新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用

摘 要：近年來，新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用日益廣泛，不僅提高了檢測的準確性和靈敏度，還為食品安全提供了可靠的保障。因此，相關部門應重視新技術在食品微生物檢驗檢測中的重要作用，應用基因檢測技術、生物傳感技術、免疫學檢驗檢測技術以及高光譜圖像技術等新技術，實現對食品中微生物的快速、準確檢測，以此保障食品安全。

關鍵詞：食品微生物；檢驗檢測；應用

Application of New Technologies in Food Microbial Inspection and Testing

Abstract： In recent years， new technologies have been widely used in food microbial inspection and testing， which not only improves the accuracy and sensitivity of detection， but also provides a reliable guarantee for food safety. Therefore， relevant departments should pay attention to the important role of new technologies in the inspection and testing of food microorganisms， and apply new technologies such as gene detection technology， biosensing technology， immunological inspection and detection technology and hyperspectral image technology to achieve rapid and accurate detection of microorganisms in food， so as to ensure food safety.

Keywords： food microbiology; inspection and testing; application

隨著科技的飛速發展，食品安全問題日益受到社會各界的廣泛關注。食品微生物檢驗檢測作為保障食品安全的重要環節，正不斷迎來新技術的應用與革新。傳統的微生物檢驗方法雖然具有一定的準確性，但存在耗時長、操作煩瑣、易受外界環境影響等缺點[1]。而新技術的引入，顯著提高了檢驗的效率和準確性，為食品安全提供了更可靠的保障。

1 食品微生物檢驗檢測的相關概述

1.1 食品微生物檢驗檢測的內容

食品微生物檢驗檢測是保障食品安全的重要環節，其內容廣泛，主要包括細菌總數、大腸菌群、致病菌、霉菌與酵母菌以及病毒等的檢測。通過計數食品中的細菌總數，可以初步評估食品的衛生狀況，這與食品的新鮮度和保存條件密切相關。大腸菌群主要包括埃希菌屬、沙門菌屬等，這些細菌主要存在于人、畜的腸道內，因此可以作為判斷食品是否受到糞便污染的重要指標。此外，霉菌和酵母菌的檢測同樣重要，能夠確保食品的質量和安全，防止食品變質和產生毒素，從而保障人體健康[2]。病毒如諾如病毒、輪狀病毒等也可能通過食品傳播，因此病毒檢測也必不可少。

1.2 食品中微生物的特性

微生物具有繁殖能力強、生命周期短、對溫度較為敏感等特性，這些特性使得食品在加工后極易受到微生物的污染。因此，食品經過加工后應立即進行微生物指標檢測。此外，微生物在食品中分布密集，且不均一，即使在同一批次的食品中，也可能存在部分食品受到嚴重污染而部分食品相對安全的情況。這種不均勻的污染模式使得食品安全檢測和控制變得更加困難。微生物種類繁多，主要包括細菌、真菌、病毒、原生動物和藻類等，它們形態各異，形成了一個龐大的生物類群。

2 新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用

2.1 基因檢測技術

基因檢測技術是目前較為先進和準確的檢測手段之一。對食品中微生物的基因進行檢測，可以確定其種類和數量，從而準確判斷食品的微生物污染程度。與傳統的培養方法相比，基因檢測技術具有更高的準確性和靈敏度，能夠快速、準確地檢測出微生物的存在。常見的基因檢測技術包括以下幾種。①聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）。PCR技術是一種基于DNA復制的分子生物學技術，能夠在短時間內對食品中的微生物進行快速檢測。由于其具有準確性和實用性的特點，目前已被廣泛應用于細菌、酵母菌、放線菌等的檢驗檢測。②多重PCR檢測技術。與常規PCR檢測技術相比，該技術具有可插入大量引物的優點，在各種引物的組合中，可產生各種DNA片段。該技術具有操作簡單、快速等優點，在臨床上已得到很好的應用，但受到環境條件的制約，其靈敏度往往較低[3]。③核酸探針檢測技術。核酸探針檢測技術則是根據堿基配對的原理，將已知序列的DNA或RNA片段標記后作為探針，與待測樣品中的DNA或RNA進行雜交，通過檢測雜交信號來判斷微生物的種類和數量。這種技術操作簡便、靈敏度高，是食品微生物檢驗檢測中的有力工具。

2.2 電阻抗法檢測技術

電阻抗法檢測技術是一種基于微生物在培養基中生長導致培養基阻抗變化的原理來進行檢測的技術，主要用于嗜熱鏈球菌、沙門氏菌以及大腸桿菌等的檢測。其基本原理是細菌在培養基內生長過程中，會將培養基中的惰性物質代謝為具有電活性的小分子物質，這些物質能夠增加培養基的導電性，從而使培養基的阻抗產生變化。電阻抗法檢測技術正是利用這一原理，通過監測培養基的電阻抗變化來反映細菌的生長特性，從而檢測出相應的細菌[4]。該技術在食品微生物檢驗檢測中的應用較為廣泛，如檢測食品中的菌落總數。菌落總數是衡量食品微生物污染程度的重要指標之一。傳統的菌落總數檢測方法通常耗時較長，而電阻抗法則能顯著縮短檢測時間。將食品樣品接種到含有特定營養物質的培養基中，利用電阻抗法監測培養基電阻抗的變化，可以快速得到樣品中的菌落總數。這種方法特別適用于貨架期較短的食品，如乳制品、肉類和魚類等。

2.3 生物傳感技術

生物傳感技術是近年來興起的一項新的食品微生物檢驗檢測方法，其更多地被認為是一種儀器，而非一種技術。基本檢測原理是將酶、抗體、抗原、DNA等經特定方式作用于待測物上，從而生成光、熱等相應信號，再經信號變換器傳遞、放大、輸出，從而得到相應的檢測數據[5]。生物傳感技術具有操作簡便、快速、高特異性和高靈敏度等優點，但同時也具有穩定性差、使用壽命短等不足。當前，食品微生物檢驗檢測工作中，生物傳感技術的應用有助于實現對農藥殘留成分的快速、準確分析，對于促進農業產業的發展具有重要的意義。

2.4 免疫學檢驗檢測技術

在眾多的食品微生物檢驗檢測方法中，免疫學檢驗檢測技術具有不可忽視的作用。免疫學檢驗檢測技術的檢測效果在很大程度上依賴于食品中的微生物產生的各種特殊基因，其通過利用抗原與抗體的特定反應，結合先進的現代檢測技術，即可完成對目標微生物的檢測。在免疫學檢驗檢測技術中，以免疫磁性球法為代表的技術一直備受關注。該技術既有自身的免疫學特性，又具備固化物特性，二者結合，可以實現對食品中微生物的快捷、精確檢驗。此外，免疫熒光技術也是一種重要的免疫學檢驗檢測技術。免疫熒光技術利用熒光色素標記抗原或抗體，通過熒光顯微鏡觀察抗原抗體結合后產生的熒光信號，從而實現對微生物的檢測。該技術具有操作簡便、結果直觀、靈敏度高等優點，常用于檢測食品中的病原菌，如大腸桿菌、沙門氏菌等。通過熒光顯微鏡觀察，可以準確地判斷食品中是否存在目標微生物。

2.5 生物芯片技術

生物芯片技術是一種適用于食品微生物檢驗的高新檢測技術，起源于20世紀90年代，是一種集分子生物技術、免疫學、計算機和微加工技術等于一體的微量分析技術。其原理是通過縮微技術，將多種生物大分子以特定的方式結合在一起，形成密集的2D分子排列，然后將其與靶分子進行混合，通過相應的檢測裝置對其進行識別，從而實現對目標分子的定量檢測。這種方法由于采用硅材料作為固態載體，制作工藝類似于電腦芯片，因而被稱為“生物芯片”。根據所用生物材料的特性在芯片上進行封裝，可以分為基因芯片、多糖芯片、蛋白質芯片和神經細胞芯片等。其中，生物芯片具有簡便、高效、快速和自動化等優勢，可以用于檢測食品中微生物的耐藥性基因，為食品安全風險評估和抗生素使用策略的制定提供科學依據。微流控芯片作為生物芯片技術的一種重要分支，以其高通量、高效率、易操作的特點，在食品微生物檢驗檢測中展現出獨特的優勢。微流控芯片通過集成采樣、預處理、分離富集、反應和檢測等多個操作單元于一個芯片上，實現了樣品的高通量分析。在食品微生物檢驗檢測中，微流控芯片可以用于檢測多種食源性致病菌，如霍亂弧菌、沙門氏菌、志賀氏菌等。通過設計特定的反應池，微流控芯片可以在短時間內完成樣品的預處理、擴增和檢測等步驟，大大提高檢測效率。

2.6 高光譜圖像技術

高光譜成像技術是一種通過采集物體在連續、窄波段范圍內的光譜信息，并結合其二維幾何空間信息，形成高光譜分辨率圖像的技術。在食品微生物檢驗檢測中，高光譜成像技術主要通過分析食品樣品的光譜信息差異來識別微生物的存在和種類。微生物在光譜上具有特定的吸收、反射和散射特性，這些特性與其種類、數量及生理狀態密切相關。利用高光譜成像技術，可以獲取食品樣品在不同波長下的光譜曲線，并通過對比分析，識別出微生物的特征光譜，從而實現對微生物的精確檢測。以肉類食品為例，肉類是微生物污染的高風險食品之一。傳統檢測方法往往需要對樣品進行長時間的培養和觀察，而高光譜成像技術則可以在短時間內實現對肉類樣品中微生物的快速檢測。對肉類樣品進行高光譜掃描，可以獲取其表面的光譜信息，并通過與已知微生物的光譜數據庫進行比對，快速識別出樣品中是否存在微生物污染以及污染的種類。

3 新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用展望

3.1 人工智能技術的深度融合與應用

人工智能技術的快速發展為食品微生物檢驗檢測帶來了前所未有的機遇。未來，人工智能技術將與食品微生物檢測技術深度融合，實現更高效、更智能的檢測與管理。利用搭載人工智能系統的檢測設備，可以實現自動化采樣、自動化檢測、自動化數據分析等，大大提高檢測的效率和準確性。此外，人工智能技術還將為食品安全監管提供智能化支持，通過數據分析與預測，提前發現潛在風險，及時采取措施，確保食品安全。

3.2 多模態檢測技術的融合與創新

多模態檢測技術是指將多種檢測技術相結合，實現對食品中微生物的全面檢測。未來，隨著各種新技術的不斷涌現，多模態檢測技術將得到進一步發展。通過結合基因檢測技術、生物傳感技術、光譜技術等多種手段，可以實現對食品中微生物的全方位、多層次檢測，提高檢測的準確性和可靠性。同時，多模態檢測技術還將與人工智能技術相結合，通過大數據分析實現智能決策，為食品安全監管提供更加科學、有效的支持。

4 結語

綜上所述，新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用，為食品安全提供了更可靠、更高效的保障。相關部門應重視食品微生物檢驗檢測技術，引進先進的設備，提高各監測環節的規范性，培養具有創新精神和實踐經驗的高層次人才，以此提高新技術的檢測性能。未來，人工智能技術等將與食品微生物檢測技術深度融合，實現更高效、更智能的檢測，為食品安全監管提供更加科學、有效的支持。

參考文獻

[1]朱群.新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用[J].現代食品，2018（11）：105-107.

[2]彭姝.基于新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用分析[J].現代食品，2021，27（1）：124-126.

[3]逄大正.新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用分析[J].現代食品，2021，27（4）：148-149.

[4]冀鵬.新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用研究[J].食品界，2021（1）：92.

[5]黃林杰，婁艷，聶玉婷，等.微生物檢測技術在食品檢驗中的應用進展[J].中國食品工業，2022（16）：72-75.