4. 食品微生物检验稀释液与培养基的配制及质量控制

为什么稀释液与培养基的质量控制不能省

稀释液的作用是维持样品中微生物的存活与分散状态,培养基则决定目标菌能否生长、杂菌能否被抑制。两者任一环节失控,都会让后续的菌落计数或选择性分离结果失去意义。本节以0.85%生理盐水、磷酸盐缓冲稀释液(PBS)、平板计数琼脂(PCA)、结晶紫中性红胆盐葡萄糖琼脂(VRBGA)四类常用对象为例,完成配制、灭菌、保存与三类对照验证的完整操作。

质量控制的核心判据只有三条:空白对照无菌落(证明稀释液、培养基、器皿与操作无污染)、生长对照达到规定回收率(证明培养基促生长能力合格)、选择性对照中非目标菌被抑制(证明选择性有效)。三者缺一,培养基即判为不合格,不得用于检验。

配制对象与关键参数 0.85% 生理盐水 NaCl 8.5 g / 水 1000 mL 121 ℃ 15 min 灭菌 每瓶 90 mL / 9 mL 分装 磷酸盐缓冲稀释液 PBS 磷酸二氢钾 34 g / 水 500 mL 调 pH 7.2,用时稀释 100 倍 121 ℃ 15 min 灭菌 平板计数琼脂 PCA 干粉 23.5 g / 水 1000 mL 煮沸溶解,121 ℃ 15 min 终 pH 7.0 ± 0.2(25 ℃) VRBGA 选择性培养基 干粉 51.5 g / 水 1000 mL 煮沸 2 min,禁止高压灭菌 冷却至 45 ℃ 后倾注 灭菌与保存条件 湿热灭菌(高压锅) 121 ℃ / 15 min / 0.1 MPa 装载量 ≤ 容积 2/3 灭菌指示胶带 + 温度记录 适用:盐水、PBS、PCA 煮沸灭菌(不高压) 水浴/加热板沸腾 ≥ 2 min 避免焦化,边加热边搅拌 适用:VRBGA 等选择性培养基 保存与效期 稀释液:2~8 ℃,≤ 1 个月 平板:凝固后倒置,2~8 ℃ 平板效期 ≤ 2 周(防失水) 标注:名称/日期/配制人 开封干粉避光干燥保存 三类对照验证与判定 ① 空白对照(无菌性) 稀释液 + 无菌水涂布 PCA;培养基平板直接培养 条件:36 ℃ ± 1 ℃,48 h ± 2 h 判定:无菌落生长 → 合格 ② 生长对照(促生长能力) 接种低菌量目标菌(如大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌) 目标:回收率 ≥ 70%,菌落形态典型、大小均一 PCA 上菌落数应与理论接种量同数量级 判定:回收率达标 → 促生长合格 ③ 选择性对照(抑制能力) VRBGA 接种非目标菌(如革兰氏阳性菌) 目标:非目标菌生长被明显抑制或不生长 目标菌(如大肠菌群)呈紫红色典型菌落 判定:抑制明显 + 目标菌典型 → 合格 综合判定规则 三项对照全部合格 → 该批稀释液/培养基可用于检验;任一项不合格 → 整批报废,重新配制并复验。 空白对照长菌:排查灭菌不彻底、器皿污染、操作污染;生长对照回收率不足:排查干粉过期、灭菌过度、pH 偏差。

配制操作的关键控制点

配制不是“称量—溶解—灭菌”三步走完即可,真正决定成败的是几个容易被忽略的细节。

  • 称量与溶解:干粉培养基按标签标示量称取,使用蒸馏水或去离子水,加热煮沸至完全溶解,不得有未溶颗粒。VRBGA 含胆盐和结晶紫,过度加热会破坏选择性成分,因此只煮沸 2 min,严禁高压灭菌。
  • pH 校准:灭菌前用校准过的 pH 计在 25 ℃ 测定,PCA 应为 7.0 ± 0.2,VRBGA 为 7.4 ± 0.2。琼脂类培养基灭菌后 pH 通常下降 0.1~0.2,必要时在灭菌前微调。
  • 分装与灭菌:稀释液按 90 mL(用于 1:10 初稀释)和 9 mL(用于系列稀释)分装,装量不超过容器容积的 2/3,防止灭菌时溢出。高压灭菌需排尽冷空气,灭菌后缓慢降压,避免液体暴沸。
  • 倾注平板:PCA 灭菌后水浴冷却至 45~50 ℃ 倾注,每皿约 15~20 mL,琼脂厚度影响菌落大小与计数判读。VRBGA 冷却至 45 ℃ 左右倾注,温度过高会在皿盖形成大量冷凝水,增加菌落蔓延风险。
  • 凝固与干燥:平板凝固后倒置,于 2~8 ℃ 保存,使用前若表面有明显冷凝水,需在 37 ℃ 培养箱中开盖倒置干燥 15~30 min。

三类对照的具体做法与判读

对照验证应在每批培养基配制后、以及每次检验时同步进行。以下为可直接执行的操作与判据。

对照类型 接种/处理方式 培养条件 合格判据 不合格时的排查方向
空白对照 取 1 mL 稀释液或无菌水加入无菌平皿,倾注 PCA;培养基平板不接种直接培养 36 ℃ ± 1 ℃,48 h ± 2 h 无菌落生长 灭菌不彻底、器皿或操作污染、超净台滤网失效
生长对照 用 PBS 将目标菌(如大肠埃希氏菌 ATCC 25922)稀释至约 10² CFU/mL,取 1 mL 倾注 PCA 36 ℃ ± 1 ℃,48 h ± 2 h 回收率 ≥ 70%,菌落形态典型 干粉过期或受潮、灭菌过度、pH 偏差、倾注温度过高
选择性对照 VRBGA 分别接种目标菌(大肠菌群)与非目标菌(如金黄色葡萄球菌),涂布或倾注 36 ℃ ± 1 ℃,24 h ± 2 h 目标菌呈紫红色典型菌落;非目标菌被明显抑制 选择性成分失效、煮沸时间不足或过度、培养基过期
回收率的计算方式:回收率 =(生长对照平板实测菌落数 ÷ 理论接种菌落数)× 100%。理论接种菌落数由接种菌液的活菌计数结果确定,因此生长对照必须与菌液计数同步进行,不能凭经验估算。

一个完整的配制与验证记录示例

以下为某批 PCA 与 VRBGA 的配制与对照验证记录,可作为实际工作中的记录模板参考。表中数据为教学示例,用于说明记录字段与判读逻辑。

项目 PCA(批号 20240510-P) VRBGA(批号 20240510-V)
称量/溶解 23.5 g / 1000 mL,煮沸溶解 51.5 g / 1000 mL,煮沸 2 min
灭菌前 pH(25 ℃) 7.1 7.4
灭菌方式 121 ℃,15 min 不高压,仅煮沸
倾注量/皿 约 18 mL 约 18 mL
空白对照结果 0 CFU 0 CFU
生长对照结果 理论 86 CFU,实测 74 CFU,回收率 86% 目标菌生长良好,呈紫红色典型菌落
选择性对照结果 — 金黄色葡萄球菌未见生长
结论 合格,可用于菌落总数测定 合格,可用于大肠菌群计数
常见误区:把“空白对照无菌落”当作培养基合格的唯一标准。空白对照只能证明无菌,无法证明培养基能支持目标菌生长,也无法证明选择性有效。三项对照必须同时满足,缺一不可。此外,VRBGA 若误用高压灭菌,即使空白对照无菌,选择性也会因胆盐和结晶紫被破坏而失效,此时选择性对照会直接暴露问题。

保存与使用中的失效判断

  • 稀释液:出现浑浊、沉淀、颜色变化或超过 1 个月效期,直接报废。开封后的 PBS 浓缩液若出现结晶,需温水溶解后确认无沉淀再使用。
  • 平板培养基:表面干裂、明显失水、颜色异常、有杂菌生长或超过 2 周效期,不得使用。VRBGA 正常为紫红色,若明显褪色提示选择性成分可能已降解。
  • 干粉培养基:结块、变色、超过标签效期或开封后受潮,不得用于配制。开封后应密封、避光、干燥保存,并记录开封日期。

完成上述配制与三类对照验证后,稀释液与培养基才具备进入样品检验环节的资格。后续的稀释、接种与计数操作,均建立在这一步质量控制合格的基础之上。