微生物检测技术在食品检验中的应用探讨

张明成，范志毅，冯 莉

（浙江农林大学暨阳学院，浙江诸暨 311800）

食品是人类生存所必需的物质之一，食品安全影响人们的身体健康，保障食品安全一直是公众关注的焦点。微生物污染是导致食品安全问题的主要原因之一，微生物检测技术的应用可以有效检测食品中微生物的种类和数量，预防和控制食源性疾病的发生，保障人们的身体健康。

1 微生物检测技术

1.1 传统菌落计数法

传统菌落计数法是一种常见的微生物检测方法，通常用于检测食品中的细菌、真菌等微生物。该方法将食品样品接种到含有特定营养成分的培养基上，在适当的温度和时间下，利用细菌在培养基上形成的典型菌落数量计算食品中微生物的总数。传统菌落计数法操作简单，成本低，广泛应用于食品安全监控和食品工业生产中[1]。传统菌落计数法所需的设备和试剂比较简单，成本相对较低，可以检测多种微生物，包括细菌、真菌等。但是，传统菌落计数法存在一些缺点。①传统菌落计数法需要等待几个小时，甚至几天才能获取结果，时间较长。②传统菌落计数法只能检测生物样品中的活菌数，无法检测死亡的微生物。③受环境等因素的影响，传统菌落计数法的精确度有限，不同实验条件所得结果可能存在差异。传统菌落计数法是一种简单易行、经济实用的微生物检测方法，在食品安全监控和其他领域被广泛应用，在实际应用中结合其他微生物检测技术可以提高检测效果。

1.2 PCR 技术

聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一种常用的分子生物学技术，被广泛应用于微生物检测，该技术可以在短时间内扩增目标DNA 片段，检测微生物在食品样品中的存在情况。相比传统菌落计数法，PCR 技术具有更高的灵敏度和特异性，可以检测多种微生物，包括细菌、真菌、病毒等，在医疗、环境、食品等多个领域都有应用[2]。在食品安全方面，PCR 技术在检测沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等食源性病原体中有广泛的应用。PCR 技术还可以检测微生物的基因序列，从而确定微生物种类、亚型、耐药性等信息，为精细化管理提供依据。虽然PCR 技术在微生物检测中具有很多优点，但也存在一些问题。①检测结果易被污染。PCR 技术对操作环境和样品污染十分敏感，需要严格的操作和质控。②需要高度专业的技能和设备。PCR 技术需要特定的设备和技能，操作不当可能造成误差或失败。③成本较高。PCR 技术所需的设备和试剂比传统菌落计数法昂贵，成本相对较高。PCR 技术是一种微生物检测中常用的方法，灵敏度和特异性非常高，但在实际应用中需要注意操作标准和质量管控。

1.3 ELISA 技术

酶联免疫吸附试验（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）是一种基于抗原-抗体反应的免疫学检测方法，被广泛应用于微生物检测。该技术可以在较短时间内确定样品中目标微生物的存在情况，在食品安全监管和治疗方面具有重要意义。ELISA 技术具有多个优点。①ELISA 技术能够检测极小量的目标微生物，其检测灵敏度高于很多传统检测方法。②ELISA 技术可针对特定的抗原或抗体进行检测，因此对目标微生物的检测特异高。③ELISA 技术只需要少量的原料即可进行检测，操作简单且快速[3]。④ELISA 技术可以检测多种微生物，包括细菌、真菌、病毒等，在医疗、环境、食品等多个领域都有应用。在食品安全方面，ELISA 技术被广泛应用于检测沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等食源性病原体，也可用于食品中过敏原等物质的检测。此外，ELISA 技术在医学诊断、药物研发、环境监测等领域也有广泛应用。但是ELISA 技术也存在一些缺点。①检测结果易被干扰。ELISA 技术对样品污染和含杂质的样品敏感，可能受到其他因素影响而产生误差。②需要高度专业的技能和设备。ELISA 技术需要特定的设备和技能，操作不当可能造成误差或失败。③不能区分活菌和死菌。ELISA 技术只能检测目标微生物的抗原或抗体，无法区分细胞内外状态。ELISA 技术是一种常见的微生物检测方法，其灵敏度和特异性都很高，但在实际应用中需要注意操作标准和质量管控[4]。在实际检测时，还需结合其他微生物检测技术，以提高检测效果。

1.4 荧光定量PCR

荧光定量PCR 技术（Realtime Fluorescence Quantitative Polymerase Chain Reaction，RTFQ PCR）是一种基于PCR 技术的微生物检测方法，该技术在PCR 反应过程中引入荧光标记分子，实时检测PCR 产品数量的变化，对微生物存在情况进行定量分析[5]。相比传统PCR 技术，荧光定量PCR 技术具有更高的精度和灵敏度，可以消除假阳性的可能。该技术可以准确地定量目标DNA 片段的数量，避免了传统PCR 技术中产生的假阳性结果，可以在短时间内检测到极少量的微生物，因此适用于食品安全监管中的微生物检测。此外，具体应用过程中可通过引物的设计选择扩增特定序列，结合荧光探针，提高检测特异性。在食品安全方面，荧光定量PCR 技术常用于检测沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等食源性病原体，该技术还可用于检测食品中的细菌、真菌、病毒等微生物，研究其种类和数量变化等信息。虽然荧光定量PCR 技术在微生物检测中具有多个优点，但也存在一些问题。①仪器设备成本高。荧光定量PCR 技术所需的设备和试剂比传统检测方法昂贵。②对质量管控要求高。荧光定量PCR 技术对操作环境和样品污染十分敏感，需要高度严格的操作和质控。③特异性受影响。荧光定量PCR 技术可能会受到目标序列的突变或其他污染因素的影响，导致特异性下降。

2 微生物检测技术在食品检验中的应用

2.1 检测食品中微生物的种类和数量

微生物检测技术在食品安全监管中起着至关重要的作用，其中一个主要应用是检测食品中微生物的种类和数量。对食品样品进行微生物检测可以及时发现并控制食源性病原体，保障食品安全。 例如，检测肉制品中的沙门氏菌和金黄色葡萄球菌、检测海鲜中的副溶血性弧菌、检测乳制品中的致病性菌群等。此外，微生物检测技术还可以用于检测工业生产过程中的微生物污染，如用于酿酒和乳制品生产。

2.2 判断食品是否达到法定标准

在食品安全监管中，微生物检测技术不仅用于检测食品中微生物的种类和数量，还可以用于判断食品是否达到法定标准。国家、行业或企业颁布的相关标准通常规定了食品中微生物污染的限量标准，运用微生物检测技术检测食品样品可以确定微生物的数量，与规定的限量进行比较，判断该食品是否符合标准要求。例如，食品安全国家标准规定了食品中细菌总数和大肠杆菌数量的限值，若对某一食品样品进行微生物检测，发现其中细菌总数或大肠杆菌数量超出了法定标准，则该样品被认为不符合国家标准，不能上市销售。此外，微生物检测技术还用于判断食品加工过程中的卫生情况，及时发现和纠正潜在的微生物污染问题，保障食品安全。

2.3 控制食品加工过程

在食品安全监管中，微生物检测技术可以用于对食品加工过程进行控制。通过对原材料、半成品、成品等不同阶段的食品样品进行微生物检测，可以及时发现并控制潜在的微生物污染问题。在食品加工和生产过程中，微生物污染可能会出现在原材料、生产设备、人员等多个环节。通过对这些关键点进行微生物检测，可以对食品加工过程进行有针对性的控制，从而避免或减少微生物污染。例如，在肉制品加工过程中，可能会存在细菌污染的问题，通过对原材料、加工设备、环境等不同阶段的样品进行微生物检测，可以及时发现并剔除污染源，有效控制细菌污染的程度，确保肉制品质量和安全。此外，微生物检测技术还可以用于判断各种食品生产过程中的卫生情况，检测微生物的分布，为改进工艺流程、提高生产效率提供数据支撑。微生物检测技术有助于控制食品加工过程中的微生物污染，保证食品质量和安全。在实际运用中，需要结合具体情况和需求选择合适的检测方法，严格执行相关操作规程和标准。

2.4 食源性疾病调查

在食品安全监管中，微生物检测技术可以用于食源性疾病调查。通过对食品样品、环境样品、人员样本等进行微生物检测，可以确定疾病的病原体种类和来源，控制食源性疾病的发生和传播。食源性疾病指由食品中含有的致病菌或其毒素引起的疾病。在食品安全监管中，常见的食源性疾病包括肠道炎症、痢疾、霍乱和肝炎等，这些疾病主要通过食品及其接触物传播。在食源性疾病调查中，微生物检测技术可用于确定致病菌的种类和来源。例如，对食品样品进行微生物检测可以确定其中是否存在致病菌及其数量；对与患者接触的人员样本进行检测可以确定是否感染该病原体；对患者粪便样本进行检测可以确定病原体种类及其数量。对不同来源的样本进行微生物检测可以区分病原体的来源，找到食源性疾病的根本原因。微生物检测技术在食品安全监管中的应用非常广泛，对不同样本进行微生物检测可以确定致病菌种类和来源，为控制食源性疾病的发生和传播提供有力的支持。

3 微生物检测技术面临的挑战和未来发展方向

微生物检测技术是食品安全监管中非常重要的一项技术，但也面临着一些挑战。①检测方法标准化问题。目前，微生物检测技术存在着多种方法和标准，不同实验室或检测机构之间的结果可能存在差异，需要进行更加标准化的操作流程、样本处理、数据分析等方面的研究。②检测时间和成本问题。传统菌落计数法和PCR 技术等检测方法需要较长的检测时间和高昂的成本，需要研发更加快速和经济的检测方法。③检测灵敏度问题。目前，微生物检测技术还不能满足对微量污染物的检测需求，需要提高其检测灵敏度，尤其是在复杂食品中的检测。

随着技术的进步和创新，未来的微生物检测技术将会越来越多元化，如基于光学、电化学、质谱等原理的检测方法，这些新技术的开发将会给传统的微生物检测技术带来很大的补充和提升。未来的微生物检测技术将越来越智能化和自动化，如结合人工智能、机器学习等技术构建更为高效的自动识别和分类体系，实现智能判断和分析。未来的微生物检测技术将会更加微型化，如利用微流控芯片、纳米材料等进行检测，减小检测体积和成本，提高检测灵敏度和准确性。总而言之，未来的微生物检测技术将会不断推陈出新，向着更加快速、精准、便捷、智能化、自动化和微型化的方向发展，加强标准化、统一规范化是必然趋势。

4 结语

本文介绍了微生物检测技术在食品检验中的应用情况，包括常见的微生物检测方法及其优、缺点，在食品监管、生产过程控制、食源性疾病调查等方面的具体应用。此外，本文指出了微生物检测技术的未来发展方向，即便捷、快速、低成本、高灵敏度和高特异性。微生物检测技术在食品检验中的应用不仅可以有效地预防和控制食源性疾病的发生，还有助于确保人们的身体健康。