蘆　云　胡　斌　陳會君　吳玉平

（中國檢驗檢疫科學研究院北京100123）

淺談食品微生物檢測實驗室的設計

蘆云胡斌陳會君吳玉平

（中國檢驗檢疫科學研究院北京100123）

針對食品微生物檢測實驗室的組成和功能進行了闡述，并依據(jù)無回路原則對實驗室的平面布局和重點需要關注的內容進行了討論，可為食品微生物檢測實驗室的設計和建設提供實用性的參考。

食品微生物；潔凈室；生物安全

1　前言

隨著人們生活水平的提高，食品安全已成為影響人民群眾生命健康和社會穩(wěn)定的重大公共安全問題。另一方面，食源性致病菌引起的人類傷害事件頻發(fā)，嚴重性日益凸顯。如，我國2004年安徽阜陽出現(xiàn)的大頭嬰兒事件，阪崎腸桿菌被稱為其中的隱形殺手；2007年開始，美國先后發(fā)生了花生醬、西紅柿、開心果以及雞蛋感染沙門菌事件；2011年，歐洲多國致多人感染和死亡的毒黃瓜事件（腸出血性大腸桿菌O104）；2013年，新西蘭恒天然毒奶粉事件（生孢梭菌）。

食源性致病菌事件頻發(fā)，食品微生物檢測責任重大。微生物檢測的結果作為食品安全性和衛(wèi)生學重要指標為政府部門風險評估、安全監(jiān)督提供了重要依據(jù)和技術支持，因此檢測結果的客觀真實性和準確性顯得尤為重要［1］。而微生物實驗室是承擔微生物檢測的重要場所，其設計是否合理，建造是否能滿足實驗需求，不僅關系到實驗效率和使用便捷性，更對實驗結果的準確性有著至關重要的影響。

目前食品微生物檢測實驗室的建造、布局并沒有統(tǒng)一標準，本文從食品微生物檢測實際經(jīng)驗出發(fā)，對食品微生物檢測實驗室的設計進行了闡述和討論，希望對需要建造食品微生物實驗室的同行和相關從業(yè)人員有所幫助。

2　食品微生物檢測實驗室的分區(qū)和功能

按照CNAS-CL09：2013《檢測和校準實驗室能力認可準則在微生物檢測領域的應用說明》“5.3設施和環(huán)境條件”規(guī)定，微生物實驗室的建設、總體布局和設施應能滿足從事檢驗工作的需要，并以能獲得可靠的檢測結果為重要依據(jù)，且符合所開展微生物檢測活動生物安全等級的要求。

根據(jù)以上原則以及檢測工作的需要，檢測設施主要包括準備間、高溫間、潔凈間、培養(yǎng)間、可疑致病菌的鑒定區(qū)、污染物處理區(qū)以及洗刷間。此外，根據(jù)實際需要還應配備樣品儲存區(qū)、標準菌株的儲藏間以及倉庫。

（1）準備間。功能上應涵蓋培養(yǎng)基的稱量、制備和保存；天平間、制水間可包含在此區(qū)域中。根據(jù)功能和面積大小，可再對準備間進行合理劃分。

（2）高溫間。培養(yǎng)基的濕熱滅菌；玻璃器皿的干熱滅菌等。此區(qū)域應獨立，最好有排風設施。

（3）潔凈間。樣品檢測應在潔凈區(qū)域進行［2］，所有樣品的前處理均在此區(qū)域操作。

（4）培養(yǎng)間。食品微生物檢測需要的培養(yǎng)溫度較多，需要專門區(qū)域放置培養(yǎng)箱；建議培養(yǎng)所需的水浴鍋也放置于此。霉菌的培養(yǎng)應與細菌的培養(yǎng)分開。從事保健食品注冊檢驗的機構需有專門的霉菌實驗室。

（5）污染物處理區(qū)。經(jīng)過處理的樣品、中間培養(yǎng)物以及可疑菌鑒定接觸到的多種廢棄物均要經(jīng)過無害化處理。

（6）洗刷間。經(jīng)過無害化處理的玻璃器皿在此區(qū)域內進行洗刷，烘干和放置。

除了以上主功能區(qū)，食品微生物檢測實驗室還應有試劑耗材儲存庫，儲存流轉量較大的玻璃器皿、防護裝備以及試劑耗材和培養(yǎng)基等；樣品儲存區(qū)，需要放置已檢和未檢樣品。此外，實驗室還需要空間放置中間培養(yǎng)物以及標準菌株。

3　實驗室平面布局

過于繁復的平面布局，只能增加使用中的不便，并不能真正起多少實際作用；一些實際工程由于平面布局不合理，不僅影響實驗室的有效使用面積，還增加了初投資和管理難度。因此，一個完善合理的布局非常重要［3］。

實驗室布局設計宜遵循“單方向工作流程”原則［4］或稱為“無回路原則”［5］，減少和避免潛在的污染和生物危害。

微生物實驗室應設計成獨立區(qū)域，按照各個功能區(qū)的分布和單方向原則根據(jù)場地進行設計。根據(jù)“《檢驗檢測實驗室設計、建設的技術要求食品檢測實驗室》征求意見稿”，食品微生物檢測實驗室典型布局參見圖1。

圖1食品微生物檢測實驗室典型布局圖

圖1中，包含了主要的檢測設施。從布局上說，準備間放在中間，與潔凈室、培養(yǎng)室、鑒定室及高壓滅菌室均相鄰，工作流程便利、順暢；樣品先進入潔凈室，然后依次是培養(yǎng)間、鑒定室，最后是廢棄物的處理，基本滿足“單方向工作流程”原則或“無回路原則”。

但是從實驗室的功能上來說，樣品的前處理需要在潔凈區(qū)完成，然而圖1在此處放置了一臺生物安全柜。筆者認為其不是用來進行病原微生物的分離鑒定的：一方面存在使樣品污染的可能性；另一方面，鑒定室的建立失去了意義。但若是出于處理低污染樣品時防止污染室內空氣考慮的話［6］，低污染樣品的概念很難定義。此外，進行食品病原微生物的分離鑒定工作應在二級生物安全實驗室（Biosafety level 2，BSL-2）進行［2］，此處的鑒定室應理解為BSL-2，生物安全柜應放置在此區(qū)域中［5］；高壓滅菌室可進一步分為污物高壓和非污物高壓。調整后的布局圖見圖2。

圖2　食品微生物檢測實驗室典型布局調整圖

此外，檢測人員的辦公區(qū)或休息區(qū)應與實驗區(qū)分開，但不應相距過遠。

各個機構在建立食品微生物檢測實驗室時，可將樣品存放間、霉菌實驗室、標準菌株存放及倉庫等輔助設施根據(jù)場地大小合理添加布局。

4　關鍵區(qū)域和注意事項

4.1關鍵區(qū)域

樣品檢測應在潔凈區(qū)域進行，超凈工作臺和潔凈室均可以滿足要求［2］。超凈工作臺空間有限，適用于樣品量少，操作簡單的樣品。但在實際檢測中，考慮到工作效率，潔凈室才是進行微生物檢測前處理的最關鍵場所，可有效防止樣品的二次污染。

關于病原微生物的鑒定，依據(jù)國家對病原微生物的分類和管理規(guī)定，將病原微生物分為四類，第一類、第二類病原微生物統(tǒng)稱為高致病性病原微生物。根據(jù)以上生物安全防護水平，對應將實驗室分為一級、二級、三級、四級。一級、二級實驗室不得從事高致病性病原微生物實驗活動；三級、四級實驗室從事高致病性病原微生物實驗活動［7］。食品微生物檢測實驗室接觸的病原微生物一般為第三類和第四類，故建造生物安全二級實驗室即可以滿足要求。

4.2注意事項

綜上所述，潔凈室在食品微生物檢測中起著至關重要的作用，在進行建設時，有以下幾點需要格外關注。

（1）潔凈度要求。

我國目前尚無食品微生物潔凈室設計規(guī)范，對潔凈室的潔凈度無明確要求。在2014年國家標準委發(fā)布的《檢驗檢測實驗室設計、建設的技術要求食品檢測實驗室》征求意見稿中，也未做具體要求。一般來說，在10000級（7級）的潔凈室中進行食品微生物檢測可以達到要求［1］。根據(jù)GB 50073《潔凈廠房設計規(guī)范》的規(guī)定，潔凈度等級可選擇兩種控制粒徑。對于生物安全實驗室，應選擇0.5μm和5μm作為控制粒徑。對于二級生物安全實驗室，對潔凈度并未作要求，但為保護實驗環(huán)境，延長生物安全柜的使用壽命，建議采用機械通風，并加裝過濾裝置，并保持一定的負壓（不小于-5Pa）［8］。此外，根據(jù)使用的頻率、樣品的潔凈度以及日常監(jiān)控結果，定期安排有資質的機構對潔凈室的各項技術參數(shù)進行檢測。一般檢測時間最長間隔為12個月，但浮游菌和沉降菌一般為6個月［9］。

（2）消毒滅菌系統(tǒng)。

在實驗室建造時，除了考慮裝飾材料的耐腐性以及控溫控濕系統(tǒng)滋生細菌的問題外，日常的消毒滅菌也需要考慮。

潔凈室常用的滅菌方式有紫外線燈滅菌和氣體滅菌。紫外線燈滅菌為表面滅菌，對內部和背陰面不起作用；波長為253.7 nm的紫外線滅菌效果最好［10］，但需要定期檢測紫外燈的照度。紫外線表面消毒效果評價方法可參照GB15981《消毒與滅菌效果的評價方法與標準》進行。此外，燈管開關應安裝在門外。

紫外線波長短，滅菌效果有限。若考慮對整個潔凈間進行徹底滅菌，可采用氣體熏蒸，如臭氧熏蒸［11］、過氧乙酸熏蒸［12］等方法，但要注意在人員進入前進行有效通風。

除上述滅菌方式外，實驗室常用的用于設備、臺面表面消毒的液體消毒劑有次氯酸鹽、乙醇、甲醛和戊二醛等。消毒效果可參見GBT 27405《實驗室質量控制規(guī)范食品微生物檢測》，實驗室可根據(jù)自身情況選擇消毒劑的種類。

（3）慎重選擇設計和施工單位。

潔凈室設計和施工有很強的專業(yè)性，如在空調系統(tǒng)中過濾器的選擇和送風量（換氣次數(shù)）的計算、生物安全實驗室的空氣凈化和負壓控制系統(tǒng)的設計、計算等，一定要找有設計和施工經(jīng)驗的公司，并令其提供設計案例。有條件的話，最好能對其提供的案例進行拜訪并了解效果。前期還要跟設計、施工單位進行很好的溝通，以便讓設計施工單位充分了解使用者需求。好的設計公司，不僅能滿足使用者的使用要求，更能降低實驗室后期的運營成本和維護成本。

（4）重視工程監(jiān)理和驗收。

潔凈室建筑裝飾的質量在于氣密性、不產(chǎn)塵、不積塵、易清潔。實驗室建設時，應由具有專業(yè)監(jiān)理資質和經(jīng)過專業(yè)培訓的監(jiān)理機構實行全過程監(jiān)理。此外，驗收是很重要的一個環(huán)節(jié)，施工驗收包含工程驗收和使用驗收；工程驗收又包含分項驗收、竣工驗收和性能驗收3個階段。在驗收前，應由相關各方明確商定驗收標準［9］，檢測的內容包括實驗室的嚴密程度、房間壓差、潔凈度、新風量、氣流流向、高效過濾器檢漏、潔凈度級別等多個方面［3］。

5　總結

微生物實驗室的合理布局、潔凈室環(huán)境的控制是微生物檢測的基礎和保障。除了硬件條件，食品微生物檢測從采樣、樣品前處理、培養(yǎng)、轉接到鑒定，是時間跨度長而又連續(xù)的過程，微生物實驗室人員的責任心、操作的規(guī)范性以及實驗室質量體系的建立和遵守均對檢測結果有著至關重要的影響。作為實驗室的工作者，應嚴格遵循上述每一個環(huán)節(jié)的操作規(guī)程，保證檢測結果客觀、真實地反映產(chǎn)品質量情況。

［1］顏松.食品微生物無菌室的內部質量控制分析［J］.質量技術監(jiān)督研究，2013，6 36-40.

［2］GB 4789.1-2010食品安全國家標準食品微生物學檢驗總則［S］.

［3］王清勤，許鐘麟，張益昭，等.生物安全潔凈室工程設計和施工中應注意的問題［J］.潔凈與空調技術，2004，1：19-22.

［4］CNAS-CL09：2013檢測和校準實驗室能力認可準則在微生物檢測領域的應用說明［S］.

［5］GB 19489-2008實驗室生物安全通用要求［S］.

［6］GB 50073-2013潔凈廠房設計規(guī)范［S］.

［7］國務院.病原微生物實驗室生物安全管理條例［A］.中華人民共和國國務院令第424號.

［8］GB 50346-2004生物安全實驗室建筑技術規(guī)范［S］.

［9］GB 50591-2010潔凈室施工及驗收規(guī)范［S］.

［10］劉照生.生物潔凈室的設計特點［J］.設計參考，2000，30（1）：46-47.

［11］GB/T 27405-2008實驗室質量控制規(guī)范食品微生物檢測［S］.

［12］莫炳成，王小林，王珍.用過氧乙酸作室內消毒劑的體會［J］.西北藥學雜志，1997，3：143.

Discussion on Design of Food Microbiology Detection Laboratory

LU Yun，HU Bin，CHEN Huijun，WU Yuping
（Chinese Academy of Inspection and Quarantine，Beijing，100123）

This paper expounds the composition of food m icrobiology detection laboratory and its function.Meanwhile，layout of the laboratory based on the principles of no circuit and key content need to pay attention to are discussed.This can provide practical reference value for the design and construction of food m icrobiology detection laboratory.

Food Microbiology；Clean Room；Biology Safety

R446.5

E-mail：luyun@caiqtest.com

2015-10-28