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微生物控制变Easy,省时省力省Money!-赛多利斯实验室

[2019/4/4]

  

引言  过去几年来,市场上已出现了多种不同的微生物快速检测方法。这些方法的共同点是,它们只能在生物负荷相对较高的情况下使用。但是在饮料行业,必须能检测出每毫升或每瓶中的极少量微生物污染染。对于上述应用,唯一可行的方法就是使用相对较大的样品体积浓缩少量微生物。最快速的浓缩方法是使用薄膜过滤法过滤 (利用筛选作用将颗粒和微生物截留在滤膜表面)。将滤膜置于特殊的培养基中培养,使截留到的微生物形成能够计数的可见菌落。如果使用培养基组合 (德语缩写为“NPS”) 替代自制的琼脂培养基,则可大大简化该过程,且更经济实惠。

NPS

  NPS培养基是经过脱水处理的无菌培养基。它们是由无生物毒性的纤维素垫组成的,不含抑制剂和影响微生物生长的化学物质。垫片上含有了无菌培养基成分,并在无菌条件下“预先铺在”一次性培养皿中。与易变质且易污染的琼脂培养板不同,NPS培养基可保存两年,某些类型甚至可以保持极佳的生长特性达数年。

 如需使用NPS培养基,只需将无菌水预先加入其中。软化水优于自来水,自来水经常被化学物质污染。推荐使用3–3.5ml水,水必须定量加入,保证并非所有水均被垫片吸收,培养皿中也含有一些水分。在生长过程中,微生物可以吸收这些水分。鉴于该优势,相比其他琼脂培养基,可以更早地分析在NPS培养基中培养的菌落。例如,检测麦芽汁培养基上的酵母时,若使用NPS培养基替代琼脂板,则可节省半天时间。     

NPS培养基组合可与膜过滤方法结合使用。各种NPS培养基都提供相应的独立无菌包装滤膜。如需要,NPS培养基还可用作划线平板。但是,垫片上必须使用滤膜,否则无法生长出单独的菌落。

NPS培养基与自制琼脂培养基相比有何优势?

NPS培养基可在未配备大量微生物设备的实验室中使用。无需高压灭菌器、干燥箱或水浴锅。用于浸湿NPS培养基的无菌水可抽至注射器中。该注射器与0.2μm的一次性过滤器相连。

避免了耗时的培养基制备,容器和设备清洁灭菌的步骤。

每个批次的NPS培养基均已经过测试,与相应的琼脂培养基进行比较。这可以确保用户获得稳定的实验结果。

置于实验室柜中避光干燥保存时,大部分类型的NPS培养基的使用寿命将远超过包装上标注的有效期。无需亦不推荐置于冰箱中保存。

在浸湿溶液中加入添加剂,可以进一步改变NPS培养基:在麦芽汁或橙色血清NPS培养基中加入约5%乙醇可以促进醋酸菌的生长。在浸湿溶液中加入葡萄糖,可以将酵母检测范围缩小至嗜高渗酵母检测。 

薄膜过滤法的优势也为NPS培养基带来了更多优点: 

饮料中的生长状态

细菌、酵母和霉菌是会影响软饮料质量的微生物。一般而言,酵母需要富含碳水化合物的营养物质方可生长。真菌和细菌可以代谢几乎所有有机化合物。细菌和真菌广泛存在于各种环境中,而酵母通常仅限于含糖的基质,如水果、液体和固体水果制剂和甜味产品。除矿物质水外,大部分软饮料包含大量的糖,因此为酵母提供了理想的生长条件。

在微生物种类中,只有特殊的变异体才能够利用软饮料提供的条件生长繁殖,这是因为饮料中存在抑制因素:

只有极少量可使饮料变质的微生物能引起外观、味道和气味的变化。表1列出了可在不同饮料中引起变质的微生物。

首先是酵母,尤其是具有高发酵活性的酿酒酵母、毕赤酵母、汉逊酵母、球拟酵母和生长缓慢的酒香酵母。乳酸杆菌属和明串珠菌属的乳酸菌也可引起饮料变质。

霉菌和醋酸菌 (如葡糖杆菌属) 是低碳酸作用或非碳酸饮料中常见的腐败菌

饮料中可以检测到的常见的微生物有水微生物、具有氧化代谢作用的酵母、杆菌或微球菌的芽胞,即便这些微生物的计数值可能不是很高。表2列出了用于特定测试的NPS培养基的类型。

饮料类型测试

 水

常见的革兰阴性水微生物有假单胞菌、黄杆菌、葡糖杆菌和产碱杆菌、革兰阳性微球菌、螺旋菌、弧菌和光合细菌。可污染或影响饮料味道的常见微生物是肠杆菌和肠道球菌。可形成芽胞的细菌亦可存在于富含营养物的水中。与微碳酸和碳酸瓶装水相比,具有严格的无氧条件的碳酸水更不易出现腐败菌。

根据欧盟饮用水标准,必须利用倾注法测试1ml水,确定需氧嗜温菌菌落计数。当进行内部在线控制或另外采样时,上述法规不适用。在这种情况下,您可以使用更大的样本体积以及更实用的薄膜过滤法。瓶装水的微生物测试亦采用类似的方法,测试250ml样本,排除可疑微生物的存在 (大肠杆菌、大肠菌群、粪链球菌和绿脓杆菌)。

 软饮料跟果汁

 水微生物通常不存在于大部分软饮料中,因为它们已被前面提到的抑制因素抑制。只有耐酸性的微量需氧微生物会增殖,引起饮料变质。它们通常需要在很长时间后方才开始增殖,因为这些微生物需要时间来适应基质的生长条件。因此,能够可靠且准确地检测微量感染至关重要。将整瓶饮料通过波膜过滤即可简单地实现。采用这种方法尤其容易过滤果汁、可乐和苏打水。但含有果浆的饮料,尤其是粘稠的果肉饮料则很难过滤。根据果浆颗粒大小的不同,某些情况下可通过预过滤提高过滤量。尽管如此,预过滤滤膜也必须进行培养,至少进行酵母检测,将相对较大的酵母细胞计数在内。使用具有较大孔径的滤膜作为微生物检测滤膜时,可以获得足够的果浆饮料样本体积。可利用1.2μm至3μm的孔径 (有时甚至达到8μm) 检测酵母菌,使果浆通过滤膜。

浓缩果汁跟糖浆

 这些产品一般已受保护,防止微生物腐败,但必须注意防止少量腐败菌的特殊变异体的污染。这主要包括酵母尤其是耐渗透压酵母以及某些可形成粘液的细菌。由于微生物不影响浓缩物或糖浆本身,而只是在稀释成最终饮料时,能够加速生长和提高发酵性能,因此浓缩果汁中的微生物控制更多的是建立微生物计数而非确定产品腐败。

糖尤其是液体形式的糖也采用类似的方法。除了只能在pH 4.5以上增殖的芽胞菌外,可形成粘液的细菌肠系膜明串珠菌是最易引起糖腐败的微生物。该细菌又称为“蛙卵杆菌”,因为它可以生成胶状、粘液覆盖的细胞团块。

蔬菜汁

蔬菜汁的pH值高于4.5,因此任何可形成芽胞的细菌的存在都会引起变质问题。当灭菌不充分时风险更高。任何残留的芽胞都可以存活很长时间,几个月后最终会转变为活细胞。在厌氧芽胞菌中,细菌生长的同时伴随着气体形成和容器膨胀;需氧芽胞菌还可引起“平酸菌”变质,尤其是在高温保存的产品中。

一般卫生监控

一般的卫生条件监控对于饮料生产过程中的在线控制是必不可少的,包括测试空瓶、瓶清洁机器、灌装机器以及所有的清洁和去污溶液和冲洗水。

冲洗法是最适合瓶监控的技术:在瓶中灌装50 ml无菌冲洗溶液,如生理盐水或0.1%蛋白胨水,密封,充分振荡,洗下内壁上的微生物。然后倒出瓶中的内容物,使其通过滤膜过滤,充分冲洗,在标准或标准TTC NPS培养基上培养,盖子也可使用蛋白胨水或生理盐水振荡。

清洁消毒剂和冲洗水也通过膜过滤。应确保滤膜彻底冲洗,因为微量残留的消毒剂会延迟或抑制微生物生长。

过滤器和压盖机是二次污染的重要部位。可采用无菌棉拭子采样,然后冲洗。随后使用薄膜过滤法测试该液体。

对瓶装产品、全部原材料、每个生产步骤和主要卫生点的细致测试是饮料生产中必不可少的环节,可以使饮料达到长期保存和运输所需的微生物稳定性,且不引起外观、味道或气味的变化。