主题：【第十九届原创】菌片法与传统培养基法测定食品中需氧菌总数的比对研究

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发表于：2026/10/01 11:27:42

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菌片法与传统培养基法测定食品中需氧菌总数的比对研究

摘要：需氧菌总数是食品微生物安全管控的核心指标，直接反映产品卫生状况与生产过程质控水平，营养强化食品、特殊膳食食品、婴幼儿配方食品因受众群体特殊，对该指标的检测精度与效率要求更为严苛。传统培养基平板涂布法是GB 4789.2-2022国标规定的仲裁检测方法，技术成熟、结果稳定，但存在操作繁琐、检测周期长、人为误差点多的问题；菌片法作为商品化预制载体快速检测技术，自带脱水培养基，可大幅简化操作流程，缩短试验准备时间。本研究以三类特色食品基质为试验对象，设置6个浓度梯度的标准质控样品，统一前处理流程，分别采用传统培养基法与菌片法开展平行检测，系统对比两种方法的定量一致性、准确度、精密度与基质适用性。结果显示，6个梯度下两种方法的菌落计数对数差值均小于0.1 log CFU/g，远低于行业通用0.3 log CFU/g合格判定限；阳性样品计数结果一致性良好，菌片法操作便捷、检测效率更高，传统培养基法结果稳定性更优。本次比对试验表明，两种方法均可满足食品微生物限度检测要求，可根据检测场景与目的搭配选用，为食品微生物检验工作提供实操参考。

关键词：需氧菌总数；微生物限度；菌片法；培养基平板法；方法比对

1 引言
食品微生物限度检测的核心项目为需氧菌总数测定，该指标是评判食品生产、加工、运输过程卫生控制水平的核心依据，也是营养强化食品、特殊膳食食品、婴幼儿配方食品出厂检验的必检项目。婴幼儿、特殊生理状态人群的免疫力相对薄弱，这类食品的微生物指标管控标准更为严格，检验方法的可靠性、准确性与检测效率直接关系产品质量安全与市场监管有效性。
现行GB 4789.2-2022《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中，传统培养基平板涂布法被列为基础仲裁方法，也是行业内应用最广泛的经典检测手段。该方法需要检验人员自行配制干粉培养基，经高压灭菌、冷却倒平板、样品稀释涂布、恒温培养后，人工计数菌落并计算结果。该方法技术成熟、培养基配方可控、结果稳定性好，但试验前期准备工作量大，培养基配制、灭菌、倒平板环节耗时久，操作流程多，人为操作带来的误差点较多，在样品数量集中的检验时段，会显著增加实验室人员工作压力，且检测周期长达48h，无法满足快速筛查的需求。
菌片法是近年来快速发展的商品化预制微生物检测技术，载体上预附着脱水培养基，使用时仅需加入样品稀释液润湿菌片，密封后直接恒温培养，无需实验室自行配制培养基、灭菌和制备平板。该技术在食品快速检测领域逐步推广，操作步骤少，大幅降低了培养基配制、灭菌过程带来的污染风险，检测周期可缩短至24~48h，且无需复杂的仪器设备。但菌片属于商品化成品，不同基质样品对菌片菌落生长的影响，以及与传统培养基法结果的一致性、准确度，仍需通过系统试验验证。
现有研究多集中于单一基质中微生物检测方法的优化，或将菌片法与传统方法进行简单的样品比对，缺乏针对全检测范围梯度质控样品的系统验证，尤其缺少营养强化食品、特殊膳食食品、婴幼儿配方食品三类特殊基质的同步适用性分析。本试验选取国家计量院标定的需氧菌总数标准质控样品，设置101~10? CFU/g全检测范围6个浓度梯度，同时选取三类特色食品基质，统一前处理方式，分别采用传统培养基平板法、菌片法测定需氧菌总数，系统对比两组检测数据、方法学指标、基质干扰情况，评估两种方法在全检测范围、不同食品基质下的适用性，为实验室常规检验、批量筛查、结果复核提供科学的实操依据。

2 实验部分
2.1 仪器与耗材
主要仪器：恒温生化培养箱；生物安全柜；高压蒸汽灭菌器；电子天平；可调微量移液器；漩涡振荡器；无菌均质袋；菌落计数仪。
主要耗材：需氧菌总数干粉培养基（符合GB 4789.2-2022标准配方）；商品化需氧菌检测菌片（预制脱水培养基，一次性使用）；无菌培养皿；无菌生理盐水；无菌移液管；标准质控样品（需氧菌总数冻干质控品，国家计量院标定）。所有器具均按照微生物实验室规范经高压蒸汽灭菌后备用，试验全程严格遵循无菌操作要求。

2.2 样品信息
试验样品分为两类：一是标准质控样品，设置6个浓度梯度，标称值覆盖1.0×101 ~ 1.0×10? CFU/g，每个梯度设置3个平行样；二是食品基质样品，分为营养强化食品、特殊膳食食品、婴幼儿配方食品三类，每类基质3批次，共计9份市售成品样品，密封存放于阴凉干燥处，检验前保持包装完好，样品均质后备用。

2.3 样品前处理
无菌环境下称取均质样品25 g，放入装有225 mL无菌生理盐水的无菌均质袋，均质2 min，制成1:10样品原液。按照梯度稀释要求，逐级制备10?2、10?3、10??稀释液，选择合适稀释梯度分别用于传统培养基法与菌片法接种试验，全程做好无菌防护，避免交叉污染。

2.4 检测操作
2.4.1 传统培养基平板涂布法
按照GB 4789.2-2022标准要求配制需氧菌琼脂培养基，高压蒸汽灭菌后，水浴降温至46℃左右，在生物安全柜内倾倒无菌平板。吸取对应梯度样品稀释液0.1 mL滴加到平板表面，使用无菌涂布棒均匀涂布，静置待液体完全吸收后倒置平板，36℃±1℃恒温培养48 h，观察平板菌落形态，计数平板菌落数，计算样品中需氧菌总数。

2.4.2 菌片法
取出商品化需氧菌检测菌片，放置于无菌平皿内，吸取同等梯度样品稀释液0.1 mL均匀滴加到菌片载体表面，盖上平皿盖子，36℃±1℃恒温培养48 h，直接观察菌片上生长的菌落，进行菌落计数，计算样品中需氧菌总数。

2.5 方法学考察项目
分别对两套方法开展线性范围、检出限、定量限、加标回收与精密度试验，同时记录不同基质样品在检测过程中的菌落生长情况、基质干扰程度，对比两种方法的优缺点与基质适用性。

3 结果与分析
3.1 两种方法基础方法学指标对比
两种方法的基础方法学指标如表1所示，传统培养基法与菌片法的线性范围均覆盖101~10? CFU/g，相关系数均大于0.999，线性关系良好；菌片法的检出限与定量限略低于传统培养基法，灵敏度更优，两种方法的指标均满足GB 4789.2-2022标准的检测要求。

3.2 6梯度质控样品两种方法检测结果对比
为系统验证两种方法在全检测范围的定量一致性与准确度，本研究采用5个浓度的标准质控样品，每个梯度设置3个平行样，分别采用两种方法开展平行检测，检测结果以对数形式标准化表示，结果如表所示。

由表中数据可见，5浓度下，两种方法的菌落计数结果对数差值均小于0.1 log CFU/g，远低于食品微生物检测行业通用的0.3 log CFU/g合格判定限，说明两种方法在全检测范围内的定量一致性极佳。低浓度梯度（G1，101 CFU/g）相对偏差略高，仍处于微生物检测质控允许范围内；中高浓度梯度（102~10? CFU/g）相对偏差均低于5%，检测稳定性与准确度表现优异。从梯度响应趋势来看，两种方法的测定值均与质控样品标称值高度贴合，无系统性正偏差或负偏差，说明菌片法的脱水培养基体系与传统平板培养基的营养等效性良好，可满足国标微生物限度检测的定量要求。

3.3 不同食品基质样品检测与精密度结果对比
3.3.1 三类食品基质样品检测结果
对营养强化食品、特殊膳食食品、婴幼儿配方食品三类基质等样品各1批次样品开展平行检测，结果如表所示。检出菌落的5份阳性样品，两种检测方法所得数值对数差值均小于0.3 log CFU/g，结果一致性良好；两种方法均报告小于检出限，无假阳性或假阴性结果。

从不同基质的检测表现来看，营养强化食品基质相对简单，蛋白含量适中，两种方法菌落生长状态良好，计数偏差极小；特殊膳食食品含有大量膳食纤维、植物蛋白，部分样品存在微小基质颗粒，菌片上杂质可与菌落清晰区分，无计数干扰；婴幼儿配方食品基质组成复杂，含有乳蛋白、多种矿物质，基质颗粒较多，传统平板法菌落分散效果更好，菌片法个别菌落存在轻微粘连，但不影响最终计数结果。

4 讨论
本次试验采用统一的前处理流程，最大程度消除了样品稀释环节带来的误差，仅对比传统培养基平板法与菌片法的培养计数差异、基质适用性与检测性能。从系统的梯度质控样品检测结果来看，两种方法在101~10? CFU/g全检测范围内的定量一致性极佳，对数差值均小于0.1 log CFU/g，远低于行业合格判定限，说明菌片法的检测性能可完全满足国标微生物限度检测的定量要求。
传统培养基平板法作为国标仲裁方法，其核心优势在于检测结果的精准度与稳定性，该方法培养基配方可自主调控，平板内营养分布均匀，菌落分散效果好，基质干扰容易识别，计数结果可靠，是实验室开展微生物检测的基准方法。同时，传统培养基法的检测成本较低，无需购买昂贵的商品化成品耗材，适合实验室大批量样品的常规精准检测。但传统培养基法的短板也十分明显：试验前期准备工作繁琐，培养基配制、灭菌、倒平板过程耗时较长，并且在培养基配制环节，容易出现灭菌不充分、温度过高破坏营养、倒平板污染等风险，对检验人员无菌操作技能要求高，人为误差点多，检测周期长达48h，无法实现快速检测。
菌片法最大的优势是省去了培养基配制、灭菌、倒平板的整套流程，试验准备时间大幅缩短，操作步骤更少，人为引入污染的环节显著减少，大批量样品筛查时可大幅降低人员工作量，同时预制菌片的培养基配方固定，批次之间差异极小，检测稳定性好。此外，菌片法的灵敏度更高，检出限与定量限均低于传统培养基法，适合低含量样品的检测与验证。但菌片法的劣势在于检测成本较高，商品化菌片的单次检测成本远高于自制平板，不适合实验室长期大批量样品的常规检测；同时，菌片载体面积有限，高菌落浓度样品容易出现菌落重叠，复杂基质样品中的固体颗粒容易与微小菌落混淆，对检验人员的菌落辨别能力有一定要求。
从三类食品基质的检测表现来看，基质复杂度是影响检测结果的核心因素：营养强化食品基质简单，两种方法的检测效果均十分稳定，偏差极小；特殊膳食食品含有大量膳食纤维颗粒，观察菌落时需仔细区分基质碎屑与菌落，避免误判；婴幼儿配方食品基质组成最复杂，含有多种矿物质、维生素、乳蛋白与乳糖，基质效应最明显，低浓度样品的检测偏差略高于其他两类基质，此时优先选择灵敏度更高、培养基体系更稳定的菌片法，能够有效降低检测偏差，提高结果的可靠性。在实验室实际检测工作中，可以采用组合检测策略，兼顾检测效率、检测成本与结果可靠性：对于日常仲裁检验、出具正式检验报告，优先使用结果稳定、国标认可的传统培养基平板法；对于大批量样品初筛、现场快速筛查，采用操作简便、检测速度快的菌片法；对于菌片法检出超标或者接近限值的可疑样品，使用传统培养基法进行确认，确保结果的准确可靠。
本研究仅针对需氧菌总数开展了两种方法的比对研究，后续可拓展至霉菌酵母菌、大肠菌群等其他微生物项目的检测验证，进一步完善食品微生物快速检测体系，为食品安全监管与产品质量管控提供更全面的技术支撑。

5 结论
本研究系统对比了菌片法与传统培养基平板法在食品需氧菌总数检测中的性能，通过6个浓度梯度的标准质控样品与三类特色食品基质的平行检测，验证了两种方法的定量一致性、准确度与基质适用性。两种方法的测试结果一致性良好，全检测范围对数差值均小于0.1 log CFU/g，阳性样品相对偏差均小于8%，回收率与精密度均符合GB 4789.2-2022国标要求。
其中，传统培养基平板法结果稳定、检测成本低，是微生物检测的基准仲裁方法，适合实验室常规大批量样品的精准检测与正式报告出具；菌片法操作简便、检测效率高、灵敏度更优，适合大批量样品初筛、现场快速筛查与低含量样品检测。
针对婴幼儿配方食品这类基质复杂、低含量、高风险的样品，当菌片法检出临界值结果时，建议使用传统培养基法进行复核，降低基质带来的计数误判风险。两种检测方法结合使用，可充分发挥各自优势，全面提升微生物检验工作效率，为食品微生物限度管控提供可靠的技术保障。

参考文献
[1] GB 4789.2-2022，食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定.
[2] GB 14880-2012，食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准.
[3] 国家市场监督管理总局.食品微生物快速检测方法确认技术指导原则[Z].
[4] 刘芳，赵阳.预制菌片法检测食品菌落总数的应用评价[J].食品工业科技，2024，45(12):310-316.
[5] 王梅.微生物菌落总数快速检测方法与国标平板法比对研究[J].食品安全质量检测学报，2023，14(20):245-251.
[6] 李莹莹，张健.不同食品基质中菌落总数检测方法的比对分析[J].中国食品卫生杂志，2022，34(05):521-526.