蘆　云　胡　斌　陳會(huì)君　吳玉平

（中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院北京100123）

淺談食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)

蘆云胡斌陳會(huì)君吳玉平

（中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院北京100123）

針對(duì)食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的組成和功能進(jìn)行了闡述，并依據(jù)無(wú)回路原則對(duì)實(shí)驗(yàn)室的平面布局和重點(diǎn)需要關(guān)注的內(nèi)容進(jìn)行了討論，可為食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和建設(shè)提供實(shí)用性的參考。

食品微生物；潔凈室；生物安全

1　前言

隨著人們生活水平的提高，食品安全已成為影響人民群眾生命健康和社會(huì)穩(wěn)定的重大公共安全問(wèn)題。另一方面，食源性致病菌引起的人類(lèi)傷害事件頻發(fā)，嚴(yán)重性日益凸顯。如，我國(guó)2004年安徽阜陽(yáng)出現(xiàn)的大頭嬰兒事件，阪崎腸桿菌被稱(chēng)為其中的隱形殺手；2007年開(kāi)始，美國(guó)先后發(fā)生了花生醬、西紅柿、開(kāi)心果以及雞蛋感染沙門(mén)菌事件；2011年，歐洲多國(guó)致多人感染和死亡的毒黃瓜事件（腸出血性大腸桿菌O104）；2013年，新西蘭恒天然毒奶粉事件（生孢梭菌）。

食源性致病菌事件頻發(fā)，食品微生物檢測(cè)責(zé)任重大。微生物檢測(cè)的結(jié)果作為食品安全性和衛(wèi)生學(xué)重要指標(biāo)為政府部門(mén)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全監(jiān)督提供了重要依據(jù)和技術(shù)支持，因此檢測(cè)結(jié)果的客觀真實(shí)性和準(zhǔn)確性顯得尤為重要［1］。而微生物實(shí)驗(yàn)室是承擔(dān)微生物檢測(cè)的重要場(chǎng)所，其設(shè)計(jì)是否合理，建造是否能滿足實(shí)驗(yàn)需求，不僅關(guān)系到實(shí)驗(yàn)效率和使用便捷性，更對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性有著至關(guān)重要的影響。

目前食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的建造、布局并沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，本文從食品微生物檢測(cè)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，對(duì)食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述和討論，希望對(duì)需要建造食品微生物實(shí)驗(yàn)室的同行和相關(guān)從業(yè)人員有所幫助。

2　食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的分區(qū)和功能

按照CNAS-CL09：2013《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則在微生物檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明》“5.3設(shè)施和環(huán)境條件”規(guī)定，微生物實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、總體布局和設(shè)施應(yīng)能滿足從事檢驗(yàn)工作的需要，并以能獲得可靠的檢測(cè)結(jié)果為重要依據(jù)，且符合所開(kāi)展微生物檢測(cè)活動(dòng)生物安全等級(jí)的要求。

根據(jù)以上原則以及檢測(cè)工作的需要，檢測(cè)設(shè)施主要包括準(zhǔn)備間、高溫間、潔凈間、培養(yǎng)間、可疑致病菌的鑒定區(qū)、污染物處理區(qū)以及洗刷間。此外，根據(jù)實(shí)際需要還應(yīng)配備樣品儲(chǔ)存區(qū)、標(biāo)準(zhǔn)菌株的儲(chǔ)藏間以及倉(cāng)庫(kù)。

（1）準(zhǔn)備間。功能上應(yīng)涵蓋培養(yǎng)基的稱(chēng)量、制備和保存；天平間、制水間可包含在此區(qū)域中。根據(jù)功能和面積大小，可再對(duì)準(zhǔn)備間進(jìn)行合理劃分。

（2）高溫間。培養(yǎng)基的濕熱滅菌；玻璃器皿的干熱滅菌等。此區(qū)域應(yīng)獨(dú)立，最好有排風(fēng)設(shè)施。

（3）潔凈間。樣品檢測(cè)應(yīng)在潔凈區(qū)域進(jìn)行［2］，所有樣品的前處理均在此區(qū)域操作。

（4）培養(yǎng)間。食品微生物檢測(cè)需要的培養(yǎng)溫度較多，需要專(zhuān)門(mén)區(qū)域放置培養(yǎng)箱；建議培養(yǎng)所需的水浴鍋也放置于此。霉菌的培養(yǎng)應(yīng)與細(xì)菌的培養(yǎng)分開(kāi)。從事保健食品注冊(cè)檢驗(yàn)的機(jī)構(gòu)需有專(zhuān)門(mén)的霉菌實(shí)驗(yàn)室。

（5）污染物處理區(qū)。經(jīng)過(guò)處理的樣品、中間培養(yǎng)物以及可疑菌鑒定接觸到的多種廢棄物均要經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理。

（6）洗刷間。經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理的玻璃器皿在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行洗刷，烘干和放置。

除了以上主功能區(qū)，食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)有試劑耗材儲(chǔ)存庫(kù)，儲(chǔ)存流轉(zhuǎn)量較大的玻璃器皿、防護(hù)裝備以及試劑耗材和培養(yǎng)基等；樣品儲(chǔ)存區(qū)，需要放置已檢和未檢樣品。此外，實(shí)驗(yàn)室還需要空間放置中間培養(yǎng)物以及標(biāo)準(zhǔn)菌株。

3　實(shí)驗(yàn)室平面布局

過(guò)于繁復(fù)的平面布局，只能增加使用中的不便，并不能真正起多少實(shí)際作用；一些實(shí)際工程由于平面布局不合理，不僅影響實(shí)驗(yàn)室的有效使用面積，還增加了初投資和管理難度。因此，一個(gè)完善合理的布局非常重要［3］。

實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)宜遵循“單方向工作流程”原則［4］或稱(chēng)為“無(wú)回路原則”［5］，減少和避免潛在的污染和生物危害。

微生物實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)計(jì)成獨(dú)立區(qū)域，按照各個(gè)功能區(qū)的分布和單方向原則根據(jù)場(chǎng)地進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)“《檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、建設(shè)的技術(shù)要求食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室》征求意見(jiàn)稿”，食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室典型布局參見(jiàn)圖1。

圖1食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室典型布局圖

圖1中，包含了主要的檢測(cè)設(shè)施。從布局上說(shuō)，準(zhǔn)備間放在中間，與潔凈室、培養(yǎng)室、鑒定室及高壓滅菌室均相鄰，工作流程便利、順暢；樣品先進(jìn)入潔凈室，然后依次是培養(yǎng)間、鑒定室，最后是廢棄物的處理，基本滿足“單方向工作流程”原則或“無(wú)回路原則”。

但是從實(shí)驗(yàn)室的功能上來(lái)說(shuō)，樣品的前處理需要在潔凈區(qū)完成，然而圖1在此處放置了一臺(tái)生物安全柜。筆者認(rèn)為其不是用來(lái)進(jìn)行病原微生物的分離鑒定的：一方面存在使樣品污染的可能性；另一方面，鑒定室的建立失去了意義。但若是出于處理低污染樣品時(shí)防止污染室內(nèi)空氣考慮的話［6］，低污染樣品的概念很難定義。此外，進(jìn)行食品病原微生物的分離鑒定工作應(yīng)在二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室（Biosafety level 2，BSL-2）進(jìn)行［2］，此處的鑒定室應(yīng)理解為BSL-2，生物安全柜應(yīng)放置在此區(qū)域中［5］；高壓滅菌室可進(jìn)一步分為污物高壓和非污物高壓。調(diào)整后的布局圖見(jiàn)圖2。

圖2　食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室典型布局調(diào)整圖

此外，檢測(cè)人員的辦公區(qū)或休息區(qū)應(yīng)與實(shí)驗(yàn)區(qū)分開(kāi)，但不應(yīng)相距過(guò)遠(yuǎn)。

各個(gè)機(jī)構(gòu)在建立食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，可將樣品存放間、霉菌實(shí)驗(yàn)室、標(biāo)準(zhǔn)菌株存放及倉(cāng)庫(kù)等輔助設(shè)施根據(jù)場(chǎng)地大小合理添加布局。

4　關(guān)鍵區(qū)域和注意事項(xiàng)

4.1關(guān)鍵區(qū)域

樣品檢測(cè)應(yīng)在潔凈區(qū)域進(jìn)行，超凈工作臺(tái)和潔凈室均可以滿足要求［2］。超凈工作臺(tái)空間有限，適用于樣品量少，操作簡(jiǎn)單的樣品。但在實(shí)際檢測(cè)中，考慮到工作效率，潔凈室才是進(jìn)行微生物檢測(cè)前處理的最關(guān)鍵場(chǎng)所，可有效防止樣品的二次污染。

關(guān)于病原微生物的鑒定，依據(jù)國(guó)家對(duì)病原微生物的分類(lèi)和管理規(guī)定，將病原微生物分為四類(lèi)，第一類(lèi)、第二類(lèi)病原微生物統(tǒng)稱(chēng)為高致病性病原微生物。根據(jù)以上生物安全防護(hù)水平，對(duì)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)。一級(jí)、二級(jí)實(shí)驗(yàn)室不得從事高致病性病原微生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)；三級(jí)、四級(jí)實(shí)驗(yàn)室從事高致病性病原微生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)［7］。食品微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室接觸的病原微生物一般為第三類(lèi)和第四類(lèi)，故建造生物安全二級(jí)實(shí)驗(yàn)室即可以滿足要求。

4.2注意事項(xiàng)

綜上所述，潔凈室在食品微生物檢測(cè)中起著至關(guān)重要的作用，在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，有以下幾點(diǎn)需要格外關(guān)注。

（1）潔凈度要求。

我國(guó)目前尚無(wú)食品微生物潔凈室設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)潔凈室的潔凈度無(wú)明確要求。在2014年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布的《檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、建設(shè)的技術(shù)要求食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室》征求意見(jiàn)稿中，也未做具體要求。一般來(lái)說(shuō)，在10000級(jí)（7級(jí)）的潔凈室中進(jìn)行食品微生物檢測(cè)可以達(dá)到要求［1］。根據(jù)GB 50073《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，潔凈度等級(jí)可選擇兩種控制粒徑。對(duì)于生物安全實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)選擇0.5μm和5μm作為控制粒徑。對(duì)于二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室，對(duì)潔凈度并未作要求，但為保護(hù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，延長(zhǎng)生物安全柜的使用壽命，建議采用機(jī)械通風(fēng)，并加裝過(guò)濾裝置，并保持一定的負(fù)壓（不小于-5Pa）［8］。此外，根據(jù)使用的頻率、樣品的潔凈度以及日常監(jiān)控結(jié)果，定期安排有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對(duì)潔凈室的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。一般檢測(cè)時(shí)間最長(zhǎng)間隔為12個(gè)月，但浮游菌和沉降菌一般為6個(gè)月［9］。

（2）消毒滅菌系統(tǒng)。

在實(shí)驗(yàn)室建造時(shí)，除了考慮裝飾材料的耐腐性以及控溫控濕系統(tǒng)滋生細(xì)菌的問(wèn)題外，日常的消毒滅菌也需要考慮。

潔凈室常用的滅菌方式有紫外線燈滅菌和氣體滅菌。紫外線燈滅菌為表面滅菌，對(duì)內(nèi)部和背陰面不起作用；波長(zhǎng)為253.7 nm的紫外線滅菌效果最好［10］，但需要定期檢測(cè)紫外燈的照度。紫外線表面消毒效果評(píng)價(jià)方法可參照GB15981《消毒與滅菌效果的評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。此外，燈管開(kāi)關(guān)應(yīng)安裝在門(mén)外。

紫外線波長(zhǎng)短，滅菌效果有限。若考慮對(duì)整個(gè)潔凈間進(jìn)行徹底滅菌，可采用氣體熏蒸，如臭氧熏蒸［11］、過(guò)氧乙酸熏蒸［12］等方法，但要注意在人員進(jìn)入前進(jìn)行有效通風(fēng)。

除上述滅菌方式外，實(shí)驗(yàn)室常用的用于設(shè)備、臺(tái)面表面消毒的液體消毒劑有次氯酸鹽、乙醇、甲醛和戊二醛等。消毒效果可參見(jiàn)GBT 27405《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品微生物檢測(cè)》，實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)自身情況選擇消毒劑的種類(lèi)。

（3）慎重選擇設(shè)計(jì)和施工單位。

潔凈室設(shè)計(jì)和施工有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，如在空調(diào)系統(tǒng)中過(guò)濾器的選擇和送風(fēng)量（換氣次數(shù)）的計(jì)算、生物安全實(shí)驗(yàn)室的空氣凈化和負(fù)壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算等，一定要找有設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)的公司，并令其提供設(shè)計(jì)案例。有條件的話，最好能對(duì)其提供的案例進(jìn)行拜訪并了解效果。前期還要跟設(shè)計(jì)、施工單位進(jìn)行很好的溝通，以便讓設(shè)計(jì)施工單位充分了解使用者需求。好的設(shè)計(jì)公司，不僅能滿足使用者的使用要求，更能降低實(shí)驗(yàn)室后期的運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)成本。

（4）重視工程監(jiān)理和驗(yàn)收。

潔凈室建筑裝飾的質(zhì)量在于氣密性、不產(chǎn)塵、不積塵、易清潔。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)時(shí)，應(yīng)由具有專(zhuān)業(yè)監(jiān)理資質(zhì)和經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的監(jiān)理機(jī)構(gòu)實(shí)行全過(guò)程監(jiān)理。此外，驗(yàn)收是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，施工驗(yàn)收包含工程驗(yàn)收和使用驗(yàn)收；工程驗(yàn)收又包含分項(xiàng)驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收和性能驗(yàn)收3個(gè)階段。在驗(yàn)收前，應(yīng)由相關(guān)各方明確商定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［9］，檢測(cè)的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)密程度、房間壓差、潔凈度、新風(fēng)量、氣流流向、高效過(guò)濾器檢漏、潔凈度級(jí)別等多個(gè)方面［3］。

5　總結(jié)

微生物實(shí)驗(yàn)室的合理布局、潔凈室環(huán)境的控制是微生物檢測(cè)的基礎(chǔ)和保障。除了硬件條件，食品微生物檢測(cè)從采樣、樣品前處理、培養(yǎng)、轉(zhuǎn)接到鑒定，是時(shí)間跨度長(zhǎng)而又連續(xù)的過(guò)程，微生物實(shí)驗(yàn)室人員的責(zé)任心、操作的規(guī)范性以及實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量體系的建立和遵守均對(duì)檢測(cè)結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。作為實(shí)驗(yàn)室的工作者，應(yīng)嚴(yán)格遵循上述每一個(gè)環(huán)節(jié)的操作規(guī)程，保證檢測(cè)結(jié)果客觀、真實(shí)地反映產(chǎn)品質(zhì)量情況。

［1］顏松.食品微生物無(wú)菌室的內(nèi)部質(zhì)量控制分析［J］.質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2013，6 36-40.

［2］GB 4789.1-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)總則［S］.

［3］王清勤，許鐘麟，張益昭，等.生物安全潔凈室工程設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)注意的問(wèn)題［J］.潔凈與空調(diào)技術(shù)，2004，1：19-22.

［4］CNAS-CL09：2013檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則在微生物檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明［S］.

［5］GB 19489-2008實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求［S］.

［6］GB 50073-2013潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［7］國(guó)務(wù)院.病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例［A］.中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第424號(hào).

［8］GB 50346-2004生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范［S］.

［9］GB 50591-2010潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［10］劉照生.生物潔凈室的設(shè)計(jì)特點(diǎn)［J］.設(shè)計(jì)參考，2000，30（1）：46-47.

［11］GB/T 27405-2008實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品微生物檢測(cè)［S］.

［12］莫炳成，王小林，王珍.用過(guò)氧乙酸作室內(nèi)消毒劑的體會(huì)［J］.西北藥學(xué)雜志，1997，3：143.

Discussion on Design of Food Microbiology Detection Laboratory

LU Yun，HU Bin，CHEN Huijun，WU Yuping
（Chinese Academy of Inspection and Quarantine，Beijing，100123）

This paper expounds the composition of food m icrobiology detection laboratory and its function.Meanwhile，layout of the laboratory based on the principles of no circuit and key content need to pay attention to are discussed.This can provide practical reference value for the design and construction of food m icrobiology detection laboratory.

Food Microbiology；Clean Room；Biology Safety

R446.5

E-mail：luyun@caiqtest.com

2015-10-28