、沙门氏菌以及大肠杆菌等的检测。其基本原理是细菌在培养基内生长过程中，会将培养基中的惰性物质代谢为具有电活性的小分子物质，这些物质能够增加培养基的导电性，从而使培养基的阻抗产生变化。电阻抗法检测技术正是利用这一原理，通过监测培养基的电阻抗变化来反映细菌的生长特性，从而检测出相应的细菌[4]。该技术在食品微生物检验检测中的应用较为广泛，如检测食品中的菌落总数。菌落总数是衡量食品微生物污染程度的重要指标之一。传统的菌落总数检测方法通常耗时较长，而电阻抗法则能显著缩短检测时间。将食品样品接种到含有特定营养物质的培养基中，利用电阻抗法监测培养基电阻抗的变化，可以快速得到样品中的菌落总数。这种方法特别适用于货架期较短的食品，如乳制品、肉类和鱼类等。

2.3 生物传感技术

生物传感技术是近年来兴起的一项新的食品微生物检验检测方法，其更多地被认为是一种仪器，而非一种技术。基本检测原理是将酶、抗体、抗原、DNA等经特定方式作用于待测物上，从而生成光、热等相应信号，再经信号变换器传递、放大、输出，从而得到相应的检测数据[5]。生物传感技术具有操作简便、快速、高特异性和高灵敏度等优点，但同时也具有稳定性差、使用寿命短等不足。当前，食品微生物检验检测工作中，生物传感技术的应用有助于实现对农药残留成分的快速、准确分析，对于促进农业产业的发展具有重要的意义。

2.4 免疫学检验检测技术

在众多的食品微生物检验检测方法中，免疫学检验检测技术具有不可忽视的作用。免疫学检验检测技术的检测效果在很大程度上依赖于食品中的微生物产生的各种特殊基因，其通过利用抗原与抗体的特定反应，结合先进的现代检测技术，即可完成对目标微生物的检测。在免疫学检验检测技术中，以免疫磁性球法为代表的技术一直备受关注。该技术既有自身的免疫学特性，又具备固化物特性，二者结合，可以实现对食品中微生物的快捷、精确检验。此外，免疫荧光技术也是一种重要的免疫学检验检测技术。免疫荧光技术利用荧光色素标记抗原或抗体，通过荧光显微镜观察抗原抗体结合后产生的荧光信号，从而实现对微生物的检测。该技术具有操作简便、结果直观、灵敏度高等优点，常用于检测食品中的病原菌，如大肠杆菌、沙门氏菌等。通过荧光显微镜观察，可以准确地判断食品中是否存在目标微生物。

2.5 生物芯片技术

生物芯片技术是一种适用于食品微生物检验的高新检测技术，起源于20世纪90年代，是一种集分子生物技术、免疫学、计算机和微加工技术等于一体的微量分析技术。其原理是通过缩微技术，将多种生物大分子以特定的方式结合在一起，形成密集的2D分子排列，然后将其与靶分子进行混合，通过相应的检测装置对其进行识别，从而实现对目标分子的定量检测。这种方法由于采用硅材料作为固态载体，制作工艺类似于电脑芯片，因而被称为“生物芯片”。根据所用生物材料的特性在芯片上进行封装，可以分为基因芯片、多糖芯片、蛋白质芯片和神经细胞芯片等。其中，生物芯片具有简便、高效、快速和自动化等优势，可以用于检测食品中微生物的耐药性基因，为食品安全风险评估和抗生素使用策略的制定提供科学依据。微流控芯片作为生物芯片技术的一种重要分支，以其高通量、高效率、易操作的特点，在食品微生物检验检测中展现出独特的优势。微流控芯片通过集成采样、预处理、分离富集、反应和检测等多个操作单元于一个芯片上，实现了样品的高通量分析。在食品微生物检验检测中，微流控芯片可以用于检测多种食源性致病菌，如霍乱弧菌、沙门氏菌、志贺氏菌等。通过设计特定的反应池，微流控芯片可以在短时间内完成样品的预处理、扩增和检测等步骤，大大提高检测效率。

2.6 高光谱图像技术

高光谱成像技术是一种通过采集物体在连续、窄波段范围内的光谱信息，并结合其二维几何空间信息，形成高光谱分辨率图像的技术。在食品微生物检验检测中，高光谱成像技术主要通过分析食品样品的光谱信息差异来识别微生物的存在和种类。微生物在光谱上具有特定的吸收、反射和散射特性，这些特性与其种类、数量及生理状态密切相关。利用高光谱成像技术，可以获取食品样品在不同波长下的光谱曲线，并通过对比分析，识别出微生物的特征光谱，从而实现对微生物的精确检测。以肉类食品为例，肉类是微生物污染的高风险食品之一。传统检测方法往往需要对样品进行长时间的培养和观察，而高光谱成像技术则可以在短时间内实现对肉类样品中微生物的快速检测。对肉类样品进行高光谱扫描，可以获取其表面的光谱信息，并通过与已知微生物的光谱数据库进行比对，快速识别出样品中是否存在微生物污染以及污染的种类。

3 新技术在食品微生物检验检测中的应用展望

3.1 人工智能技术的深度融合与应用

人工智能技术的快速发展为食品微生物检验检测带来了前所未有的机遇。未来，人工智能技术将与食品微生物检测技术深度融合，实现更高效、更智能的检测与管理。利用搭载人工智能系统的检测设备，可以实现自动化采样、自动化检测、自动化数据分析等，大大提高检测的效率和准确性。此外，人工智能技术还将为食品安全监管提供智能化支持，通过数据分析与预测，提前发现潜在风险，及时采取措施，确保食品安全。

3.2 多模态检测技术的融合与创新

多模态检测技术是指将多种检测技术相结合，实现对食品中微生物的全面检测。未来，随着各种新技术的不断涌现，多模态检测技术将得到进一步发展。通过结合基因检测技术、生物传感技术、光谱技术等多种手段，可以实现对食品中微生物的全方位、多层次检测，提高检测的准确性和可靠性。同时，多模态检测技术还将与人工智能技术相结合，通过大数据分析实现智能决策，为食品安全监管提供更加科学、有效的支持。

4 结语

综上所述，新技术在食品微生物检验检测中的应用，为食品安全提供了更可靠、更高效的保障。相关部门应重视食品微生物检验检测技术，引进先进的设备，提高各监测环节的规范性，培养具有创新精神和实践经验的高层次人才，以此提高新技术的检测性能。未来，人工智能技术等将与食品微生物检测技术深度融合，实现更高效、更智能的检测，为食品安全监管提供更加科学、有效的支持。

参考文献

[1]朱群.新技术在食品微生物检验检测中的应用[J].现代食品，2018（11）：105-107.

[2]彭姝.基于新技术在食品微生物检验检测中的应用分析[J].现代食品，2021，27（1）：124-126.

[3]逄大正.新技术在食品微生物检验检测中的应用分析[J].现代食品，2021，27（4）：148-149.

[4]冀鹏.新技术在食品微生物检验检测中的应用研究[J].食品界，2021（1）：92.

[5]黄林杰，娄艳，聂玉婷，等.微生物检测技术在食品检验中的应用进展[J].中国食品工业，2022（16）：72-75.