一种多杂质大样本量液体的微生物富集装置及检测方法制造方法及图纸

本公开涉及一种多杂质大样本量液体的微生物富集装置，包括预过滤组件和微生物富集组件，所述的微生物富集组件包括了由亲水纤维材料制成的微生物富集单元，所述的亲水纤维材料的吸液量大于5g/g，纤维材料组成的微生物富集单元单位体积的克重大于0.15g/cm3，所述的微生物富集装置检测效率大于1200s/10L。本公开的富集装置按照流体的流通工艺路径分为预过滤组件和滤芯过滤组件，且滤芯过滤组件利用纯棉脱脂纱布作为滤芯层，能够显著地提高目标微生物的检出率，且以纯棉脱脂纱布作为滤芯层能够让装置重复利用，方便更换内部滤芯层结构，降低使用成本。降低使用成本。降低使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多杂质大样本量液体的微生物富集装置及检测方法


[0001]本公开涉及微生物富集与检测
，尤其涉及一种多杂质大样本量液体的微生物富集装置。

技术介绍

[0002]食品安全关系到公众身体健康和生命安全，国家对于食品安全的重视已提高到了立法层面，其中食源性致病菌是最重要的食品安全风险之一。常见的食源性致病菌有沙门氏菌、致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌菌等。上述食源性致病菌主要以食品为传播媒介，能够进入到宿主并产生致病性，引起食物中毒。
[0003]而食材上的致病菌残留是食源性致病菌进入宿主的主要途径，包括生食的蔬菜未洗净，存在病原体残留；食材在烹饪过程中未将食源性致病菌杀灭，存在病原体残留；食用水源的污染以及食材培植过程中的污染等造成病原体残留。因此，如何检测出食源性病原体直接关系到公众的食品安全，而快速检测这类食源性病原体主要是通过与食材相关的水源进行检测，包括食材养殖灌溉用水源，以及食材清洗后水源中是否存在病原体，进而判断食材是否安全。
[0004]目前对于生食果蔬的没有制定微生物项目的检测标准，大多参考对预包装食品中致病菌项目的检测标准，具体操作为采集25g果蔬样品的可食部分，进行增菌培养。由于采样量小，难以体现生食果蔬中致病微生物的真实情况。而对农田灌溉水、环境水源等的检测多参考生活引用水的检测标准GBT5750.12
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2006和包装饮用水的检测标准GB8538
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2016，上述检测标准中均公开了对液体中微生物的检测方法，具体的操作大都是定量的取水样进行增菌培养，其中水样的选取多为1mL、10mL；或者使用过滤膜过滤后，对微生物进行富集，之后进行培养，而过滤前的水样量大约是100mL或250mL，最大一般不超过250mL。此外，传统的用于环境水微生物检测的采样技术要求将水样保持冷藏运输，因此通常会限制转移到实验室检测的实际样本数量。
[0005]目前公开的检测标准提供了一种针对水源中微生物的检测方法，但是上述的检测方法存在检测不准确，结果不客观的问题。这些主要是由于微生物在水样中的状态，由于微生物在水中存在时，其分布不一定是均匀的，而目前的检测方法的取样量较少，因此，在取样的过程中，所取的水样中不一定含有目标微生物，而含有目标微生物的水样很可能被漏检，因此检测的结果与真实水源中的结果会存在较大的差异。而为了减小检测误差，需要更多次数的采样，反复的检测，综合实验数据，这种检测手段极其复杂，检测耗时长；同时即使多次采样，所取样本仍存在一定的局限性，容易造成假阴性的结果。
[0006]而对于过滤膜过滤富集细菌的方法，虽然其使用的过滤方法：对水样进行过滤，将细菌进行富集，但是由于微生物膜材料的性能，其孔隙小，孔隙分部均一，生物膜上的孔隙极其容易堵塞，造成过滤效率较低，同时过滤时需要的负压过大，这种苛刻的过滤条件，容易造成微生物的形态变异而死亡，使得检测结果不准确，因此，过滤膜的方法不适用于多杂质的液体样本；且水样的选取也多为100mL和250mL的规格，不适用于对大样本量液体的检
测。
[0007]目前，对于食品领域中食源性致病菌的检测，包括对生食果蔬种植过程和清洗前后的水源进行病原体检测，这种待检测的水源相对于饮用水的成分复杂，待检测液体中可能存在大量泥沙、果蔬汁叶等，因此，简单的使用前述国标中提及的检测方法会衍生出诸如多次采样、检测复杂、检测耗时长以及检测结果与真实结果差异较大等问题。
[0008]基于目前对于液体中微生物的检测方法存在的问题，尤其是针对成分复杂的多杂质待测液体的检测方法，本领域的技术人员亟需研发出一种新的检测设备和检测方法，并通过该设备和检测方法准确的检测出待测液体中微生物的数量和种类。

技术实现思路

[0009]本公开旨在提供一种大样本量液体中微生物富集装置，该装置可用于对大样本量液体中的微生物进行富集，检测液体包括但不限于环境水、农田灌溉水、果蔬淋洗液等，本公开所提供的微生物富集装置具有取样量大、微生物富集速度快、操作简易、体积小、方便携带和运输、成本低、环境友好、装置可重复使用等优势。通过增加液体样本量，同时控制过滤效果和细菌捕获富集效果，为农产品灌溉和蔬菜清洗的水质提供更准确的信息，是用于评估各种水源风险的更好工具。
[0010]更进一步的，本公开还提供了一种利用大样本量液体中微生物富集装置检测样本的方法，该方法能够快速的、精准的检测大样本液体中目标微生物的含量和种类，并且检测结果真实可靠，误差小，能够准确反映待检测液中的微生物的情况；同时，该方法能分离培养到活的目标微生物，可用于开展后续对该致病菌溯源以及耐药性分析等研究。
[0011]本公开的构思还在于对装置过滤单元的改进，过滤单元能够保证对多杂质大样本量的液体进行过滤，并且过滤的过程中不发生或轻微发生堵塞，过滤单元能够精准的捕捉到待测样本中的微生物，并有效降低微生物的灭亡。
[0012]为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：
[0013]一种大样本量液体中微生物富集装置，该富集装置包括：
[0014]预过滤组件和微生物富集组件；
[0015]所述的微生物富集组件对预过滤组件过滤后的滤液进行二次过滤，并将滤液中的微生物进行吸附和富集；
[0016]所述的预过滤组件包括滤网；
[0017]所述的滤网主要是在使用过程中，能够将待测液体中的大颗粒杂质进行过滤，如在灌溉用水中可能存在的有机腐植、昆虫、浮萍等，食材清洗后待测液中的食材残渣、沙石等。进而大幅度的减少待测液体中体积较大的杂质，避免因这些体积较大的杂质对微生物富集组件的堵塞，影响微生物的富集，以及过滤效率。
[0018]本公开对预过滤组件的滤网结构、材料和位置不作具体限定；
[0019]所述的滤网是具有孔隙的网状结构，其中孔隙的形状包括圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等；
[0020]进一步，所述的孔隙的直径大于1mm；
[0021]所述滤网的材料为金属和/或非金属材料；
[0022]所述的金属材料包括铁、铜、铝等，所述的非金属材料为有机聚合物材料，如聚酯、
PP、PBS、聚乙烯、聚丙烯等。
[0023]所述的预过滤组件的滤网结构孔隙远大于细菌的尺寸，因此在预过滤的过程中，不会对细菌进行拦截和吸附。
[0024]本公开装置的微生物富集组件包括纤维材料组成的微生物富集单元；
[0025]所述的微生物富集组件是利用纤维材料作为填充过滤材料，主要是利用纤维材料的孔隙率、透气性和纤维材质等特性对微生物进行截留和富集。
[0026]一方面，纤维材料中纤维之间位置错综复杂，形成的孔隙形态各异，正因这种特殊的孔隙结构，能够截留住体积细微的微生物，并将微生物固着在纤维之间，同时由于孔隙的存在，也容易将水分快速的排出，进而能够针对大体积样本进行微生物富集。
[0027]另一方面，纤维材料中的纤维一般为柔性材料，在液体高压、或快流速的情况下，纤维的结构会发生细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多杂质大样本量液体的微生物富集装置，其特征在于，该富集装置包括：微生物富集组件(2)；所述的微生物富集组件(2)包括微生物富集单元(202)；所述微生物富集单元(202)由亲水纤维材料制成；所述的亲水纤维材料的吸液量大于5g/g；所述的亲水纤维材料组成的微生物富集单元单位体积的克重大于0.15g/cm3。2.根据权利要求1所述的多杂质大样本量液体的微生物富集装置，其特征在于，所述微生物富集装置还包括预过滤组件(1)；所述预过滤组件(1)与微生物富集组件连通。3.根据权利要求2所述的多杂质大样本量液体的微生物富集装置，其特征在于，所述预过滤组件(1)包括滤网；所述滤网用于对大颗粒杂质进行拦截。4.根据权利要求1所述的多杂质大样本量液体的微生物富集装置，其特征在于，所述的微生物富集组件(2)包括柱形结构的壳体(201)；所述的柱形结构的壳体(201)内部的空间用于放置亲水纤维材料组成的微生物富集单元(202)。5.根据权利要求1
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4任一项所述的多杂质大样本量液体的微生物富集装置，其特征在于，所述的亲水纤维材料为棉纤维、毛纤维、丝纤维、海藻纤维、亲水合成纤维中的一种或多种混合；所述的亲水纤维材料制成的纺织织物；所述的纺织织物为机织、梭织、针织和/或非织造织物。6.根据权利要求1
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4任一项所述的多杂质大样本量液体的微生物富集装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学硕，崔生辉，赵琳娜，刘娜，
申请(专利权)人：中国食品药品检定研究院，
类型：发明
国别省市：