食品检验员稀释平板菌落计数法
食品检验员掌握稀释平板菌落计数法(也称倾注平板法或平板计数法)是其进行食品中微生物(细菌、酵母、霉菌)总量测定的核心技能。该方法依据国家标准(如GB 4789.2《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》),通过将样品进行一系列梯度稀释,使样品中的微生物细胞分散开,然后与熔化的琼脂培养基混合并倾注成平板,经培养后,由单个活细胞生长繁殖形成的菌落形成单位 (CFU, Colony Forming Unit) 可以被计数,从而计算出原始样品中的微生物数量。
这是一种活菌计数法,结果以菌落形成单位每克或每毫升 (CFU/g 或 CFU/mL) 表示。
一、 方法原理
稀释:将待测样品制成均匀的悬液,并进行10倍系列稀释(如10⁻¹, 10⁻², 10⁻³...),目的是将高浓度的微生物稀释到可在平板上清晰计数的范围(30-300 CFU/平板)。
接种与混合:取一定量(通常1 mL)的适宜稀释度的菌液,加入无菌培养皿中。
倾注:将冷却至约46°C(不烫手,可防止烫死微生物)的熔化琼脂培养基(如营养琼脂NA用于细菌,马铃薯葡萄糖琼脂PDA用于酵母和霉菌)迅速倾注入培养皿中。
混匀:立即轻轻旋转培养皿,使菌液与琼脂充分、均匀混合。
凝固与培养:待琼脂凝固后,将平板倒置(防止冷凝水滴落冲散菌落),放入恒温培养箱中,在规定温度和时间下培养。
计数与计算:培养结束后,计数平板上的菌落数,根据稀释倍数和接种量计算出原始样品中的微生物浓度。
二、 标准操作流程
1. 样品准备
固体/半固体样品:称取25g样品,加入225mL无菌生理盐水或磷酸盐缓冲液(pH 7.0),在均质袋或灭菌乳钵中充分研磨或使用拍击式均质器均质,制成1:10 (10⁻¹) 的均匀稀释液。
液体样品:直接用无菌吸管吸取,作为原液(10⁰)或进行稀释。
2. 系列稀释
取1 mL 10⁻¹稀释液,加入盛有9 mL无菌生理盐水的试管中,振荡混匀,得到10⁻²稀释液。
换用新吸管,取1 mL 10⁻²稀释液,加入另一支9 mL稀释液的试管中,混匀,得到10⁻³稀释液。
重复此过程,根据样品污染程度,制备至10⁻⁴, 10⁻⁵, 10⁻⁶等稀释度。每稀释一步,必须更换无菌吸管或枪头,防止交叉污染。
3. 倾注平板
选择稀释度:根据经验或预实验,选择2-3个连续的适宜稀释度(预期平板菌落数在30-300之间)。
标记培养皿:提前标记好样品名称、稀释度、日期。
加样:用无菌吸管分别吸取1.0 mL各选定稀释度的菌液,分别加入两个无菌培养皿中(做平行)。
倾注琼脂:
将装有琼脂的三角瓶置于46°C水浴中保温。
取出,摇匀(使可能沉降的成分分散)。
迅速向每个培养皿中倾注约15-20 mL熔化的琼脂培养基。
混匀:立即盖上皿盖,在桌面上轻轻、平稳地向一个方向旋转,使菌液与琼脂充分混合。避免产生气泡。
凝固:静置,待琼脂完全凝固(约10-15分钟)。
4. 培养
倒置平板:将凝固的平板倒置放入恒温培养箱。
培养条件:
细菌菌落总数:36±1°C,培养 48±2小时。
酵母和霉菌总数:25-28°C,培养 5天(按GB 4789.15)。
5. 菌落计数
选择平板:选择菌落数在 30-300 CFU 之间的平板进行计数。若所有平板均多于300,取稀释度最高的计数;若均少于30,取稀释度最低的计数。
计数方法:
使用菌落计数器或放大镜。
对于均匀分布的菌落,可直接计数。
对于片状生长或蔓延菌落,该平板不宜计数。
对于链状菌落,无明显单个菌落时,一条链计为一个菌落。
计算:
C:两平板菌落总数之和
n₁, n₂:两平板个数(均为1)
d:稀释倍数
最终结果保留两位有效数字。
若两个平行平板的菌落数均在30-300之间:
结果 = (C / (n₁ + n₂)) × d
若只有一个平板在30-300之间:直接用该平板菌落数乘以稀释倍数。
若所有平板均>300:报告“>300 × 最高稀释倍数”。
若所有平板均<30:报告“<30 × 最低稀释倍数”。
若空白对照平板有菌落:此次实验无效,需重做。
6. 报告结果
以 CFU/g(固体样品)或 CFU/mL(液体样品)表示。
例如:1.5×10⁴ CFU/g。
三、 食品检验员注意事项
无菌操作是生命线:所有操作必须在超净工作台内进行,器皿、试剂、吸管必须无菌,防止外来污染。
稀释准确性:
稀释液必须充分混匀(振荡或拍打)。
每步稀释必须更换吸管或枪头,这是保证稀释准确的关键。
琼脂温度控制:
温度过高(>50°C)会烫死部分微生物。
温度过低(<45°C)会提前凝固,无法混合均匀。
必须使用恒温水浴锅精确控制。
混合均匀:倾注后必须立即充分旋转混匀,否则菌落会集中在底部或一侧。
防止冷凝水:培养时平板必须倒置,避免冷凝水滴落导致菌落蔓延或冲散。
培养条件:严格按标准控制温度和时间。酵母霉菌需较长培养时间。
结果解读:
菌落总数反映的是可培养的、在特定条件下生长的活菌数,并非样品中所有微生物的总数。
结果受样品处理、稀释、培养基、培养条件等多种因素影响。
安全防护:处理未知样品时,佩戴手套、口罩、实验服,避免直接接触和吸入气溶胶。实验后对废弃物进行高压灭菌处理。
四、 方法优缺点
优点 | 缺点 |
---|---|
结果直观:能看到菌落形态,便于初步判断。 | 操作繁琐:步骤多,耗时长。 |
可计数活菌:只计数能生长繁殖的活细胞。 | 只能计数可培养菌:大量不可培养的“VBNC”(活的非可培养)状态微生物无法检出。 |
应用广泛:适用于大多数食品的菌落总数、大肠菌群、霉菌酵母计数。 | 结果受培养基和条件限制:不同微生物生长要求不同。 |
符合国家标准:是法定的常规检测方法。 | 易受操作误差影响:稀释、混合不均等都会影响结果。 |
五、 总结
稀释平板菌落计数法是食品检验员进行微生物定量检测的“金标准”方法之一。其核心在于通过精确的系列稀释和无菌操作,将样品中的微生物分散并固定在琼脂平板中,通过培养后计数形成的菌落来反推原始样品的微生物负荷。