不同微生物菌落特征范文
時(shí)間:2023-12-01 17:31:43
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篇1
關(guān)鍵詞:燒烤 微生物 大中型餐廳 小型攤位 污染
中圖分類號(hào):R155 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5336(2015)02-0016-02
“民以食為天,食以潔為先”,食品安全是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事[1]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷進(jìn)步,人們生活水平的日益增長(zhǎng),人們的飲食種類也越來(lái)越多樣化,食品的安全問(wèn)題也隨之而來(lái)。在食品安全問(wèn)題中,由于微生物污染所造成的食源性疾病依舊是世界食品安全中最為突出和最為關(guān)注的問(wèn)題,而食品微生物檢測(cè)是評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的重要方法之一[2]。按照我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,絕大多數(shù)食品均需要測(cè)定菌落總數(shù)、大腸菌群、致病菌等微生物指標(biāo)以評(píng)價(jià)其衛(wèi)生狀況[3-6]。菌落總數(shù)測(cè)定是用來(lái)判定食品被細(xì)菌污染的程度及衛(wèi)生質(zhì)量,它反映食品在生產(chǎn)過(guò)程中是否符合衛(wèi)生要求,以便對(duì)被檢樣品做出適當(dāng)?shù)男l(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)。大腸菌群指的是需氧及兼性厭氧、在37℃能分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌,來(lái)自于人和溫血?jiǎng)游锏哪c道,直接或間接地來(lái)自人和溫血?jiǎng)游锏募S便,是糞便污染的指示菌,在微生物檢測(cè)中常見(jiàn)菌落總數(shù)很高,但大腸菌數(shù)很低的情況。沙門氏菌廣泛存在于自然界中,是引起全球人類食物中毒的主要原因之一,在我國(guó)細(xì)菌性食物中毒的病原菌中約40%為沙門氏菌[7, 8]。近年來(lái),金黃色葡萄球菌所引起的食物中毒日益成為全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題,嚴(yán)重危害人類安全與健康[9]。
燒烤,這種人類最原始的烹調(diào)方式,逐漸成為受人歡迎的多人聚會(huì)休閑娛樂(lè)方式。然而燒烤這種食品存在著安全問(wèn)題,燒烤食材在加工、貯藏、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中很容易受到微生物污染。燒烤食品包括多種肉類、水產(chǎn)品類等。各類食材自身可能存在不同種類和不同程度的微生物,并且在食材的保存及制作過(guò)程中也可能由于操作不當(dāng)容易造成交叉污染。畜禽在屠宰前若受到微生物感染,其病原微生物在體內(nèi)可直接污染鮮肉,而在屠宰、加工等過(guò)程中鮮肉也可能受到微生物污染。在一般情況下,含水量高的水產(chǎn)類比肉類更容易受到微生物污染[10],而且像生鮮肉類等食材在貯藏、銷售環(huán)節(jié)中,條件的不適宜也容易造成微生物的滋生;除原料自身的微生物污染以外,燒烤食品的加工處理過(guò)程是否規(guī)范、經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所衛(wèi)生條件是否符合標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)監(jiān)管是否到位等對(duì)其衛(wèi)生狀況及質(zhì)量安全的影響也十分重要。本文通過(guò)對(duì)不同種類的燒烤食品的微生物污染狀況進(jìn)行分析研究,分析主要的不合格原因,尋找防止燒烤食品微生物的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為加強(qiáng)食品衛(wèi)生管理提供科學(xué)依據(jù),以保障廣大消費(fèi)者的身體健康。
1 材料與方法
1.1 樣品來(lái)源
樣品來(lái)自長(zhǎng)沙市燒烤餐廳及小型燒烤攤點(diǎn),共購(gòu)買采集樣品800份。其中,取自燒烤餐廳的樣品400份,小型燒烤攤點(diǎn)樣品400份,其中每份中都包括多種水產(chǎn)品類、多種鮮肉類。
1.2 采樣
用無(wú)菌采樣夾將樣品放入無(wú)菌采樣袋內(nèi),再將無(wú)菌袋放入到有冰袋的采樣箱中,2h內(nèi)送回實(shí)驗(yàn)室;部分室溫儲(chǔ)藏,部分放入冰箱冷藏,以保證與初始儲(chǔ)藏條件一致。
1.3 樣品檢測(cè)
分別按照GB/T 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》測(cè)定、GB/T4789.3-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》、GB/T4789.10-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》、GB/T4789.4-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 沙門氏菌檢驗(yàn)》和Filmplate測(cè)試片法對(duì)所采樣品進(jìn)行檢測(cè)。
2 數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是通過(guò)sigmaplot11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,2種經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所各種菌類合格率的比較用Duncan's methods單因素方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;*代表著兩種結(jié)果對(duì)比有顯著性差異,**表示兩種結(jié)果對(duì)比有極顯著性差異。通過(guò)使用Excel軟件對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行作圖。
3 結(jié)果與分析
3.1 菌落總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌的檢測(cè)結(jié)果
按照GB2726-2005《熟肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,GB29921-2013《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中致病菌限量》對(duì)燒烤食品進(jìn)行比對(duì)分析[11-12]。2類經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所中大中型燒烤餐廳中的食品合格率高些,菌落總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡糖球菌的合格率分別為78.75%,89.75%,93.5%(表1)。而小型燒烤攤點(diǎn)出售的肉類和水產(chǎn)品類樣品合格率比較低,微生物污染狀況嚴(yán)重。此外,從小型燒烤攤點(diǎn)采集的樣品中,肉類和水產(chǎn)類的菌落總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡糖球菌的合格率分別為69.5%,75.5%,82.5%(表2)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析可知:小型燒烤攤位食品的微生物污染程度顯著高于大中型燒烤餐廳(圖1)。
3.2 沙門菌檢測(cè)結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)按照國(guó)標(biāo)法分離出疑似沙門菌10株,接種到三糖鐵瓊脂得到疑似沙門菌9株,經(jīng)過(guò)進(jìn)一步生化及血清學(xué)實(shí)驗(yàn),結(jié)果不足以判定為沙門氏菌。用Filmplate測(cè)試片法將分離的疑似沙門菌在(36±1)℃培養(yǎng)15-24h后未發(fā)現(xiàn)紫紅色菌落。同種樣品沙門菌Filmplate測(cè)試片的檢測(cè)結(jié)果與國(guó)標(biāo)方法一致。
4 討論
按照現(xiàn)行各類食品的國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn),菌落總數(shù)、大腸菌群、致病菌3個(gè)指標(biāo)中任何一個(gè)指標(biāo)不合格均判定為不合格樣品。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:大中型燒烤餐廳中的肉類和水產(chǎn)類食品,菌落總數(shù)的合格率為78.75%,并且通過(guò)檢測(cè)我們還發(fā)現(xiàn)大腸菌群、金黃色葡萄球菌存在超標(biāo)現(xiàn)象。說(shuō)明大中型燒烤餐廳的肉類食品存在著微生物污染問(wèn)題。此外我們通過(guò)對(duì)小型燒烤攤位的燒烤食品進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn):小型燒烤攤位中肉類和水產(chǎn)類食品中大腸菌群、金黃色葡萄球菌的合格率均低于80%,而且其中的菌落總數(shù)合格率僅為69.5%。這表明小型燒烤攤位肉類和水產(chǎn)類食品存在嚴(yán)重的微生物超標(biāo)。我們推測(cè)造成燒烤食品不合格的主要原因是:由于燒烤這類食品在生產(chǎn)加工后沒(méi)有包裝,食品暴露在污濁的空氣中,與外界直接接觸極易受到環(huán)境中微生物的污染[13],尤其是一些小型燒烤攤位的攤點(diǎn)設(shè)在人流量較大的地方,因此受到的影響更為嚴(yán)重。其次燒烤食品的各類原料由于其性質(zhì)和加工過(guò)程不一樣,所以在食品加工制造和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中也易造成微生物污染[14],其次在制備不同種類的食材時(shí),沒(méi)有注意及時(shí)的洗刷砧板,換工具等原因造成了二次污染。除此之外,燒烤食品中各種肉類和水產(chǎn)類由于其自身營(yíng)養(yǎng)成分含量較高,也有利于微生物生長(zhǎng)繁殖[15]。在本次檢測(cè)中小型燒烤攤點(diǎn)樣品大腸菌群超標(biāo)率24.5%,故其存在腸道致病菌的可能性極大,其引起食源性疾病發(fā)生的潛在安全隱患不容忽視。
從菌落總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌的檢測(cè)結(jié)果可以看出,大中型燒烤餐廳的微生物污染狀況整體好于小型燒烤攤點(diǎn)類。這可能是因?yàn)椋捍笾行蜔静蛷d的肉類,水產(chǎn)類的食材來(lái)源可靠,食品質(zhì)量衛(wèi)生條件好;其次食材的貯藏,制作過(guò)程中條件有保障,還有就是大中型燒烤餐廳的環(huán)境衛(wèi)生也優(yōu)于小型燒烤攤位。表明正規(guī)經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所、有力監(jiān)管是食品質(zhì)量安全的保障。大型經(jīng)營(yíng)燒烤餐廳的低溫冷藏設(shè)施條件基本完善,可以有效減緩細(xì)菌增值速度,且食具合格率高。但小型攤點(diǎn)類衛(wèi)生狀況較差,食具、食材暴露在空氣中,大部分沒(méi)有冰柜冷藏食物,就餐者沒(méi)有安全感,應(yīng)是監(jiān)督管理、檢測(cè)的重點(diǎn)。
在對(duì)樣品進(jìn)行沙門氏菌檢測(cè)時(shí),每一批次樣品用國(guó)標(biāo)法檢測(cè)大約需要7d,而用Filmplate測(cè)試片只需要1d,且測(cè)試片靈敏度高,在1.5 X 10-8稀釋時(shí)仍可計(jì)算出菌落;另外,F(xiàn)ilmplate測(cè)試片的陽(yáng)性檢出率高于分離培養(yǎng)法1.84‰,復(fù)查準(zhǔn)確率提高12%。因此,用Filmplate測(cè)試片檢測(cè)沙門氏菌更準(zhǔn)確、快捷。在本研究中沙門氏菌檢測(cè)結(jié)果為陰性,可能與單類食品的樣品數(shù)相對(duì)較少有關(guān)。如果增加取樣次數(shù)及取樣數(shù)量,可能更能夠顯示燒烤食品沙門氏菌污染的真實(shí)狀況。
5 結(jié)語(yǔ)
本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,不論是大中型的燒烤餐廳還是小型燒烤攤點(diǎn)的燒烤食品均有部分樣品的微生物指標(biāo)超出國(guó)家食品安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。其中,菌落總數(shù)檢測(cè)顯示,在2種經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所中,大中型燒烤餐廳的菌落總數(shù)的不合格率為78.75%;從小型燒烤攤點(diǎn)采集的肉類、水產(chǎn)類的樣品中,微生物污染均較為嚴(yán)重,菌落總數(shù)的合格率低于70%,小型攤點(diǎn)的經(jīng)營(yíng)方式使得燒烤食品無(wú)論菌落總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌均比大中型餐廳的樣品污染更為嚴(yán)重。因此,在食用燒烤食品時(shí)最好選擇大中型經(jīng)營(yíng)餐廳,并且衛(wèi)生條件要好的。同時(shí),應(yīng)對(duì)工作人員加強(qiáng)衛(wèi)生知識(shí)教育,督促其規(guī)范操作,以減少污染,保障消費(fèi)者健康。
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篇2
關(guān)鍵詞:微生物多糖;產(chǎn)多糖菌株;發(fā)酵條件優(yōu)化
1 概述
多糖是一類天然大分子物質(zhì),由于具備優(yōu)良的生物活性,大量的活性基團(tuán),因此在眾多研究領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用[1][2][3]。微生物多糖是由微生物在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生,具備各種不同的生物活性,已經(jīng)在抗腫瘤,抗感染以及石油化工等領(lǐng)域有了諸多的應(yīng)用,并可以作為各種化學(xué)品,如絮凝劑,保鮮劑等在食品、醫(yī)藥、化工領(lǐng)域等發(fā)揮作用[4][5]。從海洋中篩選獲得產(chǎn)多糖微生物,目前也是產(chǎn)多糖微生物研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),在本課題中,以海水和秦皇島海域野生海藻進(jìn)行取樣,篩選出產(chǎn)多糖的海洋微生物,并對(duì)該產(chǎn)多糖微生物的多糖發(fā)酵條件進(jìn)行研究,獲得最佳的發(fā)酵條件,為多糖微生物的篩選及發(fā)酵研究提供了新的研究思路。
2 材料與方法
2.1 培養(yǎng)基
篩選固體培養(yǎng)基:酵母粉5g/L,蛋白胨10g/L,NaCl 10g/L,瓊脂20g/L。
搖瓶液體培養(yǎng)基:蛋白胨5g/L,葡萄糖5g/L,K2HPO3 2g/L。
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 產(chǎn)多糖菌的篩選
從海水及海藻取樣。各自稱量約10g海水和海藻塊,溶解于無(wú)菌水中,磁力攪拌作用得到菌懸液。分別標(biāo)記為A和B。吸取稀釋液均勻涂布到已經(jīng)滅菌的篩選固體培養(yǎng)基上,進(jìn)行培養(yǎng)。觀察菌落形態(tài),選擇粘稠菌落進(jìn)行劃線分離純化保藏。將活化后的菌種接種到液體搖瓶培養(yǎng)基中,轉(zhuǎn)速為150r/min,震蕩培養(yǎng)48小時(shí),選擇胞外多糖含量最大的菌種為后續(xù)研究菌種。
2.2.2 產(chǎn)多糖菌的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
設(shè)定不同的發(fā)酵溫度,接種量,培養(yǎng)時(shí)間,確定最佳發(fā)酵條件。
2.2.3 胞外多糖含量的測(cè)定:
苯酚硫酸法[6]
2.2.4 菌株生理特征分析:
方法對(duì)照手冊(cè)。
3 結(jié)果與討論
3.1 產(chǎn)多糖菌的篩選
經(jīng)過(guò)前期的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),挑選不同菌落并進(jìn)行劃線分離培養(yǎng)后,本次試驗(yàn)分離純化出6株菌落粘稠且不同形態(tài)的菌種。他們的培養(yǎng)基編號(hào)分別是A1號(hào)、B1號(hào)、B2號(hào)、A3號(hào)、B3號(hào)、B4號(hào)。并通過(guò)搖瓶發(fā)酵,取出發(fā)酵液進(jìn)行觀察。經(jīng)苯酚硫酸法測(cè)定后,B1的多糖產(chǎn)率最高,為后續(xù)研究菌種。
3.2 菌種生理特征
分析顯示B1為革蘭氏陽(yáng)性菌,淀粉水解試驗(yàn)陽(yáng)性,V-P試驗(yàn)陰性,檸檬酸鹽實(shí)驗(yàn)陰性,油脂水解實(shí)驗(yàn)陰性。
3.3 發(fā)酵條件優(yōu)化
對(duì)產(chǎn)多糖菌B1的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,以期達(dá)到最佳的發(fā)酵效果和最大的多糖產(chǎn)量。
本課題中采用的是恒溫發(fā)酵過(guò)程,選擇不同的發(fā)酵溫度,并判斷其對(duì)產(chǎn)多糖效果的影響,20℃多糖產(chǎn)量為0.77g/L,25℃多糖產(chǎn)量為0.94g/L,30℃多糖產(chǎn)量為0.82g/L,35℃多糖產(chǎn)量為0.71g/L,40℃多糖產(chǎn)量為0.52g/L,多糖產(chǎn)量隨著發(fā)酵溫度的升高,先增加后減少,且當(dāng)發(fā)酵溫度為25℃時(shí),多糖產(chǎn)量達(dá)到最高,溫度高于30℃后,多糖產(chǎn)量明顯下降。在最佳的發(fā)酵溫度條件下,選擇不同的接種量,判斷海洋產(chǎn)多糖微生物發(fā)酵產(chǎn)量隨接種量的變化規(guī)律,2%接種量時(shí),多糖產(chǎn)量為0.88g/L;5%接種量時(shí),多糖產(chǎn)量為0.94g/L;8%接種量多糖產(chǎn)量為0.76g/L;10%接種量時(shí),多糖產(chǎn)量為0.75g/L;15%接種量時(shí),多糖產(chǎn)量為0.7g/L。接種量為5%時(shí),多糖產(chǎn)率最高,接種量繼續(xù)增加,多糖的產(chǎn)量有所下降。在確定發(fā)酵溫度和發(fā)酵接種量的基礎(chǔ)之上,對(duì)發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行研究。24小時(shí),產(chǎn)物濃度為0.47g/L,發(fā)酵產(chǎn)物的濃度隨在48小時(shí)達(dá)到最高為1.04g/L,而發(fā)酵36小時(shí)的產(chǎn)物濃度為0.94g/L,基本接近最高值,考慮到發(fā)酵時(shí)間的優(yōu)化,最終確定發(fā)酵36小時(shí)為最佳的發(fā)酵時(shí)間。
4 結(jié)束語(yǔ)
本課題篩選一株能產(chǎn)生多糖的海洋微生物B1,對(duì)B1菌進(jìn)行了生理生化特征分析,且對(duì)其發(fā)酵條件進(jìn)行了研究,為進(jìn)一步的應(yīng)用研究提供了一定的理論基礎(chǔ)。
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微生物限度檢查法及其方法驗(yàn)證的主要特點(diǎn)在于檢驗(yàn)對(duì)象本身的特殊性。其特殊性為:(1)能繁殖的活細(xì)胞生物。該活細(xì)胞處于不穩(wěn)定狀態(tài),可隨存放時(shí)間延長(zhǎng)而亡,也可在適宜條件下大量繁殖。而檢測(cè)條件的狀況不一可使其生長(zhǎng)情況各異,因而常出現(xiàn)同批樣品在不同條件下檢測(cè),有不同的結(jié)果。但在保存條件相對(duì)穩(wěn)定時(shí),微生物在一定時(shí)間內(nèi)處于動(dòng)態(tài)平衡,在標(biāo)準(zhǔn)化的條件下操作結(jié)果仍可予與正確評(píng)估。(2)不確定性。藥品受微生物的污染,其種類可以多樣,污染情況依生產(chǎn)、設(shè)備、原料、管理、劑型等條件而定,非藥品本身固有。被污染批次中的不合格品是一個(gè)隨機(jī)變量。(3)分布的不均勻性。這種不均勻性源于污染源的復(fù)雜性,如原輔料污染,工藝污染,空間污染和操作人員污染。再者,微生物具有簇團(tuán)性,簇團(tuán)大小,緊密程度是可遺傳的,簇團(tuán)的分散性差異極大,該特點(diǎn)無(wú)疑強(qiáng)化了不均勻性。
除了上述檢驗(yàn)對(duì)象本身的特殊性外,微生物限度檢查法及其方法驗(yàn)證程序繁瑣,檢驗(yàn)周期長(zhǎng),干擾因素多,容易造成檢驗(yàn)結(jié)果誤差,現(xiàn)將主要原因分析如下。
1 標(biāo)準(zhǔn)菌株的選擇和保存不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)誤差
實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照菌株必須為標(biāo)準(zhǔn)菌株,其生物學(xué)特性應(yīng)典型穩(wěn)定,其細(xì)胞群應(yīng)具有相似性和合適的培養(yǎng),儲(chǔ)存條件。如形態(tài)變異、菌落變異、耐藥性變異或受損等均可使平板中細(xì)菌呈叢集、分散不均或死亡。2005版藥典[1]要求所用標(biāo)準(zhǔn)菌株的傳代次數(shù)不得超過(guò)五代。
實(shí)驗(yàn)中所用對(duì)照菌均為無(wú)芽孢桿菌,以菌液狀態(tài)存活的時(shí)間都不長(zhǎng)。有研究表明[2],分別用0.9%無(wú)菌氯化鈉溶液和氯化鈉-蛋白胨緩沖液制備的不同濃度菌液,大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌在3天內(nèi)活菌數(shù)下降約40%,5天內(nèi)下降約70%,用0.9%無(wú)菌氯化鈉溶液和氯化鈉-蛋白胨緩沖液作為稀釋液結(jié)果無(wú)明顯差異(冰箱4℃保藏)。建議采用新鮮培養(yǎng)物。
2 不同供試液制備方法造成的實(shí)驗(yàn)誤差
應(yīng)按供試品的理化特性與生物學(xué)特性采取適宜的方法制備供液,制備供試液時(shí),力求均勻分散。測(cè)定結(jié)果與勻質(zhì)方式及條件極為有關(guān)。如有菌,分散充分時(shí)菌落生長(zhǎng)數(shù)多,反之則少。通常藥品都有一定的pH值,分散度不同導(dǎo)致供試液不同的pH值而影響微生物的生長(zhǎng),可得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。應(yīng)按藥典首選勻漿儀法,并注意轉(zhuǎn)速和時(shí)間,確保制備均勻的供試液。轉(zhuǎn)速4000 r/min,時(shí)間2分鐘。試驗(yàn)證明[3],對(duì)8批水丸分別用勻漿儀和振蕩器處理后,測(cè)定細(xì)菌數(shù),其結(jié)果后者比前者少一半,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)t檢驗(yàn)分析,差異有顯著性(P
3 培養(yǎng)基的影響
培養(yǎng)基是培養(yǎng)檢測(cè)微生物的營(yíng)養(yǎng)物,其質(zhì)量的好壞,穩(wěn)定與否直接影響檢驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)對(duì)電爐直火加熱融化培養(yǎng)基及用剩余培養(yǎng)基包扎冷藏后融化再使用的陽(yáng)性對(duì)照實(shí)驗(yàn)[5],發(fā)現(xiàn)這兩種操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的誤差達(dá)21%和18%。多次反復(fù)加熱培養(yǎng)基,可使其中糖、微生物和氨基酸受破壞,影響質(zhì)量。而pH值的改變影響更為嚴(yán)重,因各種微生物皆有其適宜生長(zhǎng)繁殖的pH值。霉菌和酵母菌的培養(yǎng)基的pH是偏酸性的,而細(xì)菌和放線菌的培養(yǎng)基的pH為中性或微堿性的注皿時(shí)溫度應(yīng)控制在45℃,過(guò)高細(xì)菌易受損或致死。注皿量約15 ml,厚度約4 mm,薄水分易散失,不利于微生物生長(zhǎng),過(guò)厚需氧菌不利于生長(zhǎng)。
一些選擇性培養(yǎng)基加入膽鹽作為抑菌劑,抑制革蘭陽(yáng)性菌,使革蘭陰性菌能良好生長(zhǎng),但有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[6],膽鹽用量過(guò)大對(duì)大腸埃希菌也有抑制作用,且當(dāng)加菌量較大時(shí),革蘭陽(yáng)性菌也能生長(zhǎng)。針對(duì)金黃葡萄球菌能耐高鹽而其他菌無(wú)此特性,對(duì)卵黃高鹽培養(yǎng)基中不同濃度的氯化鈉作了測(cè)試[7]。結(jié)果,試驗(yàn)濃度均不能抑制大腸桿菌、枯草桿菌生長(zhǎng),其菌落數(shù)未見(jiàn)明顯差異。而一些對(duì)大腸桿菌抑制作用較強(qiáng)的藥品[8],可將增菌液由膽鹽乳糖改為硫乙醇酸鹽,結(jié)果陽(yáng)性檢出率為88%,大大高于膽鹽乳糖25%的檢出率。應(yīng)注意大腸埃希菌MUG培養(yǎng)基其pH值滅菌后不得過(guò)7.4,否則pH值偏高,MUG自行分解,產(chǎn)生熒光。
一般情況下[9],濕熱滅菌時(shí),含有糖分的培養(yǎng)基溫度需控制在115 ℃ 15~20分鐘,不含糖分的培養(yǎng)基溫度需控制在121 ℃15~20分鐘?;⒓t培養(yǎng)基滅菌溫度在10℃以內(nèi)的改變,可造成檢驗(yàn)結(jié)果判斷錯(cuò)誤[10]。
干粉培養(yǎng)基,易吸潮,如存放不當(dāng)出現(xiàn)凝塊,則其凝固性較差,應(yīng)避免使用。試驗(yàn)用培養(yǎng)基,需經(jīng)過(guò)質(zhì)量鑒定,用已知典型反應(yīng)菌株進(jìn)行測(cè)試,其靈敏度及特征性反應(yīng)應(yīng)符合要求。新鮮配制的培養(yǎng)基應(yīng)在2~20 ℃避光保存,但不得凍結(jié),保存時(shí)間不得超過(guò)2周。分離平板在使用前應(yīng)置36 ℃溫箱內(nèi)倒置孵育1~2小時(shí),使其表面溫暖濕潤(rùn),利于分離。培養(yǎng)基最好現(xiàn)用現(xiàn)配。
4 計(jì)數(shù)、觀察的誤差
當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)小而密集時(shí),極易發(fā)生計(jì)數(shù)誤差。菌落計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀察,必要時(shí)借助放大鏡或低倍顯微鏡觀察,以排除藥渣,培養(yǎng)基沉淀物和小氣泡等的干擾。如仍難區(qū)別,可適當(dāng)延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間。
菌落蔓延生長(zhǎng)成片或發(fā)生重疊影響計(jì)數(shù)。藥典規(guī)定菌落如蔓延生長(zhǎng)成片,不宜計(jì)數(shù)。這是由于平皿表面濕度過(guò)大,有利于動(dòng)力菌泳動(dòng),促使菌落蔓延。某些劑型如密丸、水丸最易成片狀菌。防止的方法有: 0.001%TTC瓊脂法、開(kāi)蓋干燥法或換陶瓦蓋法[11]。
不同的培養(yǎng)時(shí)間對(duì)計(jì)數(shù)結(jié)果的影響。樣品經(jīng)24小時(shí)培養(yǎng)后,細(xì)小菌落容易漏掉,培養(yǎng)48小時(shí)后,菌落變大且有很多新生菌落,培養(yǎng)72小時(shí)后,菌落數(shù)增加不多,但菌落明顯變大。如細(xì)菌平皿有混雜的霉菌,因其生長(zhǎng)旺盛,影響細(xì)菌的觀察計(jì)數(shù)。而霉菌在培養(yǎng)72小時(shí)后蔓延重疊生長(zhǎng)嚴(yán)重,應(yīng)于培養(yǎng)48小時(shí)后觀察標(biāo)記,并且觀察時(shí)應(yīng)輕拿輕放,忽反復(fù)翻轉(zhuǎn),以免早期形成的孢子散落在平皿的其他部位,又萌生新的菌落,導(dǎo)致計(jì)數(shù)誤差。
控制菌生化反應(yīng)均需按照規(guī)定的試驗(yàn)要求進(jìn)行,如大腸埃希菌、沙門菌的三糖鐵瓊脂斜面反應(yīng)的時(shí)間應(yīng)在(24±2)小時(shí),時(shí)間過(guò)長(zhǎng)過(guò)短,都可能出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果判斷。所以應(yīng)在規(guī)定的培養(yǎng)環(huán)境下,嚴(yán)格遵守培養(yǎng)時(shí)間,以便真實(shí)的反映計(jì)數(shù)結(jié)果。
5 設(shè)備及人員的影響
微生物的生長(zhǎng)對(duì)溫度的要求也較為嚴(yán)格。在實(shí)際工作中盡管使用的都是恒溫培養(yǎng)箱,但大多數(shù)的培養(yǎng)腔內(nèi)都沒(méi)有內(nèi)置電扇,這樣便帶來(lái)溫度差異/分層,這種差異帶來(lái)的結(jié)果變化是顯著的。
玻璃儀器、容量?jī)x器須效驗(yàn),保證取樣量的一致性,特別在陽(yáng)性菌加入時(shí)顯得更為重要。
所用器械應(yīng)洗滌干凈,不殘留酸堿及抑菌物質(zhì)。對(duì)實(shí)驗(yàn)所用器具根據(jù)材料的性質(zhì),采取相應(yīng)的干熱滅菌、濕熱滅菌或消毒劑擦拭滅菌,且滅菌時(shí)間和溫度均有明確規(guī)定[1]。有實(shí)驗(yàn)[12]對(duì)市售的12批75%酒精用薄膜過(guò)濾法進(jìn)行微生物限度檢查,其中9批檢出微生物,經(jīng)革蘭染色為陽(yáng)性芽孢桿菌。經(jīng)考證該濃度的乙醇均為供應(yīng)商采用自制純化水稀釋高濃度醫(yī)用乙醇而成。由于75%乙醇本身含有細(xì)菌,作為消毒劑就會(huì)成為新的微生物污染源,建議采用0.2 μm的疏水濾膜過(guò)濾,棉球濕熱滅菌。
操作環(huán)境不合要求也會(huì)帶來(lái)誤差,應(yīng)定期檢查無(wú)菌室的空氣是否符合規(guī)定。嚴(yán)格無(wú)菌操作,操作馬虎、隨便易造成供試品再污染及已污染微生物的繁殖或死亡,從而不能真實(shí)反映試驗(yàn)結(jié)果。
6 抽樣、取樣誤差
微生物污染的不均勻性,勢(shì)必影響試驗(yàn)結(jié)果[13]。遵循隨機(jī)原則的概率抽樣可以保證抽選出代表性較高的樣本,使樣品具有代表性,保證樣本推論總體的可靠性。
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篇4
關(guān)鍵詞:微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;改革
Studies and practice for reforms of microbiological experiment in teaching contents and approaches
He Xiaoqing, Li Zhiru
Beijing forestry university, Beijing, 100083, China
Abstract: In this paper we briefly describe a series of reforms and tries in teaching contents and methods on the course of microbiological experiments for students in Beijing forestry university. The overview of reforms in experimental teaching, including course contents, teaching approaches, open experiments are introduced and discussed in details.
Key words: microbiological experiments; teaching contents; teaching approaches; reforms
微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是高等院校微生物學(xué)或生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課,也是生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)課程[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的紐帶,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和應(yīng)用技術(shù)的場(chǎng)所,對(duì)整個(gè)教學(xué)質(zhì)量起著舉足輕重的作用。一方面,學(xué)科高速發(fā)展需要現(xiàn)代技術(shù);另一方面,即使基因水平的研究,也離不開(kāi)微生物學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法。自從列文虎克發(fā)現(xiàn)細(xì)菌以來(lái),認(rèn)識(shí)和研究微生物的方法與技術(shù)已經(jīng)得到了很大發(fā)展,包括經(jīng)典與現(xiàn)代的、個(gè)體水平與分子水平的、微生物體內(nèi)與體外的等。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的之一是使學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)掌握和了解微生物學(xué)的基本技術(shù)與方法。不同的學(xué)科領(lǐng)域和院校所選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不盡相同,作為一門基礎(chǔ)課程,其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該有一個(gè)基本的要求。我們?cè)诮鼛啄甑奈⑸飳W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,并對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行重組探索。
1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的合理設(shè)置
微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)課程,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以微生物學(xué)基礎(chǔ)方法與技術(shù)為主。微生物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)內(nèi)容包括:無(wú)菌操作(如接種、培養(yǎng)等)與無(wú)菌概念的建立,這是微生物學(xué)中最重要的基礎(chǔ);幾大類微生物的形態(tài)特征與個(gè)體特征、微生物的基本染色方法、微生物的稀釋涂布技術(shù)及微生物的生理生化特性測(cè)定等。這些基礎(chǔ)的微生物學(xué)方法與技術(shù)作為學(xué)生必須掌握。在進(jìn)行這些基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中,教師也介紹各種方法與技術(shù)的發(fā)展與趨勢(shì),啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新。只有了解基礎(chǔ)才知道“何為新”,只有掌握了基礎(chǔ)才明確“怎樣創(chuàng)”。近幾年的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
1.1 自然環(huán)境中微生物的檢測(cè)
盡管微生物的廣泛存在性作為相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生已有一定的概念,但還不深刻。在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生自己檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生宿舍、人體表面與體內(nèi)氣流、不同的水體、食品或飲用品中的微生物。一旦學(xué)生在平板上看到各種不同的菌落時(shí),會(huì)大吃一驚,這樣會(huì)留下深刻的印象。
1.2 微生物的接種與培養(yǎng)技術(shù)
將微生物接種在不同的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),是微生物學(xué)研究與應(yīng)用的基礎(chǔ),包括不同的接種工具、接種方法。液體、固體和半固體培養(yǎng)基的接種方法應(yīng)掌握熟練,特別要強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的無(wú)菌操作與無(wú)菌概念。
1.3 微生物種類的識(shí)別
區(qū)分不同微生物的方法包括培養(yǎng)特征(液體與固體培養(yǎng)基)、生長(zhǎng)特征(斜體、半固體等)、個(gè)體特征(顯微鏡下觀察)以及生理生化特性。通過(guò)菌落特征識(shí)別細(xì)菌、放線菌和霉菌三大類群,個(gè)體特征主要是選擇具有代表性的細(xì)菌(革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽(yáng)性菌、桿菌、球菌、弧菌和螺旋菌、產(chǎn)鞭毛細(xì)菌等)、放線菌、酵母菌、絲狀真菌及其相關(guān)的染色方法。例如革蘭氏染色法、美蘭染色法、死活菌染色法、鞭毛染色法、芽孢染色法等,并能正確使用顯微鏡觀察微生物。生理生化特性的檢測(cè),重在了解不同微生物在代謝上的差異,用以進(jìn)行微生物的鑒定。
1.4 微生物的生長(zhǎng)與測(cè)定
微生物生長(zhǎng)曲線、數(shù)量與大小的測(cè)定。生長(zhǎng)曲線測(cè)定中平板活菌計(jì)數(shù)和光電比色法是學(xué)生應(yīng)掌握的方法。
1.5 環(huán)境因素對(duì)微生物的影響
這方面主要內(nèi)容包括不同物理化學(xué)與生物因素對(duì)微生物的影響。
根據(jù)重基礎(chǔ)的原則,同時(shí)也考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)方法與技術(shù)每年進(jìn)行更新約25%,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)分別占學(xué)時(shí)的12.5 %左右,有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。
2 不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
2.1 更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論學(xué)習(xí)有效結(jié)合
篇5
資料與方法
一般資料。本次研究所有菌種均采自某市微生物菌種保藏中心,共計(jì)15株。其中乳酸桿菌6株,雙歧桿菌7株,鏈球菌2株。
鑒定儀器:(1)API鑒定系統(tǒng)、API 50 CHL板條、API 20A 板條(生產(chǎn)廠家:法生物梅里埃公司);(2)RP耗材樣品制備包(生產(chǎn)廠家:美國(guó)杜邦公司);(3)生化管(生產(chǎn)廠家:杭州濱和微生物);(4)Riboprinter全自動(dòng)微生物基因指紋鑒定系統(tǒng)(生產(chǎn)廠家:美國(guó)Dupont公司);(5)Quantity One紫外成像儀、電泳儀(生產(chǎn)廠家:美國(guó)BioRad公司);(6)Veritii PCR擴(kuò)增儀(生產(chǎn)廠家:美國(guó)ABI公司),體積為50μL[2]。
鑒定試劑:(1)細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒(生產(chǎn)廠家:北京天根生物);(2)DNA Marker、PCR緩沖體系(緩沖液5μL,含MgCl2)以及rTaqDNA聚合酶(生產(chǎn)廠家:大連寶生物工程有限公司)0.25μL;(3)正向引物27F(5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’)、反向引物1492R(5’-TACGGCTACCTGTTACTT-3’)各200pmol/L。
鑒定方法。染色鏡檢:根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》中乳酸菌的生化反應(yīng)指標(biāo),篩選單菌落革蘭染色鏡檢。根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)雙歧桿菌的鑒定》檢驗(yàn)雙歧桿菌。
API鑒定:乳酸桿菌由API 50 CHL板條進(jìn)行鑒定,雙歧桿菌由API 20A 板條進(jìn)行鑒定。
分析法鑒定:(1)16S rRNA基因序列分析法鑒定:由DNA提取試劑盒提取單菌落細(xì)菌基因組DNA,100℃熱蓋,95℃持續(xù)變性1min,56℃退火30s,72℃延伸90s,PCR循環(huán)共30個(gè);72℃延伸10min;采用1.5%瓊脂糖凝膠電泳PCR產(chǎn)物,利用紫外凝膠成像分析儀觀察電泳結(jié)果,然后通過(guò)Clustalw軟件對(duì)測(cè)序結(jié)果加以分析,并通過(guò)GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)行BLAST對(duì)比。(2)RiboPrinter指紋圖譜分析法鑒定:將單菌落懸浮于緩沖液內(nèi),并作95℃處理,隨即加入裂解液A、B 5μL,然后采用Riboprinter全自動(dòng)微生物基因指紋鑒定系統(tǒng)進(jìn)行鑒定。
結(jié)果
染色鏡檢。鑒定結(jié)果顯示,1株乳酸桿菌和1株鏈球菌的生化反應(yīng)不符合《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn),但5株乳酸桿菌和1株鏈球菌的生化反應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。6株雙歧桿菌的生化反應(yīng)不符合標(biāo)準(zhǔn),僅1例完全符合。如圖所示,所有菌株均為革蘭陽(yáng)性菌,無(wú)芽孢。
API鑒定。4株乳桿菌鑒定結(jié)果顯示“類干酪乳桿菌干酪亞種”,未達(dá)到“種”水平。2株雙歧桿菌鑒定結(jié)果顯示“內(nèi)放線菌”,未達(dá)到“屬”水平;4株雙歧桿菌鑒定結(jié)果顯示“雙歧桿菌1”,未達(dá)到“種”水平。2株乳桿菌、2株鏈球菌以及1株雙歧桿菌鑒定結(jié)果均達(dá)到“種”水平。
分析法鑒定。16S rRNA基因序列分析法鑒定:15株中12株鑒定結(jié)果達(dá)到“種”或“亞種”水平,但3例未達(dá)到。RiboPrinter指紋圖譜分析法鑒定:15株中11株鑒定結(jié)果達(dá)到“種”或“亞種”水平,3例未達(dá)到,1例未能鑒定。
討論
《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》指出,菌株不同,其生理生化特征存在明顯差異,因此本文結(jié)果顯示6株雙歧桿菌的生化反應(yīng)不符合標(biāo)準(zhǔn),且API鑒定結(jié)果顯示15株中10株僅達(dá)到“屬”水平。
篇6
【關(guān)鍵詞】職業(yè)教育;食品質(zhì)量檢驗(yàn);崗位能力;課程體系;教學(xué)內(nèi)容
為體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位的辦學(xué)方向,積極探索“食品質(zhì)量檢驗(yàn)專業(yè)與食品企業(yè)質(zhì)檢崗位對(duì)接、專業(yè)課程內(nèi)容與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過(guò)程與檢驗(yàn)過(guò)程對(duì)接、學(xué)歷證書與食品檢驗(yàn)工(中級(jí))職業(yè)資格證書對(duì)接、職業(yè)教育與終身學(xué)習(xí)對(duì)接”五對(duì)接的模式,在“十二五”期間讓中職食品質(zhì)量檢驗(yàn)專業(yè)培養(yǎng)的人才能更好地服務(wù)區(qū)域、服務(wù)行業(yè)、服務(wù)企業(yè),我們就食品質(zhì)量檢驗(yàn)職業(yè)崗位能力調(diào)研了廣西區(qū)內(nèi)85家食品生產(chǎn)企業(yè),食品種類涉及有:糖類(16家)、茶葉(21家)、飲料(12家)、酒(6家)、其他糧食加工品(11家)、糕點(diǎn)(6家)、肉制品(7家)、大米(6家)等8類,具有一定的代表性。
1. 調(diào)查結(jié)果與分析
食品質(zhì)量檢驗(yàn)職業(yè)崗位能力包括文化基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能兩方面,其中專業(yè)技能指學(xué)生擁有感官檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、理化檢驗(yàn)基本操作、微生物檢測(cè)基本技術(shù)、某類食品出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)技術(shù)、其他與食品相關(guān)的拓展知識(shí)等。
表1 畢業(yè)生具備文化基礎(chǔ)知識(shí)比率表 單位: %
高中初中小學(xué)無(wú)要求
語(yǔ)文801163
數(shù)學(xué)722602
英語(yǔ)3234331
化學(xué)752500
物理4346011
注 :分析表中人為設(shè)定百分比< 6O%不是很重要,60%≤百分比
1.1 文化基礎(chǔ)知識(shí)與能力要求。
據(jù)統(tǒng)計(jì),企業(yè)對(duì)檢驗(yàn)崗位中檢驗(yàn)員的語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、化學(xué)、物理等知識(shí)與能力須達(dá)到高中以上文化基礎(chǔ)的比例分別為80%、72%、32%、75%、43%。見(jiàn)表1 。
1.2 專業(yè)技能要求。
1.2.1 感官檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)。糖類、飲料、其他糧食加工品、肉制品、糕點(diǎn)、大米等食品生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)崗位對(duì)感官檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)與技能要求不高;酒類、茶葉類食品生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)崗位對(duì)感官檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)與技能要求較高,在90%以上。見(jiàn)表2。
表2 畢業(yè)生具備感官檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)能力表 單位: %
感官檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)感官敏感性(視、嗅、觸、味)感官評(píng)價(jià)方法感官評(píng)價(jià)描述能力合計(jì)
糖類16126438
飲料26286464
其他糧食加工品14225647
肉制品16163439
糕點(diǎn)26256461
大米28164351
酒類3338101091
茶葉3640101096
1.2.2 理化檢驗(yàn)基本操作。主要是掌握分析化學(xué)原理及應(yīng)用,如標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、滴定分析、重量分析法的運(yùn)用;熟練掌握食品檢驗(yàn)流程:采樣――制樣――檢驗(yàn)數(shù)據(jù)處理――報(bào)告。除大米、茶葉類食品的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目不涉及滴定分析外,其它類食品均涉及,特別是糖類、其他糧食加工品、肉制品類食品的檢驗(yàn)崗位上應(yīng)用廣泛,比例在76%以上。見(jiàn)表3。
表3 畢業(yè)生具備理化檢驗(yàn)基本操作能力表 單位: %
分析化學(xué)原理及應(yīng)用標(biāo)液的配制滴定分析重量分析食品檢驗(yàn)流程合計(jì)
糖類323081080
飲料203041064
其他糧食加工品283081076
肉制品303081078
糕點(diǎn)202481062
大米00101020
酒類302801068
茶葉040101060
1.2.3 微生物檢測(cè)基本技術(shù)。在食品檢驗(yàn)崗位上,對(duì)微生物檢測(cè)基本技術(shù)的要求就是熟練掌握微生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能和食品微生物的檢驗(yàn)方法,如滅菌技術(shù)、生物顯微鏡的使用、菌落總數(shù)的測(cè)定和大腸菌群的測(cè)定等,并能通過(guò)食品微生物學(xué)的基本原理對(duì)食品進(jìn)行質(zhì)量控制等。除糖類、茶葉、大米類食品出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目不需要進(jìn)行微生物項(xiàng)目檢測(cè)外,其他食品均要進(jìn)行微生物項(xiàng)目的檢測(cè),而大多數(shù)需要進(jìn)行菌落總數(shù)和大腸菌群的測(cè)定。見(jiàn)表4。
表4 需要微生物檢測(cè)基本技術(shù)的食品崗位表 單位: %
基本實(shí)驗(yàn)技能無(wú)菌技術(shù)顯微鏡的使用培養(yǎng)基的配制測(cè)定項(xiàng)目菌落大腸合計(jì)
糖類000000
飲料201010252590
其他糧食加工品2020102525100
肉制品2020102525100
糕點(diǎn)2020102525100
大米000000
酒類(酒精度≤20%vol露酒)2020102525100
茶葉000000
1.2.4 某類食品出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)技術(shù)。食品生產(chǎn)出來(lái)后需經(jīng)檢驗(yàn)合格才能出廠銷售,食品檢驗(yàn)員必須具備相應(yīng)檢驗(yàn)?zāi)芰拖嚓P(guān)的資格證書,如食品檢驗(yàn)工。各類食品出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目不同,對(duì)檢驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)儀器的使用以及實(shí)驗(yàn)室規(guī)則和安全防護(hù)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)報(bào)告會(huì)有所不同,對(duì)檢驗(yàn)人員綜合性檢驗(yàn)?zāi)芰σ蟾?。如?。
表5 部分食品出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)?zāi)芰细衤?/p>
大米腌臘肉制品醬鹵肉制品其他糧食加工品之谷物粉類制成品茶葉糕點(diǎn)其他酒(酒精度≤20%vol露酒)白砂糖蛋白飲料類
加工精度感官感官感官凈含量?jī)艉扛泄賰艉扛泄?/p>
水分酸價(jià)菌落總數(shù)水分感官品質(zhì)感官酒精度蔗糖分凈含量
最大限度雜質(zhì)總量過(guò)氧化值大腸菌群酸度水分水分(或果肉含水率)凈含量還原糖分蛋白質(zhì)
糠粉凈含量?jī)艉烤淇倲?shù)粉末、碎茶菌落總數(shù)菌落總數(shù)干燥失重可溶性固形物
礦物質(zhì)大腸菌群茶梗大腸菌群大腸菌群電導(dǎo)灰分菌落總數(shù)
帶殼稗粒非茶類夾雜物餡料含量總糖色值大腸菌群
稻谷粒滴定酸粒度商業(yè)無(wú)菌
色澤、氣味、口味甲醇渾濁度
雜醇油不容于水雜質(zhì)
合計(jì)檢驗(yàn)項(xiàng)目844566997
檢驗(yàn)?zāi)芰细衤?64340687860405246
1.2.5 其他與食品相關(guān)的拓展知識(shí)。食品質(zhì)量管理原理及實(shí)踐在300人以上食品企業(yè)應(yīng)用廣泛;食品添加劑應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)在100人左右食品企業(yè)應(yīng)用廣泛;食品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理知識(shí)在10人以下小型企業(yè)廣受歡迎;食品生產(chǎn)許可認(rèn)證知識(shí)在各類型食品企業(yè)均需要。如表 6。
表6 畢業(yè)生具備與食品相關(guān)的拓展知識(shí)需求表 單位: %
企業(yè)規(guī)模食品質(zhì)量管理原理及實(shí)踐食品添加劑應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)食品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理食品生產(chǎn)許可認(rèn)證(QS)知識(shí)合計(jì)
300人以上3412202591
100人左右2028162589
10人以下128302575
2. 小結(jié)
通過(guò)調(diào)查,初步掌握在食品生產(chǎn)企業(yè)中,食品質(zhì)量檢驗(yàn)這一職業(yè)崗位所需文化基礎(chǔ)知識(shí)與能力、專業(yè)技能基本情況。各類食品生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)崗位要求檢驗(yàn)員的文化素質(zhì)學(xué)歷須中職畢業(yè),其中語(yǔ)文、化學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)與能力要求應(yīng)達(dá)到高中程度,英語(yǔ)、物理知識(shí)與能力達(dá)到初中以上程度。食品質(zhì)量檢驗(yàn)專業(yè)技能方面,因食品種類不同,技能要求的側(cè)重點(diǎn)也不同。
2.1 同樣是執(zhí)有食品檢驗(yàn)工職業(yè)資格證的檢驗(yàn)員,不同類別的食品專業(yè)技能偏重點(diǎn)不同。如茶葉需要更多的感官檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),檢驗(yàn)人員崗位技能主要有理化實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器使用與安全防護(hù)、茶葉水分的測(cè)定、毛茶或精茶中粉末與碎末的測(cè)定、茶葉審評(píng)室的設(shè)計(jì)與配備、茶葉感官審評(píng)技術(shù)“五項(xiàng)評(píng)茶法”(外形、湯色、香氣、滋味、葉底)等。對(duì)于茶葉檢驗(yàn)崗位的人員需要執(zhí)有二個(gè)方面的職業(yè)資格證書:食品檢驗(yàn)工證、茶葉審評(píng)員證。
2.2 分析化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)在食品檢驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用。如標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、常用儀器(分析天平、容量瓶、移液管、滴定管)的使用、滴定分析法和重量分析法的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等。
2.3 大部分食品都要測(cè)定微生物項(xiàng)目,食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)在食品檢驗(yàn)中是不可缺的一部分。要求檢驗(yàn)人員能夠合理規(guī)劃微生物實(shí)驗(yàn)室,會(huì)微生物實(shí)驗(yàn)室中常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的使用,具備微生物實(shí)驗(yàn)安全防護(hù)知識(shí),掌握滅菌技術(shù),會(huì)配制培養(yǎng)基,掌握菌落總數(shù)與大腸菌群的測(cè)定技術(shù)。
2.4 某類食品出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)技術(shù)是一個(gè)綜合能力的體現(xiàn),具有很強(qiáng)的職業(yè)性。這是一個(gè)真實(shí)地來(lái)自于企業(yè)檢驗(yàn)崗位的任務(wù),要做好食品的出廠檢驗(yàn),必需明白出廠檢驗(yàn)的項(xiàng)目有哪些,清楚產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)的有效性,會(huì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,儀器設(shè)備的合理布局與正確使用,原始數(shù)據(jù)記錄與處理(科學(xué)修約),如何出具出廠檢驗(yàn)報(bào)告,并對(duì)所檢驗(yàn)的食品做出評(píng)價(jià)。
3. 建議
堅(jiān)持職業(yè)教育面向社會(huì)的實(shí)際發(fā)展需要,為企業(yè)一線培養(yǎng)技能型技術(shù)人才和高素質(zhì)勞動(dòng)者,從崗位能力需求入手,有必要及時(shí)調(diào)整食品質(zhì)量檢驗(yàn)專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容及授課方式。
3.1 構(gòu)建以能力為本位的課程體系。
3.1.1 打破學(xué)科研究型體系,按模塊化教學(xué)模式開(kāi)發(fā)食品質(zhì)量檢驗(yàn)專業(yè)的項(xiàng)目課程與綜合課程,構(gòu)建以能力為本位、以專業(yè)技能實(shí)踐活動(dòng)為主線、以學(xué)習(xí)者為中心、以項(xiàng)目課程為主體的模塊化食品質(zhì)量檢驗(yàn)專業(yè)課程體系。
3.1.2 按照“理論夠用”、“技能實(shí)用”原則,妥善處理文化課與專業(yè)課的關(guān)系, 強(qiáng)化文化課中的語(yǔ)文應(yīng)用文寫作、數(shù)學(xué)邏輯推理及計(jì)算能力的教學(xué);整合化學(xué)與分析化學(xué)相關(guān)內(nèi)容,為食品檢驗(yàn)專業(yè)課程打下牢靠的基礎(chǔ);適當(dāng)減少英語(yǔ)、物理教學(xué)課時(shí),加大與食品檢驗(yàn)專業(yè)相關(guān)的選修課比例,如質(zhì)量管理、計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的課程,提高綜合素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.1.3 積極推行“雙證融通” 的專業(yè)課程體系,以職業(yè)能力培養(yǎng)與中職學(xué)歷教育相互融通為根本,在課程開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,“教、學(xué)、做”一體化,使學(xué)歷證書與食品檢驗(yàn)工職業(yè)資格證書對(duì)接、職業(yè)教育與終身學(xué)習(xí)對(duì)接,讓人才培養(yǎng)質(zhì)量貼近企業(yè)需要。
3.2 根據(jù)食品質(zhì)量檢驗(yàn)崗位群的需求改革教學(xué)內(nèi)容。
3.2.1 合理設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,與食品檢驗(yàn)崗位實(shí)際緊密結(jié)合,從理論教學(xué)的“學(xué)科導(dǎo)向”內(nèi)容模式向以職業(yè)活動(dòng)內(nèi)容為基礎(chǔ)的“職業(yè)導(dǎo)向”內(nèi)容模式轉(zhuǎn)化,強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問(wèn)題的能力。
3.2.2 根據(jù)食品檢驗(yàn)崗位群的需求,在理論教學(xué)內(nèi)容中可強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng),弱化對(duì)分析理論的推導(dǎo)論證;在實(shí)踐教學(xué)中將三大操作技能(滴定分析操作技能、重量分析操作技能和基礎(chǔ)儀器分析操作技能)分為基本操作、單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)三個(gè)層次組織教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)內(nèi)容中體現(xiàn)出食品檢驗(yàn)崗位群所要求的基本技能和綜合知識(shí)。
3.2.3 建立教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展同步、動(dòng)態(tài)運(yùn)行的理念。在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí),及時(shí)注意本行業(yè)、本專業(yè)知識(shí)更新與應(yīng)用,克服教材內(nèi)容滯后、專業(yè)知識(shí)與企業(yè)需求脫節(jié)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,為實(shí)現(xiàn)學(xué)生上崗工作能力與崗位要求的零對(duì)接提供保障。
3.3 優(yōu)化授課方式。
3.3.1 將授課場(chǎng)所有針對(duì)性地從課堂轉(zhuǎn)移到企業(yè)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室,采取崗位見(jiàn)習(xí)認(rèn)識(shí)(職場(chǎng)體驗(yàn))――教學(xué)實(shí)訓(xùn)――專項(xiàng)與綜合實(shí)訓(xùn)(實(shí)境訓(xùn)練)――頂崗實(shí)習(xí)階段式實(shí)踐授課方式,強(qiáng)化食品檢測(cè)機(jī)構(gòu)及食品生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的介入和對(duì)接,檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有效性和學(xué)生的檢測(cè)能力、分析解決問(wèn)題能力的對(duì)接。
3.3.2 以任務(wù)或項(xiàng)目為載體,學(xué)生為主體,設(shè)置企業(yè)崗位情景,項(xiàng)目任務(wù)與職業(yè)崗位完全對(duì)接,學(xué)生的職業(yè)能力也在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中得到增長(zhǎng)。從而體現(xiàn)出以職業(yè)導(dǎo)向內(nèi)容模式的特征:能力為主,應(yīng)用為本。
參考文獻(xiàn)
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篇7
關(guān)鍵詞:培養(yǎng)基質(zhì)量控制微生物檢測(cè)
中圖分類號(hào):R37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-5085(2007)12-0098-03
培養(yǎng)基是液體、半固體或固體形式的,含天然或合成成分,用于保證微生物繁殖或保持其活力的物質(zhì)。培養(yǎng)基的制備和使用是微生物實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作的重要環(huán)節(jié),培養(yǎng)基自身質(zhì)量的優(yōu)劣、保存是否得當(dāng)、配制使用是否正確等都直接影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)基購(gòu)置、貯存、制備、使用等方面應(yīng)采取的質(zhì)量控制措施進(jìn)行討論,談一些觀點(diǎn)和看法。希望有助于微生物檢測(cè)工作的同行們更好的開(kāi)展工作。
1培養(yǎng)基的購(gòu)置與驗(yàn)收
1.1購(gòu)置
從培養(yǎng)基自身的質(zhì)量來(lái)看,不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品,甚至同一廠家不同批號(hào)的產(chǎn)品都會(huì)存在差異[1]。依據(jù)ISO/IEC17025《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》,對(duì)培養(yǎng)基的供應(yīng)企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)后選擇合格的供應(yīng)商,這是培養(yǎng)基購(gòu)買過(guò)程中重要的步驟。應(yīng)選擇產(chǎn)品市場(chǎng)信譽(yù)度高、有質(zhì)量保證能力和服務(wù)保證能力的企業(yè);企業(yè)是否通過(guò)了質(zhì)量管理體系的認(rèn)證是較為客觀的評(píng)價(jià)指標(biāo)。要求生產(chǎn)企業(yè)提供:培養(yǎng)基成分名稱及產(chǎn)品編號(hào)、批號(hào)、使用前的pH、儲(chǔ)藏信息和有效期、性能評(píng)價(jià)和所用測(cè)試菌株、技術(shù)數(shù)據(jù)清單、質(zhì)控證書以及必要的安全/危害數(shù)據(jù)等材料[2]。
1.2驗(yàn)收
購(gòu)買的培養(yǎng)基到貨后,應(yīng)有專人做好接受和驗(yàn)收工作,應(yīng)仔細(xì)核對(duì)生產(chǎn)企業(yè)提供的資料、培養(yǎng)基名稱、規(guī)格數(shù)量、外觀特征、批號(hào)、保質(zhì)期是否符合要求。每批培養(yǎng)基到貨物后都應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),滿足檢測(cè)方法規(guī)定的要求后方可投入使用。
2培養(yǎng)基的儲(chǔ)存
干粉培養(yǎng)基應(yīng)保存在陰涼干燥處,要避免陽(yáng)光直射;未開(kāi)瓶的培養(yǎng)基在室溫下的最長(zhǎng)保存2年,開(kāi)瓶后的干粉培養(yǎng)基易吸濕,應(yīng)注意防潮并在6個(gè)月內(nèi)用完。應(yīng)定期對(duì)儲(chǔ)存中的培養(yǎng)基進(jìn)行常規(guī)檢查,如容器密閉性復(fù)查、首次開(kāi)封日期、內(nèi)容物的感官檢查,如果培養(yǎng)基發(fā)生結(jié)塊、顏色異常和其他變質(zhì)跡象就不能再使用。
3培養(yǎng)基的制備
3.1培養(yǎng)基用水
培養(yǎng)基制備用水應(yīng)使用電阻率不小于30萬(wàn)Ωcm的蒸餾水或與其同質(zhì)的水,最好不使用離子交換器生產(chǎn)的去離子水[2]。。
3.2稱量
稱量時(shí)要用專用的角匙,避免交叉污染而影響檢驗(yàn)結(jié)果;干粉培養(yǎng)基易吸潮,如有條件,盡量在濕度較低的房間稱取培養(yǎng)基。
3.3復(fù)水
復(fù)水時(shí)不得用銅鍋或鐵鍋,以防有離子混入培養(yǎng)基中,影響微生物的生長(zhǎng);容器的大小需大于復(fù)水后培養(yǎng)基總體積的2倍以上,避免在加熱溶解過(guò)程中,培養(yǎng)基溢出;含有瓊脂粉的培養(yǎng)基,在加熱溶解之前可以浸泡數(shù)分鐘;加熱培養(yǎng)基時(shí)一定要進(jìn)行攪拌,特別是瓊脂類培養(yǎng)基。為避免燒焦和沸騰溢出,對(duì)于少量的培養(yǎng)基最好使用沸水浴進(jìn)行加熱。燒糊的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被破壞,并可產(chǎn)生有毒物質(zhì),如發(fā)現(xiàn)焦化,或未溶解均勻前培養(yǎng)基有溢出,該培養(yǎng)基即不能使用,應(yīng)重新制備。對(duì)于瓊脂類培養(yǎng)基進(jìn)行再融化時(shí)應(yīng)使用沸水浴或流動(dòng)蒸汽進(jìn)行加熱,最多只能加熱兩次,第二次再融化后仍未用完的培養(yǎng)基應(yīng)棄去。
3.4滅菌
一般培養(yǎng)基采用濕熱滅菌,即高壓蒸汽滅菌,通常是121℃15min,含糖或特殊培養(yǎng)基,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)商提供的說(shuō)明滅菌。已配制好的培養(yǎng)基必須立即滅菌,避免微生物生長(zhǎng)繁殖而消耗養(yǎng)分,改變培養(yǎng)基的酸堿度。高溫可破壞培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分,還會(huì)使瓊脂的凝膠強(qiáng)度下降,因此必須嚴(yán)格控制滅菌溫度和時(shí)間,并且不可重復(fù)滅菌。高壓蒸汽滅菌鍋的壓力表等要定期進(jìn)行檢定,并定期采用生物指示菌法或化學(xué)變色紙片對(duì)滅菌效果進(jìn)行驗(yàn)證。
3.5pH測(cè)定
微生物必須在適宜的pH范圍內(nèi)才能正常生長(zhǎng)繁殖或體現(xiàn)其生物特性。培養(yǎng)基配方要求的pH為滅菌或消毒后的pH值,即培養(yǎng)基使用前的pH,并應(yīng)在25℃溫度下采用精密酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)量,固體瓊脂培養(yǎng)基應(yīng)以特殊的膠體表面測(cè)量電極進(jìn)行測(cè)量。使用過(guò)程中,如果需要調(diào)整培養(yǎng)基的pH,應(yīng)用1mol/LNa0H或lmol/LHCL調(diào)整,注意不可反復(fù)調(diào)pH,否則會(huì)影響培養(yǎng)基的滲透壓[3]。
3.6配制好的培養(yǎng)基保存
滅菌以后培養(yǎng)基應(yīng)該迅速冷卻至所需溫度,避免長(zhǎng)時(shí)間保存在滅菌鍋內(nèi),造成過(guò)度滅菌,影響培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分或選擇性效果。所配制的培養(yǎng)基的量,應(yīng)該是在最長(zhǎng)保存期限內(nèi)正好使用完。含染料的培養(yǎng)基應(yīng)閉光保存;倒好的瓊脂平板如果配制的當(dāng)天未使用完,應(yīng)于冷藏保存,如果保存時(shí)間超過(guò)2天,應(yīng)將其放入密封的塑料袋中保存;配好的肉湯類培養(yǎng)基如果保存時(shí)間超過(guò)2個(gè)星期,應(yīng)將其放在帶有螺旋蓋的試管或其它密閉的試管或容器中防止蒸發(fā)[4]。
4培養(yǎng)基的性能測(cè)試
4.1外觀控制
制備好的培養(yǎng)基應(yīng)有相應(yīng)的顏色,一般的培養(yǎng)基應(yīng)澄清、無(wú)渾濁、無(wú)沉淀。使用前應(yīng)檢查培養(yǎng)基的顏色是否發(fā)生變化,是否蒸發(fā)/脫水。
4.2污染控制
從每批制備好的培養(yǎng)基中選取部分進(jìn)行污染測(cè)試(無(wú)菌試驗(yàn)),確定無(wú)微生物生長(zhǎng)方可使用。
4.3性能測(cè)試
4.3.1測(cè)試菌株選擇測(cè)試菌株是具有其代表種的穩(wěn)定特性并能有效證明實(shí)驗(yàn)室特定培養(yǎng)基最佳性能的一套菌株,應(yīng)來(lái)自國(guó)際/國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)菌種保藏中心ATCC標(biāo)準(zhǔn)菌株[5],菌株的選擇參考衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS/T232-2002《商業(yè)性微生物培養(yǎng)基質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程》。
4.3.2定量測(cè)試方法改良Miles-Misra法測(cè)試菌株過(guò)夜培養(yǎng)物10倍遞增稀釋;測(cè)試平板和參照平板劃分為4個(gè)區(qū)域并標(biāo)記;從最高稀釋度開(kāi)始,分別滴一滴稀釋液于試驗(yàn)平板和對(duì)照平板標(biāo)記好的區(qū)域;將稀釋液涂滿整個(gè)1/4區(qū)域,37°C培養(yǎng)18小時(shí);對(duì)易計(jì)數(shù)的區(qū)域計(jì)數(shù),按公式計(jì)算生長(zhǎng)率(生長(zhǎng)率=待測(cè)培養(yǎng)基平板上得到的菌落總數(shù)/參考培養(yǎng)基平板上獲得的菌落總數(shù))。非選擇性培養(yǎng)基上目標(biāo)菌的生長(zhǎng)率應(yīng)不低于0.7,該類培養(yǎng)基應(yīng)易于目標(biāo)菌生長(zhǎng);選擇性培養(yǎng)基上目標(biāo)菌的生長(zhǎng)率應(yīng)不低于0.1[6]。
4.3.3半定量測(cè)試方法改進(jìn)的劃線法接種法平板分ABCD四區(qū),共劃16條線,平行線大概相隔0.5cm,每條有菌落生長(zhǎng)的劃線記作1分,每個(gè)僅一半的線有菌落生長(zhǎng)記作0.5分,沒(méi)有菌落生長(zhǎng)或生長(zhǎng)量少于劃線的一半記作0分,分?jǐn)?shù)加起來(lái)得到生長(zhǎng)指數(shù)G。目標(biāo)菌在培養(yǎng)基上應(yīng)呈現(xiàn)典型的生長(zhǎng),而非目標(biāo)菌的生長(zhǎng)應(yīng)部分或完全被抑制,目標(biāo)菌的生長(zhǎng)指數(shù)G大于6時(shí),培養(yǎng)基可接受[6]。
4.3.4定性測(cè)試方法平板接種觀察法用接種環(huán)取測(cè)試菌培養(yǎng)物,在測(cè)試培養(yǎng)基表面劃平行直線。按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的培養(yǎng)時(shí)間和溫度對(duì)接種后的平板進(jìn)行培養(yǎng),目標(biāo)菌應(yīng)呈現(xiàn)良好生長(zhǎng),并有典型的菌落外觀、大小和形態(tài),非目標(biāo)菌應(yīng)是微弱生長(zhǎng)或無(wú)生長(zhǎng)[6]。
5討論
培養(yǎng)基的質(zhì)量是微生物實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作的基礎(chǔ),事關(guān)檢測(cè)工作的準(zhǔn)確性、可靠性,在微生物實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作中舉足輕重。如果在工作中忽視任何一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問(wèn)題,都將導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果科學(xué)性、客觀性的偏離。因此,加強(qiáng)培養(yǎng)基的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制,認(rèn)真地做好培養(yǎng)基的質(zhì)控工作,不斷完善和提高培養(yǎng)基的質(zhì)控水平,才能為微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室提供高質(zhì)量的培養(yǎng)基。
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篇8
關(guān)鍵詞:雞肉;菌落總數(shù);高光譜成像;圖像預(yù)處理;偏最小二乘法(PLSR);無(wú)損檢測(cè)
Rapid Non-Destructive Detection of Total Bacterial Count in Chicken Using Hyperspectral Imaging
LI Wencai1, LIU Fei1, TIAN Hanyou1, ZOU Hao1, WANG Hui1, ZHANG Zhenqi1, ZHENG Xiaochun2, LI Yongyu2,
LI Jiapeng1, QIAO Xiaoling1,*
(1. Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology, China Meat Research Center, Beijing 100068, China;
2.College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China)
Abstract: In order to develop a rapid and non-destructive method to predict total bacterial count in chicken breasts by using hyperspectral imaging technology, 83 chicken breast samples refrigerated at 4 ℃ were collected from local supermarket and 63 of these were used as calibration samples. The hyperspectral scattering image of each sample was collected by using hyperspectral imaging system in the wavelength range of 400?1 100 nm. Various algorithm combinations were used to preprocess the hyperspectral information of the samples to enhance the performance of the model developed by using partial least square regression (PLSR) algorithm. Based on the predictive accuracy and stability of the model, the efficiency of different algorithm combinations for spectral preprocessing were evaluated and discussed. The results showed that the optimal model performance was achieved by preprocessing of the hyperspectral information with standard normalized variate. The standard error of calibration (sEC) and standard error of prediction (SEP) of the model were 0.40 and 0.57, respectively. The correlation coefficients of calibration (RC) and prediction (RP) were 0.93 and 0.86, respectively. The optimal model allowed effective prediction of distribution maps of total bacterial count in chicken breasts.
Key words: chicken; total bacterial count; hyperspectral imaging; image processing; partial least square regression (PLSR); non-destructive detection
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201703007
中圖分類號(hào):O657.33 文I標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-8123(2017)03-0035-05
引文格式:
李文采, 劉飛, 田寒友, 等. 基于高光譜成像技術(shù)的雞肉菌落總數(shù)快速無(wú)損檢測(cè)[J]. 肉類研究, 2017, 31(3): 35-39. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201703007. http://rlyj.pub
LI Wencai, LIU Fei, TIAN Hanyou, et al. Rapid non-destructive detection of total bacterial count in chicken using hyperspectral imagingg[J]. Meat Research, 2017, 31(3): 35-39. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201703007. http://rlyj.pub
由于養(yǎng)殖成本、周期等原因,豬、牛、羊肉價(jià)格長(zhǎng)期高于雞肉價(jià)格,國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2010―2016年,雞肉價(jià)格平均低于豬肉和牛羊肉價(jià)格約27%和63%,相對(duì)較低的價(jià)格使得雞肉消費(fèi)量大幅增加,統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2005―2012年,城鎮(zhèn)居民、農(nóng)村居民人均豬、牛、羊肉消費(fèi)分別增加了4.2%、-4.1%,而禽肉消費(fèi)分別增加了20.0%、45.2%。同時(shí),雞肉作為重要的禽肉產(chǎn)品之一,肉質(zhì)細(xì)嫩,營(yíng)養(yǎng)豐富且比例均衡,其食用安全性受到越來(lái)越多消費(fèi)者的重視。雞肉的質(zhì)量與安全主要取決于物理、化學(xué)和生物指標(biāo),其中生物指標(biāo)最為重要。菌落總數(shù)是評(píng)判食品被微生物污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)[1-2],可預(yù)測(cè)肉品的貨架期以及判斷是否腐敗變質(zhì),GB 16869―2005《鮮凍禽產(chǎn)品》[3]規(guī)定了鮮禽肉中菌落總數(shù)的最大值。菌落總數(shù)的傳統(tǒng)檢測(cè)方法包括平板計(jì)數(shù)法、阻抗法、伏安法、流式細(xì)胞法、微熱量計(jì)法、酶聯(lián)免疫法、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等[1,4],這些方法過(guò)程繁瑣、檢測(cè)周期長(zhǎng)、效率低、易受溫度、pH值等因素影響、肉品破損嚴(yán)重等問(wèn)題,很難滿足肉品檢測(cè)過(guò)程中快速、無(wú)損、自動(dòng)化的需求,嚴(yán)重制約我國(guó)肉品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在鮮肉貯藏過(guò)程中,隨著微生物的生長(zhǎng),葡萄糖和其他單糖以及蛋白質(zhì)水解形成化學(xué)團(tuán),包括揮發(fā)性酯類、醇類、酮類以及含硫化合物,這些物質(zhì)最終導(dǎo)致了鮮肉的腐敗味。針對(duì)鮮肉腐敗率較高的問(wèn)題,找到一種較為先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)來(lái)保證它的質(zhì)量與安全很有必要。高光譜成像技術(shù)光譜分辨率高、波段連續(xù),能夠在紫外、可見(jiàn)光近紅外、紅外等范圍內(nèi)獲得多而窄、波段數(shù)達(dá)上百個(gè)的連續(xù)光譜,其融合了光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理學(xué)等多種學(xué)科于一體,是一種較為全面的檢測(cè)技術(shù)[5-7]。高光譜成像技術(shù)分析效率高、操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉,可在線監(jiān)測(cè),同時(shí)無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行損傷和預(yù)處理,已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、石化、生物技術(shù)等領(lǐng)域。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者開(kāi)始采用高光譜成像技術(shù)來(lái)研究肉品在流通、貯藏過(guò)程中微生物腐敗及品質(zhì)變化的快速檢測(cè),并取得了一定的研究成果[8-14]。Kamruzzaman等[15]基于高光譜成像技術(shù),采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判別分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)對(duì)豬肉、牛肉、羊肉進(jìn)行識(shí)別和身份驗(yàn)證,通過(guò)二次求導(dǎo)得到的特征波長(zhǎng)用于模式識(shí)別算法中來(lái)對(duì)肉品進(jìn)行分類,模型對(duì)校正集樣本的分類精度達(dá)98.67%。除此之外,該學(xué)者還利用高光譜成像技術(shù)對(duì)紅肉的持水力和色澤開(kāi)展了研究[16-17],報(bào)道了該方法用于在線檢測(cè)紅肉持水力和色澤的可行性。Barbin等[18]基于近紅外高光譜成像技術(shù)(900~1 700 nm)和偏最小二乘法(partial least squares regression,PLSR)對(duì)冷凍豬肉菌落總數(shù)和嗜冷菌平板計(jì)數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和建模,R2C分別達(dá)0.86和0.89。Peng等[19]以牛肉為研究對(duì)象,采用高光譜成像技術(shù)對(duì)其表面菌落總數(shù)進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)不同預(yù)處理方法和不同建模方法對(duì)其菌落總數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè),取得了較好的預(yù)測(cè)結(jié)果。陶斐斐等[20]以冷卻豬肉為研究對(duì)象,利用高光譜成像系統(tǒng)(400~1 100 nm)對(duì)其表面菌落總數(shù)進(jìn)行快速預(yù)測(cè),研究其在1~14 d貯藏期間表面菌落總數(shù)與高光譜圖像的關(guān)系,結(jié)合多元線性回歸和偏最小二乘回歸法建立預(yù)測(cè)模型,模型相關(guān)系數(shù)為0.886和0.863。雞肉高光譜成像相關(guān)研究中,多集中在揮發(fā)性鹽基氮、嫩度、顏色、脂類氧化等[21-23],微生物方面鮮有報(bào)道。本研究以雞胸肉為研究對(duì)象,依照GB 4789.2―2010[24]對(duì)其菌落總數(shù)進(jìn)行測(cè)定,在400~1 100 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi),使用感興趣區(qū)域(range of interest,ROI)方法提取雞胸肉表面高光譜圖像的散射光譜,采用PLSR對(duì)其菌落總數(shù)高光譜信息建模,確立高光譜圖像信息與菌落總數(shù)之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)雞胸肉菌落總數(shù)分布范圍的快速檢測(cè)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
雞胸肉均購(gòu)于中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)附近超市,半小時(shí)內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室,采用統(tǒng)一的保鮮袋包裝方式。
氯化鈉(分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基 北京奧博星生物技術(shù)有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
高光譜成像系統(tǒng)、SW-CJ-2D超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司;立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;ME204型電子天平(精確度0.000 1 g)
瑞士梅特勒-托利多科學(xué)儀器(上海)有限公司;
DHP-9052型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司;L28957E、P18156D移液槍 德國(guó)Eppendorf股份公司;WD3-1-9CM培養(yǎng)皿 浙江柏美特醫(yī)用塑料有限公司。
高光譜成像系統(tǒng)組成:Sensicam QE CCD(charge coupled device)數(shù)字照相機(jī) 德國(guó)Kelheim公司;ImSperctor V10E成像光V儀 芬蘭Spectral Imaging公司;
鹵鎢燈直流點(diǎn)光源(Oriel Instruments) 美國(guó)
Stratford公司;CD33-120N-422位置傳感器 日本Optex公司;Intel core i3-3240計(jì)算機(jī) 聯(lián)想有限公司。
該儀器采用的光譜范圍為400~1 100 nm,可以采集雞肉樣品表面的散射光譜,其光譜分辨率為2.8 nm。
1.3 方法
1.3.1 樣品制備
實(shí)驗(yàn)時(shí)從冰箱隨機(jī)取樣,切成厚度大約為1 cm,質(zhì)量大約為10 g的雞肉塊,每24 h測(cè)定1 次,每次測(cè)定3 個(gè)樣品。
1.3.2 樣品高光譜信息的采集
每隔24 h從4 ℃冰箱中隨機(jī)取出雞胸肉樣品,利用實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的高光譜成像系統(tǒng),采集400~1 100 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的雞肉樣品表面散射光譜,曝光時(shí)間為80 ms。由相機(jī)軟件(Camera control Kit V2.19)完成圖像采集過(guò)程,為確保樣本的一致性,掃描過(guò)程中所采集樣本的掃描線需與雞肉樣本纖維方向平行,每掃描4 次,自動(dòng)平均得到一條掃描線。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)每個(gè)樣本表面進(jìn)行全掃描,得到160 個(gè)掃描圖像。
1.3.3 樣品菌落總數(shù)的測(cè)定
對(duì)高光譜圖像進(jìn)行采集后,立即對(duì)雞胸肉樣品表面菌落總數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。本實(shí)驗(yàn)參考GB 4789.2―2010[24]中的10 倍梯度稀釋法進(jìn)行操作,選取合適的稀釋梯度,每個(gè)稀釋梯度倒3 塊平板,37 ℃條件下培養(yǎng)48 h后計(jì)數(shù),取菌落總數(shù)的對(duì)數(shù)值作為分析數(shù)據(jù),單位為lg(CFU/g)。
1.3.4 數(shù)據(jù)分析
高光譜圖像信息采集后,采用MATLAB2015b(美國(guó)Mathworks公司)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。依次提取冷卻雞肉樣本高光譜圖像感興趣區(qū)域(range of interest,ROI),計(jì)算其平均散射光譜值,將其作為雞肉樣本的原始光譜值。對(duì)光譜圖像特征進(jìn)行分析后,應(yīng)用PLSR對(duì)光譜數(shù)據(jù)和菌落總數(shù)測(cè)定值進(jìn)行關(guān)聯(lián),建立雞胸肉菌落總數(shù)預(yù)測(cè)模型。
1.3.5 模型預(yù)處理方法的篩選
選擇的預(yù)處理方法包括:歸一化方法(normalization method,NM)、Savitzky-Golay求導(dǎo)(Savitzky-Golay derivative,SGD)、標(biāo)準(zhǔn)變量變換(standard normalized variate,SNV)、附加散射校正(multiplication scatter correction,MSC)。
對(duì)樣品高光譜信息進(jìn)行不同預(yù)處理,去除無(wú)關(guān)干擾信息、降低隨機(jī)噪聲和強(qiáng)化譜帶特征,采用PLSR統(tǒng)計(jì)方法建模,綜合校正標(biāo)準(zhǔn)誤差(standard error of calibration,sEC)、驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)誤差(standard error of prediction,sEP)、驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)差和校正標(biāo)準(zhǔn)誤差的比值(sEP/sEC)和差值(sEP-sEC)對(duì)模型性能進(jìn)行評(píng)價(jià)[25],篩選出最佳預(yù)處理方法。
1.3.6 模型評(píng)價(jià)原則
sEP 代表高光譜分析的總誤差,其中包括可靠性偏差、穩(wěn)健性偏差和信息處理過(guò)程產(chǎn)生的誤差,因此可以直接用于評(píng)價(jià)模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。sEC代表模型在建模樣品范圍內(nèi)的分析誤差,不包括穩(wěn)健性偏差,因此sEP-sEC
應(yīng)大于0。美國(guó)谷物化學(xué)組織的近紅外分析標(biāo)準(zhǔn)中將
sEP/sEC作為評(píng)價(jià)模型穩(wěn)健性的參數(shù),規(guī)定sEP/sEC應(yīng)小于1.2,其值大于1.2時(shí)則表示模型的穩(wěn)健性不夠[20]。
因此,在篩選性能最佳的模型時(shí),首先模型應(yīng)同時(shí)滿足sEP/sEC0,然后在剩余的模型中x取sEP最小的模型,此模型不僅穩(wěn)健且預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較好,這個(gè)模型所對(duì)應(yīng)的算法或算法組合即為最佳預(yù)處理方法。
1.3.7 菌落總數(shù)分布地圖
用高光譜成像技術(shù)預(yù)測(cè)菌落總數(shù),不僅可以提供光譜信息還可以提供菌落總數(shù)的空間分布[26-29]。高光譜圖像中每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)光譜,因此在每個(gè)像素點(diǎn)上可計(jì)算出樣品菌落總數(shù)的預(yù)測(cè)值,從而構(gòu)成分布地圖。本實(shí)驗(yàn)中,利用PLSR模型預(yù)測(cè)光譜圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的菌落總數(shù),最終構(gòu)成菌落總數(shù)預(yù)測(cè)值的分布地圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 樣品菌落總數(shù)化學(xué)測(cè)量值的測(cè)定結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)所用的83 個(gè)雞胸肉樣品的菌落總數(shù)化學(xué)測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示,涵蓋新鮮雞肉菌落總數(shù)(約3.97(lg(CFU/g)))至腐敗雞肉菌落總數(shù)(約7.75(lg(CFU/g))),GB 16869―2005[3]對(duì)鮮禽產(chǎn)品中菌落總數(shù)含量所允許的最大值為6(lg(CFU/g)),3.97~7.75(lg(CFU/g))的范圍說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)選用的樣品具有較強(qiáng)的代表性。從總樣品集中選取菌落總數(shù)化學(xué)測(cè)量值分布均勻的樣品63 個(gè)作為校正集,用于模型的建立;剩余的20 個(gè)樣品作為驗(yàn)證集,用于驗(yàn)證模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性,統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。
2.2 雞肉高光譜圖像感興趣區(qū)域的確定
利用Matlab2015b分析軟件從高光譜圖像中提取ROI。圖1所示為不同掃描位置的光譜圖像,圖2所示雞肉樣品不同掃描位置處的光譜曲線,距離掃描線中心0、10、15、20 nm位置處整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的散射光譜。
由圖2可知,在波長(zhǎng)方向上,低于470 nm和高于920 nm位置處形成較大噪音影響,信號(hào)較弱;在空間方向上,掃描線中心位置的散射強(qiáng)度最大,距離掃描線中心位置越遠(yuǎn),散射強(qiáng)度越弱,因此,將光譜軸[470 nm,920 nm]和空間軸[-20 nm,20 nm]所組成的矩形區(qū)域作為ROI。沿著光譜軸在470~920 nm區(qū)間計(jì)算ROI區(qū)域上點(diǎn)的平均散射光譜作為該樣本的散射光譜。對(duì)所有的圖像進(jìn)行處理,共獲得83 條波長(zhǎng)曲線如圖3所示。
2.3 最佳預(yù)處理算法的確定
應(yīng)用不同算法組合對(duì)樣品的高光譜信息進(jìn)行預(yù)處理后,菌落總數(shù)預(yù)測(cè)模型的性能評(píng)價(jià)參數(shù)如表2所示。
對(duì)光譜信息不進(jìn)行任何預(yù)處理,與其他預(yù)處理方法相比,校正集相關(guān)系數(shù)(correlation coefficient of prediction set,RC)不變,但是驗(yàn)證集相關(guān)系數(shù)(correlation coefficient of prediction set,RP)較低。對(duì)模型進(jìn)行SNV單獨(dú)預(yù)處理時(shí),由表2可知,各個(gè)模型的RC均保持不變,但是RP均有不同程度的增加;光譜數(shù)據(jù)經(jīng)SNV單獨(dú)處理后再建模,與無(wú)預(yù)處理相比,RC不變,但是RP由0.80上升0.86,且sEP/sEC值為1.08,其值小于1.2,說(shuō)明經(jīng)SNV單獨(dú)處理后,模型的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性均有所增加,將SNV確定為最佳預(yù)處理方法。其他不同組合算法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性均低于SNV算法,在表中未列出。不同預(yù)處理方法對(duì)模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性有很大的影響,恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法可以提高模型性能評(píng)價(jià)參數(shù),但過(guò)度的預(yù)處理方法會(huì)使得模型性能降低,樣品光譜信息中大量有效信息丟失,這與鄒昊等[30]研究結(jié)果相一致。
2.4 最佳預(yù)處理算法條件下菌落總數(shù)的預(yù)測(cè)
以校正集和驗(yàn)證集樣品的菌落總數(shù)化學(xué)測(cè)量值為橫坐標(biāo),模型的預(yù)測(cè)值為縱坐標(biāo)作圖,結(jié)果如圖4所示。
由圖4可知,校正集中樣品的菌落總數(shù)化學(xué)測(cè)量值緊密地分布在回歸線兩側(cè),模型的預(yù)測(cè)值與校正集樣品的菌落總數(shù)化學(xué)測(cè)量值吻合度較高,模型的sEC為0.40,RC為0.93,說(shuō)明建模前對(duì)樣品光譜信息進(jìn)行SNV預(yù)處理后,模型較好地?cái)M合了光譜信息中反映樣品菌落總數(shù)含量的信息。驗(yàn)證集中,樣品的菌落總數(shù)化學(xué)測(cè)量值和模型的預(yù)測(cè)值相關(guān)性較高,sEP為0.57,RP為0.86,說(shuō)明模型對(duì)驗(yàn)證集樣品中的菌落總數(shù)含量有較好的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。
2.5 雞肉菌落總數(shù)分布地圖的生成
圖5表示雞胸肉樣品菌落總數(shù)的分布圖,顏色條RGB值由0到7.75(由灰到白),表示菌落總數(shù)值由小到大。在預(yù)測(cè)分布地圖中,光譜性質(zhì)相同的像素點(diǎn)擁有相同的預(yù)測(cè)值,用相同的顏色比例分配表示,所以,分布地圖中不同的顏色表示不同的菌落總數(shù)分布。
由圖5可知,A樣品和B樣品菌落總數(shù)預(yù)測(cè)對(duì)數(shù)值分別為4.00 (lg(CFU/g))和6.77 (lg(CFU/g)),依照GB 4789.2―2010所測(cè)值為3.99 (lg(CFU/g))和6.79 (lg(CFU/g))。不同菌落總數(shù)的雞胸肉,菌落總數(shù)含量和分布預(yù)測(cè)地圖存在明顯差異,白色越多,表示菌落總數(shù)預(yù)測(cè)值越大。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,高光譜成像技術(shù)可用于更大的樣品,甚至整個(gè)動(dòng)物胴體,生鮮肉微生物檢測(cè)已成為屠宰廠建立和實(shí)施危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)(hazard analysis critical control point,HACCP)體系重要的信息來(lái)源。高光譜成像技術(shù)已成為肉類工業(yè)中微生物檢測(cè)的一個(gè)可行、簡(jiǎn)單、快速有效的方法。
3 結(jié) 論
高光譜成像技術(shù)具有費(fèi)用低、無(wú)損檢測(cè)等特點(diǎn),它在肉類在線質(zhì)量控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了快速化、準(zhǔn)確化和簡(jiǎn)單化。為了快速檢測(cè)雞胸肉菌落總數(shù),本實(shí)驗(yàn)在400~1 100 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi),使用ROI方法提取雞胸肉表面高光譜圖像的散射光譜。其中,用于建立菌落總數(shù)預(yù)測(cè)模型校正集的樣品共63 個(gè),用于驗(yàn)證集的樣品共20 個(gè)。使用不同算法和算法組合對(duì)樣品的高光譜信息進(jìn)行預(yù)處理后利用PLSR進(jìn)行建模。通過(guò)模型評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)預(yù)處理方法進(jìn)行篩選后發(fā)現(xiàn),經(jīng)SNV對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理后,模型性能較好,模型sEC和sEP分別為0.40和0.57,sC和RP分e為0.93和0.86,且sEP/sEC值為1.08,其值小于1.2,模型的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性為最佳。通過(guò)每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光譜可預(yù)測(cè)得到菌落總數(shù)分布地圖,通過(guò)分布地圖可看出,不同樣品菌落總數(shù)預(yù)測(cè)值的大小以及菌落總數(shù)在樣品中的分布情況。高光譜成像技術(shù)有望成為雞肉產(chǎn)業(yè)中微生物快速檢測(cè)的一個(gè)行之有效的方法。
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篇9
關(guān)鍵詞 食品;菌落總數(shù);大腸菌群;基本要求
中圖分類號(hào)TS251 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)85-0101-02
食品從生產(chǎn)到銷售需要經(jīng)過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié),在這些環(huán)節(jié)中很可能受到微生物的污染,從而造成腐敗、產(chǎn)生毒性,為了能夠保證人們能夠吃到健康的食品,就需要對(duì)食品中菌落總數(shù)以及大腸菌群作為其主要的檢測(cè)項(xiàng)目。只有對(duì)其檢測(cè)進(jìn)行嚴(yán)格的把控,才能保證食品的安全,才能確保消費(fèi)者的健康,才能更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1 質(zhì)量控制的基本要求
要確保對(duì)菌落總數(shù)和大腸菌群的檢驗(yàn)?zāi)軌蚋訙?zhǔn)確,就需要對(duì)一些基本要求進(jìn)行確保。
1.1 檢驗(yàn)人員
為了能夠?qū)κ称返木淇倲?shù)和大腸菌群進(jìn)行有效的檢驗(yàn),就需要檢驗(yàn)人員具備相關(guān)的技術(shù)知識(shí),這樣才能確保檢測(cè)結(jié)構(gòu)更加準(zhǔn)確。作為食品的檢驗(yàn),首先就要求檢驗(yàn)人員能夠?qū)κ称肺⑸飳W(xué)理念以及相關(guān)的檢驗(yàn)技術(shù)能夠有比較深入的了解,并且在其參加工作之前需要對(duì)其進(jìn)行必要的考核。其次就是要了解相關(guān)的法律法規(guī),我國(guó)的食品法對(duì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有明確的規(guī)定,只有了解這些才能有更好地執(zhí)行檢驗(yàn)。最后就是要了解計(jì)量學(xué)的內(nèi)容,因?yàn)闄z驗(yàn)工作十分精細(xì),只有了解計(jì)量學(xué)的基本知識(shí)才能更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.2 儀器設(shè)備
為了能夠保證檢驗(yàn)?zāi)軌蛘5倪M(jìn)行,需要準(zhǔn)備好必要的儀器和設(shè)備,這樣才能為檢驗(yàn)的進(jìn)行提供必要的基礎(chǔ)。
1.3 藥品與培養(yǎng)基
對(duì)菌落總數(shù)和大腸菌群的檢驗(yàn)需要利用必要的培養(yǎng)基、染色體以及一些必備的試劑,并嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)的操作。
1.4 檢驗(yàn)環(huán)境
由于空氣中本身就存在著細(xì)菌和微生物,為了能夠?qū)淇倲?shù)和大腸菌群進(jìn)行有效的檢測(cè),需要在無(wú)菌室進(jìn)行檢驗(yàn)。為了達(dá)到理想的檢測(cè)效果,工作人員應(yīng)該進(jìn)行良好的衛(wèi)生處理,這樣才能達(dá)到很好的效果。
1.5 采樣
食品的量往往是非常大的,對(duì)所有的食品進(jìn)行檢驗(yàn)實(shí)行起來(lái)不太現(xiàn)實(shí),成本也難以負(fù)擔(dān),因此,在進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候就需要進(jìn)行采樣。在采樣環(huán)節(jié),要對(duì)衛(wèi)生狀況、采集方法、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)簽等進(jìn)行充分的認(rèn)識(shí),這樣才能使檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)更加準(zhǔn)確。
1.6 樣本預(yù)處理
相關(guān)部門在接到檢驗(yàn)單據(jù)以及樣本后,要及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)前的預(yù)處理,一般將其放在冰箱進(jìn)行儲(chǔ)存,并保證并向處于冷凍的狀態(tài),這樣才能為檢驗(yàn)做好基礎(chǔ)工作。
2 菌落總數(shù)檢驗(yàn)的質(zhì)量控制
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法,對(duì)菌落總數(shù)的檢驗(yàn)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)平板培養(yǎng)法。
2.1 關(guān)于稀釋度的選擇
不同食品的檢測(cè)的稀釋度并不相同,一般都將稀釋度保持在2個(gè)~3個(gè)連續(xù)稀釋度上,但是這里需要的注意的是,為了能夠達(dá)到檢驗(yàn)的有效性,需要至少保證其中一個(gè)的稀釋度中菌落的數(shù)量在30個(gè)~300個(gè)。對(duì)于那些細(xì)菌含量比較高的食品稀釋度可以適當(dāng)?shù)募哟?,諸如醬油、肉制品等。而對(duì)于那些細(xì)菌含量比較低的食品不需要很高稀釋度,這樣的食品可以選擇原樣,或是較低的稀釋度,諸如純凈水、糕點(diǎn)等。
2.2 接種和培養(yǎng)
取一毫升的稀釋液放入到培養(yǎng)皿中,并在盡可能快的時(shí)間內(nèi)向其中倒入營(yíng)養(yǎng)瓊脂,倒入之后隨即進(jìn)行推旋操作,促進(jìn)其混合。這里需要注意的是動(dòng)作的幅度不能太大,否則將很難保證結(jié)果的準(zhǔn)確。等到該混合液凝固的時(shí)候,需要將其放入培養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng),在這個(gè)過(guò)程中需要檢驗(yàn)是否存在污染的情況,以確保檢驗(yàn)的實(shí)效。
2.3 原始記錄
當(dāng)樣品在36±1℃的培養(yǎng)箱中經(jīng)過(guò)了48小時(shí)的培養(yǎng)之后,就可以進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。在這個(gè)過(guò)程中需要做好原始數(shù)據(jù)的記錄,對(duì)樣品的名稱、檢驗(yàn)日期等相關(guān)信息要做好相關(guān)記錄,在計(jì)算菌量的時(shí)候,應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如果均量在100以內(nèi)的話,那么就進(jìn)行如實(shí)報(bào)告,如果菌量大于100,則需要利用科學(xué)技術(shù)法表示,諸如N×10n,一般來(lái)說(shuō)保留兩位有效數(shù)字。
3 大腸菌群檢驗(yàn)的質(zhì)量控制
大腸菌群的檢驗(yàn)主要可以分為以下三個(gè)步驟,首先進(jìn)行乳糖膽鹽發(fā)酵試驗(yàn),其次進(jìn)行分離培養(yǎng),最后進(jìn)行證實(shí)實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)這三個(gè)步驟就能達(dá)到很好的質(zhì)量控制。
3.1 乳糖膽鹽發(fā)酵試驗(yàn)
檢測(cè)之前,需要依據(jù)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)選擇所需要檢測(cè)樣品的量。在試驗(yàn)結(jié)果的判定環(huán)節(jié),如果其不產(chǎn)生酸也不產(chǎn)生氣體才可以被判定為達(dá)成菌群陰性,任何一個(gè)方面存在著差別,都不能將其當(dāng)作陰性。在起初發(fā)酵的時(shí)候,不能草率的將顯示的陽(yáng)性管判定為大腸菌群陽(yáng)性,而需要進(jìn)行一系列的分離和證實(shí)實(shí)驗(yàn),才能下結(jié)論。
3.2 分離培養(yǎng)和證實(shí)試驗(yàn)
為了進(jìn)行培養(yǎng)和證實(shí)實(shí)驗(yàn),需要利用伊紅美蘭平板,只有通過(guò)其進(jìn)行必要的分離培養(yǎng),才能得到需要的菌源,從而進(jìn)行證實(shí)實(shí)驗(yàn)。在培養(yǎng)的時(shí)候要控制好實(shí)踐,在24小時(shí)內(nèi)要對(duì)菌落的特征進(jìn)行很好的觀察,其主要可以有四種菌群,只有對(duì)這些菌群的可疑程度進(jìn)行必要的檢測(cè),這樣才能避免出現(xiàn)假陰性。
3.3 原始記錄
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,根據(jù)MPN檢索表就可以指導(dǎo)大腸菌群的最可能的數(shù)量,在進(jìn)行檢索的時(shí)候,應(yīng)該注意該檢索表一欄的陽(yáng)性管數(shù)下面所列出的mL(g)是原樣品的mL(g)。如果檢測(cè)量大于1 mL(g)的話,需要按照表內(nèi)的數(shù)字降低10倍報(bào)告,如果檢測(cè)量小于1 mL(g)的話,則用表內(nèi)數(shù)字報(bào)告。
3.4 結(jié)果質(zhì)量控制
相關(guān)的檢驗(yàn)人員要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程以及最后的記錄編制檢驗(yàn)報(bào)告,并且在編制的時(shí)候?qū)ο嚓P(guān)的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)查,這樣才能達(dá)到理想的效果。并根據(jù)國(guó)家食品衛(wèi)生的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)食品菌落總數(shù)以及大腸菌群進(jìn)行必要的評(píng)價(jià)和審定。待這些步驟都進(jìn)行完畢之后,還需要送到相關(guān)主管人員進(jìn)行核實(shí),如通過(guò)核實(shí),還需要主管人員簽字并蓋章,這樣報(bào)告才能生效。
參考文獻(xiàn)
[1]郭濤,孫香彬,侯君,曹鐵建,劉飛,張彩霞,姜明,盧行安.食品微生物檢驗(yàn)中菌落總數(shù)測(cè)定的注意事項(xiàng)[J].微生物學(xué)雜志,2007(3).
篇10
膜是處理系統(tǒng)發(fā)揮作用的主體,研究淹沒(méi)式除磷反應(yīng)器中生物膜的特性和主要微生物組成、探討究竟是哪些微生物在生物膜除磷過(guò)程中起主要作用,是探明淹沒(méi)式生物膜除磷機(jī)理的重要課題。
1 序批式生物膜除磷反應(yīng)器中生物量的測(cè)定
1.1 測(cè)定方法
(1) 從筆者穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)運(yùn)行的淹沒(méi)序批式生物膜法除磷反應(yīng)器中[1]取出有代表性的填料,將填料放入容器中加入一定量的蒸餾水搓洗,把含洗脫膜的水轉(zhuǎn)入2000mL量筒中,將填料再重復(fù)搓洗3~5次,直至膜全部洗脫下來(lái)而填料變成白色為止,再往盛洗脫膜的量筒中加蒸餾水至滿刻度。
(2) 取混勻的洗脫液200mL,測(cè)定在103~105℃下烘干的總殘?jiān)?取混勻的洗脫液200mL,用定量濾紙抽濾,然后取所得濾液,測(cè)定在103~105℃下烘干的總可濾殘?jiān)?,得懸浮固體m′s=總殘?jiān)?總可濾殘?jiān)?/p>
(3) 把經(jīng)過(guò)(2)測(cè)得的總殘?jiān)涂偪蔀V殘?jiān)謩e在550℃的馬福爐中灼燒30min,取出在干燥器內(nèi)冷卻后稱量至恒重,得總殘?jiān)涂偪蔀V殘?jiān)淖茻龤堅(jiān)?,則揮發(fā)性懸浮固體m′vs=(總殘?jiān)?總殘?jiān)淖茻龤堅(jiān)?-(總可濾殘?jiān)?總可濾殘?jiān)淖茻龤堅(jiān)?。
(4) 在取走填料的反應(yīng)器中立即取混合液200mL,同步驟(2),(3)分別測(cè)出反應(yīng)器中混合液的懸浮固體ms″和揮發(fā)性懸浮固體mvs″,則得反應(yīng)器中懸浮固體ms和揮發(fā)性懸浮固體mvs的計(jì)算公式:
ms=10∑ni=1nim′si+1000vm〃s/200=10∑ni=1nim′si+5vm〃smvs=10∑ni=1nim′vsi+5vm〃vs
式中ms———反應(yīng)器中懸浮固體總量,g;mvs———反應(yīng)器中揮發(fā)性懸浮固體總量,g;m′si———第i種代表性填料的懸浮固體,g;m′vsi———第i種代表性填料的揮發(fā)性懸浮固體,g;ni———第i種代表性填料相同或相似的填料數(shù);n———代表性填料的種類數(shù);m〃s———混合液的懸浮固體,g;m〃vs———混合液揮發(fā)性懸浮固體,g;v———反應(yīng)器容積,22L。反應(yīng)器中mLss和mLvss的表達(dá)式:mLss=1000ms/v,mg/L;mLvss=1000mvs/v,mg/L。
1.2 測(cè)定過(guò)程及結(jié)果將所取代表性填料分成上下兩段,每段長(zhǎng)度均為55cm,然后把每段作為單獨(dú)的有代表性的填料,按上述測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定,反應(yīng)器中有8根相同填料,結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1知,sbr生物膜反應(yīng)器中生物量非常大,超過(guò)淹沒(méi)式軟填料生物膜工藝、sbr除磷活性污泥系統(tǒng)和a/o活性污泥系統(tǒng)中的生物量,反應(yīng)器中上部生物膜活性高于下部。
2 生物膜污泥產(chǎn)率及污泥含磷量
2.1 污泥產(chǎn)率
由于sbr生物膜除磷工藝的特殊性,可較方便地測(cè)出運(yùn)行1個(gè)周期后的污泥產(chǎn)量。在進(jìn)水負(fù)荷為1.00kgcod/(m·d)時(shí),將1周期后脫落的污泥取出,過(guò)濾后在103~105℃下烘干,稱得1.0733g,產(chǎn)泥率為0.1996kgds/kgcod,介于傳統(tǒng)生物膜法和傳統(tǒng)活性污泥法的產(chǎn)泥率之間,與以消化為目的的延時(shí)曝氣活性污泥法的產(chǎn)泥率接近[4]。
2.2 污泥含磷量
準(zhǔn)確稱取污泥風(fēng)干樣品0.0744g,在樣品上下各鋪一層naoh于鎳坩堝中,將坩堝放在酒精噴燈上到樣品處于熔融狀態(tài),用鐵夾將坩堝取出在水中急冷,用蒸餾水多次洗滌坩堝,用h2so4(1∶1)中和至ph
將上述溶液再稀釋20倍后取50mL于比色管中,加入5mL鉬酸銨溶液混勻,加入0.25mL氯化亞錫溶液,充分混勻,室溫放置15min后,于700nm波長(zhǎng)處以零濃度空白為參比,測(cè)定吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的含磷量為0.2108mg/L,污泥中磷含量為5.67%。
3 生物膜沉降特性
計(jì)時(shí)進(jìn)行靜止沉淀。把量筒中洗脫液混勻,然后靜置沉淀,分別記下靜沉?xí)r間及污泥沉淀層容積。結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)纖維填料的上、下部生物膜都具有良好的沉降性。
4 除磷微生物特性研究
4.1 試驗(yàn)材料
生物膜樣品:生物膜混合液取自筆者試驗(yàn)中穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的淹沒(méi)式生物膜反應(yīng)器中填料載體上的生物膜。檢樣1為生物膜反應(yīng)器除磷試驗(yàn)的前期(反應(yīng)器運(yùn)行第4個(gè)月)樣品,檢樣2為中期(反應(yīng)器運(yùn)行第6個(gè)月)樣品。
培養(yǎng)基:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(營(yíng)養(yǎng)瓊脂)。
4.2 試驗(yàn)方法
(1) 檢樣處理。
無(wú)菌操作取出生物膜,測(cè)量表面積。檢樣1為0.2217cm,檢樣2為0.2165cm。然后用滅菌剪刀將生物膜剪碎,放入裝有滅菌生理鹽水和玻璃珠的三角燒瓶中,充分振蕩,將生物膜上的細(xì)菌洗下,以此生理鹽水懸液作為菌落總數(shù)測(cè)定細(xì)菌計(jì)數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)平板法進(jìn)行。
(2) 菌落總數(shù)確定。
將上述生理鹽水懸液進(jìn)行(2)菌落總數(shù)確定。將上述生理鹽水懸液進(jìn)行適當(dāng)?shù)?0倍遞增稀釋,然后取各稀釋度懸液0.1mL放入營(yíng)養(yǎng)瓊脂平皿上,用滅菌“L”形玻璃棒將其涂布均勻,放入36℃恒溫箱中培養(yǎng)24h,然后連續(xù)觀察3d。
(3) 菌相分析。
取上述各稀釋度菌懸液0.1mL放入普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂平皿上,用“L”玻璃棒將涂布均勻的一組放在36℃溫箱培養(yǎng),另一組放入?yún)捬豕拗校?6℃培養(yǎng),連續(xù)培養(yǎng)72h后取出并觀察結(jié)果,選有30~300個(gè)菌落的平皿,進(jìn)行菌相分析,選取菌落形態(tài)一致的菌為一組菌,然后進(jìn)行革蘭氏染色,做抗酸染色、形態(tài)、芽孢試驗(yàn)、動(dòng)力、需氧生長(zhǎng)、厭氧生長(zhǎng)、接觸酶、氧化酶、葡萄糖利用試驗(yàn)、of試驗(yàn)以確定其為哪個(gè)菌屬的細(xì)菌。試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌鑒定手冊(cè)》所述的方法進(jìn)行處理。
4.3 試驗(yàn)結(jié)果
(1) 菌落總數(shù)。
由表1得知:檢樣1的菌落總數(shù)為2.52×108個(gè)/mL,檢樣2的菌落總數(shù)為1.56×10個(gè)/mL。
(2) 菌相分析結(jié)果。
普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板在36℃下培養(yǎng)24h。需氧培養(yǎng):檢樣1在10-4稀釋度平板上長(zhǎng)出210株菌落;檢樣2在10-5稀釋度平板上長(zhǎng)出127株菌落。厭氧培養(yǎng):檢樣1,檢樣2均無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)。菌相分析結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)優(yōu)勢(shì)菌屬為假單胞菌屬,其次依順序?yàn)闅鈫伟鷮?、芽孢桿菌屬、微球菌屬、硝化桿菌屬。
4.4 討論
4.4.1 淹沒(méi)式生物膜反應(yīng)器不同運(yùn)行期生物比較
(1) 細(xì)菌總數(shù)。
在除磷試驗(yàn)的中期生物膜中細(xì)菌數(shù)量遠(yuǎn)超過(guò)初期,約為初期的5倍,這是因?yàn)樯锬げ粩囫Z化培養(yǎng)后,逐步成熟的原因。
(2) 菌相組成。
由表2知,在運(yùn)行中期假單胞菌屬的構(gòu)成比例超過(guò)初期。同時(shí),氣單胞菌屬、芽孢桿菌屬的構(gòu)成比卻低于初期。這說(shuō)明,假單胞菌屬為本系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)菌屬,且隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而更加穩(wěn)定。另外,硝化桿菌屬的比例在運(yùn)行中期也高于初期。說(shuō)明,隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),本系統(tǒng)的硝化功能趨于提高。
4.4.2 與除磷工藝中活性污泥混合液菌相構(gòu)成比較
以往人們認(rèn)為不動(dòng)桿菌屬在活性污泥除磷過(guò)程中起著最主要的作用。但是,在本試驗(yàn)中卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不動(dòng)桿菌屬。hascoet[8]發(fā)現(xiàn),運(yùn)行良好的間歇式生物除磷脫氮試驗(yàn)裝置的污泥混合液中幾乎找不到不動(dòng)桿菌,清華大學(xué)周溪岳[3]、華東師范大學(xué)朱懷蘭[9]的間歇式污泥除磷試驗(yàn)裝置中,也沒(méi)有找到不動(dòng)桿菌。此外,即使在一些裝置中,不動(dòng)桿菌屬相當(dāng)多,但它在除磷過(guò)程中所起的作用都不大。當(dāng)然由于所采取工藝、原水水質(zhì)、運(yùn)行條件不同,活性污泥混合液內(nèi)微生物組成和數(shù)量會(huì)有差異,但是這說(shuō)明了以往的廢水生物除磷主要是由不動(dòng)桿菌屬完成的觀點(diǎn)是不夠全面的。
另外,同樣是間歇式除磷工藝,本試驗(yàn)采用的淹沒(méi)式生物膜與間歇式活性污泥的菌相構(gòu)成有相似也有不同,其比較見(jiàn)表3。由表3知,兩者最大的不同是在淹沒(méi)式生物膜除磷系統(tǒng)中有硝化桿菌屬,而間歇式活性污泥系統(tǒng)中沒(méi)有。
4.4.3 主要菌群的功能
cLoete等人的研究認(rèn)為,假單胞菌屬、氣單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬等都不僅能有效地降解有機(jī)物,而且能過(guò)量攝取廢水中的磷以聚磷酸鹽顆粒的形式貯存于細(xì)胞內(nèi),同時(shí)還能還原硝酸鹽進(jìn)行反硝化脫氮。另外芽孢桿菌屬、微球菌屬、腸桿菌屬等,也具備上述功能,這與本試驗(yàn)研究是基本一致的。氣單胞菌的另一主要功能是發(fā)酵產(chǎn)酸作用,即在厭氧段將合成廢水中的蛋白質(zhì)之類的大分子物質(zhì)發(fā)酵成小分子的揮發(fā)性脂肪酸,而一般硝化桿菌的作用是進(jìn)行硝化。本試驗(yàn)在穩(wěn)定運(yùn)行期有很好的硝化以及去除cod和氮、磷的效果[1,11],從而進(jìn)一步驗(yàn)證了上述觀點(diǎn)。
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5 除磷生物膜生物相
5.1 原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的特征淹沒(méi)式生物膜反應(yīng)器從進(jìn)水到出水,有機(jī)物濃度變化很大,然而其中的微生物相卻比較穩(wěn)定,而且在數(shù)量上也沒(méi)有出現(xiàn)大起大落的情況。原生動(dòng)物主要為纖毛蟲類,其中出現(xiàn)頻率最多的是固著型纖毛蟲類,有鐘蟲、累枝蟲和蓋蟲;其次是游泳型纖毛蟲,有草履蟲(主要在進(jìn)水時(shí)出現(xiàn))、腎形蟲和漫游蟲。另外,生物膜中也有少量的綠眼蟲和變形蟲。生物膜中出現(xiàn)的后生動(dòng)物有線蟲類、輪蟲類、甲殼蟲類等。甲殼蟲動(dòng)物主要為水蚤類。值得指出的是淹沒(méi)式反應(yīng)器生物膜上的生物相并沒(méi)有象傳統(tǒng)的生物膜法那樣,隨著從進(jìn)水到出水而改變,相反在整個(gè)處理過(guò)程中,鐘蟲、累枝蟲、線蟲等一直生長(zhǎng)良好,而且在數(shù)量上沒(méi)有太大變化,這些適于在低污染度條件生活的微生物仍能存活,只是隨環(huán)境條件的改變,原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的形態(tài)也隨之變化。因此,在同一周期內(nèi),淹沒(méi)式生物膜反應(yīng)器中的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物種屬不宜用來(lái)指示水質(zhì),而只能從原生動(dòng)物的形態(tài)來(lái)指示水質(zhì)。
5.2 原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的作用原生動(dòng)物可直接利用水中有機(jī)物質(zhì),對(duì)水中有機(jī)物的凈化起一定的積極作用,更主要的是原生動(dòng)物是以吃細(xì)菌為主,而后生生物是以細(xì)菌、小的原生動(dòng)物和有機(jī)顆粒等為食物,從而形成食物鏈和不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的消費(fèi)者生物,與反應(yīng)器環(huán)境形成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。細(xì)菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的活性在好氧條件下要比無(wú)氧條件下大大提高,所以淹沒(méi)式生物膜除磷反應(yīng)器在從厭氧轉(zhuǎn)為好氧時(shí),除磷菌的繁殖速度將大大加快,而原生動(dòng)物、后生動(dòng)物的捕食能力也逐漸增強(qiáng),而這時(shí)被吞食的除磷菌大都是過(guò)量攝取了磷的細(xì)菌,因此,原生動(dòng)物、后生動(dòng)物在體內(nèi)富集了磷,而這些磷將隨同其死亡尸體轉(zhuǎn)入污泥,從而有利于提高淹沒(méi)式生物膜反應(yīng)器中脫落污泥的磷含量;其次,在好氧段由于原生動(dòng)物、后生動(dòng)物的活動(dòng)可軟化生物膜,促使生物膜松動(dòng)、脫落,并提高氧轉(zhuǎn)移率,從而能使生物膜經(jīng)常保持活性和良好的凈化功能,既有利于去除有機(jī)物,也有利于除磷。
6 結(jié)論
(1) 淹沒(méi)式生物膜除磷反應(yīng)器中,生物量大,mLvss達(dá)5531.7mg/L;細(xì)菌總數(shù)多,為1.56×109個(gè)/mL,從而為生物除磷在菌數(shù)上奠定了基礎(chǔ)。
(2) 脫落污泥沉降性好、含磷量高,污泥產(chǎn)率為0.1996kgds/kgcod。
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