超高壓與微酸性電解水結(jié)合對鮮切果蔬的殺菌效果研究

張秋婷 林素麗 朱松明 王春芳 于 勇

(浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院， 杭州 310058)

超高壓與微酸性電解水結(jié)合對鮮切果蔬的殺菌效果研究

張秋婷 林素麗 朱松明 王春芳 于 勇

(浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院， 杭州 310058)

鮮切果蔬由于切割等操作，表面遭到破壞，極易受到微生物的侵染，引起品質(zhì)劣變。為了延長鮮切果蔬的貨架期，通過單因素實(shí)驗(yàn)探究微酸性電解水的有效氯濃度、用量，超高壓處理的壓力、保壓時(shí)間等對鮮切胡蘿卜的殺菌效果，從而得到二者結(jié)合處理的工藝條件：微酸性電解水有效氯質(zhì)量濃度為30 mg/L，用量200 mL；超高壓壓力范圍為100～400 MPa，保壓時(shí)間5 min，總處理時(shí)間為15 min。實(shí)驗(yàn)以鮮切胡蘿卜、鮮切蘋果為研究對象，采用腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基和結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基對大腸桿菌進(jìn)行檢測，以微酸性電解水替代高壓過程中無菌水的方式，探究超高壓與微酸性電解水結(jié)合的殺菌效果，結(jié)果表明結(jié)合處理能提高其殺菌效率，但在低壓下，增強(qiáng)效果并不顯著，400 MPa增強(qiáng)效果最為顯著。超高壓400 MPa與微酸性電解水結(jié)合處理時(shí)，鮮切胡蘿卜在2種培養(yǎng)基中均沒有檢出大腸桿菌，而鮮切蘋果在腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基中仍有少量大腸桿菌檢出。同時(shí)對比BHIA和VRBA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：微酸性電解水有明顯的致死效應(yīng)；而超高壓處理則同時(shí)存在亞致死和致死效應(yīng)。

鮮切果蔬； 超高壓； 微酸性電解水； 殺菌效果； 腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基； 結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基

引言

鮮切果蔬又稱為輕度或最少加工果蔬，是指把新鮮水果蔬菜的非食用部分去除后，經(jīng)過清洗、去皮、切割、包裝等處理，而得到的一種可直接進(jìn)行食用或者烹飪的果蔬總稱[1-2]。它因新鮮、方便、營養(yǎng)等特點(diǎn)，成為果蔬采后研究的新領(lǐng)域，具有廣闊的市場前景。

然而鮮切果蔬加工過程中，去皮、切割等處理會損壞細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞自身免疫抵抗能力變?nèi)?，增加了被微生物侵染的可能性[3]，另一方面，切割所導(dǎo)致的營養(yǎng)物質(zhì)隨汁液大量外流，也為微生物的生長繁殖提供了有利條件[4-6]。因此，鮮切果蔬的微生物安全問題不容忽視。

超高壓處理作為一種食品非熱加工技術(shù)，目前在日本、英國、美國等已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[7]。它能夠破壞微生物的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜，影響微生物的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、遺傳物質(zhì)等，在常溫甚至更低溫度下有效殺滅食品中的有害微生物，鈍化食品中酶的活性，從而達(dá)到殺菌、鈍酶以及改善食品功能特性等目的[8]。細(xì)菌、酵母菌、霉菌是果蔬中常見的微生物，壓力100～600 MPa處理5～10 min能夠使一般細(xì)菌、酵母菌、霉菌的數(shù)量降低甚至完全滅活[5，9-10]。超高壓能有效殺滅食品中的微生物，且能較好地保持食品本身的營養(yǎng)和風(fēng)味，是一種良好的鮮切果蔬殺菌處理方式。

微酸性電解水是指由稀鹽或稀鹽酸溶液經(jīng)過電解而制備得到的pH值為5.0～6.5、有效氯質(zhì)量濃度為10～30 mg/L[11]的一類電解水的總稱。研究表明，微酸性電解水對各類微生物均具有較強(qiáng)的殺菌作用，且同時(shí)具有瞬時(shí)、廣譜、高效、無污染等特點(diǎn)，因此在食品加工中得到了廣泛的應(yīng)用[12]。胡朝暉等[13]以鮮切蓮藕為研究對象，以強(qiáng)酸性電解水和次氯酸鈉溶液作為對照，研究微酸性電解水對鮮切蓮藕的殺菌效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微酸性電解水可以明顯降低附著于鮮切蓮藕表面的各類微生物，且與強(qiáng)酸性電解水相比，具有更強(qiáng)的殺菌效果。ISSA-ZACHARIA等[14]研究發(fā)現(xiàn)微酸性電解水處理5 min后，芹菜、生菜、豆芽菜中的大腸桿菌相對于未處理分別下降了2.7、2.8、2.8 個數(shù)量級，而沙門氏菌則下降了2.87、2.87、2.91個數(shù)量級，具有顯著的殺菌效果。

目前國內(nèi)外關(guān)于超高壓和微酸性電解水在鮮切果蔬殺菌方面的研究日益增多，但對于二者結(jié)合處理的文章卻鮮有報(bào)道。且微酸性電解水通常只能使果蔬中的菌落數(shù)降低1～3個數(shù)量級[4,14-15]，而超高壓處理一般在較低壓力下也不能完全滅活鮮切果蔬上的微生物[16]。因此，本文以2種不同果蔬鮮切胡蘿卜和鮮切蘋果為實(shí)驗(yàn)材料，以微酸性電解水替代高壓過程中無菌水的方式，探究二者協(xié)同的殺菌效果。同時(shí)采用腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基(非選擇性培養(yǎng)基)和結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基(選擇性培養(yǎng)基)2種不同的培養(yǎng)基來探究不同殺菌處理對大腸桿菌的致傷和致死效應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

新鮮胡蘿卜，“維?！逼贩N，產(chǎn)地江蘇??；新鮮蘋果，“富士85”品種，產(chǎn)地山東省。胡蘿卜和蘋果均于實(shí)驗(yàn)當(dāng)天購于浙江大學(xué)紫金港校區(qū)附近的沃爾瑪超市，室溫(20℃)貯藏。

大腸桿菌E.coli(ATCC 25922) 購于中國普通微生物菌種保藏管理中心；濃鹽酸、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基、腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基均購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

5 L超高壓處理設(shè)備(包頭科發(fā)高壓科技有限責(zé)任公司)；MP6-00117型微酸性電解水機(jī)(日本森永工程公司)；Seven Multi型 pH/ORP計(jì)(梅特勒-托利多儀器有限公司)；SW-CJ-1F型超凈臺(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司)；YXQ-LS-50S Ⅱ型高壓滅菌鍋(上海博迅實(shí)業(yè)限公司醫(yī)療設(shè)備廠)；SPX-450型恒溫生化培養(yǎng)箱(寧波海曙賽福試驗(yàn)儀器廠)；WH-861型渦旋振蕩器(太倉市華利達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；RC-3F型高濃度有效氯測定儀(日本笠原理化工業(yè)株式會社)；JYD-400型拍打式均質(zhì)機(jī)(上海之信儀器有限公司)。

1.3 微酸性電解水的制備及其理化性質(zhì)的測定

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的稀鹽酸溶液，經(jīng)MP6-00117型微酸性電解水機(jī)制備得到微酸性電解水。pH值采用Seven Multi型 pH/ORP計(jì)測定；有效氯濃度(ACC)采用RC-3F型高濃度有效氯測定儀測定。

1.4 菌懸液的制備

將E.coli(ATCC 25922)凍干粉活化，在37℃恒溫振蕩器中培養(yǎng)24 h后，保存于4℃冰箱中。菌種每14 d轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基中，以保持其活性。每次使用菌種時(shí)用接種環(huán)取一環(huán)菌液接種于新的肉湯培養(yǎng)中，置于恒溫振蕩器中，在37℃條件下培養(yǎng)24 h，重復(fù)操作3次，使菌液中的活菌數(shù)量達(dá)到108CFU/mL[17]。

1.5 樣品的制備與接種

果蔬經(jīng)自來水清洗后，轉(zhuǎn)入超凈工作臺。為除去殘留在表面的微生物，先用75%酒精擦洗表面，再用無菌刀切成大小均一、質(zhì)量(10±1) g的塊狀，紫外燈下照射0.5 h[18]。

室溫下將菌液與鮮切果蔬按液料比5 mL/g進(jìn)行混合，同時(shí)磁力攪拌，轉(zhuǎn)速為500 r/min，時(shí)間15 min。均勻接種后，將鮮切果蔬于超凈臺內(nèi)靜置1 h[14]。

1.6 微酸性電解水對鮮切胡蘿卜的殺菌實(shí)驗(yàn)

1.6.1 不同用量的微酸性電解水殺菌實(shí)驗(yàn)

在無菌條件下，將接種好的鮮切胡蘿卜(10 g/份)分別放置于加入了200、300、400、500 mL的微酸性電解水(pH值為5.75，ACC質(zhì)量濃度為30 mg/L)的聚乙烯袋中，浸泡處理5 min，以未處理作為對照。結(jié)束后取出，放入裝有90 mL無菌去離子水的聚乙烯袋中，采用JYD-400型拍打式均質(zhì)機(jī)拍打2 min，取拍打后的樣液梯度稀釋，進(jìn)行微生物檢測。

1.6.2 不同有效氯濃度的微酸性電解水殺菌實(shí)驗(yàn)

在無菌條件下，將接種好的鮮切胡蘿卜(10 g/份)分別置于含15、20、25、30 mg/L的微酸性電解水200 mL的聚乙烯袋中，浸泡5 min，其他操作同1.6.1節(jié)。

1.7 超高壓對鮮切胡蘿卜的殺菌實(shí)驗(yàn)

1.7.1 不同保壓時(shí)間的殺菌實(shí)驗(yàn)

將接種好的鮮切胡蘿卜(10 g/份)放置于含有200 mL無菌去離子水的聚乙烯袋中，排盡空氣，用手壓式熱封機(jī)將袋子封口后，進(jìn)行超高壓處理。壓力為300 MPa，保壓時(shí)間分別為2、5、10 min。保壓結(jié)束后，將樣品取出，后續(xù)操作同1.6.1節(jié)。

1.7.2 不同壓力的殺菌實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)條件：保壓時(shí)間5 min，壓力為100、200、300、400 MPa。其他操作同1.7.1節(jié)。

1.8 超高壓與微酸性電解水結(jié)合殺菌實(shí)驗(yàn)

將接種好的鮮切胡蘿卜和鮮切蘋果(10 g/份)分別放入含有200 mL微酸性電解水的聚乙烯袋中，排盡空氣，熱封后進(jìn)行超高壓處理。保壓時(shí)間為5 min，總處理時(shí)間為15 min(加入微酸性電解水開始計(jì)時(shí)，包含升壓、降壓等時(shí)間)，壓力為100、200、300、400 MPa。以無菌去離子水作為傳壓介質(zhì)的樣品作對照。

1.9 微生物的檢測

微生物測定參照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》，取0.5 mL樣液加入4.5 mL無菌去離子水，用渦旋振蕩器均質(zhì)后，10倍梯度稀釋，選取合適的3～5個梯度對樣品進(jìn)行檢測。采用平板傾注法加入培養(yǎng)基，待培養(yǎng)基冷卻后將平板倒置放在37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，選擇菌落數(shù)合適的梯度進(jìn)行計(jì)數(shù)。每個稀釋度用3個平板計(jì)數(shù)。

1.10 數(shù)據(jù)分析

采用Origin軟件(Version 8.0，Origin Lab公司)進(jìn)行制圖分析和數(shù)據(jù)分析，采用SPSS軟件(Version 18.0，SPSS公司)進(jìn)行ANOVA單因素方差分析和Ducan檢驗(yàn)(p<0.05)，數(shù)據(jù)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 微酸性電解水對鮮切胡蘿卜的殺菌實(shí)驗(yàn)

2.1.1 微酸性電解水用量的影響

為了探究微酸性電解水用量對鮮切胡蘿卜殺菌效果的影響，分別用200、300、400、500 mL的微酸性電解水處理鮮切胡蘿卜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。本實(shí)驗(yàn)采用了2種培養(yǎng)基：結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基(Violet red bile agar, VRBA)，大腸桿菌的顯色培養(yǎng)基，是一種選擇性培養(yǎng)基，含有選擇性成分，只有完全健康的大腸桿菌才能正常生長；腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基(Brain heart infusion agar, BHIA)是一種非選擇性培養(yǎng)基，由于含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，亞致死的大腸桿菌仍可以得到修復(fù)并生長，因此用來檢測包括健康和亞致死的全部存活大腸桿菌[19]。

圖1 不同用量微酸性電解水處理鮮切胡蘿卜減少 的大腸桿菌菌落對數(shù)Fig.1 Reduction of E.coli on fresh-cut carrot by different amounts of SAEW

如圖1所示，在VRBA中，用200 mL微酸性電解水浸泡處理5 min后，大腸桿菌減少了1.50個數(shù)量級。隨著微酸性電解水用量的增加，大腸桿菌相應(yīng)減少了1.34、1.43、1.41個數(shù)量級，且它們之間沒有顯著性差異。同樣在BHIA中，分別用200、300、400、500 mL微酸性電解水對鮮切胡蘿卜進(jìn)行處理時(shí)，大腸桿菌相應(yīng)減少了1.32、1.31、1.31、1.39個數(shù)量級，且它們之間沒有顯著性差異。以上數(shù)據(jù)表明微酸性電解水的用量對其殺菌效果沒有顯著性影響。此結(jié)果與康維民等[20]關(guān)于電解水對豆芽殺菌效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，認(rèn)為酸性電解水的使用量并不影響殺菌的效果，而不同處理組之間微量的菌落數(shù)差別可能是由每個處理組的初始菌數(shù)差異或者稀釋造成的。同時(shí)對比VRBA與BHIA中的菌落數(shù)，發(fā)現(xiàn)二者之間并沒有顯著差異，表明微酸性電解水對大腸桿菌主要是致死效應(yīng)。因此，考慮節(jié)約資源及成本，確定電解水用量為200 mL。

2.1.2 微酸性電解水有效氯濃度的影響

有效氯濃度是影響微酸性電解水殺菌效果的重要因素。圖2為不同有效氯質(zhì)量濃度的微酸性電解水處理鮮切胡蘿卜減少的大腸桿菌菌落對數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖2可以看出，在VRBA中，當(dāng)有效氯質(zhì)量濃度分別為15、20、25、30 mg/L時(shí)，減少的大腸桿菌菌落數(shù)相應(yīng)為0.65、0.72、1.39、2.0個數(shù)量級；而在BHIA中，減少的菌落數(shù)則分別為0.55、0.70、1.24、2.08個數(shù)量級。即在本研究范圍內(nèi)，隨著有效氯質(zhì)量濃度由15 mg/L 增加至30 mg/L時(shí)，微酸性電解水的殺菌效果逐漸增強(qiáng)，此結(jié)論與李華貞等[11]的研究結(jié)論相吻合。李華貞等[11]用微酸性電解水對菠菜進(jìn)行浸泡處理發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有效氯質(zhì)量濃度由7.85 mg/L升至31.37 mg/L時(shí)，菠菜表面的微生物逐漸減少，殺菌效果逐漸增強(qiáng)；而當(dāng)有效氯質(zhì)量濃度繼續(xù)升高至67.96 mg/L時(shí)，殺菌效果則無顯著性變化，表明微酸性電解水有效氯質(zhì)量濃度在30 mg/L左右時(shí)已達(dá)到較好的殺菌效率。同時(shí)對比BHIA與VRBA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，二者沒有顯著性差異，表明微酸性電解水殺菌處理對大腸桿菌主要為致死效應(yīng)。

圖2 不同有效氯質(zhì)量濃度的微酸性電解水處理鮮切 胡蘿卜減少的大腸桿菌菌落對數(shù)Fig.2 Reduction of E.coli on fresh-cut carrot by different ACC of SAEW

2.2 超高壓處理對鮮切胡蘿卜的殺菌實(shí)驗(yàn)

2.2.1 超高壓保壓時(shí)間的影響

超高壓的殺菌效果與壓力和保壓時(shí)間有著密切的關(guān)系。一般情況下，壓力一定時(shí)，在一定范圍內(nèi)，隨著保壓時(shí)間的延長，殺菌效果越來越顯著。但也有些研究指出，延長保壓時(shí)間對殺菌效果并沒有顯著的影響[21]。因此本實(shí)驗(yàn)采用壓力300 MPa，分別進(jìn)行保壓時(shí)間為2、5、10 min的處理，探究超高壓保壓時(shí)間對鮮切胡蘿卜殺菌效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 300 MPa下，不同保壓時(shí)間處理鮮切胡蘿卜減少 的大腸桿菌菌落對數(shù)Tab.1 Reduction of E.coli on fresh-cut carrot at 300 MPa by different holding time lg CFU/g

注：同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著，下同。

由表1可知，當(dāng)保壓時(shí)間為2 min時(shí)，鮮切胡蘿卜在BHIA和VRBA中減少的菌落數(shù)是最小的，分別是1.07和1.18 個數(shù)量級。隨著保壓時(shí)間增加到5 min，減少的菌落數(shù)分別增加到了1.74和1.66個數(shù)量級；隨著保壓時(shí)間繼續(xù)增加，減少的菌落數(shù)在BHIA中略微下降，為1.65個數(shù)量級，但與5 min處理結(jié)果無顯著性差異，而在VRBA中，減少的菌落數(shù)則繼續(xù)增加至1.81個數(shù)量級?？梢?，隨著保壓時(shí)間的延長，殺菌效果逐漸增強(qiáng)，但延長至5 min后，隨著保壓時(shí)間繼續(xù)增加，在BHIA中，殺菌效果不再顯著增強(qiáng)。對比BHIA與VRBA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超高壓處理對大腸桿菌有亞致死作用，當(dāng)用富含營養(yǎng)物質(zhì)的BHIA培養(yǎng)時(shí)，大腸桿菌可以得到恢復(fù)繼續(xù)生長，因此減少的大腸桿菌菌落數(shù)少于VRBA中的數(shù)量。

2.2.2 超高壓處理壓力的影響

為了探究壓力對殺菌的影響，本實(shí)驗(yàn)采用保壓時(shí)間5 min，壓力為100、200、300、400 MPa，結(jié)果如表2所示。隨著壓力的增大，減少的大腸桿菌菌落數(shù)增加，即在一定保壓時(shí)間下，超高壓的殺菌效果隨著壓力的增大而增大。在BHIA中，當(dāng)壓力小于300 MPa時(shí)，隨著壓力的增大，減少的大腸桿菌菌落數(shù)分別為0.7、1.16、1.35個數(shù)量級，增強(qiáng)效果并不顯著，400 MPa減少的菌落數(shù)增加到2.32個數(shù)量級；而在VRBA中，減少的大腸桿菌數(shù)量級則隨著壓力的增大而顯著增大，400 MPa處理時(shí)，減少的大腸桿菌菌落對數(shù)值為6.32。同時(shí)由圖中可以看出鮮切胡蘿卜在BHIA中減少的菌落對數(shù)明顯小于VRBA中的數(shù)量，這表明超高壓對大腸桿菌進(jìn)行處理時(shí)，對一部分大腸桿菌只是亞致死，并沒有完全致死。胡菲菲等[22]以鮮榨胡蘿卜汁為原料，采用BHIA和VRBA 2種培養(yǎng)基研究脈沖式超高壓對大腸桿菌殺菌的致傷致死效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)脈沖式超高壓處理大腸桿菌同時(shí)存在致傷和致死效應(yīng)。且在一定壓力下，隨著處理壓力的增大，大腸桿菌的致傷和致死效應(yīng)均顯著增加。

表2 保壓時(shí)間5 min，不同壓力處理鮮切胡蘿卜 減少的大腸桿菌菌落對數(shù)Tab.2 Reduction of E.coli on fresh-cut carrot at 5 min by different pressure lg CFU/g

2.3 超高壓與微酸性電解水結(jié)合殺菌實(shí)驗(yàn)

為了探究超高壓與酸性電解水結(jié)合的殺菌效果，分別對鮮切胡蘿卜、鮮切蘋果進(jìn)行微酸性電解水、超高壓、超高壓與微酸性電解水結(jié)合3種不同方式的殺菌處理。實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)參數(shù)為：微酸性電解水pH值為5.75，有效氯質(zhì)量濃度為30 mg/L；保壓時(shí)間5 min，總處理時(shí)間為15 min，壓力為100、200、300、400 MPa。

圖3為不同殺菌方式處理鮮切胡蘿卜減少的大腸桿菌菌落對數(shù)。在BHIA中，微酸性電解水和100 MPa超高壓單獨(dú)處理時(shí)，減少的大腸桿菌分別為1.11和0.7個數(shù)量級，而當(dāng)二者結(jié)合處理時(shí)，減少的大腸桿菌數(shù)量級為1.34，比單獨(dú)處理分別增加了0.23和0.64個數(shù)量級；隨著壓力的增大，結(jié)合處理減少的菌落對數(shù)逐漸增加，400 MPa結(jié)合處理達(dá)到了最顯著的增強(qiáng)效果。與微酸性電解水和超高壓單獨(dú)處理相比，減少量分別增加了5.53和4.32個數(shù)量級；同時(shí)發(fā)現(xiàn)該處理?xiàng)l件下，大腸桿菌被完全滅活，沒有大腸桿菌在BHIA中被檢出。

圖3 超高壓與微酸性電解水結(jié)合處理鮮切胡蘿卜 減少的大腸桿菌對數(shù)Fig.3 Reduction of E.coli on fresh-cut carrot by HHP treated in combination with SAEW

而在VRBA中，當(dāng)壓力為100 MPa和200 MPa時(shí)，與各自單獨(dú)處理相比，結(jié)合處理減少的大腸桿菌對數(shù)只有略微增加，并不顯著；當(dāng)壓力增加至300 MPa時(shí)，結(jié)合處理殺菌效果顯著增強(qiáng)，與微酸性電解水和超高壓單獨(dú)處理相比，分別增加了5.22和3.69個數(shù)量級，并且結(jié)合處理此時(shí)已經(jīng)沒有大腸桿菌被檢出。同樣400 MPa高壓單獨(dú)處理和400 MPa超高壓與微酸性電解水結(jié)合處理在VRBA中也沒有大腸桿菌檢出，而根據(jù)BHIA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果知道，300 MPa結(jié)合處理和400 MPa高壓單獨(dú)處理的條件下，大腸桿菌并未完全滅活，仍有一部分大腸桿菌在BHIA被檢出，說明此時(shí)這部分大腸桿菌為亞致死狀態(tài)。而400 MPa超高壓與微酸性電解水結(jié)合處理的條件下，大腸桿菌被完全滅活，在2種培養(yǎng)基中均沒有被檢出。

圖4為不同殺菌方式處理鮮切蘋果減少的大腸桿菌菌落對數(shù)。從圖中可以看出，與鮮切胡蘿卜實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，在2種培養(yǎng)基下，隨著壓力的增大，結(jié)合處理減少的大腸桿菌數(shù)量級增加，但在低壓下增加效果并不顯著。在BHIA中，鮮切蘋果用微酸性電解水單獨(dú)處理時(shí)，減少的大腸桿菌為1.52個數(shù)量級，超高壓100 MPa單獨(dú)處理為1.15個數(shù)量級，而當(dāng)二者結(jié)合處理時(shí)，殺滅的大腸桿菌為1.51個數(shù)量級，與各自單獨(dú)處理無顯著性差異；隨著壓力增加到200、300、400 MPa時(shí)，結(jié)合處理減少的大腸桿菌對數(shù)與單獨(dú)微酸性電解水處理相比分別增加了0.5、1.28、4.58個數(shù)量級，而與相應(yīng)單獨(dú)超高壓處理對比，則增加了0.49、0.95、0.71個數(shù)量級。VRBA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與BHIA相似，隨著壓力增大，結(jié)合處理效果增強(qiáng)。在400 MPa結(jié)合處理時(shí)，VRBA中已經(jīng)沒有大腸桿菌被檢出，而BHIA中仍有少量大腸桿菌檢出，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明400 MPa結(jié)合處理鮮切蘋果并不能完全滅活大腸桿菌。

圖4 超高壓與微酸性電解水結(jié)合處理鮮切蘋果 減少的大腸桿菌對數(shù)Fig.4 Reduction of E.coli on fresh-cut apple by HHP treated in combination with SAEW

超高壓與微酸性電解水結(jié)合處理鮮切胡蘿卜，在BHIA中相對于單獨(dú)超高壓處理，減少的大腸桿菌菌落數(shù)分別增加了0.64、1.13、2.15、4.32個數(shù)量級，相對于單獨(dú)微酸性電解水處理，減少的大腸桿菌

菌落數(shù)則分別增加了0.23、1.18、2.39、5.54個數(shù)量級；而鮮切蘋果在BHIA中，與單獨(dú)超高壓處理相比，減少的大腸桿菌對數(shù)值分別增加了0.36、0.49、0.95、0.71，與單獨(dú)微酸性電解水處理相比，結(jié)合處理減少的大腸桿菌對數(shù)值則分別增加了0.5、1.28和4.58。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明超高壓與微酸性電解水結(jié)合處理能有效提高其殺菌效率。

3 結(jié)論

(1)微酸性電解水對鮮切胡蘿卜進(jìn)行殺菌處理時(shí)，不同用量的殺菌效果無顯著性差異；隨著有效氯濃度的增加，殺菌效果逐漸增強(qiáng)，當(dāng)有效氯質(zhì)量濃度達(dá)到30 mg/L時(shí)，能達(dá)到良好的殺菌效果。

(2)超高壓對鮮切胡蘿卜進(jìn)行殺菌處理時(shí)，壓力一定，隨著保壓時(shí)間增加，殺菌效果逐漸增強(qiáng)，但到達(dá)5 min后，隨著保壓時(shí)間增加，在BHIA中的殺菌效果不再顯著增強(qiáng)；保壓時(shí)間一定時(shí)，隨著壓力增大，殺菌效果先緩慢增加，達(dá)到300 MPa后，顯著增加。

(3)超高壓結(jié)合微酸性電解水處理鮮切果蔬，能有效提高其殺菌效率。但低壓增強(qiáng)效果并不顯著，當(dāng)壓力高于300 MPa，結(jié)合處理殺菌效果顯著增強(qiáng)；超高壓與微酸性電解水結(jié)合處理在400 MPa時(shí)，鮮切胡蘿卜在2種培養(yǎng)基中均沒有大腸桿菌檢出，而鮮切蘋果在BHIA培養(yǎng)基中仍有少量大腸桿菌檢出。

(4)對比BHIA和VRBA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微酸性電解水對大腸桿菌有明顯的致死效應(yīng)；而超高壓則同時(shí)存在亞致死和致死效應(yīng)。

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Combined Effect of High Pressure and Slightly Acidic Electrolyzed Water on Sterilization of Fresh-cut Fruits and Vegetables

ZHANG Qiuting LIN Suli ZHU Songming WANG Chunfang YU Yong

(CollegeofBiosystemsEngineeringandFoodScience,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China)

Due to the operation of cutting, fresh-cut fruits and vegetables are susceptible to microbial infection. In order to extend the shelf life of fresh-cut fruits and vegetables, the effects of the concentration and amount of available chlorine of slightly acidic electrolyzed water (SAEW) and the pressure level and holding time of high pressure (HP) on sterilization of fresh-cut carrots were studied through single factor experiment. Consequently, the combination treatment conditions were as follows: the concentration of available chlorine of slightly acidic electrolyzed water was 30 mg/L and the amount of available chlorine of slightly acidic electrolyzed water was 200 mL; the pressure level ranged from 100 MPa to 400 MPa, holding time was 5 min and the total processing time was 15 min. Fresh-cut carrots and apples were treated by the different combined treatments, and both brain heart infusion agar (BHIA) and vilolet red bile agar (VRBA) were used for the detection ofE.coli. With the aim to explore the inactivation effects of combination treatment, during the detection, the slightly acidic electrolyzed water was chosen instead of HP sterilized water to do further test. The result shows that combined treatment can improve the efficiency of inactivation, but the enhancement was not significant at lower pressure. At 400 MPa, HP treatment combined with SAEW displayed the most significant enhancement of inactivation efficiency, whereE.colicould not be detected on fresh-cut carrot, but someE.coliwas still detected on the fresh-cut apples in BHIA. When comparing the results in BHIA and VRBA, it can be seen that the SAEW showed significant lethal effect onE.coli, while HP showed both lethal and sublethal effect onE.coli.

fresh-cut fruits and vegetables; high pressure; slightly acidic electrolyzed water; sterilization effect; brain heart infusion agar; vilolet red bile agar

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.03.043

2016-07-21

2016-09-19

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31171779)和浙江省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(LZ14C200002)

張秋婷(1986—)，女，助理研究員，博士，主要從事食品非熱加工應(yīng)用技術(shù)研究，E-mail: qiuting_zhang@zju.edu.cn

于勇(1978—)，男，副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事非熱加工技術(shù)與裝備研究，E-mail： yyuzju@zju.edu.cn

TS251.1

A

1000-1298(2017)03-0338-07