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。