关于阻抗法及其在食品检测中应用的探讨

　　摘要：在食品检测中，阻抗法是一种可以进行快速检查的方法，能够把食品里面的大肠菌落、菌落的总数、酵母菌以及其他常规的微生物快速的检测出来，为食品检测的工作提供了很大的便利。伴随着食品检测技术的不断发展，阻抗法也取得了一定的完善，在食品病原菌的快速检查工作中可以起到很大的作用。本文分析了阻抗法检测微生物的原理，然后分析了其在食品检测中的应用，最后介绍了阻抗法的发展趋势。 
　　所谓的阻抗是指，当交流电在传导的过程中遇到类似于生长培养基的传导材料时，受到的一种阻力。在阻抗控制技术的基础上面发展的阻抗微生物学是通过电阻来检测食品中微生物的一种方法。微生物在进行生长繁殖的过程中，会把培养基里面存在的大分子蛋白质、碳水化合物等营养物质分解，然后转变成自己可以利用的小分子氨基酸、乳酸等，再进行利用。阻抗法就是利用了微生物的这一特点，在发生上述过程的化学变化时，细菌培养基中的离子浓度会产生变化，阻抗随之改变，然后通过相关的仪器来进行测定，就能较为快速地检测出食品中微生物的存在，并且能够进行定量地分析。 
　　1 如何用阻抗法检测微生物 
　　微生物在生长繁殖的过程中，会致使培养液中的电导特性产生变化，而阻抗法就是利用这一点进行检测的，这样可以快速地对食品样品中的微生物含量进行检测。在对微生物进行培养的过程中，培养基中电惰性的分子物质会因为微生物的新陈代谢转化成微弱电活性的小分子物质，这是一个把脂肪、蛋白质、碳水化合物大分子化合物转化成乳酸盐、氨基酸小分子然后吸收的过程。微生物不断地新陈代谢，培养基里面的电活性物质会得到一定的积攒，致使培养基的总体电阻性产生变化，电阻抗也会降低。现如今，阻抗检测法中已经开始应用免疫学原理了。我们利用阻抗法的特点，通过点击表面阻抗的变化，以及阻抗免疫传感器的特定技术，把微生物的抗体在电极的表面上进行固定，再通过抗原抗体的免疫反应来对微生物进行捕获。由于不同浓度的微生物相应的阻抗也不一样，所以我们可以实现病菌的定量判定。 
　　2 在食品检测中使用阻抗法 
　　2.1 测定细菌的总数 
　　估测食品中细菌的总数是食品检测里面比较常见的阻抗法的应用。在进行阻抗法的定量之前，我们需要建立一定的标准曲线来作为衡量标准，然后建立一个标准法和阻抗法之间的参数关系。总体来看，基本上全部应用都可以作为标准曲线，所以说阻抗法可以在各种各样的食品细菌总数的检测中应用，其中鲜奶细菌总数的测定里阻抗法的应用最为广泛。 
　　2.2 监测大肠菌群 
　　食品中大肠菌群传统的测量方法是MNP法，这种方法的缺点在于耗时较长。到了二十世纪70年代末期，有科学家研究出了最早期的阻抗MPN技术测定法，用于肉类中大肠菌群的测定。测定时每个食品样品只需要12孔，耗时时间缩短到20个小时，之后随着科技的不断发展，更先进的阻抗法测量方法出现，在测量时样品的孔数得到缩短，并且监测的时间也随之变短。 
　　2.3 检测乳酸菌 
　　某公司通过对阻抗法进行研究，发明了一种液体的产品，可以用于测定乳酸菌的数目，这种方式跟传统的测定方法比较，我们可以明显看出，阻抗法的测定和传统平板测定使用的时间有很大的差距，随着样品浓度的提升，阻抗法测量使用的时间会随之变短，而传统的方式却没有这一性能。不过，因为建立的曲线样本过少，乳酸菌的菌数在高浓度范围内的测定结果还是存在一定的偏差。 
　　3 阻抗法发展的新趋势 
　　3.1 阻抗免疫传感器 
　　现在我们所用的阻抗免疫传感器，是利用了IME对点击表面的阻抗变化的敏感程度高的优势，然后结合了免疫学原理以及阻抗法，在食品病原菌的检测中可以进行快速地检测。这项仪器的具体操作流程是，把相关的病原微生物的抗体固定在电极表面上，然后通过抗原的免疫特性来捕捉不同的微生物，由于不同微生物的阻抗不同，所以说我们就能够实现病原菌的定量分析工作。到目前为止，阻抗免疫传感器可以用来检测食品里面存在的沙门氏菌、李斯特菌以及大肠杆菌等。 
　　3.2 阻抗检测中介电泳技术的应用 
　　在进行阻抗法检测的过程里面，不单单是免疫学原理和阻抗法的相互结合，我们还可以把介电泳技术融入进来。在介电泳技术的作用下，被测微生物的电学特性会在仪器管道内部得到富集，然后利用IME进行相关的阻抗检测工作。整套装置里面是检测池和流动池组成的，通过这一技术，我们可以检测牛肉里面的病原性大肠杆菌的数目。在仪器的流动池内部，有带有磁性的大肠杆菌抗体存在，把样品注入到流动池中，就会在介电泳的作用下捕获其中的大肠杆菌，并且其中的杂质也会因为介电力的作用洗脱掉，从而完成了大肠杆菌的阻抗检测工作。 
　　3.3 微电极体系 
　　随着微加工技术的飞速进步，相互交叉的微电极体系开始受到广泛的关注，在阻抗微生物的检查工作中得到了应用。IME就是微加工技术的产品，它和普通的电极相差不大，也是由阳极和阴极组成的，但是其电极上还有指状的电极，通过这些电机的相互交叉，产生了多个电机对。IME的特殊构造致使其电流在电极的表面进行分布，导致电机对于阻抗的敏感度上升，从而增加了IME检测的灵敏度，在食品检测中结合阻抗法运用就可以达到快速检测的效果。 
　　4 结语 
　　综上所述，现代的食品检测中阻抗法是非常重要的一类快速检测方法，现在食品中类似于大肠杆菌、乳酸菌、沙门氏菌等微生物的检测方法都是利用阻抗法进行的，我们把实时监测的技术和阻抗法相互结合，就能实现微生物在线监测的功能。伴随着科学技术的不断进步，阻抗法开始对抗菌剂、防腐剂以及杀虫剂有了兼容性。在国外，阻抗法检测已经制造除了相应的仪器，在食品的工厂中得到了广泛的应用，但是我国国内还没有该类产品的制造公司，所以说，我国应该加强对阻抗法的进一步研究。