食品微生物快速检测技术的现状分析及应用

食品微生物快速检测技术的现状分析及应用

单宇晴李蕊婷夏青(通讯作者）

新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院   830011

摘要：食品是人类赖以生存的物质基础，近年来食品安全问题频发提升了人们对食品安全检测的关注度。影响食品安全的主要因素是微生物污染，据报道，每年世界上约33%的粮食损失是由微生物腐败导致，约6亿人因食用微生物污染的食物而患病。食品中微生物快速检测技术可帮助人们有效规避被微生物污染的食物。近年来，食品行业飞速发展，食品微生物快速检测技术也越来越先进，相较于传统检测方法，其具有操作简单、实验周期短和精确度高的优势。因此，对食品微生物快速检测技术作详细分析和探讨非常必要。

关键词：食品；微生物快速检测技术；应用

1食品微生物快速检测技术的重要性

（1）提供快速结果。传统的微生物检测方法通常需要较长的时间来获得结果，这可能导致食品在流通过程中被销售或消费之前出现微生物污染的风险。而快速检测技术能够减少检测时间，快速获得结果，提供实时的微生物信息，有助于较早地发现和控制潜在的微生物污染，减少食品安全风险。（2）节省成本。传统的微生物检测方法通常需要复杂的实验室条件、技术设备和人力资源，成本较高。而快速检测技术通常具有简便、快速、高效的特点，可以减少实验室和人力成本，提高效率，降低检测费用。（3）增加产品质量控制能力。快速检测技术具有高灵敏度和高选择性，可以准确地检测和鉴定微生物的种类和数量。这样的技术可以有效地监控食品生产过程中的微生物污染，并迅速采取措施进行调整和控制，提高产品质量的稳定性和可靠性。（4）增强食品安全监管能力。快速检测技术不仅能够在食品生产和加工环节中使用，还可以在进口和出口食品的质量安全检测中应用。这样的技术有助于提高食品安全监管的效率和准确性，保障公众的健康和权益。

2食品微生物快速检测技术的应用

2.1三磷酸腺苷（ATP）生物发光法在食品微生物检测中的应用

ATP生物发光技术具有灵敏度高、检测快速、程序简便、数据稳定的明显优势所在，ATP生物发光技术用荧光强度把ATP数量化，目前普遍开始使用在食品安全检验检测中。但三磷酸腺苷（ATP）生物发光法具有一定的局限性，不能对微生物细菌的种属进行鉴定，因为荧光强度和微生物菌落形成单位（CFU）之间关系不直接。利用三磷酸腺苷（ATP）生物发光法能满足HACCP管理系统的要求，能在食品微生物安全检验检测及食品环境安全微生物检测中，对食品生产环境的清洁度进行快速简便的检测。日常监管中，采用三磷酸腺苷（ATP）生物发光法检测企业食品生产线以及餐饮行业厨房、冰箱、食品生产线、铁路站车食品使用容器等的卫生清洁度。目前许多研究显示，三磷酸腺苷（ATP）生物发光法与传统琼脂培养法相关性高、可行、有效。三磷酸腺苷（ATP）生物发光法在对肉品的新鲜度检测中比盐基氨基氮法具有反应更快速、操作更简便的优势，能准确反应肉类的保存状态和新鲜度。此外，三磷酸腺苷（ATP）生物发光法还可以用于酸奶等乳制品中多种乳酸菌的检测、啤酒中菌落总数的检测、脱水蔬菜调味品中微生物污染情况的测定，检测数据显示，此方法与传统的琼脂平板法具有高度的相关性。

2.2分子生物学技术

2.2.1基因芯片技术

基因芯片又称为DNA芯片，其原理是根据碱基互补配对原则，将大量DNA片段按特定排列方式固定在载体上，形成DNA分子点阵，一定条件下这些探针能与待测样品中潜在靶标基因的片段杂交，通过检测杂交信号，可实现对食品微生物的检测。此外，基因芯片技术还能对微生物的含量和变异信息进行快速检测，是一种广谱的快速检测技术。

2.2.2聚合酶链式反应技术

聚合酶链式反应（PCR）是一种体外扩增DNA技术，双链DNA在高温下变性形成单链DNA，在特定温度下退火，与引物片段特异性结合，在DNA聚合酶作用下延伸形成目的片段，再经过多个循环，使DNA复制，便于检测。PCR技术具有灵敏度高、特异性强的特点，被广泛用于食品微生物的快速检测中。

2.2.3恒温扩增技术

恒温扩增技术又称环介导恒温扩增技术，其基本原理是针对靶基因的6～8个特定区域设计引物，利用链置换DNA聚合酶在恒温条件下实现扩增，产生大量扩增产物，由于产物是白色沉淀，可通过肉眼观察沉淀的有无直接判断是否有靶标微生物的存在。该技术无需专门的扩增仪器，成本相对较低。

2.3质谱法在食品微生物检测中的应用

质谱法在食品微生物检测中已经得到了广泛应用。目前，国内外许多食品生产企业和检测机构都采用质谱法进行食品微生物检测。基于食品质谱技术的快速检测方法，可以同时检测食品中的多种微生物代谢产物，例如氨基酸、糖类等。另外，国内许多检测机构和食品生产企业也采用质谱法进行食品微生物检测。质谱法具有高灵敏度，可以直接检测微生物代谢产物的存在和浓度，避免传统检测方法中需要培养微生物的步骤，因此可以大大提高检测的灵敏度。质谱法具有高分辨率，可以分辨出微生物代谢产物中不同分子的质量，从而确定微生物的存在和数量。传统的微生物检测方法往往只能检测到单一的微生物，而质谱法可以同时检测多种微生物代谢产物，具有更高的分辨率。质谱法具有高通量的优点，可以一次性检测多个样品，大大节省了检验检测时间和人力成本。在食品微生物检测中，需要对大量样品进行检测，因此质谱法的高通量可以大大提高检测效率。

2.4免疫学技术

2.4.1免疫荧光技术

免疫荧光技术又称免疫抗体技术，其作用原理是抗原和抗体能特异性结合。早期研究人员利用抗体与荧光素酶结合，可对样本中的抗原进行示踪。在食品微生物检测中，将潜在的抗原，即靶标微生物与抗体和荧光蛋白特异性结合，通过观察荧光信号的有无和强弱来确定微生物是否存在，并初步判断微生物在检测样品中的含量。

2.4.2免疫层析技术

免疫层析技术运用了层析技术和抗原抗体特异性识别的原理。先将抗体固定在硝酸纤维素膜上，当加入食品样本液时，通过毛细管作用，样品液向膜下方移动，直到遇到了固定在膜上的抗体，发生特异性抗原抗体反应，这种抗原抗体复合物会在特定染色剂作用下显色。通过观察颜色变化，可在10min～15min之内检测出待测样品中是否存在目标微生物。目前应用最广泛的免疫层析技术是胶体金免疫层析技术。

2.4.3酶联免疫吸附技术

酶联免疫吸附是一种应用广泛的食源性致病菌检测方法，也是一种非常准确和灵敏的检测抗原或半抗原的方法，其主要原理是抗体与酶复合物结合，通过显色反应来检测样品。酶联免疫吸附检测技术具体操作过程如下：将抗体或抗原结合到固相载体表面；使上述抗体或抗原与酶连接形成酶标抗体或抗原；用洗涤的方法将复合物与其他物质分离，添加酶反应底物后，底物在酶的作用下显色，通过颜色的深浅和吸光度值分析微生物含量。

3结语

食品微生物检测是保障食品安全的重要环节。传统的微生物检测方法需要长时间的培养和分离步骤，存在一定误差。为了克服这些缺点，研究人员开发了一系列快速、灵敏、特异性强、准确可靠的微生物快速检测新技术，快速检测新技术将以更迅速、更精准的检测结果为我国的食品安全提供有力支持。

参考文献

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