本发明专利技术涉及光谱检测技术领域，公开了一种用于乳制品的光动力拉曼细菌检测方法。该方法包括：(1)建立乳制品微生物菌库，构建光动力拉曼检测系统；(2)利用光动力拉曼检测系统中的光动力势场对所述乳制品中的成分与细菌进行分离；(3)所述分离后的细菌随缓冲液到达拉曼光谱检测区，对所述细菌进行拉曼光谱检测，根据检测结果判断乳制品中微生物的数量及种类。所述方法能够减少乳制品中复杂成分对拉曼光谱检测的影响，提高拉曼检测信噪比同时提高光谱重复性，有助于对乳制品中细菌的种类和数量进行更准确的判断，保障乳制品的质量安全。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱检测，具体涉及一种用于乳制品的光动力拉曼细菌检测方法。
技术介绍
1、食品安全是现代社会中非常重要的问题，细菌检测是食品安全检测的一项关键工作。常见的细菌检测技术主要包括培养法、pcr法、免疫法等。培养法操作简单、成本较低，可以同时检测多种细菌，但是这种方法需要耗费大量的时间和人力成本，且有可能会产生假阳性或假阴性结果。pcr法检测灵敏度高，但该方法对样品的处理和操作要求较高，成本较高，且可能会受到pcr抑制物的干扰。免疫法可以同时检测多种细菌，但是会受到交叉反应的影响导致误判，同时该方法无法检测浓度非常低的细菌。
2、与传统的培养法和分子生物学方法相比，拉曼光谱方法因其检测速度快、无需前处理、灵敏度高、可以同时检测出多种细菌等优势，成为了近年来细菌检测的新兴方法。但是由于拉曼散射信号通常非常弱，而乳制品中复杂的成分，如乳脂球和蛋白质颗粒等会引发的较强的散射信号，进一步降低了细菌的拉曼光谱检测信号。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决乳制品中细菌拉曼光谱检测干扰强的问题，提供一种用于乳制品的光动力拉曼细菌检测方法，该方法利用光动力势场分离乳制品中的小颗粒和细菌，有效避免其他物质的散射干扰，能够保持细菌的生长形状，便于拉曼光谱对单个细菌进行准确测量，鉴别细菌菌种。
2、了实现上述目的，本专利技术提供一种用于乳制品的光动力拉曼细菌检测方法，包括以下步骤：
3、(1)建立乳制品微生物菌库，构建光动力拉曼检测系统；
>4、(2)利用光动力拉曼检测系统中的光动力势场对所述乳制品中的成分与细菌进行分离；5、(3)所述分离后的细菌随缓冲液到达拉曼光谱检测区，对所述细菌进行拉曼光谱检测，根据检测结果判断乳制品中微生物的数量及种类。
6、优选地，步骤(1)中所述菌库包括致病菌及乳制品中可能存在的所有细菌。具体地，所述菌库采用标准菌株，利用所述光动力拉曼检测系统中的拉曼光谱检测模块获得标准菌株的拉曼光谱。
7、优选地，步骤(1)中所述光动力拉曼检测系统包括照明led灯1，透镜2，光动力拉曼光谱检测芯片3，样品台4，方形渐变中性密度滤光片5，显微物镜6，方形光阑7，二向色镜8，聚光透镜9，光谱仪10，激光器11，空间滤波器12，扩束镜13，分光镜14，二向色镜15，光开关16，光开关17，反光镜18，半反半透镜19，上位机20和高速相机21。所述光动力拉曼光谱检测芯片3固定在样品台4的特定位置。
8、具体地，所述光动力拉曼光谱检测芯片包括乳制品样品进样口301，废液出样口302，缓冲液进样口303，细菌出样口304，光动力势场区域305和拉曼检测区306。
9、优选地，所述光动力拉曼光谱检测芯片的材质为石英玻璃材质，内表面做疏水处理，所述疏水处理的疏水剂为二氯二甲基硅烷。
10、优选地，所述光动力拉曼光谱检测芯片的样品进样口和细菌出样口由内表面做疏水处理的毛细管连接，所述疏水处理的疏水剂为二氯二甲基硅烷，废液出样口与缓冲液出样口可以与不经疏水处理的毛细管连接。
11、优选地，所述光动力拉曼光谱检测芯片的拉曼检测区宽度为500微米，厚度为100微米。
12、优选地，步骤(2)中所述光动力势场由激光器11，空间滤波器12，扩束镜13，分光镜14，方形光阑7和方形渐变中性密度滤光片5产生，照射在光动力拉曼光谱检测芯片3的光动力势场区域305上。具体地，所述光动力势场可以通过调节激光器强度和改变方形渐变中性密度滤光片的透过率来改变光动力大小，其中靠近拉曼检测区一侧的照射光强较大，光动力也较大，靠近废液出样口一侧的光强较小，光动力也较小。质量较大的细菌受光动力势场影响向拉曼检测区一侧移动，而乳制品中的乳脂球和蛋白质颗粒等受流体力影响大于光动力势场，沿着进样方向流动，最终经废液出口区排出芯片外。
13、优选地，步骤(2)中所述乳制品样品的流动速度为0.1-1.2ml/h。
14、优选地，步骤(3)中所述缓冲液为磷酸盐缓冲液，ph为7.2-7.4，由8mm na2hpo4，136mm nacl，2mm kh2po4和2.6mm kcl组成。
15、优选地，步骤(3)中所述缓冲液的流动速度为0.2-2ml/h。
16、优选地，步骤(3)中所述细菌的拉曼光谱由步骤(1)中所述光动力拉曼检测系统中的显微物镜6，二向色镜8，聚光透镜9，光谱仪10产生。
17、通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
18、本专利技术提供的用于乳制品的光动力拉曼细菌检测方法，基于光动力势场分离乳制品中的小颗粒和细菌，无接触无标记的光学操控方法能够保持细菌的理化状态，避免污染，减少乳制品中复杂成分对拉曼光谱检测的影响，提高拉曼检测信噪比同时提高光谱重复性。结合光动力势场分离技术的拉曼光谱细菌鉴别方法，能够无损、原位、高通量地实现乳制品中单细菌级别的快速检测，无需增殖培养，在几秒内获得细菌的结构、成分和代谢产物等多重信息，可以更全面地了解细菌的性质和特征，有助于对乳制品中细菌的种类和数量进行更准确的判断，保障乳制品的质量安全。
19、本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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【技术保护点】
1.一种用于乳制品的光动力拉曼细菌检测方法，其特征在于，该方法由以下步骤组成：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述光动力拉曼检测系统包括激光光源模块，样品照明模块，样品模块，光动力势场生成模块，拉曼光谱检测模块和实时监测模块组成，所述样品模块包括光动力拉曼光谱检测芯片和样品台，所述光动力拉曼光谱检测芯片由乳制品样品进样口，废液出样口，缓冲液进样口，细菌出样口，光动力势场区域和拉曼检测区组成。
3.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述建立乳制品微生物菌库采用标准菌株，利用所述光动力拉曼检测系统中的拉曼光谱检测模块获得标准菌株的拉曼光谱。
4.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，所述光动力拉曼光谱检测芯片的材质为石英玻璃材质，内表面做疏水处理，所述疏水处理的疏水剂为二氯二甲基硅烷。
5.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，所述光动力拉曼光谱检测芯片的样品进样口和细菌出样口由内表面做疏水处理的毛细管连接，所述疏水处理的疏水剂为二氯二甲基硅烷，废液出样口与缓冲液出样口可以与不经疏水处理的毛细管连接。
6.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，所述光动力拉曼光谱检测芯片的拉曼检测区宽度为500微米，厚度为100微米。
7.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述光动力势场由激光器，空间滤波器，扩束镜，分光镜，方形光阑和方形渐变中性密度滤光片产生，照射在光动力拉曼光谱检测芯片的光动力势场区域上，所述乳制品样品的流动速度为0.1-1.2mL/h。
8.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，步骤(3)中所述缓冲液为磷酸盐缓冲液，pH为7.2-7.4，由8mM Na2HPO4，136mM NaCl，2mM KH2PO4和2.6mM KCl组成。
9.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，步骤(3)中所述缓冲液的流动速度为0.2-2mL/h。
10.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，步骤(3)中所述细菌的拉曼光谱由所述光动力拉曼检测系统中的显微物镜，二向色镜，聚光透镜和光谱仪产生。
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【技术特征摘要】
1.一种用于乳制品的光动力拉曼细菌检测方法，其特征在于，该方法由以下步骤组成：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述光动力拉曼检测系统包括激光光源模块，样品照明模块，样品模块，光动力势场生成模块，拉曼光谱检测模块和实时监测模块组成，所述样品模块包括光动力拉曼光谱检测芯片和样品台，所述光动力拉曼光谱检测芯片由乳制品样品进样口，废液出样口，缓冲液进样口，细菌出样口，光动力势场区域和拉曼检测区组成。
3.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述建立乳制品微生物菌库采用标准菌株，利用所述光动力拉曼检测系统中的拉曼光谱检测模块获得标准菌株的拉曼光谱。
4.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，所述光动力拉曼光谱检测芯片的材质为石英玻璃材质，内表面做疏水处理，所述疏水处理的疏水剂为二氯二甲基硅烷。
5.根据权利要求1至2所述方法，其特征在于，所述光动力拉曼光谱检测芯片的样品进样口和细菌出样口由内表面做疏水处理的毛细管连接，所述疏水处理的疏水剂为二氯二甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏华，李奇峰，马翔云，孙逸，谭嵋，吴佳宁，李志鹏，杨云鹏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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