食品微生物含量快速检测方法及其检测仪技术

一种食品微生物含量快速检测方法，其特征在于：采用两套并联的样品检测系统，一套用于食品样品检测，另一套用于对比；两套系统处于相同的环境条件，包括初始温度，初始二氧化碳浓度，采用相同的加热元件进行加热，将两套系统产生的二氧化碳分别经引导管向下输至两套同样的二氧化碳检测装置中进行检测，经检测数据分析处理，比较两套系统的检测结果，其差值与食品样品中微生物含量有正相关关系；根据事先得到的二氧化碳变化特征与微生物菌落总数之间的换算关系得出食品样品中的微生物菌落总数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种食品微生物含量快速检测方法和设备。
技术介绍
本专利技术提出的方法和设备主要用于食品有害微生物含量的快速检测。食用被微生物污染的食品而导致的疾病，称为食源性疾病。随着环境的变迁和抗生素的滥用，虽然人们的居住和卫生条件不断改善，但对病菌的抵抗力却在不断下降，食源性疾病一直呈上升趋势。因此，对食品中致病菌的检测和检验也就越显出其重要性。但常规的检测大多依靠培养目标微生物的方法来确定食品是否已受到污染，培养时间少则2-3天，多至数周，且由于通过目视计算菌落数量，不仅费力耗时，误差也较大。同时，这些检测必须有专门的实验室，由专业技术人员在无菌条件下操作才能完成。这对于具有数以万计的中小型食品生产和加工企业而言，也很难适应。目前，国内外关于食品微生物含量快速检测技术的研究主要在两个方向进行。第一类是传统活细胞计数方法的改进。主要工作集中在操作规程的简化上。比如开发新一代样品制备系统和实验设备(培养基，实验器具等)，改善培养条件和计数过程自动化等。在国外，有一些研究已经商业化。如在美国被广泛采用的旋转平皿计数法(Spiral Planting Method)，它可使含菌悬液在琼脂表面呈阿基米德螺线状分布，有利于菌落计数。另一种改进方法称作疏水格栅滤膜法(HGMF)，它是用特制的疏水格栅滤膜过滤样品，再放入培养基中培养，以保证所有菌落都是正方型，以方便人工或机械计数。又如直接外荧光过滤技术(DEFT)，它是先用特殊滤膜过滤样品，再经吖啶橙染色后在紫外光显微镜下计数。总的来说，这类方法可使传统方法的检测速度和效率得到提高，但提高程度有限，大多仍需人工计数，有的还需专用的材料或配件。第二类研究方向则是通过测量微生物在生长和代谢过程中发生的变化，尤其是物理或化学变化来估测微生物的数量。国外在这方面已经成功开发出了一些商用系统，某些已被引入中国，在政府部门，大型食品企业和科研部门中得到应用。按照检测原理的不同，这类技术可大致分为以下几种。阻抗法(impedence measurement)其原理是通过测量因微生物生长而造成的培养基阻抗变化来间接显示微生物含量。具体的测量系统如法国的Bactometer，它是通过测量细菌产生的离子浓度达到比培养基初始离子浓度低某一值时的历经时间，也称检出时间(DT)来标志样品细菌数量。是可利用电阻，电容或总阻抗来测量离子浓度的三参数系统。能检测出的细菌门栏值是106-107个/毫升。另一产品是Malthus微生物快速分析仪，它是利用细菌将培养基中的大分子代谢为带电荷更多的小分子，从而造成电导增加的物理原理来检测细菌数量。即活体微生物量与电导产生可检测出的改变的时间成反比。所以，污染越严重，检出时间(DT)越短。国内天津大学最近提出利用细菌代谢产生的二氧化碳使培养基电导变化的原理来检测微生物含量的技术，不过尚未有正式产品问世。ATP生物发光技术(bioluminescence，BL)所有活体生物都含有ATP，当由荧火虫等生物制备的荧光素酶和ATP接触时就产生发光现象，检测发光强度就能间接得到活体微生物含量。利用此原理的检测仪器有十多种，如日本的AF-100，杜邦公司的生物光测量仪。微量量热法(microcalorimetry)它是通过测量细菌生长和代谢过程中产生的代谢热来间接估算微生物含量，这种方法需要预先绘制热曲线图和特别的微小温度传感器。溶氧-电流法最近日本DAIKIN公司开发出一种通过检测因微生物消耗培养基中溶解氧导致的电流变化来间接计算样品所含微生物含量的仪器。放射测量法(radio metric)是将微量的放射性标记引入葡萄糖或其它糖类分子中，细菌生长时糖被利用并放出标记的二氧化碳，从培养装置中导出后，用美国Johnston公司的放射测量仪检测，其放射量与细菌数量成正比关系。申请号为03158838的中国专利，提出一种应用检测二氧化碳变化来控制微生物的专利技术。它涉及一种控制盛放在具有顶部空间的容器中的水基聚合乳液的微生物污染的改进方法。改进包括使用直接读取二氧化碳探针监测容器顶部空间中二氧化碳的浓度；当二氧化碳浓度达到一个比大气中二氧化碳浓度高的预定值时，添加抗微生物的药剂。申请号为200410023232的中国专利公开了一种利用压电石英晶体传感器检测微生物的方法及装置。该方法将微生物代谢产物CO2从培养池中引入装有碱性溶液的检测池中，与碱液发生反应引起溶液的电导变化，压电石英晶体传感器检测电导的变化，并以振荡频率的形式反应出来，其振荡频率由频率计数器计数，并送到计算机进行处理。通过测定不同浓度微生物的响应曲线，得出频率时间(FDT)与微生物浓度之间的线性关系，可对微生物进行定量的检测。一般的非散射红外线二氧化碳检测仪，如美国TSI Incoporated公司的CompuFlow Model8610型二氧化碳检测仪，是采用扩散检测模式，即让空气中的二氧化碳分子自己扩散进入探头后再进行检测。美国专利(5,155,019)和中国申请号03158838中就是采用的这种模式。美国专利(5,155,019)公布了一种通过检测密闭容器里二氧化碳含量来表征容器内样品所含微生物的活动性的方法和设备。在该方法中，材料样本放于一密闭容器内，容器中还放有微生物生长所需碳源材料，通过新陈代谢，这些碳源材料可能转化成二氧化碳。这些出现在容器上部空气中的二氧化碳能被通过容器中空气的红外光束所探测，通过二氧化碳对红外线的吸收特性，检测出二氧化碳的浓度，以此表征样本中微生物的活动性。但是，这种方法采用密闭的容器来检测，操作人员呼吸造成容器空气中二氧化碳浓度的变化也要远大于样品中微生物产生的二氧化碳增值。所以，要正确快速地检测出真正由于微生物代谢产生的二氧化碳并非易事。实际上，由于密闭容器上空二氧化碳浓度的释放量是十分微小、且增长速度极慢、分布又不均，要想使原整个空间中二氧化碳的浓度有能被检测出的变化，必须等待很长时间。因此检测样品中微生物的活动性将非常耗时而又不够准确，不能达到快速检测的目的。另一个美国专利(4,889,992)公开了一种用红外线自动检测微生物的设备。它通过检测细菌新陈代谢产生的气体来确定微生物的状态。红外线通过一个小瓶的壁，检测出瓶中气体对红外线的吸收，瓶中装有液-气分离系统以方便气体的检测。总的来说，第二类方法可以大幅度提高检测速度，增加检测精度和减轻检测工作量，是今后的发展方向。但一般需要专门的检测仪器和消耗特殊的检测材料，价格也较昂贵，有些还需预先制定图谱和曲线，使普及推广受到一定限制。必须指出，上述方法的检测时间最快一般也需数小时，这仍然不能满足实际生产的需要，所以研制开发新的更快捷的检测技术和设备是势在必行的趋势。
技术实现思路
本专利技术提供一种食品微生物含量快速检测方法及其检测仪，第一个目的是提出一种能快速而准确地检测出样品中微生物活动性的方法和步骤。第二个目的是根据此方法和步骤，设计出具体的快速检测设备。解决更快捷的检测食品中有害微生物污染程度的技术问题。本专利技术的技术方案这种食品微生物含量快速检测方法，其特征在于采用两套并联的样品检测系统，一套用于食品样品检测，另一套用于对比；两套系统处于相同的环境条件，包括初始温度，初始二氧化碳浓度，采用相同的加热元件进行加热，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何宗彦，
申请(专利权)人：何宗彦，
类型：发明
国别省市：