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挑選微生物檢驗設備的兩大重點，讓微生物實驗流程更順暢！

挑選微生物檢驗設備的兩大重點，讓微生物實驗流程更順暢！


內容大綱

什麼是微生物檢驗？
飲用水與瓶裝水的水質規範
常見水質微生物檢測方法
水質微生物檢測流程
挑選水質微生物檢測設備的兩大重點

 

什麼是微生物檢驗？

 

微生物 (microorganism) 普遍存在於自然環境中，它們已被廣泛應用於食品製造業，如保健食品、乳酪、啤酒、麵包等。然而，某些微生物的存在會造成人體的不適或對健康造成危害，常見的病原微生物如大腸桿菌 (E. Coli)、沙門氏菌 (Salmonella)、金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) 等。

因此微生物的檢測可確認樣品中特定微生物的存在狀況與數量，或可監測環境及產品是否受到汙染及受汙染的程度，是製藥、食品、飲料、化妝品等行業中重要的品質管控項目 (quality control)，以確保最終產品的安全。

 

 

飲用水與瓶裝水的水質規範

 

飲用水是自然界重要的生物資源之一，生物皆賴以為生，而致病性微生物的接觸、攝入是飲用水的主要風險之一。為維護生態環境及保障飲用水的安全，微生物含量的監測不可或缺，是檢驗衛生、水質的常用指標。
我國對於微生物檢驗的規範，除了河川、湖泊、海域等環境的地面水體外，也訂定飲用水、瓶裝稅的相關規範。

依我國行政院環保署及衛生福利部公告水質微生物檢驗標準整理如下。其中針對市售瓶裝飲用水，除了其水源、水質須符合飲用水水源及水質相關規範外，水體經處理後也應符合我國衛生福利部公告之食品中微生物衛生標準。

 

 行政院環保署衛生福利部
飲用水水源水質a飲用水水質b食品c
自來水社區自設公共飲用水、瓶裝水公眾飲用水、瓶裝水瓶裝飲用水外之飲用水瓶裝/盛裝飲用水
大腸桿菌群
(Coliform Group)		具消毒單元
20 MPN/100 mLd		50 MPN/100 mLd6 MPN/100 mLd6 MPN/100 mLd陰性
不具消毒單元
50 MPN/100 mLd
總菌落數
(Total Bacterial Count)		N/AN/AN/A100 CFU/mLeN/A
糞便性鏈球菌
(Fecal Streptococci)		N/AN/AN/AN/A陰性
綠膿桿菌
(Pseudomonas aeruginosa)		N/AN/AN/AN/A陰性

 

a飲用水水源水質標準 (環署毒字第 56075 號)
b飲用水水質標準 (環署水字第 1111059186A 號)
c食品中微生物衛生標準 (衛授食字第 1091302247 號)
d依檢測方法不同，單位為MPN/100 mL或 CFU/100 mL
e總菌落數採樣地點限於有消毒系統之水廠配水管網

 

 

常見水質微生物檢驗方法

 

水質微生物的檢驗有多種方法，常見的有多管發酵法 (multiple-tube fermentation method or MPN method)、塗抺法 (spread plate method)、混合稀釋法 (pour plate method) 及濾膜法 (membrane filter method)。

濾膜法是一種廣為使用的分離技術，已於1961年被美國環保局 (U.S. EPA) 採用。與其它水質微生物檢驗方法相比，濾膜法的優勢包含：前置準備工作少、樣品具高度代表性、可降低偽陽(陰)性機率、檢驗結果準確等，是水質、液態樣品微生物的主要分離技術。

 

 

 濾膜法多管發酵法塗抹法混合稀釋法
前置作業製備 agar plate製備 nutrient broth製備 agar plate製備 agar broth，並使其維持在45~50oC 之間
培養時程24 ± 2 小時每階段 48 小時，共3階段48 ± 3 小時48 ± 3 小時
耗材濾膜、培養皿大量試管及發酵管培養皿、拋棄式塗抹棒培養皿
樣品處理量大小小小
適用熱敏感物質是是是否
適用樣品狀態低濁度之一般水樣一般水樣含高濃度菌數之水樣含低濃度菌數之水樣
準確度高最低低較低
結果判定直接觀察計數菌落 (colony) 數量利用最確數法 (MPN) 推估直接觀察計數菌落 (colony) 數量直接觀察計數菌落 (colony) 數量
菌株分離是否是是
其它
  • 濾膜可直接轉移至不同培養基進行試驗
  • 可有效移除水樣中抗菌化學物質
  • 可檢測高濁度水樣
  • 培養後廢棄物多
  • 塗抹棒可能刮破培養基
  • 需待表面乾燥才可進行培養
  • 培養基表面及裡面皆可能有菌種生長，造成計數不便

 

濾膜法是將液態檢體經一定孔徑的濾膜過濾後，將大於其孔徑的微生物滯留於濾膜上，於適當培養基及環境下進行微生物培養，最後透過觀察、計數得到樣品中微生物的數量。


我國行政院環保署及衛生福利部已針對水質檢驗公告多種使用濾膜法的檢測方法：

 

  • (環) 水中大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E202.55B)
  • (環) 水中總菌落數檢測方法－濾膜法 (NIEA E205.57B)
  • (環) 水中糞便性大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E214.00C)
  • (環) 飲用水中大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E230.55B)
  • (衛) 包裝飲用水及盛裝飲用水中大腸桿菌群檢驗 – 部授食字第 1021951151 號
  • (衛) 包裝飲用水及盛裝飲用水中糞便性鏈球菌之檢驗 – 部授食字第 1021951173 號
  • (衛) 包裝飲用水及盛裝飲用水中綠膿桿菌之檢驗 – 部授食字第 1021951265 號

 

 

水質微生物檢驗流程

 

水質微生物檢驗流程以「飲用水中大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E230.55B)」 為例：

  • 實驗應全程於無菌操作台中進行。
  • 前置作業：將過濾裝置(filtration apparatus)中的不鏽鋼濾杯(funnel)及浸泡過 95 % 酒精的鑷子以電子點火式本生燈進行火焰滅菌，再冷卻至室溫備用。

 

洛科電子點火式本生燈均通過歐盟CE安全認證，快速點火，焰力穩定，溫度最高可達 1300℃


– Dragon 100 火炬式本生燈
– Dragon 200 桌上型本生燈
– Dragon 220 本生燈 (45度角)

 

水質微生物檢驗步驟：

  1. 將無菌濾膜 (sterile membrane filter) 放置於濾杯基座上，加入少量無菌稀釋液，以測定過濾裝置是否裝置妥當。
  2. 檢驗或稀釋前，劇烈搖晃 25 次以上，以充分混合樣品。
  3. 加入 100 mL 水樣以真空幫浦 (vacuum pump) 過濾，再以 20 mL 以上之無菌稀釋液沖洗濾杯。
  4. 移開濾杯，取出過濾後之濾膜放置於含有培養基之培養皿上。濾膜應完全與培養基貼合，避免產生氣泡。
  5. 將培養基倒置於培養箱 (incubator) 內，以 35 ± 1 oC 培養 24 ±2 小時。 培養後，取出培養基，以 Galaxy 330 菌落計數器 (colony counter) 計數並記錄培養皿中金屬光澤菌落數。若菌落太多造成計數困難時，則以「菌落太多無法計數」(Too numerous to count; TNTC) 表示。
  6. 結果處理：以公式計算大腸桿菌群密度，單位為 CFU/100 mL (Colony forming units/100 mL)。

微生物檢驗 - 菌群密度之計算

 

 

挑選微生物檢驗設備的兩大重點

 

水質微生物檢測是將水樣過濾後，再將濾膜放置培養基中進行培養，觀察微生物生長的情形。檢驗過程中常有多重複樣品需求，且常需倒除大量廢液。在採購相關設備時，可考慮以下兩大重點：

 

1) 選擇可以快速滅菌的檢驗設備

實驗設備常以高壓滅菌釜 (autoclave) 進行滅菌，動輒需花費數小時。為了加速實驗流程，除了可以準備多組設備方便交替使用以外，也可考慮使用能夠快速滅菌的材質，例如以不鏽鋼製成的設備，可以直接以本生燈火焰滅菌，只需數秒時間加熱並冷卻後，就能立即檢測樣品。不僅大幅縮短樣品處理時間，也讓檢驗流程更順暢。

洛科SF系列不鏽鋼過濾漏斗


– 旋卡式設計，輕鬆操作不需夾具
– SS316材質，安全堅固耐高溫，可快速火焰滅菌
– 重複使用，環保更節省成本，平均可省達46%費用


洛科不鏽鋼多連過濾座
洛科多連真空過濾系統

洛科不鏽鋼多連過濾座

 

2) 方便排除實驗廢液

微生物檢驗所過濾的水樣，大多不需特殊處理即可直接倒除。然而，如果過濾的水樣還要用廢液瓶蒐集後再倒掉，等於多花一次功夫。
如果選用具有直接排水設計的設備，就可以將過濾後的廢水直接引導至水槽，省去倒除廢液的步驟、節省實驗時間。

洛科直接排水式過濾系統


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參考資料：