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本文作者从实际工作出发,对以下几种食品微生物的快速检测技术进行了全面阐述。
关键词:食品微生物检测快速检测技术
一、主要食品微生物快速检测技术
1 分子生物学技术
(1)PCR技术
通过大量复制目的菌的高度保守的一段或几段特异性DNA并确认这些DN段的大小来完成检测,如果样品中存在目的菌,就能复制出有关特异性DN段,而复制特异性DN段靠聚合酶链反应―PCR技术。
该技术已大量运用到食品微生物检测领域,并形成标准化,如SN/T 1632.2-2005《奶粉中阪崎肠杆菌检验方法 第3部分:荧光PCR方法》、DIN 10135:1999《沙门氏菌聚合酶连锁反应(PCR)检验方法、ISO 20837:2006《食品和动物饲料微生物学―聚合酶链反应(PCR)检测食源病原体―定性检测用样品的制备》
目前利用PCR技术检测病原菌的商品化仪器有被AOAC、USDA-FSIS、Health Canada、AFNOR等权威机构认可的BAX@全自动病原菌检测系统,可检测沙门氏菌、大肠杆菌O157、单增李斯特菌等致病菌,此外还有RiboPrinter@微生物鉴定系统,可鉴定沙门氏菌、大肠杆菌O157、单增李斯特菌和阪崎肠杆菌等致病菌在内的1400多种细菌。
在1996年由美国AB公司推出的实时荧光定量PCR仪,与常规PCR仪相比,它具有特异性更强、有效解决PCR产物污染、自动化程度高,同时能对起始模板进行准确定量等特点。
(2)核酸探针技术
核酸探针是指带有标记的特异DN段。根据碱基互补原则,核酸探针能特异性地与目的DNA杂交,最后用特定的方法测定标记物。探针标记方式为放射性标记、非放射性标记,具有直观、准确等特点,基于核酸探针杂交的基因芯片技术,虽然其灵敏度与PCR技术相当,但其具有高通量、多参数、高精确度和快速分析等特征,所以备受青睐。我国已将此技术引入到行业标准中来,如SN/T 1543-2005《食源性致病菌基因芯片鉴定方法》。
2 免疫学技术
(1)荧光抗体法
用荧光物质标记抗血清的抗体,即抗抗体。使用荧光显微镜观察样品中的目的菌-荧光标记抗体结合物或目的菌-抗体-荧光标记抗抗体结合物来判断结果。在食品微生物检测领域内,国内使用的较多是mini-VIDAS全自动荧光酶标免疫测试系统,该系统已被AOAC、AFNOR等权威机构认可,可检验沙门氏菌、单增李斯特氏菌、大肠杆菌O157、葡萄球菌肠毒素等。
(2)免疫酶技术
以酶标记抗体或抗抗体,抗原与酶标记抗体,或抗原-抗抗结合物与酶标记抗抗体特异性结合。根据酶反应有色反应的有无及其浓度,即可间接推测被检抗原或抗体是否存在及其数量。常用酶技术分为固相免疫酶测定技术、免疫酶定位技术和免疫酶沉淀技术。在食品微生物检验领域内,国内使用比较多的有Reveal@大肠杆菌O157:H7检测系统、Reveal@沙门氏菌检测系统及GeneQuence@李斯特氏菌检测试剂盒、金黄色葡萄球菌乳胶凝集试剂盒等。
(3)免疫磁珠技术
用连接抗体的磁珠捕捉增菌液中的目的菌,然后将捕捉到的抗原即目的菌划线于选择性平板,观察菌落。或用荧光或酶标记的抗抗体进行检测。或用聚合酶链式反应技术进行进一步检测。此技术在ISO 166654:2001《食品和动物饲料微生物学―大肠杆菌O157基准检验方法》上得到了应用。目前可利用该技术对沙门氏菌、大肠杆菌0157、大肠杆菌0145、大肠杆菌O111等进行测试。
(4)免疫层析技术
该技术是一种膜固相免疫测定技术。滴加在膜一端的样品溶液受膜的毛细管作用向另一端移动,犹如层析一般。移动过程中被分析物与固定于膜上某一区域的抗原或抗体结合而被固相化,无关物质则越过该区域而被分离,然后通过标记物的显色来判定实验结果。以胶体金为标记物的实验称为胶体金免疫层析技术,该技术具有简单、快速、准确和无污染等优点,可对食品中大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、布氏杆菌、霍乱弧菌等进行检测。
(5)其它免疫技术
细菌直接计数法主要包括流式细胞仪(flow cytometry,FCM)和固相细胞计数(solid phasecytometry,SPC)法。FCM通常以激光作为发光源,经过聚焦整形后的光束垂直照射在样品流上,被荧光染色的细胞在激光束的照射下产生散射光和激发荧光。光散射信号基本上反映了细胞体积的大小;荧光信号的强度则代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度,由此可通过仪器检测散射光信号和荧光信号来估计微生物的大小、形状和数量。流式细胞计数具有高度的敏感性,可同时对目的菌进行定性和定量鉴定。目前已经建立了细菌总数、致病性沙门氏菌、大肠埃希氏菌等的FCM检验方法。
3.其它技术
即用型纸片法
3M公司的perrifilmTMPlate@系列微生物测试片,可分别检测菌落总数、大肠菌群计数、霉菌和酵母计数。由RCP Scientific Inc公司开发上市的Regdigel@系列,除上述项目外还有检测乳杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌的产品。3M公司生产的PF(Petrifilm)试纸还加入了染色剂、显色剂,增强了菌落的目视效果,而且避免了热琼脂法不适宜受损细菌恢复的缺陷。霉菌快速检验纸片,应用于食品检验中的霉菌具有操作简便,仅需36℃培养,不需要低温设备;快速,仅需2d就可观察结果,比现在的国家标准检验方法缩短3~5d,大大提高了工作效率。纸片法与国标法在霉菌检出率上差异无统计学意义,且菌落典型,易判定。
二、食品微生物快速检测技术的局限性
快速检测技术的评估结果表明,其对于某类食品的性能优于其他食品,很大程度上是由于食品成分干扰所致,有些食品成分对于快速检测方法中所应用的技术是比较麻烦的。例如在采用PCR技术时,食物中的高蛋白、高脂肪对Taq酶具有抑制作用,可能导致检测结果假阴性。同时PCR操作过程要求严格,微量的外源性DNA进入PCR后可以引起无限放大产生假阳性结果。
三、结束语
食品病原微生物检测是保障食品安全的重要组成部分,依靠采用培养基增菌培养、分离、生化鉴定及革兰染色镜检等传统检测方法,对实验室技术人员的专业技术、操作技能以及工作经验要求极高,操作步骤复杂繁琐,检测周期长,灵敏度低,准确性差,容易出现假阴性或假阳性结果。近年来,微生物快速检测技术发展迅速,运用分子生物学、电子技术、生物化学、免疫学等技术对微生物进行分离、鉴定和计数,与传统检测方法相比,更快、更方便、更灵敏、更准确。
随着某一快速检测技术更加频繁的使用,其好处与局限性同时变得更加明显,使用者在选择这些快速检测技术时,应考虑此技术的准确性、特异性、实用性、稳定性、灵敏度以及采用此技术的供应价格、认可程度和售后服务等因素,综合判别后进行选择。
参考文献:
[1]雷质文,等.食品微生物实验室质量管理手册[M].北京:中国标准出版社,2006.
[2]李志明,等.食品卫生微生物检验学[M].北京:化学工业出版社,2008.
[关键词]:生物检测技术 食品检验 应用 检测方法 分析
前言
生物检测技术在食品检验中的应用是在现代生物技术的不断发展进步与国家对于食品安全以及质量要求的不断提高背景下,随着传统食品安全与质量检测技术在食品检验中的应用需求越来越难以实现,就有了对于食品检验的更加科学、快速并且检验精确度更高的生物食品检测方法。生物检测方法被应用于食品检验中不仅具有上述的检测应用发展契机,更是因为食品加工与生产过程中应用的食品材料的来源与生物有着很大的联系,而生物检测技术在对于食品进行检验中,就是通过生物的相关特性以及化学特征等进行检测与检验应用的,因此,使用生物检测技术进行食品检验的应用具有较大的优势。
1 生物检测技术的应用
1. 1 生物酶技术
在实际检测应用中的生物酶技术主要是利用生物酶的相关特性进行实际检测与应用,生物酶检测技术在实际检测中应用相对比较广泛,它主要用于对于食品中的残留农药以及食品中的农药含量、食品的微生物污染情况进行检测应用。在对于食品的实际检测应用中,生物酶技术中的酶联免疫检测技术在实际检测应用中应用优势与特征比较明显。酶联免疫检测技术主要是将酶与免疫学的相关原理特征进行联合应用的基础上提出的生物酶检测技术,这种酶联免疫检测技术在进行食品检验应用中不仅具有较高的检测灵敏性,而且在进行食品检测应用中的选择性也相对比较高,因此在食品检验中的受欢迎程度比较高。尤其是在进行蔬菜以及水果中的杀菌农药残留度检测中,酶联免疫生物酶检测方法的检测灵敏度与准确度非常高。
1. 2 PCR技术
PCR技术也是一种通过生物酶的相关原理特性进行实际检测应用的生物酶检测技术。在实际检测应用中,PCR技术也被称为是聚合酶检测技术,它是通过聚合酶的链式反应特征,对于生物中的酶变化进行检测分析与应用。PCR技术在实际中检测应用中最早是进行基因克隆与转基因的相关检测中,随着PCR技术对于基因克隆以及转基因检测的精确度与微量性特征,PCR技术在实际检测中的应用范围逐渐扩展开来。PCR技术在食品检验中进行应用主要是随着转基因食品的出现以及食品微生物的研究发展。
1.3 生物传感器
生物传感器是一种利用生物技术以及相关生物特征应用于传感器的识别系统中,通过对于被检测物体的信号识别与转换,从而实现对于被检测物体的实际应用。生物传感器作为一种生物检测技术,在实际检测应用中,不仅具有检测速度快、检测结果准确度高以及检测应用方便等特征,而且在进行实际检测应用时,由于生物传感器的灵敏性以及特异性特征,使得生物传感器在实际检测应用中的应用范围也比较广泛和普遍。
1.4 生物芯片
生物芯片技术是生物检测应用技术中一种新型高新技术,它在实际检测应用中不仅具有最快速和一次性检测数量最大的应用特征,并且在实际检测应用中的适用范围也是最广泛的。生物芯片检测技术主要是利用生物芯片相关信息技术,在检测过程中通过光导原位合成技术以及微量点样技术进行实际检测应用,尤其是在对于一些用于进出口贸易并且对于检测要求较高的食品检测中的应用尤其方便适用。
2 在食品检测中的具体应用
利用生物检测技术进行食品检验应用,在对于食品的检验中主要是针对食品中的有害微生物以及食品成分、品质、残留农药、转基因等情况进行检测应用。
2 .1 有害微生物的检测
生物检测技术在对于食品中的有害微生物检测中,主要是通过生物检测技术中的生物特征对于食品中的有害微生物情况进行检测分析,从而实现对于食品有害微生物传播等的控制,避免对于食品有害微生物对于人体健康的威胁。利用生物检测技术进行食品中有害微生物的检测分析在实际中已经具有较多的应用实例,比如在对于奶制品中的沙门氏菌的检测分析中,就是使用生物检测技术进行检测实现的。应用生物检测技术进行食品有害微生物的有效检测是进行食品有害微生物扩散控制的有效途径。
2.2 食品中残余农药的检测
利用生物检测技术进行食品中残留农药的检测在实际检测应用中的应用实例也非常多。通常情况下,食品中的农药残留成分一旦超标会对于人体健康甚至是生命造成很大威胁,因此应用生物检测技术对于食品中的农药残留成分进行检测分析,对于保证食品安全有着很大的作用。进行食品农药残留成分检测应用的主要生物检测技术以及方法为生物酶技术和生物传感器仪器等,在实际中的应用也较多,比如美国的基于生物检测技术的检测箱等。
2.3成分和品质的检测
利用生物检测技术对于食品成分以及食品质量检测,是保证食品生产质量和对于食品变质情况进行判定的重要途径方法,对于保证食品安全与人体健康有着重要的作用。在进行食品生产成分以及食品品质检测中,应用最多的生物检测技术主要是生物传感器检测方法。生物传感器在对于食品成分的检测应用中,最早是对于食品中的葡萄糖含量进行检测应用,如今生物传感器还可以实现对于食品的气味检测与分析应用。
2.4转基因食品的检测
生物检测技术进行转基因食品的检测是随着社会经济以及生物技术的发展,食品中出现转基因食品种类。转基因食品通常会对于人体健康以及生态环境造成一定的影响,进行转基因食品的检测,有利于对于转基因食品的不利影响进行控制。在使用生物检测技术对于转基因食品进行检测中,主要的检测方法有对于转基因食品的酸检测法以及蛋白质和酶活性特征检测等方法。
结语
总之,对于生物检测技术在食品检验中的应用等进行分析研究,不仅有利于提高生物检测技术水平,推进现代生物技术的发展进步,而且对于食品安全与质量也有很大的保证,具有积极的意义。
参考文献:
[1]罗梅兰,叶云,梁超香.生物检测技术在食品检验中的研究[J].食品与机械.2006(2).
关键词:微生物 检测 食品安全 技术 应用
中图分类号:TS207 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0082-02
近年来食品安全问题已日渐深入人心,微生物行食品中毒事件的报告起数和中毒人数正逐年升高,随着人们生活水平的提高,安全意识的增强,对食品安全提出了更高的要求,食品安全已经成为全球关注的焦点,现代食品微生物检测技术的发展和在食品安全检测中的应用也越来越受到人们的重视。微生物检测技术具有高灵敏度、简便、准确等优点,能够快速检验出食品中的病原微生物,进而帮助人们掌握食品质量状况,因此被广泛应用到食品安全检测中。
1 微生物检测技术及其重要性
1.1 食源性病原菌免疫学快速检测技术
该种技术主要包括荧光抗体检测技术(FAT)和免疫酶技术(EIA)两类,其中FAT技术以抗原与抗体能够发生反应为理论基础,通过荧光素标记法检验的一种技术,有直接和间接两种方法。直接法指将带有荧光素标记的血清添加到待测样品中,经洗涤后在显微镜下进行观察的一种方法,而间接法指将已知细菌的特异性抗体加入到待测样品中,两者充分反应后洗涤,然后添加荧光标记的第二、第三抗体的方法。使用该种方法检测比较及时且操作方便,但是容易受到样品中其他荧光的干扰,而且荧光显微镜价格成本较高。EIA技术使用酶标记抗原和抗体进行检验的一种技术。检测时加入底物和酶,两者结合生成的产物与抗原发生反应,根据颜色深浅进行定量检测,该种检测技术具有检测准确性高、速速及时等优点。
1.2 食源性病原菌分子生物学快速检测技术
1.2.1 基因探针技术
这里所说的基因探针指使用能够检测的生物素、同位素等标记序列已知的寡聚核苷酸,让其与目的基因进行杂交,利用杂交信号找出基因的一种检测方法。标记探针的方法分为非同位素和同位素两种,其中同位素标记具有检测及时、特异性强等优点,但是其具有一定的放射性,会给危害人体健康。
1.2.2 多聚酶链反应(PCR)技术
PCR指利用体外酶促反应合成特异性DN段而进行的检测技术,其DN段能够在短时间内迅速扩散,甚至用肉眼就能观察,因此检验效率较高,而且操作方便,被广泛应用到食品安全检验中。
1.2.3 生物芯片技术
该种技术指在一定条件下使核酸分子与样品中的核酸片段进行杂交,通过检测杂交信号达到检测目的的检测技术。该种技术克服了传统核酸印记杂交的诸多缺点,但是制作芯片比较复杂,因此在食品检测中的应用需要进一步推广。
1.3 生理生化代谢产物检测技术
该种方法包括接触酶测定技术、放射测量法、微热量计法以及电阻抗法,其中接触酶测定技术利用H2O2和接触酶放出氧气,如阳性细菌数量较多则放出氧气的量就越多,从而接触酶纸盘上浮时间越短,以此判断食品中嗜冷性细菌;放射检测法指将放射性元素融合到碳水化合物中,细菌分解碳水化合物放出CO2,通过检测CO2的放射量,判定食品中细菌的含量;不同的细菌生长时产生的热量存在着差别,通过检测放出热量的多少检测细菌这就是微热量计法;电阻抗法依据的原理是:细菌生长时会一些大分子物质分解成带电的小分子物质,检测阻抗变换,就能对细菌数量有个基本的判断。
除此之外,微生物检测技术还包括食源性治病均生物传感器检测技术。致病菌呼吸产生的电子生物传感器,通过检测电流的大小判定致病菌的浓度,检测比较迅速。
1.4 食品微生物检测技术的重要性
我国食品存在的安全隐患导致了我国食品生产行业的发展非常不均衡,因此,要控制食品安全,运用高科技实施高质量的食品检测工作对控制微生物引起的食源性疾病具有重要作用。微生物检测技术是衡量食品卫生质量的重要指标之一,也是判定被检食品能否食用的科学依据之一,通过食品微生物检验,可以判断食品加工环境及食品卫生环境,能够对食品被细菌污染的程度作出正确的评价,为各项卫生管理工作提供科学依据,提供传染病和人类,动物和食物中毒的防治措施,同时食品微生物检验是以贯彻“预防为主”的卫生方针,可以有效地防止或者减少食物中毒人畜共患病的发生,保障人民的身体健康,同时,它对提高产品质量、避免经济损失、保证出口等方面具有政治上和经济上的重要意义。
2 现代食品微生物检测的内容
现代食品类生产企业实行的微生物检测技术是以微生物学为基础,运用现代免疫学、分子生物学、自动化仪器、生物传感器等方面的理论和技术,研究食品中的微生物,特别是病原微生物的种类、数量、性质等,并建立的现代食品微生物检测方法。具体的检验可分为两大类,一是食品污染程度类指标菌群检验,如菌落总数、肠道致病菌、大肠菌等,二是食品内致病菌的检测。
2.1 检测食品污染程度指示菌
菌落总数、菌落总数是指食品检样经过处理,在一定条件下(即在需氧情况下,37℃培养四十八小时)培养后所得1g或1mL检样中所含细菌菌落的总数.,菌落总数与受有机污染的程度相关,细菌总数越大,受污染的程度越严重。在日常生活中,我们每天都会接触到由不同公司,不同地方生产的食品。所有食品中常见毒素有霉菌毒素,动物性天然毒素和植物性天然毒素;常见的霉菌毒素有黄曲霉毒素,展青霉毒素,棉酚和毒蘑菇。
2.2 检测食品样品中的致病菌
现代食品行业,有很多有害的微生物严重危害食品的品质和人们的健康,甚至会引起一些严重的疾病。低水平的病原菌污染,食品加工后导致菌体的“致伤”及食品其他成分的干扰等因素,使得传统的检测方法受到了一定的限制。因此,需及时发现致病菌,控制污染及其可能对人体健康产生的危害。分子生物学技术的发展使得许多食品工作者得以寻求更为快速有效的方法来检测病原菌,以期增加敏感性和显著地减少检测时间。
3 微生物检测技术在食品安全中的运用
3.1 食源性病原菌免疫学检测技术在食品安全检测中的应用
该种微生物检测技术使用的检测仪器成本较低,具有较强的使用性,目前在食品安全检测中应用较为广泛。食源性病原菌免疫学检测技术常用在大肠杆菌、李斯特菌、沙门氏菌等病菌的检验上。
3.2 核酸探针技术在食品安全检测中的应用
利用核酸探针技术能够检测出食品中金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、李斯特菌等,其中检验单增李斯特菌时不用考虑样品的纯度,但是利用该种技术检验时成本开支较大,技术要求较高,大部分需要在实验室中进行检验。
3.3 PCR技术在食品安全检测中的应用
PCR技术具有较高的灵敏度,而且特异性较强,在检验食品致病菌方面具有较强的优势。它可以检验出食品中含有的金黄色葡萄球菌、肉毒梭状芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌等。例如,有关专家利用PCR技术在较短的时间内就能检测出食品中含有的大肠埃希氏菌。
3.4 生物芯片技术在食品安全检测中的应用
利用生物芯片技术通过一次实验就能检测食品中多种潜在的病菌,检测效率高,操作简单,通常在短短的几小时就能获得检测结果。例如,相关专家曾在6h内检测出食品中含有的致病菌。不过生物芯片技术难度较高,需要进一步的研究,所以目前尚未在食品安全检测中大范围推广。
3.5 生物传感器检测技术在食品安全检测中的应用
很多种微生物均能给食品带来污染,例如病毒、真菌、细菌等其中细菌较为常见,分为病原菌和腐败菌两类,腐败菌本身并不会给人体造成伤害,只不过在分解食品过程中会产生大量的有毒物质,这些物质往往会导致人体患病。如利用生物传感器检测技术能够检测枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌等腐败菌的数目,而利用该技术能够检测出的病原菌包括李斯特菌、沙门氏菌、大肠杆菌等,能够检测出的毒素有真菌毒素、藻类毒素和一些细菌毒素,尤其是黄曲霉毒素是目前发现毒性最厉害的真菌毒素,利用光纤免疫传感器能够检测出0.05μg/L的黄曲霉毒素,不过该种方法尚未在食品安全中应用。
4 微生物检测技术在食品安全中检测中的应用前景
当前,利用微生物对食品安全性进行检测主要凭借先进的检测仪器和新技术,并且人们越来越注重检测的准确性和技术性。其中检测仪器是食品安全检测的重要工具,在科技发展推动下越来越趋向于一体化、专业化、低能化发展,为食品安全的检验奠定坚实的基础。对于一些新的食品安全检测技术发展来看,它比较注重与生物技术融合,例如PCR技术、核酸探针技术等,例如还有些新的检测技术需要进一步研究,例如,生物传感器技术、生物芯片技术等,因此要想将微生物检测技术完全应用在食品安全领域还有很长的一段路要走。
5 结语
食品安全关系着人们的身体健康,甚至给人们的生命带来严重威胁,因此相关部门应加强微生物检测技术在食品安全检测方面的应用研究,提高食品安全检测效率和准确性,保证食品安全。
参考文献
[1] 李勤.微生物检测技术及其在食品安全中的应用[J].食品研究与开发,2012(9).
一、目前我国食品微生物检测技术分析
目前我国的食品微生物检测的重点项目包括大肠菌群、细菌总数以及致病细菌等等,这些指标都与人体的健康有着密切的关联,并且这些检测指标能够有效的反映食品生产企业的卫生管理水平,同时也能够准确的反映待检食品样品的卫生状况,是衡量食品健康安全质量的重要标准。在通常的食品微生物检测过程中,对于上述指标,只要其中一项指标不符合相关的要求,则待检食品样品就可以被认定为不合格。这些指标之中,大肠菌群指标是检测的重点,因为大肠菌群能够准确的反映出食品样品是否存在着变质现象。目前我国食品微生物检测手段主要包括微生物生理生化试验、血清学分型鉴定、微生物形态观察、噬菌体分型、试管凝集试验以及急性病毒试验等等,通过这些手段能够准确的反映食品样品中的大肠菌群数量、致病菌种类和数量以及细菌总数量等等。检测过程对于试验手段有着很高的要求,目前所采用的实验手段主要有三糖帖试验、硝酸盐还原试验、淀粉水解试验、Kovac试验、糖醇解试验、明胶试验等等。目前食品微生物检测中所使用的试验手段虽然具有很高的准确性,但是相对比较的传统,而且操作不论是在繁琐程度还是在耗时方面都有着一定的劣势。
二、食品微生物检测技术的发展分析
1.放射测量法
放射测量法所测量的主要指标是细菌代谢物中的C14放射量,其基本原理是将含有微量放射性C14的碳水化合物加入到细菌培养液之中,让细菌在代谢的过程中分解这些碳水化合物,因为细菌在代谢和繁殖的过程中会将培养液中的碳水化合物吸收并分解成为二氧化碳和水。细菌代谢物中的二氧化碳就会含有微量的具有放射性的C14,然后再利用放射性检测仪器检测细菌代谢物中的C14放射量,从而断定细菌的代谢状况,并进而推定细菌的总量。利用这种放射性元素的测量方法能够准确的推定出食品样品中的微生物总量,并且整个过程所花费的时间更少,操作也更加的简单。
2.PCR技术
PCR技术是目前食品微生物检测中科技含量较高的一项技术,该项技术的基本操作流程是将食品样品至于人为制造的高温环境之中,微生物在高温的条件之下其内部的蛋白质会发生变性,同时双链DNA分子会解旋成为单链DNA,在这过程充分完成之后立即将温度降低,在相对低温的环境之中,微生物中的DNA分子会发生逆反应再次结合成双链DNA,同样也是在这个过程充分完成的基础之上进行再次的升温,将整个过程循环往复,循环次数一般限定在20至30次之间,整个过程大概需要60分钟左右,在整个过程中微生物中的DNA分子会扩大到原来数量的100倍以上,然后利用PCR技术能够在非常短的时间之内准确的将食品样品中的病原菌数量进行推定。该项技术不仅时耗短,而且灵敏度极高,即便是食品样品之中仅有一分子病原菌DNA,PCR技术也能够准确的将其检测出来。并且PCR检测技术的成本很低,对于特异性较高的病原菌也能够准确的进行检测。但是目前PCR技术仍有明显的缺陷有待克服,就是对于操作的规范性要求很高,要求操作人员具有很高的熟练程度以保证PCR产品在检测过程中能够不被污染。目前我国食品微生物检测过程中所使用的PCR技术已经能够涵盖大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄葡萄球菌以及沙门氏菌等多种病原微生物。针对于PCR技术产品易污染的问题,我国在PCR传统理论的基础之上延伸出了荧光定量PCR技术,该技术应用了荧光染料和探针技术,利用荧光信号强度与新增产物数量成等比关系的原理,能够更为准确的推定食品样品之中微生物的数量,并且将产品污染对于检测结果的影响大幅度的降低。
3.电阻抗技术
电阻抗技术主要是根据培养基在细菌培养前后的导电能力改变来推断食品样品之中细菌的生长和繁殖状况,因为在培养基中,细菌不断的繁殖和代谢活动会对培养基内的物质成分产生一定的影响,从而改变培养基的导电能力,细菌的繁殖和代谢能够将原本培养基中导电能力较差的大分子物质转化成为导电能力较强的小分子物质,这就会改变整个培养基的导电性能,电阻抗技术正是利用了细菌繁殖代谢的这个特点来进行微生物生长繁殖状况的推定。该项技术的操作更为简便,耗时更短,具有很强的重复性,而且精确度也丝毫没有受到影响,目前我国电阻抗技术已经在食品微生物的检测之中得到了非常广泛的应用,检测细菌种类包括沙氏门菌、支原体、菌落总数以及大肠杆菌等多种微生物。
三、结语
1、教学中出现的问题
(1)基础差,学习能力不足。由于2009年以来全国本科院校大量扩招,本科院校规模加大,再加上2009年开始高考人数下降,本科院校为了满足生源数量,分数线逐年下降,随之而来的高职院校也为了生源数量逐年降低分数线[1],学生的学习能力明显不足,而且文理科学生基础知识掌握的程度差别很大。在完成教师下达工作任务后,工作效率比较低,能够独立完成实验的学生比较少。针对这个问题,我们充分考虑文理科学生的差别,以及学生基础知识掌握的差别,适当精减原理性知识的介绍,并将基础性的必须掌握的知识融入动手实践中,先进行实操练习,再补充理论知识。很多以往听过的知识没学会,而现在理论与实践相结合后反而加深了记忆和理解,教学效果较好。而且我们尝试采取“拉动式”教学方法,让学习能力较强的,知识掌握比较好的学生来带动基础差的学生,形成“一对一”或“一对多”的学习小组,组长和组员分开考核,组员的进步可以同时为组长加分,从而实现共同学习,共同进步。教师转变角色,以师傅带徒弟的形式开展深入性的教学,融入学生当中,及时发现学生的问题,做学生随身的“知识顾问”。
(2)对职业素养的养成不够重视。现在的学生由于成长环境比以往大大改善,即使来自由农村的学生,吃苦耐劳的精神也比以往大大减少,很多学生拈轻怕重,思想懒惰,学习积极性不高,不注重养成学习习惯、职业精神,遇到问题不会主动解决,这跟学生们以往的学习习惯和生活习惯有很大关系,其实学生分数差并不代表一切,而这部分学生往往缺乏信心、决心、恒心,如果这样的学生进入企业也不会有很好的发展,所以我们将学生的平时表现引入考核机制,并且经常进行技能比赛,这很大程度上刺激了学生的学习热情,调动学生的积极性。
2、教学方法改革
2.1四步教学法
四步教学法由讲解、示范、模仿、练习四个环节组成,主要教学目的是使学生理解和掌握某个知识点的理论与动手操作。
第一步,讲解。这里的讲解要打破以往的教学方式,多以提问、启发、引导的方式,使学生对某个知识点产生兴趣,进行思考,完成问题的解答,从而实现对理论知识的充分理解和掌握。
第二步,示范。教师要围绕“做什么、怎么做、为什么这样做”三个方面来组织教学,这一环节突出教师的示范作用,在示范过程中,教师对重点和难点应该反复多次讲解并操作,使学生们印象深刻,对重点难点内容提起充分的重视,教师的示范对于规范学生的动手操作起到了很好的教学效果。
第三步,模仿。在这一环节中,我们可以先让几个接受能力强的学生来模仿教师的操作,在模仿过程中其他学生也可以在同学的模仿中发现问题,并进一步加深印象,对学生的学习起到激励和巩固的作用。
第四步,练习。在这一环节中,充分体现了学生的学习主动性,练习中教师应该活动于学生中间,做学生随身的指导和顾问,这便于学生与教师的沟通与交流,也便于教师及时发现学生的问题,并对于学生中突出出现的问题进行总结并讲解,从而实现理论与实践的充分结合。也提高学生学习效率。
四步法对于初学《微生物检测技术》学生来说非常实用,教学效果较好。在学生初步掌握了微生物检测的基础知识和基本技能后,我们可以采用引导提示法进一步提高学生们思考问题、解决问题的能力。
2.2引导提示法
引导提示法是一种能力本位的教学法, 以培养学生的“关键能力” 为教学的最终目标[2] 。从典型工作任务中总结学习内容,设置不同学习情境训练职业技能,在情境中将知识点项目化,任务化。整个教学过程以技能培养为明显,理论知识为暗线,把理论知识点的教学融合到基本技能的训练之中[3]。
具体教学步骤如下:下达任务收集信息设计实验方案统一方案实施检查与考核
(1)下达任务。将项目任务书发给学生,并对任务做简单陈述。
(2)收集信息。学生利用书籍、网络等资源自己收集相关信息资料。培养学习能力、理解能力和归纳总结能力。调动学生的学习主动性。
(3)设计实验方案。通过小组讨论的方法制定实验方案。
(4)统一方案。小组发言阐述,在老师的指导下确定最终的试验方案
(5)实施。以统一的试验方案为标准,独立进行实验,并对实验中出现的问题、实验结果进行记录。对出现的问题和实验结果进行讨论和分析。由教师解答和点评。
(6)检查与考核。分为阶段性项目考核和终期考核,每次考核都包括理论和技能两部分。
①在教学中要求学生严格考勤,通过任务分配、效果点评和整理实训室等形式培养学生的敬业精神。
②对学生进行安全教育,在实验操作和报告填写等教学环节中,督导学生严格执行操作规范,培养学生严谨、细致、认真的职业道德。
③在实验教学中,学生合作完成检验项目,以培养学生的团队合作精神。
关于教学评价,包括阶段性项目考核与终期考核。阶段性项目考核占50%,终期考核占50%。终期考核采用理论考试+实践考试的方式进行考核。其中理论考试与实践考试的比例为4:6。