食品检验员耐渗试验
食品检验员进行耐渗试验(也称耐高渗试验或耐盐/糖试验)是其在微生物鉴定、食品安全评估和食品保质期研究中的重要技能。该试验通过测定微生物在不同渗透压(通常由高浓度盐或糖引起)环境下的生长能力,来判断其对高渗环境的耐受性。这对于识别特定类型的腐败菌(如耐高渗酵母、霉菌、某些细菌)、评估食品防腐工艺的有效性以及理解食品变质原因至关重要。
一、 试验目的
微生物鉴定与分类:不同微生物对渗透压的耐受能力不同,是细菌、酵母和霉菌鉴定的重要生理生化指标。
评估食品稳定性:
判断高盐(如酱油、咸菜、腌肉)、高糖(如果酱、蜜饯、糖果)或高醇(如酒类)食品中是否存在能生长的耐渗微生物。
预测这些“低水分活性”食品在贮存过程中的微生物安全性。
追溯腐败原因:当高盐高糖食品发生腐败时,通过耐渗试验帮助确定污染源(如耐高渗的酵母或霉菌)。
指导防腐工艺:验证盐渍、糖渍等传统防腐方法是否足以抑制微生物生长。
二、 基本原理
渗透压 (Osmotic Pressure):当细胞处于高浓度溶液(如高盐、高糖)中时,细胞外液的渗透压高于细胞内,导致细胞内的水分通过半透膜向外渗透,造成细胞质壁分离 (Plasmolysis),从而抑制其生长甚至导致死亡。
耐渗微生物:某些微生物(如嗜高渗微生物 Osmophiles)具有特殊的生理机制(如积累相容性溶质),能在高渗透压环境中生存和生长。
试验设计:通过配制一系列含有不同浓度盐(NaCl)或糖(蔗糖、葡萄糖)的培养基,接种待测菌株,在适宜温度下培养,观察其生长情况。根据其能否生长及生长程度,确定其耐受范围。
三、 标准操作流程
1. 培养基准备
基础培养基:营养琼脂 (NA) 或马铃薯葡萄糖琼脂 (PDA)。
添加物:
耐盐试验:向熔化的基础琼脂中加入无菌的 NaCl 溶液,使最终浓度分别为 0.5%、6.5%、10%(有时更高,如15%)。
耐糖试验:向熔化的基础琼脂中加入无菌的蔗糖或葡萄糖,使最终浓度为 40%、50%、60%(用于检测耐高糖酵母和霉菌)。
灭菌:含糖培养基应采用过滤除菌或低温间歇灭菌,避免高温导致糖焦化。含盐培养基可常规高压灭菌(121°C, 15 min)。
倾注平板:将配制好的不同浓度培养基分别倾注到无菌培养皿中,凝固备用。
2. 菌种准备
将待测纯菌种接种于适宜的液体或固体培养基中,培养至对数生长期(细菌约18-24小时,酵母约24-48小时)。
用无菌生理盐水或缓冲液调整菌悬液浓度至约 10⁶ - 10⁸ CFU/mL(相当于0.5麦氏比浊标准)。
3. 接种
方法一(划线法):用无菌接种环蘸取菌悬液,在每种浓度的平板上进行分区划线。
方法二(涂布法):用无菌涂布棒将一定量(如0.1 mL)菌悬液均匀涂布在平板表面。
方法三(穿刺/点种):对于液体培养基,可用接种针穿刺或移液器点加菌液。
平行设置:每个浓度做至少两个平行平板。
对照:必须设置不含额外盐/糖的基础培养基作为阳性生长对照。
4. 培养
温度:
细菌:36±1°C
酵母和霉菌:25-28°C
时间:
细菌:24-48小时
酵母和霉菌:3-7天(生长较慢,需延长培养时间)
条件:需氧培养。
5. 观察与结果判定
观察内容:培养结束后,观察各平板上是否有微生物生长。
肉眼观察:是否有菌落形成或液体培养基是否浑浊。
显微镜检查(必要时):确认是否有活细胞。
结果记录:
+:有明显生长
±:微弱生长或迟缓生长
-:无生长
结论:
最低耐受浓度:能支持生长的最低盐/糖浓度。
最高耐受浓度:能支持生长的最高盐/糖浓度。
耐渗特性:例如,“该菌株可在6.5% NaCl中生长,但在10% NaCl中不生长”,或“可在50%蔗糖中生长,为耐高渗酵母”。
四、 食品检验员注意事项
无菌操作:全程在超净工作台内进行,防止污染。
培养基配制准确性:盐和糖的称量、溶解、定容必须精确。含糖培养基避免高温灭菌。
菌悬液浓度:接种量不宜过大,否则可能导致假阳性(少量细胞勉强生长)。
培养时间充足:特别是对于酵母和霉菌,必须培养足够长时间(5-7天)再判读结果,避免因生长缓慢而误判为阴性。
结果解读:
生长与否以肉眼可见菌落或浑浊为准。
微弱生长(如仅在划线起点有少量菌落)也应记录为“±”。
安全防护:处理未知菌种时佩戴手套、口罩。实验后废弃物高压灭菌。
结合其他试验:耐渗试验通常与其他生化试验(如氧化酶、过氧化氢酶、糖发酵)结合使用,进行综合鉴定。
五、 应用实例
金黄色葡萄球菌:可在 10-15% NaCl 中生长,这是其重要鉴定特征之一。
副溶血性弧菌:嗜盐菌,需要 NaCl 才能生长(通常在培养基中添加2-3% NaCl)。
假丝酵母 (Candida spp.)、红酵母 (Rhodotorula spp.):许多种类可在高糖(40-60%)或高盐环境中生长,是果酱、蜂蜜、腌制品腐败的常见原因。
耐高渗霉菌:如曲霉属 (Aspergillus) 的某些种,可在干燥、高糖食品中生长。
六、 总结
耐渗试验是食品检验员评估微生物生态适应性和食品腐败风险的关键工具。其核心在于模拟高盐、高糖等高渗透压的食品环境,通过观察微生物的生长反应,来判断其是否具备在该类食品中存活和繁殖的能力。