Тваринництво та технології харчових продуктів

Методи мікробіологічного аналізу: контроль та гарантування безпеки харчових продуктів

Тетяна Бровенко, Лариса Баль-Прилипко, Галина Толок, Людмила Бейко
Завантажити статтю
Анотація

Сучасні методи виявлення індикаторних мікроорганізмів на виробництві харчових продуктів дозволяють завчасно виявити мікробіологічні ризики і попередити контамінацію обладнання та харчових продуктів мікроорганізмами та своєчасно організувати санітарні заходи, тим самим забезпечуючи якість харчової продукції за мікробіологічними показниками. Стаття була спрямована на дослідження практичного застосування мікробіологічних методів для проведення оперативного санітарно-мікробіологічного моніторингу сировинних матеріалів, харчових продуктів та контактних поверхонь технологічного обладнання, з акцентом на оцінку високоефективних та економічно рентабельних засобів для забезпечення безпечності харчових продуктів. Під час виробничого контролю застосовують методи, що спрощують мікробіологічні випробування харчових продуктів, зокрема використання готових поживних середовищ дозволяє скоротити витрати часу і ресурсів на проведення мікробіологічних випробувань. Проведено аналіз основних сучасних поживних середовищ, що використовуються для транспортування, культивування, виділення, ідентифікації та диференціації мікроорганізмів харчових продуктів. Детально проаналізовано сучасні мікробіологічні методи; здійснено оцінку якості поживних (живильних) середовищ і стабільність їхніх властивостей, що позначається на обґрунтованості й адекватності мікробіологічних випробувань харчових продуктів. У статті визначено та оцінено різновиди тест-систем та методи, згідно з якими вони валідовані. Проведено аналіз застосування тест-пластин Petrifilm – готових поживних середовищ, які призначені для кількісного визначення різних груп мікроорганізмів, зокрема для кількісного аналізу дріжджів та цвілевих грибів, Esherichia coli, мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів (МАФАнМ), ентеробактерій та коліформних бактерій, під час виробництва харчових продуктів (напівфабрикатів з сільськогосподарської птиці). Наведено сучасні сертифікати їх валідації, їх відповідність в державній та міжнародній організації зі стандартизації (ISO) 9001 у сфері розробок та виробництва. Підвищення уваги до безпеки харчових продуктів та вимог до якості мікробіологічних лабораторій сприяє застосуванню сучасних методів аналізу сировини, харчових продуктів і поверхонь технологічного устаткування. Використання методів дозволяє значно пришвидшити процес отримання результатів мікробіологічних досліджень, а також оптимізувати використання ресурсів. Вивчення засобів, що вирізняються високою ефективністю і невисокою ціною, та методів оперативного санітарно-мікробіологічного моніторингу забезпечить конкурентоздатність харчової продукції

Ключові слова

безпечність; ідентифікація збудників інфекцій; тест-системи; петрифільми

ЦИТУВАТИ
Brovenko, T., Bal-Prylypko, L., Tolok, G., & Beiko, L. (2025). Methods of microbiological analysis: Monitoring and ensuring food safety. Animal Science and Food Technology, 16(1), 74-91. https://doi.org/10.31548/animal.1.2025.74
Використані джерела

[1] Anith, K.N., Nysanth, N.S., & Natarajan, C. (2021). Novel and rapid agar plate methods for in vitro assessment of bacterial biocontrol isolates’ antagonism against multiple fungal phytopathogens. Letters in Applied Microbiology, 73(2), 229-236. doi: 10.1111/lam.13495.

[2] Bilan, M., Chumak, V., Chumak, S., Plys, V., & Shkadovska, Y. (2024). Peculiarities of milk microflora of Saanen goats in the conditions of the Steppe zone of Ukraine. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 15(2), 292-299. doi: 10.15421/022442.

[3] Birgand, G., Ahmad, R., Bulabula, A.N.H., Singh, S., Bearman, G., Sánchez, E.C., & Holmes, A. (2022). Innovation for infection prevention and control – revisiting Pasteur’s vision. The Lancet, 400(10369), 2250-2260. doi: 10.1016/S0140-6736(22)02459-X.

[4] Castro, M., Soares, K., Ribeiro, C., & Esteves, A. (2024). Evaluation of the effects of food safety training on the microbiological load present in equipment, surfaces, utensils, and food manipulator’s hands in restaurants. Microorganisms, 12(4), article number 825. doi: 10.3390/microorganisms12040825.

[5] Chiozzi, V., Agriopoulou, S., & Varzakas, T. (2022). Advances, applications, and comparison of thermal (pasteurization, sterilization, and aseptic packaging) against non-thermal (ultrasounds, UV radiation, ozonation, high hydrostatic pressure) technologies in food processing. Applied Sciences, 12(4), article number 2202. doi: 10.3390/app12042202.

[6] Craven, H., McAuley, C., Hannah, M., Duffy, L., Fegan, N., & Forsythe, S. (2021). Applicability of Enterobacteriaceae and coliforms tests as indicators for Cronobacter in milk powder factory environments. Food Microbiology, 94, article number 103642. doi: 10.1016/j.fm.2020.103642.

[7] Development Strategy of the State Service of Ukraine on Food Safety and Consumer Protection. (2024, August). Retrieved from https://dpss.gov.ua/news/stratehiia-rozvytkuderzhprodspozhyvsluzhby-holovna-tema-zustrichi.

[8] DSTU 7089-2009. (2009). Milk and dairy products. Method for counting the number of mesophilic aerobic and facultative anaerobic microorganisms, yeasts and molds using plates. Retrieved from https://surli.cc/jgcddi.

[9] DSTU 7140-2009. (2009). Milk and dairy products. Plate method for enumeration of coliforms and E. coli. Retrieved from https://surl.li/cxnhzm.

[10] Gaare, M., & Mishra, S.K. (2021). Microbiological environmental monitoring in food processing. Indian Food Industry, 3(2), 46-56.

[11] Giles-Vernick, T., Cheah, P.Y., Matta, G., & Lima, N.T. (2022). Louis Pasteur, COVID-19, and the social challenges of epidemics. The Lancet, 400(10369), 2166-2168. doi: 10.1016/S01406736(22)02488-6.

[12] Hartantyo, S.H.P., Selvaraj, R., Ho, J., Oh, J.Q., Er, J.C., Li, A., & Aung, K.T. (2023). Food safety controls during bulk food preparation – an observational analysis. Foods, 12(12), article number 2376. doi: 10.3390/foods12122376.

[13] ISO 15214:1998. (1998). Microbiology of food and animal feeding stuffs – Horizontal method for the enumeration of mesophilic lactic acid bacteria – Colony-count technique at 30 degrees C. Retrieved from https://www.iso.org/standard/26853.html.

[14] ISO 16140-2:2016. (2016). Microbiology of the food chain – Method validation. Part 2: Protocol for the validation of alternative (proprietary) methods against a reference method. Retrieved from https://www.iso.org/standard/54870.html.

[15] ISO 16649-2:2001. (2001). Microbiology of food and animal feeding stuffs – Horizontal method for the enumeration of beta-glucuronidase-positive Escherichia coli. Part 2: Colony-count technique at 44 degrees C using 5-bromo-4-chloro-3-indolyl beta-D-glucuronide. Retrieved from https://www.iso.org/standard/29824.html.

[16] ISO 21527-1:2008. (2008). Microbiology of food and animal feeding stuffs – Horizontal method for the enumeration of yeasts and moulds. Part 1: Colony count technique in products with water activity greater than 0,95. Retrieved from https://www.iso.org/standard/38275.html.

[17] ISO 21527-2:2008. (2008). Microbiology of food and animal feeding stuffs – Horizontal method for the enumeration of yeasts and moulds. Part 2: Colony count technique in products with water activity less than or equal to 0,95. Retrieved from https://www.iso.org/standard/38276.html.

[18] ISO 21528-1:2017. (2017). Microbiology of the food chain – Horizontal method for the detection and enumeration of Enterobacteriaceae. Part 1: Detection of Enterobacteriaceae. Retrieved from https://www.iso.org/standard/55228.html.

[19] ISO 21528-2:2017. (2017). Microbiology of the food chain – Horizontal method for the detection and enumeration of Enterobacteriaceae. Part 2: Colony-count technique. Retrieved from https://www.iso.org/standard/63504.html.

[20] ISO 4832:2006. (2006). Microbiology of food and animal feeding stuffs – Horizontal method for the enumeration of coliforms – Colony-count technique. Retrieved from https://www.iso.org/standard/38282.html.

[21] ISO 4833-1:2013. (2013). Microbiology of the food chain – Horizontal method for the enumeration of microorganisms. Part 1: Colony count at 30 °C by the pour plate technique. Retrieved from https://www.iso.org/standard/53728.html.

[22] ISO 4833-1:2013. (2013). Microbiology of the food chain – Horizontal method for the enumeration of microorganisms. Part 2: Colony count at 30 °C by the surface plating technique. Retrieved from https://www.iso.org/standard/59509.html.

[23] ISO 6887-1:2017. (2017). Microbiology of the food chain – Preparation of test samples, initial suspension and decimal dilutions for microbiological examination. Retrieved from https://www.iso.org/standard/63335.html.

[24] ISO 6888-1:2021. (2021). Microbiology of the food chain – Horizontal method for the enumeration of coagulase-positive staphylococci (Staphylococcus aureus and other species). Part 1: Method using Baird-Parker agar medium. Retrieved from https://www.iso.org/standard/76672.html.

[25] ISO 6888-1:2021/Amd 1:2023. (2023). Microbiology of the food chain – Horizontal method for the enumeration of coagulase-positive staphylococci (Staphylococcus aureus and other species). Part 1: Method using Baird-Parker agar medium. Retrieved from https://www.iso.org/standard/85392.html.

[26] ISO 9001:2015. (2015). Quality management systems – Requirements. Retrieved from https://www.iso.org/standard/62085.html.

[27] ISO/CD 21527. (2013). Microbiology of the food chain – Horizontal method for the enumeration of yeasts and moulds. Retrieved from https://www.iso.org/standard/79102.html.

[28] Jones, S.L., Ricke, S.C., Roper, K., & Gibson, K.E. (2020). Swabbing the surface: Critical factors in environmental monitoring and a path towards standardization and improvement. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 60(2), 225-243. doi: 10.1080/10408398.2018.1521369.

[29] Mainardi, P.H., & Bidoia, E.D. (2024). Food safety management: Preventive strategies and control of pathogenic microorganisms in food. European Journal of Biological Research, 14(1), 13-32. doi: 10.5281/zenodo.10724672.

[30] Morin, M.P., Dubuc, J., Freycon, P., & Buczinski, S. (2021). Diagnostic accuracy of the Petrifilm culture system for identifying colostrum with excessive bacterial contamination in Quebec dairy herds. Journal of Dairy Science, 104(4), 4923-4928. doi: 10.3168/jds.2020-19474.

[31] Nero, L.A., de Freitas, C.F., Carvalho, L.M.V.F., & Constantino, C. (2020). ЗМ Petrifilm Lactic Acid Bacteria Count Plate is a reliable tool for enumerating lactic acid bacteria in bacon. Journal of Food Protection, 83(10), 1757-1763. doi: 10.4315/jfp-20-155.

[32] NGO Agrarian Union of Ukraine. (2022). Agropolitical Report. Retrieved from http://www.auu.org.ua/media/publications/1869/files/1S_2022_10_12_14_49_50_907518.pdf.

[33] Owusu-Apenten, R., & Vieira, E.R. (2022). Elementary food science. Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-65433-7.

[34] Ríos-Castillo, A.G., Ripolles-Avila, C., & Rodríguez-Jerez, J.J. (2021). Evaluation of bacterial population using multiple sampling methods and the identification of bacteria detected on supermarket food contact surfaces. Food Control, 119, article number 107471. doi: 10.1016/j.foodcont.2020.107471.

[35] Schumacher, A., Lingle, C., & Silbernagel, K.M. (2022). 3M™ Petrifilm Yeast and Mold Count Plate for the enumeration of yeasts and molds in dried cannabis flower: AOAC official method 997.02. Journal of AOAC International, 106(2), 412-419. doi: 10.1093/jaoacint/qsac114.

[36] Sharan, M., Dhaka, P., & Bedi, J.S. (2022). Biofilm: A contemporary challenge to food safety. Retrieved from https://www.food-safety.com/articles/7810-biofilm-a-contemporarychallenge-to-food-safety.

[37] Silbernagel, K.M., Jechorek, R.P., Carver, C.N., Horter, B.L., & Lindberg, K.G. (2003). 3M Petrifilm Staph Express Count plate method for the enumeration of Staphylococcus aureus in selected types of processed and prepared foods: Collaborative study. Journal of AOAC International, 86(5), 954-962.

[38] Simpson, A.C., Suzuki, T., Miller, D.R., & Venkateswaran, K. (2022). Microbial burden estimation of food items, built environments, and the international space station using film media. Microorganisms, 10(9), article number 1714. doi: 10.3390/microorganisms10091714.

[39] Singh, R., Bathaei, M.J., Istif, E., & Beker, L. (2020). A review of bioresorbable implantable medical devices: Materials, fabrication, and implementation. Advanced Healthcare Materials, 9(18), article number e2000790. doi: 10.1002/adhm.202000790.

[40] Varenina, I., Bilandžić, N., Luburić, Đ.B., Kolanović, B.S., & Varga, I. (2022). High resolution mass spectrometry method for the determination of 13 antibiotic groups in bovine, swine, poultry and fish meat: An effective screening and confirmation analysis approach for routine laboratories. Food Control, 133(A), article number 108576. doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108576.