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定西浆水微生物污染调查和乳酸菌的初步鉴定

2022-02-19陈亚军孙梓轩王文莉

食品界 2022年2期
关键词:蜡样浆水定西

陈亚军 孙梓轩 王文莉

以定西浆水为研究材料,用GB4789系列微生物检验标准检测浆水中的微生物,并采用稀释涂布法分离筛选浆水中的乳酸菌群,利用生理生化反应初步鉴定其种属。结果在定西浆水中共检测出蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和2种致病微生物,并从定西浆水中初步鉴定乳酸菌分属于乳杆菌属Lactobacillus、明串珠菌属Leuconostoc和片球菌属Pediococcus,说明定西浆水的应用潜力巨大,但致病菌的检出说明浆水有受微生物污染的潜在风险。

浆水是用粮食、蔬菜等混合后发酵而成的酸味地方特色食品,是西北的一道独特传统美食,因其制作简单、原料亲民、成本低廉而深受北方尤其是山西、陕西、甘肃、宁夏等地人民的喜欢。已有研究表明,浆水中含有大量微生物,乳酸菌、醋酸菌和酵母菌是浆水发酵过程中的主要菌群,其中尤以兼性厌氧乳酸菌为主要优势菌群,且大部分乳酸菌具有一定的益生活性,但是由于消费区域性限制以及浆水制作和存储的不确定性因素较多,使得目前浆水主要以家庭制作为主,发酵质量和卫生状况无法得到有效保障,这也是阻碍浆水向规范化和标准化生产的主要因素。目前研究较多的甘肃浆水是天水浆水和兰州浆水,且研究内容大多集中在对其中的乳酸菌进行分离鉴定和特性研究,很少从食品安全角度出发,检测浆水中的微生物污染状况。本研究将以定西市不同县区的市售浆水为研究对象,以GB4789食品微生物检验系列标准为依据,分析浆水的食品卫生状况,并对其发酵过程中的乳酸菌进行初步分离,为定西浆水的规范化生产加工提供技术支持,并为定西浆水中乳酸菌的进一步分析研究提供理论基础。

1. 材料和方法

1.1 样品与试剂

1.1.1 样品采集

从甘肃省定西市各县区的不同场所取样已经发酵完好、正常销售的浆水样品,无菌采集至无菌袋后低温运输至实验室进行益生菌的分离筛选,共采集样品40份。

1.1.2 培养基和试剂

NaCl、Na2HPO4、KH2PO4(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;MRS (Man Rogosa Sharpe)培养基、MC(ModifiedChalmers)培养基:北京陆桥生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

SPX-350B智能型生化培养箱:上海琅试验设备有限公司;MLS-3781L-P立式高压灭菌器:松下健康医疗器械(上海)有限公司;EX-30显微镜:宁波舜宇;C-1厌氧培养罐、厌氧产气袋:日本三菱。

1.3 方法

1.3.1 浆水中微生物的检测项目、检测方法和标准

定西浆水中微生物的检测项目见表1,检测方法按照食品安全国家标准食品微生物学检验(GB 4789)标准执行。

1.3.2 浆水中乳酸菌的初步分离

用生理盐水稀释浆水样品,并选取适宜稀释度的样品菌液涂布于MRS和MC培养基中,36℃培养72h,其中MRS进行厌氧和好氧培养。培养结束后,观察并记录培养基上不同菌落的形状、大小、颜色、光滑度、边缘形状等形态特征,挑取不同形态的单菌落进行进一步纯化培养和染色镜检。

1.3.3 菌株的生理生化鉴定

将菌株纯化培养后,进行常规的生理生化鉴定,生理生化项目有:硝酸盐还原实验、明胶水解实验、酪蛋白分解实验、硫化氢产生实验、MR-VP实验、触酶实验、糖发酵实验(葡萄糖、核糖、果糖、木糖),記录各生理生化结果。

2. 结果与分析

2.1定西浆水中大肠菌群和食源性致病菌检测结果

本次共抽取定西地区浆水样本40份,共检出食源性致病菌10株,包括9株蜡样芽孢杆菌,检出率为22.5%;1株金黄色葡萄球菌,检出率为2.50%;大肠菌群、沙门氏菌、李斯特氏菌、副溶血性弧菌均未检出,检测结果见表2。

本次检测中的蜡样芽孢杆菌检出率最高,其为条件致病菌,主要通过产生毒素、溶血素等物质从而有引起食源性疾病的风险。目前认为该菌含量高于105CFU/g(mL)是引起食物中毒的诊断标准。本次蜡样芽孢杆菌的检出值均小于103CFU/mL,低于引起食物中毒的限量要求,但是也有相关报道,蜡样芽孢杆菌在103CFU/g(mL)的含菌量下依然有引发感染的可能性,因此不能忽视由该菌污染导致的食品安全问题。金黄色葡萄球菌是引起细菌性食物中毒的主要病原菌,其产生的肠毒素具有对热稳定(耐高温)的特性,即使高温处理依然不能破坏其毒性,在菌体死亡后毒素依然可能存在于食物中对人体造成危害。本次检出的1株金黄色葡萄球菌数量为670CFU/mL,肠毒素检测结果为阴性,说明定西浆水倍金黄色葡萄球菌污染的风险较小。

2.2 浆水中乳酸菌的初步分离

根据菌落表型特征,本研究从MRS和MC培养基中共分离出菌株18株。菌落形态、分离培养基和革兰氏染色结果见表3。菌落形态观察结果显示,在MC培养基中所分离菌落大部分为圆形、粉红色较小菌落;MRS培养中主要分离到圆形、乳白色不透明较大菌落,革兰氏染色结果显示所分离菌株大部分为G+杆状细菌、少数为球形。

2.3 菌株生理生化特性及初步鉴定

结合菌株生长特性、菌落形态、革兰氏染色镜检结果和生理生化反应。查询《伯杰细菌鉴定手册》以及《乳酸细菌分类鉴定及实验方法》,对所分离菌种的初步鉴定。其中,J3、J13和JR12硝酸盐反应阳性,不符合乳酸菌反应特征;J10、J11、JR2生理生化反应一致,但和乳杆菌属Lactobacillus的生化反应相差较大,所以以上菌株初步鉴定为非乳酸菌;J7和JR10为球菌,根据生化反应,初步鉴定为明串珠菌属Leuconostoc和片球菌属Pediococcus;其余菌株初步鉴定为乳杆菌属Lactobacillus,其中J14和JR16生化反应一致,初步鉴定为Lactobacillus plantarum;JR6、JR8初步鉴定为Lactobacillus delbrueckii;R7、JR9、JR13初步鉴定为Lactobacillus fermentum;JR14初步鉴定为Lactobacillus amylolyticus;JR15初步鉴定为Lactobacillus paracasei;JR11无法鉴定到种。本次定西浆水中乳酸菌的初步鉴定结果,和现有文献报道的基本一致。

3. 讨论和结论

由于浆水的制作和储存过程受不同因素,如发酵时间、原材料、温度等的影响较大,而且现阶段浆水的制作一直停留在家庭自制或小作坊式的制作阶段,加工过程粗放,环境和人员卫生无法有效控制,因此,定西浆水目前还无法实现大规模、标准化、产业化的生产,导致浆水的卫生质量得不到有效保障,而且近几年从食品卫生方面研究浆水的报道几乎没有。通过本次研究,我们从定西浆水中检测出了蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌2种致病菌,且蜡样芽孢杆菌检出率较高,达到了22.50%,说明浆水在制作和加工过程中存在被有害菌污染的可能,是浆水大规模规范化生产需要解决的首要问题。

本研究对定西浆水中的乳酸菌进行了分离和初步鉴定,主要是乳杆菌、片球菌和明珠串菌,以乳杆菌数量最多。已有研究表明,浆水发酵过程分为三个时期,前期(第1-3天)的优势菌群为酵母菌、醋酸菌、小片球菌和明串珠菌,中期(第4-6天)主要以植物乳杆菌和短乳杆菌为主,后期(7-9天)以酵母菌数量最多。其中发酵第5-7天是浆水食用的最佳日期,这和本次鉴定结果基本一致。已有研究表明,乳酸菌的功能性主要包括维持肠道菌群平衡,提高免疫力;降解胆固醇、亚硝酸盐和重金属;产生细菌素用于病原微生物的拮抗,如植物乳杆菌产生的杆菌素可作为天然生物防腐剂使用;提升食品营养价值和改善食品风味等作用。

本研究结果说明,定西浆水中存在大量具有特征功能性的乳酸菌,表明定西浆水具有巨大的开发应用前景,但通过检测同时发现浆水中还存在着一定数量的致病菌,表明现阶段定西浆水的制作过程存在较大问题,制约着定西浆水的大规模规范化应用。

基金项目:

甘肃省市场监督管理局科技计划资助(SSCJG-SP-201917)。

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