电阻抗法在食品微生物检测中的应用

崔文秀 句立言 宋健男

【关键词】电阻抗法；阻抗微生物学；食品；快速检测

【中图分类号】R473.6 【文献标识码】B 【文章编号】1004-7484（2014）03-01135-01

在食品的生产、加工、运输、储藏等过程中都可能受到各种各样的细菌污染，食品中细菌总数的多少，不仅可以反应出食品被污染的程度，而且也可以反应出食品的新鲜程度以及食品生产的一般卫生状况等，因此该项指标是判定食品卫生质量的一项重要依据。传统检测方法检测周期长，不利于食品卫生监督监测工作以及食品生产企业对自身产品的质量评估。应用电阻抗法可快速测定食品中的菌落总数。

1 基本原理

采用电阻抗法 其原理是细菌在培养基内生长繁殖的过程中，将会使培养基中的活分电惰性物质如碳水化合物、蛋白质和脂类等，代谢为具有电活性的小分子物质，其能增加培养基的导电性，从而使阻抗发生变化。随着微生物增长, 培养基中电活性分子和离子逐渐取代了电惰性分子, 使导电性增强,电阻抗降低。研究表明, 电导率随时间的变化曲线与微生物生长曲线出奇的相似, 出现缓慢增长期、加速增长期、指数增长期和缓慢减少期, 最后趋于稳定期。微生物的起始数量不同, 出现指数增长期的时间也不同,通过建立二者之间的关系, 就能通过检测培养基电特性变化推演出微生物的原始菌量。此外, 不同微生物的阻抗曲线均不相同, 因此阻抗法能够作为微生物鉴定的有利依据[1]。所以可以通过检测培养基的电阻抗变化情况来判定细菌在培养基中的生长繁殖特性，即可检测出相应的细菌[2]。该法已用于霉菌、大肠杆菌等细菌的检测。

2 材料与方法

2.1 材料

试样 检测试样为全省各地送检试样, 其中部分试样人工加入从同类试样中分离的常见类型的细菌, 以产生各种污染度的试样。

仪器 BACTOMETER M128 型微生物快速检测仪器及试盒MODULE 均由法国梅里埃公司生产。

培养基 常规法所用的营养琼脂由北京陆桥技术有限公司生产, 仪器使用的GPM 由法国梅里埃公司配套生产。

2.2 方法

建立校正曲线 对每一试样在无菌条件下同时进行国标法和阻抗法检测, 并以国标法检出的菌落总数的对数(CFU) 与阻抗法检测的检出时间(DT) 值作为参数通过仪器中的计算机进行线性回归分析,得到两种方法的相关关系。当相关系数达到一定要求后(一般要在-0.80 以上才可能是高度相關) 将其作成相关曲线, 用于以后的验证试验。

电阻抗法 在无菌条件下, 在BACTOMETER 专用试盒MODULE 的每个试样池中加入无菌培养基GPM 0.6mL, 再加试样0.1mL, 同时做平行样和空白对照, 扣上试样池盖, 立即插入37℃培养箱, 启动计算机指令, 细菌分析处理器每隔6min 自动对每一试样池进行检测分析, 得出的DT 值均由计算机收集、分析、记录。

国标法 按GB 4789.2-2010的方法进行检测。

并与国标法的CFU作比较。以国家标准作为判断依据, 巴氏消毒奶为≤50 000CFU/mL[3],符合此指标为合格, 否则为不合格。比较两种方法合格率的相符程度, 同时分析其合格和不合格的DT值。

3 结果

3.1 电阻抗法所测得的巴氏杀菌乳的DT值与国标法所测得的菌落总数的对数值的相关分析。

巴氏消毒奶的菌落总数相关曲线 对50份试样进行试验后, 使用线性回归分析得到的相关系数为r = -0.96， 两者相关关系非常显著, 其回归方程为y= 5.97-0.45T, DT值4.1h为合格时间,2.2h为不合格时间。

3.2 电阻抗法与国标法测定结果符合率比较

3.2.1 巴氏杀菌乳的测定

表1 是用两种不同方法测定巴氏杀菌乳菌落总数的结果, 经统计学处理结果无显著性差异(P>0.05)。结果符合率为96%(48/50) 。

表1 两种方法测定巴氏杀菌乳菌落总数的结果比较

电阻抗法 国标法 合计

阳性 阴性

阳性 8 1 9

阴性 2 39 41

合计 10 40 50

3.2.2 仪器的检测指标合格和不合格的DT 值分析

DT值随试样中含菌量的多少而有所区别, 将试验所收集到的DT 值进行分析, 巴氏杀菌乳菌落总数测定的DT值超过4.2h,为合格, 检测可在5h内完成, 极大地缩短了检测时间。

4 讨论

4.1 本研究应用BACTOMETER M128 型微生物快速检测系统检测巴氏杀菌乳的菌落总数,与国标法对比, 其结果无显著性差异,检出的阳性率大致相符, 而检测时间由48h 缩短到5h内, 大大提高工作效率。

4.2 电阻抗法是监测微生物代谢活动的方法, 当培养基的离子浓度比培养基初始浓度稍低时, 可检出电导的微小改变。初始浓度越高, 检出的速率也越快。样品的污染程度越高，检出时间越短，像熟肉制品和本实验中的巴氏消毒奶一半污染程度较高，利用电阻抗法就相当灵方便，使用电阻抗法，视样品的细菌数多少，均可在4-8小时内出结果。

4.3 电阻抗检测仪BACTOMETER M128 一次可同时测定128 份试样, 操作简便、快捷, 可避免人工操作造成的主观判断差异, 全部结果量化并由打印机自动打出。但是电子讯号、食品配方、培养基、温度等变化都会影响检测结果,因此制作校正曲线必须在同一配方试样间进行, 也就是说校正曲线的服务对象必须是单一的, 该方法对食品中菌落总数测定的改进和对食品生产企业快速监测食品中细菌污染有很大的作用。

5 总结与展望

阻抗法作为一种微生物快速检测方法，目前能够检测食品中绝大部分微生物，例如细菌总数、嗜冷菌数的计数，沙门氏菌、李斯特菌等特定微生物的选择性检验。将阻抗法与实时监测技术相结合，能够对微生物进行在线监测。随着研究的深入和技术推广，该方法可应用于新食品开发、制药和化妆品等领域，对杀虫剂、防腐剂、抗菌剂也可进行快速检测。

参考文献：

[1] 周向华，叶兴乾，刘东红，等. 电阻抗法在食品微生物快速检测中的应用[J]. 粮油加工，2003，10：73-75.

[2] 陈广全,张惠媛,饶红等.电阻抗法检测食品中沙门氏菌[J].食品科学,2001,22,(9):66-70.

[3] GB 19645-2010 食品安全国家标准 巴氏杀菌乳