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婴儿配方奶粉中污染微生物的检测、评价及溯源研究

郑艺  
【摘要】:由于婴儿配方奶粉使用人群的特殊性,其质量安全监控备受关注。随着婴儿配方奶粉生产审查逐渐细化,彻底杜绝了物化污染因素的发生,但由于原料营养丰富、生产工艺要求特殊,影响其质量安全的一个重要因素—微生物污染,依然存在。其中灭活微生物及其代谢产物会影响产品的风味、溶解性、货架期及安全性。传统的检测方法很难检测到这些微生物,因此针对婴儿配方奶粉微生物污染建立可行的防控与监测体系,势在必行。本研究以30份国内外婴儿配方奶粉为研究对象,采用基于16SrRNA基因全长序列的PacBio SMRT测序技术、微生物培养技术、荧光定量PCR技术、酶联免疫吸附测定、盐析法和免疫亲和高效液相色谱等方法对其污染微生物进行检测和评估。酶联免疫吸附测定结果表明,国产婴儿配方奶粉中免疫活性物质含量率高,并与一些菌群存在相关性。采用免疫亲和高效液相色谱法未检测出真菌毒素。PacBio SMRT测序技术检测结果显示,国产和进口婴儿配方奶粉中污染细菌组成存在显著性差异(P0.05),并且进口 1组婴儿配方奶粉细菌污染情况较其它组严重。此外,婴儿配方奶粉中存在过较多对产品货架期产生潜在影响的嗜冷菌和嗜热菌,如Bacilus cereus和Anoxybacilus.flavithermus。采用qPCR 和 PacBio SMRT 测序技术对培养方法未检测到的致病菌 Escherichia coli、Staphylococcus aureus和Salmonella含量进行评估,发现样品含有很低含量的上述致病菌16S rRNA基因。进一步研究热处理与菌群的关系,发现Bacillus的相对含量与蛋白氮指数(WPNI)呈负相关,如Bacillus cereus和Geobacillus stearothermophilus的相对含量会随着热处理程度的升高而增加。本研究结合多个技术全面评估了婴儿配方奶粉微生物污染情况。此外,PacBio SMRT测序技术能够在种水平准确地反映出婴儿配方奶粉中污染微生物组成,较为适合应用于乳制品微生物的研究。为探究婴儿配方奶粉中微生物污染来源,真实反映污染微生物菌群分布情况,初步建立了乳粉中污染微生物鉴定与溯源技术的研究方法。本研究设置了养殖到加工零距离的"一体化"乳粉生产过程(从牧场原料乳到乳粉的生产在密闭容器中8小时内完成)的6个主要环节作为采样点,分别是牧场原料乳、巴杀前乳、巴杀后乳、两次浓缩乳和乳粉。分析结果显示,直接喷粉生产工艺的各生产环节中样品微生物结构变化较大。"一体化"生产工艺中微生物结构变化较小,相对比较稳定,免疫活性物质较高并且在生产过程中无明显变化。微生物溯源分析发现,在"一体化"生产工艺的6个采样点中,巴氏杀菌过程对乳粉污染细菌组成影响较为明显。生产过程中的主要污染细菌Bacillus cereus和Bacus flexus主要来源于原料乳,经过巴氏杀菌后有增长的现象。说明了Bacilu 的菌种耐热性较高,指示出原料乳微生物防控的重要性。"一体化"生产工艺最为适合于乳粉和婴儿配方奶粉的生产。本研究在种水平上精确地反映出样品的微生物污染情况,特别是揭示出丰度低、不可培养和灭活微生物的污染。初步建立了婴儿配方奶粉中污染微生物检测和溯源技术,在实现了追溯微生物污染来源的同时增强了可控性。本研究为乳粉以及婴儿配方奶粉生产过程的微生物监控提供了有力工具,可作为大型乳品企业产品质量安全控制的理论依据与技术参考。


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