学术论文投稿/征稿

欢迎您!请

登录 注册

手机学刊吧

学刊吧移动端二维码

微信关注

学刊吧微信公众号二维码
关于我们
首页 > 学术论文库 > 理工论文 食品微生物检验内容及检测技术分析论文

食品微生物检验内容及检测技术分析论文

11

2024-05-18 11:37:27    来源:    作者:liyuan

摘要:微生物污染会导致食物中毒和传染病暴发,从而严重威胁消费者的健康和食品行业的可持续发展。传统微生物检测方法,如培养法和生物化学检测等,虽已被广泛应用于食品工业,但面临着耗时长、灵敏度低和特异性有限等局限。随着科技的进步,分子生物学方法、纳米技术和生物传感器等先进方法,正在逐渐改变食品微生物检测的格局。文章就食品微生物的种类、检验标准方法及高级检测技术等展开深入探讨,以期为食品微生物的全面检验提供指导,推动食品安全技术的持续进步。

  摘要:微生物污染会导致食物中毒和传染病暴发,从而严重威胁消费者的健康和食品行业的可持续发展。传统微生物检测方法,如培养法和生物化学检测等,虽已被广泛应用于食品工业,但面临着耗时长、灵敏度低和特异性有限等局限。随着科技的进步,分子生物学方法、纳米技术和生物传感器等先进方法,正在逐渐改变食品微生物检测的格局。文章就食品微生物的种类、检验标准方法及高级检测技术等展开深入探讨,以期为食品微生物的全面检验提供指导,推动食品安全技术的持续进步。

  关键词:食品微生物;检验内容;检测技术

  传统微生物检测方法,面临诸多局限性,随着分子生物学、纳米技术和信息技术的飞速发展,新兴食品微生物检测技术不断涌现。例如,聚合酶链反应(PCR)技术能够快速准确地检测微生物DNA,即使在微量样本中也能实现高灵敏度检测。准确而全面的食品微生物检测不仅能够及时识别和控制食源性疾病风险,还可以促进食品加工与保存技术的改进[1]。

image.png

  1食品微生物的种类及其特性

  1.1常见食品微生物种类简介

  常见食品微生物种类如表1所示。

image.png

  表1中的微生物作用各异,从促进食品发酵到引起食物中毒,均对食品的品质和安全有显著影响。

  1.2各类微生物对食品安全的影响

  食品微生物对食品安全的影响如表2所示。

image.png

  在传统发酵食品的制作过程中,有益微生物不仅能增加食品的营养价值和口感,还能通过产生有益代谢产物来改善食品的安全性。例如,乳酸菌在乳制品中的发酵作用不仅提升了乳制品的风味和质感,还有助于抑制有害微生物生长,延长乳制品的保质期,提高其安全性。有害微生物则会导致食品腐败,降低食品质量和营养价值,同时在某些情况下还会产生有害毒素,威胁消费者健康[2]。

  2食品微生物检验的标准方法

  2.1微生物培养和鉴定方法

  微生物培养需要基于目标微生物的营养需求和生长特性,选择合适的培养基。培养基的类型可分为固体和液体,成分包括碳源、氮源、维生素及矿物质等。培养过程中,微生物会在培养基上形成可见菌落,通过菌落大小、形状、颜色和生长模式,可以进行初步的微生物鉴别。具体的微生物鉴定方法如表3所示。

image.png

  生化测试通过评估微生物的代谢活动,如发酵、酶反应等,来区分不同细菌种类和菌株。分子技术如聚合酶链反应(PCR)和DNA指纹分析的精确性和灵敏度更高,能够精准鉴定微生物的种类和亚型[3]。荧光原位杂交(FISH)技术使用特定的荧光标记DNA探针,能够在细胞水平上进行微生物的鉴定和定位。

  2.2生物化学检测方法

  生物化学检测方法主要通过分析微生物的代谢活动来鉴定和量化食品中的微生物。在酶反应检测方面,许多细菌具有特定的酶活性,且这些酶能够催化特定的化学反应,产生可检测产物,如颜色变化或荧光反应等。在发酵和代谢产物检测方面,不同种类的微生物在特定营养介质中的代谢过程不同,且这些差异可以通过检测其代谢产物来识别。生物化学测试含有多种不同的生化试验,能够同时进行多个微生物的快速鉴定。生物化学检测方法以其操作简便、反应快速和成本效益高的特点,被广泛应用于食品微生物检验领域。

  2.3快速检测技术的应用

  免疫学检测方法利用抗原—抗体特异性结合的原理,可快速且准确地检测食品样本中特定微生物的存在。ELISA技术能够在几小时内检测到食品中的病原体,对于及时响应食品安全事故具有重要意义。免疫层析测定(如侧流条带测试)则提供了一种现场快速检测的手段,且操作简便,无需复杂仪器,适用于快速筛查和现场检测。基于PCR的快速分子检测则将实时定量PCR(qPCR)技术结合PCR高灵敏度和定量分析,可在短时间内准确测定并定量食品样本中的微生物含量。在此基础上,多重PCR技术能够同时检测多种微生物,大大提高了检测效率。这些分子检测技术在检测速度、灵敏度和特异性等方面具有显著优势,适用于精确的微生物鉴定和数量分析。

  3高级微生物检测技术

  3.1分子生物学方法

  DNA序列分析用于确定微生物的精确种类,通过分析微生物基因组的特定区域,如16S rRNA基因序列,可以准确鉴定细菌的种类和亚型,适用于那些难以通过传统生化测试鉴定的微生物。其中,DNA条形码技术作为一种快速序列分析方法,可以高效鉴别和分类食品中的微生物。而NGS(基因组学)技术则允许同时对大量微生物的整个基因组进行快速测序,以提供关于微生物群落组成的详细信息,可用于全面分析食品样本中的微生物多样性,帮助识别食品污染源,评估微生物群落对食品品质和安全的影响。

  3.2光学和电化学检测技术

  在光学检测方面,荧光显微镜技术通过对微生物细胞进行荧光标记,使其在特定波长光的照射下发光,从而实现对微生物的可视化和计数检测;而光谱分析则通过测量样品对特定波长光的吸收或散射特性,来识别和量化微生物;光学检测技术的主要优势在于其非侵入性和快速响应性,能够在不破坏样品的情况下提供实时检测。电化学检测方面,生物传感器可将微生物代谢产生的化学物质转化为电信号,并通过测量电流、电压或电阻变化来检测微生物的存在和活性。这种技术的优势在于其高灵敏度和快速检测能力,尤其适用于现场或远程监测。电化学传感器的另一个重要应用是在食品加工和储存的过程中实时监控微生物污染水平,以及时采取防控措施。

  3.3纳米技术和生物传感器的应用

  纳米技术主要集中于利用纳米材料的特殊性质来增强检测信号,提高检测灵敏度。纳米粒子因其独特的光学和化学性质被广泛应用于微生物检测领域。如今,纳米粒子可用作生物传感器中的标记物,增强信号检测的灵敏度;同时,纳米技术还能用于构建纳米级生物传感器,在分子水平上识别特定微生物,实现快速和高度特异性检测。生物传感器则结合生物识别元件和信号转换机制,能够将微生物的存在和活性转换为可测量的物理或化学信号。抗体或核酸探针可用作生物识别元件,专门针对特定微生物及其代谢产物,适用于现场快速检测和实时监控。纳米技术和生物传感器提高了检测的灵敏度和准确性,减少了样本处理时间。

  4检测技术的比较与评价

  4.1检测技术优势与局限

  不同的食品微生物检测技术均有其优势和局限,选择合适的检测技术需要根据具体的应用需求和条件进行综合考量。各检测技术优势与局限如表4所示。

image.png

  4.2不同食品类型的检测方法选择

  不同类型的食品因其特性和微生物污染风险的差异性,需要选择合适的检测方法以确保检测的准确性和效率。具体食品检测方法如表5所示。

image.png

  5结语

  新兴分子生物学方法、光学和电化学检测技术,以及纳米技术和生物传感器的发展,为提高检测速度、灵敏度和操作便捷性开辟了新道路。虽然各检测技术都有其特定的应用场景和局限性,但合理选择适配技术是提高食品微生物检测准确性和效率的关键。本文对食品微生物的检验内容及检测技术进行了全面分析和讨论,突出了食品微生物检测在保障食品安全和公共健康方面的关键作用。

  参考文献

  [1]司书锋,韩小龙,吴雪洁.食品微生物检验内容及检验技术的认识和思考[J].现代食品,2023,29(10):39-41.

  [2]张泽华.食品微生物检验内容与检测技术分析[J].食品安全导刊,2021,(30):189-190.

  [3]康婷.食品微生物检测内容及检测技术分析[J].中国食品工业,2021,(14):56-57.