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近红外光谱技术在食品微生物检测中的应用探析

2021-11-29临沂市疾病预防控制中心

食品安全导刊 2021年18期
关键词:产毒定标致病菌

□ 赵 耀 临沂市疾病预防控制中心

近年来,在人们日常生活当中,由微生物引起食品中毒事件越来越多,带来的后果越来越严重。为有效保障食品安全,国家监管部门应不断完善相应的法律体系,保障食品行业健康、稳定、持续发展,保障消费者的食品安全。而在食品在采收、加工处理的过程中,可能会受到微生物的污染,导致食品的安全性得不到有效保障,严重时甚至会危及人们的身体健康。在食品微生物检测活动中,加强近红外光谱技术的使用,充分利用该技术无损、快速的优点,利用分子振动的非谐振性,能实现对未知样本参数的预测。

1 近红外光谱的概念

波 长 在780~2526 nm范 围内,由分子振动的非谐振性,使得分子从基态向高能级跃迁。在近红外光谱技术的使用过程中,主要是通过使用含氢基团,有效获取样本光谱中所包含的物理信息、化学信息或生物信息[1]。通过采集样本光谱和测量参比值,利用化学计量方法来进行建模,通过定标建模的方式,能加强未知样本参数预测。在微生物检测活动中,近红外光谱技术的使用充分考虑到微生物的组成成分对近红外光有吸收作用,利用其特性开展微生物检测等的相应工作。通过加强近红外技术的使用,科学合理的使用相应的化学计量方法,全面加强样本光谱和样本组成性质参数的测量,可有效确定二者之间的定性或定量关系。为了加强微生物的测量工作,还可通过有效的定标建模和模型预测,实现待测样本中微生物的定性或定量分析,提高测量结果准确性和有效性,达到无损检测的 目的。

2 近红外光谱应用中存在的问题

①在近红外光谱技术的实际应用过程中,为了充分发挥该技术的优势,实现无损检测,要做好定标模型建立等相应工作。在定标模型建立的过程中,需采集大量的样本光谱和样本测量参比值,而在采集参比值的过程中,参比值的准确性与样本的多少、样本的均匀度有着密切的关系,并直接影响模型代表的均匀性、稳定性和准确性,因此,建立近红外光谱定标模型需花费大量的时间和精力。②由于食品微生物种类繁多,在近红外光谱技术应用过程中,要考虑到微生物近红外光谱、信息特征各异因素的影响。③在食品微生物检测活动中,由于样本的基质不同,微生物处于变化状态,混合微生物的种类和数量会造成一定干扰,严重影响检测结果的灵敏性,增加了定标建模和应用的难度。

3 近红外光谱技术在食品检测中的应用

3.1 产毒真菌检测

产毒真菌指的是真菌霉素的真核细胞微形物,目前已鉴定出来的毒素有多种。不同类型的产毒真菌有不同的毒性,能损伤细胞、致癌、致畸,严重时甚至会威胁人们的身体健康[2]。将近红外光谱技术应用到产毒真菌检测中,能全面加强产毒真菌检测工作,有效保障食品安全。果蔬保鲜期间,易受到真菌的影响,使食品失去使用价值,甚至危及人们的生命健康。如花生易受到黄曲霉的污染,而黄曲霉在生长的过程中会产生毒素,能引起急性中毒或癌症等现象。即便是低浓度的毒素也能产生明显的毒性,对人们的身体健康带来一定影响。通过加强近红外光谱技术的实践应用,可加 强产毒真菌类型的鉴别等工作。在实际的检测活动中,还可辅助有效的监控预防工作,有效防止产毒真菌的生存,在降低经济损失的同时,有效保障食品安全。

3.2 致病菌检测

致病菌广泛存在于人们的生活环境中,时刻威胁着人们的身体健康,当人体食用被致病菌污染的食品时,可能会出现中毒等情况,影响人体健康。在致病菌检测活动中,通过近红外光谱技术的使用,有效排除外界因素的影响,提升检测结果的准确性和有效性,减少后期数据分析难度。目前,近红外光谱技术已被广泛应用到牛奶致病菌检测活动中。在实际的检测过程中,可通过使用多元散射校正,建立相应的预测模型,全面加强牛奶中阪崎肠杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等3种致病菌的检测工作[3]。在致病菌的检测活动中,常规的检测方法,耗费的时间相对较长,难以提升检测结果的准确性和有效性,而通过近红外光谱技术的应用,充分利用红外光谱,鉴别不同污染程度的牛奶,并建立相应的定标模型,根据模型预测,有效校正均方根误差,极大地提高了检测结果的准确性和有效性。在食品安全国家标准中,对食品致病菌的检测提出了更高的要求,因此,在实际应用过程中,还需进一步加强对近红外光谱技术的研究,提高灵敏度和准确度,适应和满足国家的相关标准和市场需求[4]。

3.3 腐败微生物检测

由于受到微生物的作用,食品易出现腐败变质的现象,降低了食品的商品价值和营养价值。因此,在食品销售过程中,要全面加强对食品腐败变质状况的检测。相对于传统的食品腐败检测方法,近红外光谱技术的使用,能实现快速无损检测,提高检测结果准确性和有效性。在腐败微生物的检测过程中,可根据菌落总数和颜色来进行定标建模等相应工作,全面加强人工神经网络预测模型的使用。如在水产品检测活动中,可通过采用遗传算法进行预测。在微生物检测活动中,还需全面加强载玻片的处理工作,有效避免出现样本交叉感染的现象。在鸡蛋内部品质检测的过程中,通过近红外光谱技术的使用,实现鸡蛋内部污染程度的可视化,并建立相应的伪彩色图像,全面加强样本中菌落总数光谱信息的定标建模工作,有效预测鸡蛋中的菌落总数,加强腐败微生物的监测活动[5]。

4 结语

总之,在食品微生物检测活动中,加强红外光谱检测技术的使用,能实现无损、多组、分组同时检测,应用的范围相对较广,在未来有很好的应用优势。在我国食品检测活动中,加强近红外光谱检测技术的使用,能有效提升检测结果的准确性和有效性,降低检测的成本。在近红外光谱技术的实际应用过程中,则需要加强技术创新,综合时代发展,不断优化创新食品检测的相关理念和技术,提升食品检测的能力与 水平。

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