食品中微生物检测技术及其发展趋势

摘 要：食品是人们生活中的重要组成部分，其质量和安全对公共健康至关重要。然而，食品中微生物污染一直是食品安全领域的重要问题。微生物包括细菌、真菌、病毒等，可以在食品生产、储存和加工过程中引发食源性疾病，对消费者的健康构成威胁。因此，为确保食品的安全和质量，监管机构和食品生产商积极探索新型检测技术。基于此，本文深入研究了食品中的微生物检测技术，并探讨了食品检测技术发展的最新趋势，为相关人员提供参考。

关键词：食品；微生物；检测技术；发展趋势

Microbial Detection Technology in Food and Its Development Trend

GUO Ziwei， ZHANG Nianjie， GUO Hanghong， YANG Yang

（Yanbian State Product Quality Inspection Institute， Yanbian 133000， China）

Abstract： Food is an important component of human life， and its quality and safety are crucial to public health. However， microbial contamination in food has always been an important issue in the field of food safety. Microorganisms include bacteria， fungi， viruses， etc. They can cause foodborne diseases during food production， storage， and processing， posing a threat to consumer health. Therefore， in order to ensure the safety and quality of food， regulatory agencies and food manufacturers are actively exploring new testing technologies. Based on this， this article delves into the microbiological detection technology in food and explores the latest trends in the development of food detection technology， providing reference for relevant personnel.

Keywords： food; microorganisms; detection technology; development trends

食品中微生物的数量和种类可以对食品安全产生重大影响。食品中的微生物可以分为有益和有害两类。有益的微生物如益生菌可以改善食品的口感和品质，而有害的微生物如沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等可能引发食源性疾病，威胁人体健康。因此，检测和控制食品中的微生物非常重要。食品安全法规和标准规定了食品中微生物的限量要求，以确保食品的安全性和质量。不合格的微生物水平可能导致食品腐败、食品中毒事件，甚至损害食品生产企业的声誉。因此，食品生产企业应采用先进的微生物检测技术来确保其产品符合法规和标准的要求。

1 食品中微生物检测技术

1.1 PCR检测法

PCR检测法是一种分子生物学技术，已广泛应用于食品中微生物检测领域。PCR技术的原理是基于DNA复制，在反复扩增特定DNA序列的基础上，可以快速、准确地检测和鉴定食品中的微生物。PCR检测法的应用范围非常广泛，包括食品安全、质量控制、疫情监测和科研领域。

PCR检测法在食品微生物检测中的应用包括以下4方面。①食源追踪。PCR技术可以用于快速追踪食品中的微生物污染源。例如，当发生食品中毒事件时，PCR可以用于确定致病微生物的来源，帮助食品安全监管部门快速采取控制措施，减少食源性疾病的传播。②检测致病微生物。PCR可用于检测多种致病微生物，如大肠杆菌、沙门氏菌、枯草芽孢杆菌等，这对于食品安全的监测和质量控制非常重要。③快速检测。PCR技术具有高度的灵敏度和特异性，可以在相对短的时间内获得准确的检测结果，这对于食品生产过程中的快速检测至关重要，有助于降低生产环节的延误和损失。④检测非致病性微生物。除了致病性微生物，PCR还可用于检测食品中的其他微生物，如酵母等，对于食品质量控制和保质期的管理也很重要[1]。

1.2 免疫检测方法

免疫检测方法是食品微生物检测领域中的重要技术，这一方法基于免疫学原理，通过检测食品中的抗原或抗体来确定微生物的存在或数量。免疫检测方法包括多种技术，如酶联免疫吸附测定法（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）、免疫荧光、免疫层析等，这些方法在食品安全和质量控制方面发挥着关键作用[2]。

1.2.1 食品中致病微生物检测

（1）沙门氏菌检测。沙门氏菌是一种常见的食源性致病微生物，被感染了沙门氏菌的人或带菌者的粪便污染的食品会使人发生食物中毒。免疫检测方法可以通过检测沙门氏菌特定抗原来确定其是否存在。其中，ELISA技术广泛用于沙门氏菌检测，具有高度的敏感性和特异性。在食品生产中，定期的沙门氏菌检测有助于确保产品的安全性。

（2）大肠杆菌检测。大肠杆菌是常见的食源性致病微生物之一，多在肉类、乳品、生蔬菜、海鲜等食物中出现，特别是O157：H7菌株。通过ELISA等技术，食品生产者可以快速准确地确定产品是否受到污染，常用来检测肉制品、奶制品等易受大肠杆菌污染的食品。

1.2.2 食品腐败微生物检测

（1）霉菌检测。食品中的霉菌可以引起食品变质，产生有害物质，如黄曲霉毒素。免疫检测方法可用于检测食品中的霉菌抗原，帮助生产者及时发现食品腐败问题，防止不良食品进入市场。免疫荧光和免疫层析技术在这方面应用较多。

（2）酵母检测。食品中的酵母有助于食品发酵，改善食品的质地和口感。然而，某些酵母菌株也可能导致食品变质。免疫检测方法可用于检测食品中的酵母抗原，以评估食品的质量和安全性，这对于面包、酒类和发酵食品的生产至关重要。

免疫检测方法在食品微生物检测中的应用具有诸多优点。①其具有高度的特异性，可以精确识别不同微生物的抗原，减少出错率。②这些方法通常具有较低的检测限，可以检测微生物的微量存在。③免疫检测方法通常能够提供相对较短的检测时间，有助于生产企业快速采取措施，确保产品的安全性。

1.3 质谱鉴定法

质谱鉴定法是食品微生物检测领域中的一项重要技术，主要基于质谱分析原理来鉴定和分析食品样品中的微生物。质谱鉴定法在食品安全和食品质量控制方面发挥着关键作用。例如，质谱鉴定法可用于快速鉴定食品中的微生物，包括细菌、真菌和病毒等。通过分析微生物的蛋白质和代谢产物的质谱特征，可以确定其种类和亚种，从而迅速鉴别微生物。在食源追踪方面，质谱鉴定法可以用于确定微生物的来源。当出现食源性疫情或食品中微生物污染问题时，通过对微生物样品的质谱分析，可以追踪其来源，帮助食品安全监管部门采取针对性的控制措施。此外，质谱鉴定法还可以用于检测微生物对抗生素的抗性，这对于监测抗生素滥用和抗生素耐药性的问题非常重要[3]。

2 食品中微生物检测技术的发展趋势

2.1 多元化、高通量的检测手段

食品微生物检测技术的发展逐渐多元化。在过去，食品中微生物检测主要依赖传统的培养方法，这些方法通常只能检测特定类型的微生物，并且需要较长的时间来获得检测结果。然而，随着科学技术的不断进步，现代食品微生物检测技术已经朝着多元化的方向发展，能够更全面地满足食品安全检测需求。多元化的检测方法包括分子生物学技术，如聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）、实时荧光PCR、核酸杂交技术等，这些方法可以检测多种微生物，包括细菌、真菌、病毒等，应用广泛。此外，利用生物芯片技术可以一次性检测多种微生物，这进一步提高了检测效率。因此，多元化的检测方法使食品安全监测更加全面，可以更好地应对潜在的微生物污染问题。

高通量检测是指一次性处理大量样本并快速生成数据的能力，这一趋势的发展在食品检测领域具有重要意义，因为食品生产通常需要处理大量的样品。高通量检测技术可以更快速地完成大规模食品微生物检测，从而加大了对食品安全监测的力度。高通量检测方法通常基于自动化仪器和高效的样品制备技术。例如，自动化PCR系统可以一次性处理多个样品，并在短时间内生成大量数据。此外，微流体技术的应用也可以实现高通量的检测，通过微小的流体通道和自动化的操控系统，可以同时处理多个样品，这些技术的应用不仅提高了检测效率，还减少了人为误差的可能性。除了高通量的检测手段，还有一些新兴技术如人工智能和深度学习等，这些技术可以帮助相关人员分析大量的检测数据，快速准确地鉴定微生物，甚至预测潜在的食品安全风险。通过结合高通量检测和人工智能技术，食品微生物检测可以得到更高效、更准确的结果。

2.2 智能化、自动化的检测系统

食品中微生物检测技术的发展趋势是智能化。智能化的检测系统结合了先进的硬件和软件技术，以提高食品中微生物的检测效率和准确性，这一趋势对于确保食品安全至关重要，因为它可以减少人为误差，提供实时的监测和决策支持。

智能化、自动化的检测系统使用传感器等设备，可以对食品样品进行自动分析和检测，这些传感器可以获取微生物的生长、代谢产物、蛋白质等信息，然后将数据传输到计算机系统进行分析。通过智能算法，系统可以快速识别食品中是否存在微生物污染，并确定其类型和数量，这一自动化过程大大缩短了人工处理样品的时间，同时也降低了实验误差的风险。同时，智能化、自动化的检测系统还可以实现远程监测和实时警报，这对于大规模食品生产和分销非常重要。生产线上的智能传感器可以监测微生物污染的风险，一旦检测到异常情况，系统可以立即向操作员发送警报，从而及时采取措施，缩短食品污染的可能性[4]。此外，这些系统可以生成实时数据，帮助食品生产商更好地管理生产过程，确保产品质量。

智能化、自动化的检测系统将数据分析和人工智能技术相结合。通过更新和升级，系统可以不断优化检测过程，并提高准确性。智能算法还可以识别微生物的抗生素抗性，有助于防范潜在的公共卫生威胁。此外，智能化、自动化的检测系统还能够与云计算和大数据分析相结合，这意味着食品生产商可以将检测数据上传到云端，与其他生产环节的数据进行整合和分析，这有助于建立更全面的食品安全监控系统，同时也促进了食品产业的数字化转型。

2.3 个性化、定制化的检测服务

个性化和定制化的检测服务是食品微生物检测技术的发展方向，这一趋势反映了不同行业和用户的特定需求，以更好地满足不同食品安全挑战的需要。

（1）在食品产业中，不同食品类型和生产过程可能面临不同的微生物污染风险。因此，个性化、定制化的检测服务可以根据食品生产商的产品类型和生产环境特点，定制适用的检测方法，这有助于更准确地评估潜在的食品安全风险。例如，生鲜食品的检测需求与经过加工的食品不同，因此可以根据需求定制相应的检测方案[5]。

（2）个性化、定制化的检测服务还可以针对不同地理区域和法规要求进行调整。不同国家和地区有不同的食品安全标准和法规，因此，需要根据其市场的要求进行相应的检测。定制化的检测服务可以为跨国食品企业提供支持，以确保他们的产品符合当地法规和标准，这种定制化服务可以涵盖微生物检测的各个方面，包括检测方法、采样计划、数据报告等。

（3）个性化、定制化的检测服务还可以满足特定行业的需求。不同行业有不同的食品安全关注点。例如，餐饮业可能更关注食品中病原微生物的检测，而食品生产业可能更关注食品的保存期限。因此，检测服务可以根据不同行业的需求进行定制，以提供最有针对性的解决方案。

（4）个性化、定制化的检测服务可以适应个体消费者的需求。消费者对于食品安全问题的关注不断增加，个体可能有特殊的食品偏好和需求，如无乳制品、无麸质或无坚果食品。个性化的检测服务可以帮助食品生产商验证他们的产品是否满足这些特殊要求，以确保消费者的安全和满意度。

3 结语

总而言之，随着食品行业的不断发展和食品供应链的全球化，食品安全和质量问题成为备受关注的话题。在此背景下，微生物检测技术在食品检验中的应用变得至关重要。在微生物检测过程中，只有通过不断创新和发展，才能更好地应对食品安全和质量方面的挑战，为消费者提供更加可靠的食品，同时也为食品生产者和监管机构提供更好的检测技术来确保食品的安全性。未来，食品安全监测和检测技术将不断进步，以满足不断增长的需求，并为食品行业的可持续发展提供更多支持。

参考文献

[1]张梦瑶.浅析食品检验中的微生物检测技术[J].品牌与标准化，2023（6）：63-65.

[2]王旭.食品微生物快速检测技术的现状分析及应用[J].食品工程，2023（3）：4-6.

[3]冯琦，王婷，杨利，等.试析食品检验中的微生物标准化检测技术[J].中国标准化，2023（16）：154-157.

[4]卢宁.微生物检测技术在食品安全中的应用研究[J].中国食品，2023（16）：99-101.

[5]李伟华，邵小艳.食品安全检测中的微生物检测技术及其发展趋势[J].中国食品工业，2021（14）：62-63.