近年來，世界各國發(fā)現(xiàn)的食品微生物中毒病例數(shù)量逐年增加，已經(jīng)對人們的健康造成了嚴(yán)重的威脅。對此，相關(guān)部門需要進(jìn)一步研發(fā)微生物檢測技術(shù)，盡可能地防止食品微生物污染。在此背景下，有必要加大食品檢驗(yàn)力度，合理應(yīng)用微生物檢測技術(shù)，滿足對食品檢驗(yàn)中微生物檢測日益增長的需求。隨著時(shí)間的推移，微生物檢測技術(shù)逐步發(fā)展，檢測設(shè)備越來越先進(jìn)，檢測技術(shù)的靈敏度和特異性越來越高。本文介紹了食品中微生物的危害，探討常用的微生物檢測技術(shù)，并分析食品檢驗(yàn)中微生物檢測技術(shù)的新進(jìn)展。

食品質(zhì)量和安全是影響人類健康的重要因素，食品中微生物含量超標(biāo)將直接威脅人們的生命和健康。從各種檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，食品生產(chǎn)過程中存在許多微生物和細(xì)菌污染，傳統(tǒng)的食品檢驗(yàn)方法難以快速檢測工業(yè)食品中的所有微生物，必須對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，以提高食品檢驗(yàn)中微生物檢測技術(shù)的應(yīng)用效率和質(zhì)量。在這種背景下，各種微生物檢測技術(shù)不斷涌現(xiàn)，不僅提高了檢測效率，而且提高了食品安全性。

1.食品檢驗(yàn)與微生物檢測技術(shù)概述

食品檢驗(yàn)是指對可能影響食品品質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)或者生物因素進(jìn)行定量或者定性檢測，以確保食品的安全。由此可見，食品檢驗(yàn)對促進(jìn)食品工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展具有積極影響，不僅關(guān)系到公眾健康，而且與市場監(jiān)督密切相關(guān)。如果食品檢驗(yàn)過程不規(guī)范，將直接影響食品安全。

微生物檢測技術(shù)是食品檢驗(yàn)的重要組成部分，無論是植物性食品還是動(dòng)物性食品，都可以采用微生物檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。在現(xiàn)代食品檢驗(yàn)領(lǐng)域，微生物檢測技術(shù)已成為不可或缺的技術(shù)工具。

2.微生物檢測技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的重要性

微生物檢測技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用可以有效預(yù)防食物中毒。食源性中毒是指一些有害細(xì)菌在食物中繁殖，如果有人吃了有細(xì)菌的食物，這些有害細(xì)菌就會(huì)在宿主體內(nèi)繁殖，從而引起宿主的腸道疾病，如惡心、胃腹瀉、結(jié)腸雜音，導(dǎo)致宿主身體逐漸虛弱，甚至由于細(xì)菌代謝產(chǎn)生的廢物，宿主也會(huì)出現(xiàn)各種細(xì)菌感染。例如，金黃色葡萄球菌代謝引起的中毒會(huì)引起頭痛、神經(jīng)麻痹等與釋放的細(xì)菌和毒素種類有關(guān)的癥狀，嚴(yán)重的食源性中毒會(huì)直接導(dǎo)致死亡。可見，微生物檢測是保障食品安全的重要一環(huán)，也是評估食品是否具有營養(yǎng)價(jià)值的基本方式，對食品工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。導(dǎo)致食物變質(zhì)的微生物有很多，如真菌、細(xì)菌、病毒等，細(xì)菌引起食物變質(zhì)的概率相對較高。致病菌和腐敗菌在受污染食品微生物的組成中占有很大比例。腐敗菌實(shí)際上并不具有致病性，但腐敗菌在生長發(fā)育過程中會(huì)分解和破壞食品中的各種成分，并在此基礎(chǔ)上加速食品會(huì)的腐敗，使食品中出現(xiàn)一定量的有害物質(zhì)，最終會(huì)對人體健康產(chǎn)生不利影響。由于不同食品中微生物的來源不同，導(dǎo)致食物變質(zhì)的微生物也不同。比如，人畜共患傳染病中的病原體可以通過肉類食物傳播，其數(shù)量有數(shù)百種；食物儲存不當(dāng)導(dǎo)致霉菌極其毒素污染，如柑橘青霉和禾谷鐮刀菌等；生食食品導(dǎo)致的寄生蟲污染，如華支睪吸蟲、弓形蟲病、姜片吸蟲等。微生物檢測包括測量食品檢驗(yàn)中所含微生物的數(shù)量與種類，確定食品原料和食品在生產(chǎn)過程中的微生物污染程度，驗(yàn)證食品的食用性。食品檢驗(yàn)包括三個(gè)主要方面，分別是樣品收集、樣品制備及樣品檢測。在食品檢驗(yàn)過程中，檢測人員必須采用微生物檢測技術(shù)確保檢測過程合規(guī)且有效，避免干擾因素的影響。

3.微生物檢測技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

一直以來，有關(guān)部門也高度重視食品檢驗(yàn)中微生物的檢測工作，并通過與第三方檢測機(jī)構(gòu)合作加強(qiáng)國家檢測部門對食品安全的監(jiān)督，以防止劣質(zhì)食品流入市場，確保食品安全。其中，食品檢驗(yàn)中微生物檢測技術(shù)的研究對保障食品安全具有重要意義。食品檢驗(yàn)中的微生物是對人類健康和安全的直接威脅，微生物含量高是限制我國食品出口的主要因素，檢測食品中的微生物已成為食品安全研究的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)檢測技術(shù)雖然可以檢測食品中的微生物，但由于樣品準(zhǔn)備過程煩瑣、檢測時(shí)間長、成本高等，無法快速在現(xiàn)場檢測食品中的微生物。快速檢測技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)場進(jìn)行食品檢驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。

3.1 傳統(tǒng)檢測方法

傳統(tǒng)的檢測方法是基于微生物的形態(tài)和培養(yǎng)特征進(jìn)行檢驗(yàn)。傳統(tǒng)食品檢驗(yàn)中微生物檢測技術(shù)的檢測類型主要包括常見病原體的檢測、大腸桿菌計(jì)數(shù)和總菌落計(jì)數(shù)等，其過程大致如下：培養(yǎng)富集—清洗—鑒定或計(jì)數(shù)—生化分析。常見的致病菌主要有致病性大腸桿菌、O157型大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、彎曲桿菌、腸炎弧菌等。傳統(tǒng)微生物檢測方法精度高，檢測結(jié)果相對可靠，但檢測過程復(fù)雜，檢測時(shí)間長，制備整理工作煩瑣，操作耗時(shí)，檢測涉及大量檢測儀器，不能快速檢測微生物。

3.2 PCR檢測技術(shù)的應(yīng)用

PCR檢測技術(shù)以DNA為模板，經(jīng)過高溫變性、低溫退火、適宜溫度擴(kuò)展三個(gè)步驟，在體外復(fù)制擴(kuò)增特定基因的核酸序列，通過再復(fù)制擴(kuò)增靶邊界。在早期階段，PCR檢測技術(shù)主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因和基因克隆領(lǐng)域。隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn)，其逐漸被用于檢測食品中的微生物。在食品檢驗(yàn)中，PCR檢測技術(shù)與基因探針的集成應(yīng)用，可以有效檢測和鑒定食物中微生物的基因鏈特征且技術(shù)靈敏度較高。

3.3 生物傳感器技術(shù)

生物傳感器技術(shù)具有特異性、選擇性、方便性和實(shí)時(shí)檢測等優(yōu)點(diǎn)。主要利用生物因素或生物原理來檢測微生物，誘導(dǎo)生物活性物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，利用理化換能器捕獲目標(biāo)，檢測相關(guān)信號，然后通過信號調(diào)理器對輸出信號進(jìn)行傳輸和放大，得出檢測結(jié)果。生物傳感器技術(shù)可以區(qū)分活菌和死菌，但需要很長時(shí)間才能得出結(jié)果。由此可見，生物活性物質(zhì)是識別微生物的關(guān)鍵要素。在實(shí)際應(yīng)用中，生物傳感器檢測技術(shù)能夠更準(zhǔn)確地檢測食品中的微生物，但該技術(shù)仍處于發(fā)展的早期階段，在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在一些不完善之處。因此，只能應(yīng)用于食品安全檢測的某些領(lǐng)域。新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2023-2027年中國生物傳感器行業(yè)市場供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示，當(dāng)前已有超過80%的食品和藥物管理部門采用了生物傳感器技術(shù)進(jìn)行微生物檢測，我國生物傳感器市場2022年規(guī)模達(dá)120億元以上，2020-2022年均復(fù)合增長率約27.4%。

3.4 酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)

酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）是放射免疫測定和熒光測定的組合。依靠固體載體吸附樣品中的微生物抗體和抗原，然后用熒光材料處理。根據(jù)熒光狀態(tài)，可以評估樣品中微生物的含量和分布，并確認(rèn)食品樣品是否符合安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELISA）具有靈敏度高、檢測精度高的特點(diǎn)，其能夠高效快速地檢測食品中的微生物。免疫檢測主要是通過將抗體與酶結(jié)合起來，然后用顏色標(biāo)記進(jìn)行檢測，以檢測物質(zhì)中的微生物含量，是快速檢測微生物的最常用的化學(xué)技術(shù)之一。微生物作為抗原，可激發(fā)產(chǎn)生抗體，具有高度敏感性和特異性，可以快速檢測食品中的微生物。酶聯(lián)免疫吸附測定目前主要分為兩種技術(shù)：直接競爭的ELISA和間接競爭的ELISA。間接競爭的RLISA是最常見的抗體檢測技術(shù)之一，由于通過酶抗體檢測已與固態(tài)相關(guān)聯(lián)的抗體，因此稱為間接技術(shù)。具體操作是將特定抗原與固態(tài)相載體結(jié)合成抗體復(fù)合物；添加酶標(biāo)記的抗體；將抗體結(jié)合到固態(tài)復(fù)合體中，使抗體被酶間接標(biāo)記；加入酶反應(yīng)基質(zhì)，酶將基質(zhì)催化成彩色基質(zhì)，進(jìn)行定性與定量檢測。

3.5 生物芯片技術(shù)

生物芯片技術(shù)是用一組由數(shù)千萬個(gè)核酸分子組成的位點(diǎn)，這些核酸分子固定在硅片或玻璃片等固體載體表面一小塊區(qū)域內(nèi)，形成致密的載體，其過程類似計(jì)算機(jī)芯片，應(yīng)用堿基配對的原理與食物中的細(xì)菌雜交，根據(jù)其在芯片上的集成情況進(jìn)行分析。由于生物芯片技術(shù)的工作原理比較簡單方便，特異性也比較高，因此可以同時(shí)檢測出食品中的不同細(xì)菌，且檢測結(jié)束后會(huì)自動(dòng)按檢測結(jié)果排序。與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比，該技術(shù)存在自動(dòng)化程度高、操作簡便、靶分子數(shù)量多、結(jié)果客觀性高等優(yōu)勢，但對操作人員的技術(shù)要求相對較高。

3.6 電阻抗技術(shù)

主要根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)前后培養(yǎng)基電導(dǎo)率的變化來推斷食品的微生物含量。電阻抗檢測技術(shù)能夠準(zhǔn)確檢測和評價(jià)食品檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的各種有害微生物，通過介質(zhì)電導(dǎo)率和電阻的變化計(jì)算原始樣品中的細(xì)菌數(shù)量。該技術(shù)的靈敏度高，可以滿足樣品綜合檢測的要求。這是由于微生物培養(yǎng)過程中不斷將電導(dǎo)率差的大分子轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電性強(qiáng)的小分子，從而改變整個(gè)介質(zhì)的電導(dǎo)率，而電阻抗技術(shù)就是利用細(xì)菌的繁殖和代謝特性來預(yù)測微生物的生長和繁殖情況。

4.微生物檢測技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用措施

4.1 高度重視檢測環(huán)境的控制

為了保證食品微生物檢測方案的順利實(shí)施，有必要對檢測區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格管理，并加強(qiáng)對食品微生物檢測設(shè)備的使用。在實(shí)踐中，相關(guān)部門應(yīng)建立嚴(yán)格的管理制度，并在每次實(shí)驗(yàn)后對食品檢測設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格消毒和清潔，每天根據(jù)食品衛(wèi)生要求對檢測儀器進(jìn)行清洗，確保滅菌器、恒溫干燥柜、冷凍柜、器皿、培養(yǎng)箱等微生物檢測儀器的正常運(yùn)行，從而為保證微生物檢測結(jié)果的科學(xué)性準(zhǔn)確奠定基礎(chǔ)。在進(jìn)行微生物檢測時(shí)，檢測人員應(yīng)規(guī)范著裝，確保檢測前后保持檢測環(huán)境清潔，通過環(huán)境管理提高食品微生物檢測質(zhì)量。

4.2 加強(qiáng)樣品前處理操作

正確的樣品采集和處理對提高微生物檢測質(zhì)量至關(guān)重要。樣品需在無菌條件下采集并妥善保存，以避免交叉污染和微生物的過度繁殖或死亡，這些都可能影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。第一，樣品取樣部位。在樣品前處理的實(shí)際操作中，首先應(yīng)該遵循的基本原則是取樣品的可食部分進(jìn)行前處理并檢驗(yàn)。比如，針對排骨樣品要取其中的肉，花生或核桃等堅(jiān)果類的樣品應(yīng)該取果仁部分等。同時(shí)，應(yīng)該考慮消費(fèi)者在食用這類食品時(shí)的一些常見習(xí)慣，判斷這類習(xí)慣是否會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者食入非可食部分的微生物。比如，同屬于堅(jiān)果類樣品，花生、核桃等樣品需要去殼取果仁部分進(jìn)行檢測，而瓜子一般情況下是帶殼進(jìn)行前處理的。此外，應(yīng)考慮前處理過程中樣品處理的復(fù)雜程度和引入污染的風(fēng)險(xiǎn)程度。比如，核桃和花生等樣品比較大，去殼過程比較簡單便捷，而瓜子顆粒比較小，去殼檢測的難度也比較大，在操作過程中也更容易造成樣品污染。第二，樣品取樣量。目前食品微生物樣品的檢驗(yàn)通常需要遵循二級采樣法或三級采樣法，每個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目一般需要25g或25mL的樣品。因此，檢測人員在取樣過程中應(yīng)該考慮到取樣量的問題。特別是對于含有非可食部分的樣品，應(yīng)確保用于檢驗(yàn)的可食部分的樣品含量充足，以保證每份樣品都能在前處理過程中得到足夠的樣品進(jìn)行檢驗(yàn)。在實(shí)際工作中，如果某種產(chǎn)品的單個(gè)包裝的樣品凈含量少于25g，就需要計(jì)算好樣品數(shù)量。比如，某種產(chǎn)品單個(gè)包裝的凈含量為20g，不足25g，如果需要對該產(chǎn)品進(jìn)行菌落總數(shù)檢測，且需要遵循三級采樣法檢測菌落總數(shù)（n=5），就需要將兩個(gè)獨(dú)立包裝的產(chǎn)品視作一份樣品，共計(jì)采樣10個(gè)單獨(dú)包裝，分作5份樣品。第三，樣品前處理操作。無菌操作是微生物檢驗(yàn)全程都需要注意的重要事項(xiàng)，尤其是在樣品的前處理階段。由于樣品通常保存在非無菌環(huán)境中，因此樣品的外包裝一般也不是無菌狀態(tài)，打開樣品包裝的過程比較容易污染樣品。在打開包裝前，使用75%的酒精對樣品表面進(jìn)行全面消毒是最常用的方法，同時(shí)開包裝用的工具（比如，剪碎或搗碎樣品的剪刀、搗碎機(jī)及取樣用的鑷子、取樣勺等）均需進(jìn)行滅菌處理。

4.3 嚴(yán)格按照檢測流程開展工作

在推進(jìn)食用微生物檢測質(zhì)量管理的工作中，檢測人員應(yīng)嚴(yán)格遵守檢測流程。根據(jù)待測的水果、蔬菜、肉類等產(chǎn)品制訂微生物檢測控制流程，包括樣品采集和培養(yǎng)基的制備以及檢驗(yàn)員的培訓(xùn)。在檢測過程中，技術(shù)人員必須詳細(xì)記錄食品檢驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作程序，確保所有操作程序符合微生物檢驗(yàn)過程的規(guī)范。特別是在進(jìn)行檢測某些特定食品和產(chǎn)品的無菌性實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定和制度記錄檢驗(yàn)過程。

4.4 提高檢測人員專業(yè)水平

應(yīng)高度重視檢驗(yàn)技術(shù)人員的培養(yǎng)、管理和培訓(xùn)，不斷提高檢驗(yàn)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)，為提高食品檢驗(yàn)質(zhì)量提供有力的人才保障。檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)可根據(jù)設(shè)施的使用條件和微生物檢測過程操作的技術(shù)要求開展專項(xiàng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，定期組織食品檢驗(yàn)員開展業(yè)務(wù)知識交流活動(dòng)以及舉辦專業(yè)知識競賽等活動(dòng)，指導(dǎo)和激勵(lì)食品微生物檢驗(yàn)員充分利用互聯(lián)網(wǎng)提升專業(yè)技能。通過教育和培訓(xùn)，可以不斷提高食品檢驗(yàn)員的專業(yè)水平。

結(jié)語

食品中的微生物可能對人類健康造成各種危害，嚴(yán)重影響人類生命安全，這會(huì)對我國食品安全可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。在此背景下，近年來，我國食品檢驗(yàn)中微生物檢測技術(shù)不斷完善，如生物傳感器技術(shù)、生物芯片技術(shù)和電阻抗等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，有效解決了我國的食品安全問題，確保了社會(huì)的長期穩(wěn)定。