在食品工業(yè)快速發(fā)展的今天,食品安全問題成為全球關注的焦點。食品生產(chǎn)環(huán)境中的微生物是影響食品安全的重要因素,不僅易造成食品腐敗,還會引發(fā)食物中毒等嚴重問題,對其展開系統(tǒng)監(jiān)控與管理具有重要的現(xiàn)實意義。微生物檢測技術(shù)作為確保食品安全的關鍵手段,強調(diào)通過科學的方法和手段對食品生產(chǎn)環(huán)境中的微生物進行定性或定量分析,從而為食品安全的評估和控制提供有力支持。微生物檢測技術(shù)涵蓋傳統(tǒng)培養(yǎng)法、分子生物學技術(shù)、免疫學技術(shù)等方法,它們各具特點,適用于不同的檢測場景和需求,將這些檢測技術(shù)應用于食品生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控領域,可確保食品安全。
一、微生物檢測技術(shù)概述
(一)基本原理
微生物檢測技術(shù)是基于微生物學原理,通過一系列科學方法和手段,對食品生產(chǎn)環(huán)境中的微生物實施定性或定量分析的技術(shù)。微生物檢測技術(shù)強調(diào)利用微生物的生長特性、生理生化反應以及遺傳物質(zhì)等特性,對微生物進行識別、分離、計數(shù)和鑒定。微生物檢測技術(shù)主要依賴微生物在特定培養(yǎng)基中的生長情況,如形態(tài)、顏色、菌落特征等,展開初步的識別和分類,同時利用微生物的生理生化反應,如酶活性、代謝產(chǎn)物等,進一步確認微生物的種類和特性。
(二)技術(shù)類型
1.傳統(tǒng)培養(yǎng)法。傳統(tǒng)培養(yǎng)法是最早也是最基礎的微生物檢測方法之一,主要通過將樣品接種到含有適宜營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基上,創(chuàng)造有利于微生物生長的環(huán)境,觀察微生物的生長情況,如菌落形態(tài)、顏色、大小等,并據(jù)此開展初步的微生物分類和計數(shù)。例如,在食品生產(chǎn)環(huán)境中,傳統(tǒng)培養(yǎng)法可用于采集空氣、水、設備表面等樣品,通過檢測其中的細菌總數(shù)、霉菌和酵母菌數(shù)等指標,評估環(huán)境的衛(wèi)生狀況。
2.分子生物學技術(shù)。分子生物學技術(shù)是利用微生物的遺傳物質(zhì)進行檢測的方法,具有快速、準確、靈敏度高的優(yōu)點。其中,聚合酶鏈反應(PCR)技術(shù)是一種常用的分子生物學檢測方法,強調(diào)通過特異性引物對微生物的DNA進行擴增,并利用電泳等技術(shù)對擴增產(chǎn)物進行檢測和分析,從而實現(xiàn)對微生物的快速鑒定。以食品中的沙門氏菌檢測為例,傳統(tǒng)培養(yǎng)法需要較長時間才能得出結(jié)果,而PCR技術(shù)可在短時間內(nèi)對樣品中的沙門氏菌進行快速檢測,顯著提高了檢測效率。
3.免疫學技術(shù)。免疫學技術(shù)是利用抗原-抗體特異性結(jié)合原理實施檢測的方法。其中,酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)是一種常用的免疫學檢測方法,通過將特異性抗體固定在固相載體上,促進與樣品中的抗原結(jié)合,并加入酶標記的二抗進行反應,利用底物顯色判斷樣品中抗原的存在和含量。在食品生產(chǎn)環(huán)境中,免疫學技術(shù)可用于檢測食品中的過敏原、毒素等有害物質(zhì)。
二、食品生產(chǎn)環(huán)境中微生物污染的來源及其風險
(一)來源
食品生產(chǎn)環(huán)境中的微生物污染是一個復雜且多變的問題,來源多樣,主要包括原材料、加工設備、操作人員、空氣及水源等。
1.原材料。原材料在采摘、運輸、儲存等過程中,易受到土壤、空氣、水源中的微生物污染。例如,蔬菜在田間生長時,可能會接觸到土壤中的細菌、霉菌等微生物;在運輸過程中,溫度、濕度控制不當易引起微生物滋生,若未能在加工前有效去除,就會進入食品生產(chǎn)環(huán)節(jié),對食品安全構(gòu)成威脅。
2.加工設備。設備表面、縫隙、死角等部位易藏污納垢,成為微生物的滋生地。特別是當設備清洗消毒不徹底時,殘留的微生物會在下一次加工過程中污染食品。
3.操作人員。操作人員的手部、衣物、頭發(fā)等是微生物的重要傳播媒介,若其未遵守良好的個人衛(wèi)生習慣,如未洗手、未戴口罩等,將可能會把微生物帶入食品中。
4.空氣及水源。空氣中的塵埃、飛沫等會攜帶微生物,通過空氣流動污染食品;水源中的微生物種類多樣,若未經(jīng)有效處理就直接用于食品生產(chǎn),會對食品安全造成嚴重威脅。
(二)風險
微生物污染易導致食品腐敗。微生物在食品中生長繁殖,會分解食品中的營養(yǎng)物質(zhì),使其產(chǎn)生不良氣味和味道,讓食品失去原有的食用價值。例如,細菌在肉類中繁殖會產(chǎn)生臭味和有毒物質(zhì),使肉類變質(zhì);霉菌在面包上生長會產(chǎn)生霉斑和霉素,使面包無法食用。這些腐敗的食品若被消費者食用,將會引起腸胃不適等癥狀。
微生物污染還會導致食物中毒。某些微生物在食品中生長繁殖時會產(chǎn)生有毒物質(zhì)或致病菌,被消費者攝入后易引起食物中毒。例如,沙門氏菌是一種常見的食源性致病菌,可在肉類、蛋類等食品中生長繁殖并產(chǎn)生毒素,易引起食物中毒。人體食物中毒的癥狀輕重不一,輕者會出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀;重者則會出現(xiàn)高熱、脫水、休克等癥狀,甚至危及生命。
三、微生物檢測技術(shù)在食品生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控中的應用策略
(一)原材料與輔料的微生物檢測
在食品生產(chǎn)環(huán)境中,原材料與輔料的微生物檢測是確保食品安全的第一道防線。
對原材料開展微生物檢測前,食品企業(yè)應制訂詳細的檢測計劃和標準操作規(guī)程,包括確定檢測項目、檢測方法、檢測頻率以及合格標準等。例如,對于肉類原材料,重點檢測沙門氏菌、大腸桿菌等食源性致病菌;對于果蔬類,主要關注霉菌和酵母菌的污染情況。選擇檢測方法時應根據(jù)原材料特性和微生物污染的風險程度確定,常用的技術(shù)包括傳統(tǒng)培養(yǎng)法、分子生物學技術(shù)、免疫學技術(shù)等。
添加劑、包裝材料等輔料雖然不直接作為食品食用,但其與食品直接接觸,若存在微生物污染,同樣會對食品安全構(gòu)成威脅。對輔料開展微生物檢測前,同樣需要制訂相應的檢測計劃和標準操作規(guī)程,檢測項目需根據(jù)輔料的特性和用途確定。比如,對于包裝材料,重點檢測細菌總數(shù)、霉菌和酵母菌等。
(二)生產(chǎn)過程中的實時監(jiān)控
在食品生產(chǎn)過程中,實施微生物檢測的實時監(jiān)控是確保食品安全的關鍵。在加工環(huán)節(jié),由于原材料會經(jīng)過多道工序處理,如切割、混合、烹飪等,微生物污染風險較高。為有效控制這一風險,可在加工過程中的關鍵控制點(CCP)設置微生物檢測點。例如,在肉類加工過程中,切割后的肉塊是微生物污染的高風險區(qū)域,可在此環(huán)節(jié)設置檢測點,采用快速檢測方法如ATP生物發(fā)光法或PCR技術(shù)等,對肉塊表面的微生物數(shù)量進行實時監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)微生物數(shù)量超標應立即采取措施,如增加清洗次數(shù)、調(diào)整加工溫度等,以確保加工過程中的食品安全。
包裝環(huán)節(jié)同樣是微生物污染的高風險區(qū)域,包裝材料、操作環(huán)境以及操作人員,都可能成為微生物的傳播媒介。為確保包裝過程中的食品安全,可在包裝前對包裝材料實施微生物檢測,確保其符合相關食品安全標準;在包裝過程中,可采用在線微生物檢測系統(tǒng),對包裝線上的食品進行實時監(jiān)測。
(三)環(huán)境衛(wèi)生與設施的微生物檢測
在食品生產(chǎn)加工車間里,對環(huán)境衛(wèi)生與設施進行微生物檢測也是十分必要的。對空氣開展微生物監(jiān)測時,可采用空氣采樣器進行定期采樣。例如,在餅干生產(chǎn)車間,使用撞擊式空氣微生物采樣器,在特定時間段內(nèi)收集空氣中的微生物顆粒。采樣后將樣品送至實驗室,通過培養(yǎng)法或分子生物學技術(shù),對空氣中的細菌、霉菌等微生物實施定性和定量分析。根據(jù)檢測結(jié)果,可有效評估車間的空氣清潔度,若不合格,可采取增加通風頻次、使用空氣凈化設備等措施,降低空氣中的微生物濃度。
水作為食品生產(chǎn)中的重要原料和清洗介質(zhì),其微生物質(zhì)量直接影響著食品安全,因此,對生產(chǎn)用水開展定期的微生物檢測是必不可少的。以飲料生產(chǎn)企業(yè)為例,需要定期對生產(chǎn)用水(包括自來水、純凈水、循環(huán)水等)進行采樣,檢測項目包括細菌總數(shù)、大腸菌群、霉菌和酵母菌等。采樣時應遵循無菌操作原則,確保采樣容器的清潔和無菌。檢測結(jié)果若超出標準范圍,應立即追溯水源,查找污染原因,并采取相應的處理措施,包括加強水處理設備的維護、更換濾材等。
生產(chǎn)環(huán)境的表面,如設備、工具、工作臺、地面等,也是微生物易附著和繁殖的場所,為有效控制環(huán)境表面的微生物污染,可制訂表面擦拭采樣計劃。比如,在肉類加工企業(yè),操作人員可使用無菌棉簽或紗布,對加工設備、工作臺等表面進行擦拭采樣。采樣后,將樣品送至實驗室進行微生物培養(yǎng)和分析,根據(jù)檢測結(jié)果可評估表面的清潔程度。若結(jié)果不合格,就要針對性地執(zhí)行清潔和消毒操作,如使用合適的消毒劑、增加清潔頻次等。
(四)成品的質(zhì)量控制與檢測
在食品生產(chǎn)流程中,成品出廠前的微生物檢驗是確保食品安全的最后一道防線,主要包括樣品采集、檢驗準備、實驗室檢測及結(jié)果判定四個關鍵步驟。
樣品采集需要遵循無菌操作原則,確保所采樣品具有代表性,能真實反映整批成品的微生物狀況。
檢驗準備階段主要涉及樣品的處理與保存。樣品在送至實驗室前,需要進行適當?shù)臉俗R和封裝,以防止交叉污染并保持樣品完整性。同時,實驗室應準備好所需的檢驗設備、培養(yǎng)基及試劑,確保檢驗過程的順利進行。
實驗室檢測是微生物檢驗的核心環(huán)節(jié)。根據(jù)不同類型的食品及其特性,檢驗項目可能包括細菌總數(shù)、大腸菌群、霉菌和酵母菌計數(shù)、致病菌檢測等。以罐頭食品企業(yè)為例,其成品檢驗實驗室可采用平板計數(shù)法對細菌總數(shù)進行檢測,通過培養(yǎng)特定培養(yǎng)基上的微生物,觀察并計數(shù)菌落數(shù)量,進而評估成品的微生物污染水平。同時,也可采用PCR等分子生物學技術(shù),對可能存在的致病菌如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等實施快速篩查。
結(jié)果判定階段是在檢驗完成后,實驗室需要根據(jù)相關標準及企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量控制要求對檢測結(jié)果進行判定。若檢測結(jié)果符合標準規(guī)定,則成品可準予出廠;若超出標準范圍,則需立即追溯生產(chǎn)環(huán)節(jié),查找污染原因,并采取相應的糾正措施。
綜上,本文通過闡述微生物檢測技術(shù)的基本原理和常用方法,明確了其在食品安全監(jiān)控中的重要地位,同時探討了食品生產(chǎn)環(huán)境中微生物污染的主要來源和風險。通過對原材料和輔料、生產(chǎn)過程中的半成品、生產(chǎn)車間的環(huán)境衛(wèi)生以及成品進行微生物檢測,可以降低產(chǎn)品被微生物污染的風險,進而保障消費者的食品安全。
作者簡介:李毅(1986—),男,漢族,甘肅蘭州人,講師,大學本科,研究方向為食品分析檢測、食品標準法規(guī)。