柿餅污染霉菌的實(shí)用控制技術(shù)研究

白冬紅 陳義倫 張晶 辛力 張倩

摘要：以小萼子柿餅中分離得到的兩株霉菌污染菌S1產(chǎn)黃青霉和S2黑曲霉為原料，利用食品防腐劑二氧化氯、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、雙乙酸鈉和紫外處理技術(shù)對其進(jìn)行生長控制研究。結(jié)果表明：二氧化氯、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、雙乙酸鈉等食品防腐劑均可抑制霉菌S1、S2生長，并且二氧化氯的抑菌效果最好；霉菌S1產(chǎn)黃青霉在二氧化氯30 mg/L、10 min時(shí)抑菌率達(dá)到99.76%，霉菌S2黑曲霉在二氧化氯30 mg/L、15 min時(shí)抑菌率達(dá)到90.82%，50 mg/L、15 min時(shí)抑菌率達(dá)到99.37%，能在較低濃度和較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較好的抑菌效果；紫外處理技術(shù)可抑制霉菌S1、S2生長，照射時(shí)間為10 min時(shí)，對霉菌S1產(chǎn)黃青霉和S2黑曲霉的殺菌率分別達(dá)到93.85%和76.65%，抑制效果較好。

關(guān)鍵詞：柿餅；產(chǎn)黃青霉；黑曲霉；紫外殺菌；二氧化氯

中圖分類號：S665.209+.3文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2018）03-0098-05

Abstract Taking the Penicilliumchry sogenum strain S1 and Aspergillus niger strain S2 isolated from moldy dried Small Calyx persimmon as materials， the technologies for controlling their growth were studied using the food preservatives including chlorine dioxide， sodium benzoate， potassium sorbate and double sodium acetate， and the ultraviolet sterilization.The results showed that the food preservatives all had inhibitory effects on the two mold strains especially the chlorine dioxide.The inhibitory rate of chlorine dioxide to S1 was 99.76% at 30 mg/L for 10 minutes， and that to S2 was 90.82% at 30 mg/L for 15 minutes and 99.37% at 50 mg/L for 15 minutes，so using chlorine dioxide could obtain better inhibitory effect on mold at lower concentration in shorter time. The ultraviolet sterilization also could better inhibit the growth of S1 and S2， and the sterilization rate to S1 and S2 reached 93.85%and 76.65% respectively when the irradiation time was 10 minutes.

Keywords Dried persimmon； Penicilliumchry sogenum； Aspergillus niger； Ultraviolet sterilization； Chlorine dioxide

柿（Diospyros kaki） 原產(chǎn)于我國，是我國重要的特色水果之一。我國柿品種繁多，據(jù)全國柿資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)，有1 058種，其中大多數(shù)是我國特有品種[1]。柿餅富含果糖、葡萄糖、天然有機(jī)酸、錳、鈣、維生素等，是養(yǎng)生食品中的佳品，頗具醫(yī)療保健作用。柿餅中含有較多的天然抗氧化物，可以防止一些疾病的發(fā)生[2-5]。

柿餅由于加工制作簡單、耐貯藏運(yùn)輸而成為柿子加工主產(chǎn)品。傳統(tǒng)柿餅加工多采用自然干制法，基本靠露天曬和風(fēng)吹，需要長達(dá)數(shù)月時(shí)間來完成干燥，長時(shí)間暴露于空氣中容易受到微生物污染[6]。因此探究安全有效的霉菌控制技術(shù)至關(guān)重要。

近年來，我國對柿餅防霉的研究層出不窮。劉冬等用熏硫添加丙二醇、山梨酸鉀等，均可增加防霉效果[7]。尤中堯等不添加防霉劑，通過控制烘干工藝條件，也可達(dá)到較好的防霉效果[8]。李燁等研究表明，臭氧處理可有效抑制柿餅中的真菌污染[9]。王春紅等利用防霉劑山梨酸、山梨酸鉀、亞硫酸鈉、苯甲酸、苯甲酸鈉和熏硫均可以廣譜抑制霉菌生長，而且驗(yàn)證了充氮和二氧化碳及采用真空包裝具有一定防止柿餅霉變的效果[10]。張巖等通過氣調(diào)作用控制氣體成分進(jìn)行柿餅防霉，結(jié)果表明，20% CO2與80% N2的高CO2氣調(diào)處理包裝對熱泵干燥柿餅的貯藏效果較好[11]。張曉旭等采用改變包裝方式和添加防霉劑霉克等防控措施對柿餅進(jìn)行處理， 結(jié)果表明，密封充N2包裝和在柿餅表面噴灑150 mg/L霉克懸浮液可有效防治霉菌，有效延長柿餅保質(zhì)期，并且不影響柿餅原有風(fēng)味與質(zhì)量[12]。施寶珠等研究設(shè)計(jì)了一種新型智能控制臭氧殺菌的柿餅干燥房，保證了柿餅的安全衛(wèi)生，延長了保質(zhì)期，為柿餅的安全衛(wèi)生工廠化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)[13]。本研究采用食品殺菌劑二氧化氯、山梨酸鉀、苯甲酸鈉和雙乙酸鈉和紫外殺菌技術(shù)對小萼子柿餅中的主要霉菌污染菌進(jìn)行生長控制，比較抑菌效果，以期為防止柿餅霉變提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

S1產(chǎn)黃青霉和S2黑曲霉（從發(fā)霉的小萼子柿餅中分離得到）。二氧化氯，苯甲酸鈉，山梨酸鉀，雙乙酸鈉。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同抑菌劑的抑制作用效果 ①抑菌圈直徑測定：采用牛津杯法測定苯甲酸鈉、山梨酸鉀、二氧化氯和雙乙酸鈉對菌株的抑菌圈直徑。取100 μL菌液用涂布棒均勻涂布于PDA培養(yǎng)基上，每個(gè)平板中放置4個(gè)牛津杯，除其中一個(gè)加入200 μL無菌水作為空白，其它3個(gè)為平行組，均加入抑菌物質(zhì)水溶液200 μL。將平板置于28℃培養(yǎng)箱5 d，使抑菌物質(zhì)充分?jǐn)U散，使用游標(biāo)卡尺測量抑菌圈直徑，計(jì)算平均值，然后比較抑菌效果[14]。

②MIC值測定：最小抑制濃度MIC是指抑菌物質(zhì)能抑制微生物生長的最低濃度。本試驗(yàn)采用試管二倍稀釋法測定二氧化氯、苯甲酸鈉、山梨酸鉀和雙乙酸鈉對菌株起到抑制效果的MIC值[15]。取1 g/mL藥液1.0 mL加至9.0 mL液體培養(yǎng)基中，濃度即為0.1 g/mL（即1%），依次二倍梯度稀釋至0.05、0.025、0.0125、0.00625、0.00313、0.00157 g/mL。分別設(shè)空白對照（只有培養(yǎng)基）和生長對照（菌懸液+培養(yǎng)基）。加入0.1 mL菌懸液，培養(yǎng)24 h后觀察，無菌生長的最小濃度，即為MIC。

1.2.2 二氧化氯對霉菌生長的影響 制備107 cfu/mL S1和S2的孢子懸浮液分別放入10、20、30、40、50 mg/L濃度梯度的二氧化氯中，分別處理5、10、15、20 min，每組重復(fù)3次。取1 mL菌懸液放入9 mL無菌水中，按10倍稀釋法進(jìn)行梯度稀釋，依次稀釋成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6梯度的懸浮液。用無菌移液槍分別吸取100 μL上述稀釋液于已冷凝的PDA培養(yǎng)基中，用涂抹棒涂布均勻后將培養(yǎng)皿置于28℃培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)，適時(shí)觀察菌的生長情況，5 d后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。設(shè)置未接菌種和空白水作對照。

1.2.3 紫外處理對霉菌生長的影響 將分離得到的霉菌孢子分別配置濃度為107 cfu/mL的孢子懸浮液。取0.1 mL孢子懸浮液接種到PDA培養(yǎng)基中，涂布均勻。然后在無菌操作臺(tái)上，分別在紫外線（18 W，燈管與培養(yǎng)皿間距15 cm）下照射2、4、6、8、10 min，以不處理作為對照，每處理重復(fù)3次。然后在25℃條件下培養(yǎng)7 d，統(tǒng)計(jì)霉菌菌落總數(shù)，計(jì)算致死率，綜合比較分析不同霉菌菌株對紫外線的敏感性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抑菌劑的抑制作用效果

2.1.1 抑菌圈直徑 如圖1和圖2所示，4種抑菌劑對霉菌S1和S2均呈現(xiàn)出一定抑菌能力，相同濃度處理?xiàng)l件下，抑菌圈直徑大小依次為二氧化氯、雙乙酸鈉、山梨酸鉀、苯甲酸鈉。其中二氧化氯、雙乙酸鈉和山梨酸鉀均表現(xiàn)出了較好的抑菌效果，二氧化氯的抑菌效果尤為突出，苯甲酸鈉的抑菌效果相對較差，且4種抑菌劑對S1產(chǎn)黃青霉的抑菌效果要高于S2黑曲霉。

2.1.2 MIC值測定結(jié)果 如圖3所示，4種抑菌劑對兩種菌的最小抑制濃度一致，抑菌效果均為二氧化氯（12.5 mg/L）>雙乙酸鈉（200 mg/L）>山梨酸鉀（212.5 mg/L）>苯甲酸鈉（400 mg/L），其中二氧化氯的MIC值最小，抑菌活性表現(xiàn)為最強(qiáng)。

2.2 二氧化氯對霉菌生長的影響

由表1可知，二氧化氯對霉菌S1菌落總數(shù)具有一定抑制作用。同一時(shí)間條件下，處理濃度越大，抑菌效果越好。除5 min時(shí)，30 mg/L和40 mg/L處理菌落總數(shù)之間差異不顯著外，各浸泡時(shí)間（5、10、15、20 min）下不同濃度之間（10、20、30、40、50 mg/L）均呈現(xiàn)出顯著的差異性（P<0.05），說明不同濃度梯度處理對菌株生長的控制具有十分重要的作用；同一濃度條件下，處理時(shí)間越長，二氧化氯抑菌效果越好。10 mg/L濃度下10、15 min處理菌落總數(shù)差異顯著，20 mg/L濃度下處理5、10 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著，30 mg/L處理5、10、15、20 min時(shí)菌落總數(shù)差異均不顯著，40 mg/L濃度下處理5、10、15 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著，50 mg/L濃度下處理10、15、20 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著，可能是二氧化氯溶液具有揮發(fā)性，因此隨著時(shí)間延長，二氧化氯濃度降低，抑菌效果增強(qiáng)緩慢。

從表2抑菌率來看，10 mg/L、10 min之后的抑菌率均高于90%，且30 mg/L、5 min時(shí)抑菌率已超過99%，能在較低濃度和較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到抑菌效果。

由表3可知，二氧化氯對霉菌S2菌落總數(shù)具有一定的抑制作用。同一時(shí)間條件下，處理濃度越大，抑菌效果越好。在5、10 min下10、20、30 mg/L濃度處理菌落總數(shù)差異不顯著，15、20 min下10、20 mg/L濃度處理菌落總數(shù)差異不顯著，其余處理均差異顯著，因此，霉菌S2在二氧化氯濃度較高時(shí)效果較明顯；同一濃度條件下，處理時(shí)間越長，二氧化氯抑菌效果越好。10 mg/L濃度下處理10、15、20 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著；20 mg/L濃度下處理15、20 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著，30 mg/L處理10、15、20 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著，40 mg/L濃度下處理5、10、15 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著，50 mg/L濃度下處理10、15、20 min時(shí)菌落總數(shù)差異顯著，說明隨著時(shí)間的延長，二氧化氯濃度降低。

從表4抑菌率來看，30 mg/L、15 min時(shí)抑菌率達(dá)到90.82%，50 mg/L、15 min時(shí)抑菌率達(dá)到99.37%，抑菌效果較好，而且S2黑曲霉比S1產(chǎn)黃青霉抗二氧化氯處理。

2.3 紫外處理對霉菌生長的影響

如圖4所示，由于固定了紫外處理的光照波長和照射距離，因此霉菌S1產(chǎn)黃青霉和霉菌S2黑曲霉隨著紫外照射時(shí)間的延長，殺菌率基本呈線性增長，當(dāng)照射時(shí)間為10 min時(shí)，對霉菌S1產(chǎn)黃青霉的致死率達(dá)到93.85%，抑制效果較好，對霉菌S2黑曲霉的抑制效果相對較弱，殺菌率為76.65%，可用于實(shí)際生產(chǎn)。

3 討論

本試驗(yàn)采用物理方法（紫外殺菌技術(shù)）和殺菌劑（二氧化氯、山梨酸鉀、苯甲酸鈉和雙乙酸鈉）對柿餅中的污染霉菌產(chǎn)黃青霉和黑曲霉進(jìn)行了控制研究，均取得了良好的抑制效果。并且紫外照射處理和二氧化氯處理殺菌過程不產(chǎn)生有害物質(zhì)，無氣味殘留，不影響食品的風(fēng)味和外觀品質(zhì)，對人體及動(dòng)物沒有危害，對環(huán)境不造成二次污染，因此紫外殺菌和二氧化氯是本研究建議的兩種綠色殺菌技術(shù)。近年來，國內(nèi)外對于利用紫外照射和二氧化氯處理果蔬的報(bào)道層出不窮。羅惟利用紫外殺菌處理鮮切蘋果表面霉菌，結(jié)果表明，劑量到96 kJ/m2時(shí)，可使鮮切蘋果表面的霉菌減少（1.01±0.11） log（cfu/g）[16]；Barakat等研究表明，利用二氧化氯氣體能夠顯著降低草莓表面的霉菌和酵母菌[17]；Colgecen等利用二氧化氯溶液處理櫻桃，研究發(fā)現(xiàn)16 mg/L和20 mg/L二氧化氯能夠很好地抑制櫻桃表面的霉菌，并且不影響其品質(zhì)與質(zhì)量[18]。

4 結(jié)論

二氧化氯、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、雙乙酸鈉對霉菌S1和S2均有抑制作用，并且二氧化氯的抑菌效果要高于其他防腐劑，而且更加安全。從抑菌效果來看，霉菌S1產(chǎn)黃青霉在二氧化氯30 mg/L、5 min時(shí)抑菌率已超過99%，能在較低濃度和較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到抑菌效果。霉菌S2黑曲霉在二氧化氯30 mg/L、15 min時(shí)抑菌率達(dá)到90.82%，50 mg/L、15 min時(shí)抑菌率達(dá)到99.37%。通過對菌株S1、S2進(jìn)行紫外殺菌，照射時(shí)間為10 min時(shí)，對霉菌S1產(chǎn)黃青霉的殺菌率達(dá)到93.85%，抑制效果較好，對霉菌S2黑曲霉的抑制效果相對較弱，殺菌率為76.65%，可用于實(shí)際生產(chǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] Bi Y， Ge Y H， Wang C L. Melon production in China[J]. Acta Horticulturate，2007，731（1）：493-500.

[2] 高清山. 柿子的營養(yǎng)價(jià)值及其利用[J]. 山西果樹， 2015（1）： 10-12.

[3] Giordani E，Doumett S. Selected primary and secondary metabolites in fresh persimmon： a review of analytical methods and current knowledge of fruit composition and health benefits[J]. Food Research International，2011， 44（7）： 1752-1767.

[4] Matsumura Y， Ito T. Antioxidant potential in non-extractable fractions of dried persimmon[J]. Food Chemistry，2016， 202： 99-103.

[5] Matsumura Y， Ito T， Kayano S.Data in support of antioxidant activities of the non-extractable fraction of dried persimmon （Diospyros kaki Thunb.）[J]. Data in Brief， 2016，8： 1247-1254.

[6] 劉滔， 朱維， 李春美. 我國柿子加工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與對策[J]. 食品工業(yè)科技， 2016，37（24）：369-375.

[7] 劉冬， 李世敏， 張家年. 柿餅貯藏工藝研究[J]. 果樹學(xué)報(bào)， 2001， 16（3）： 168-171.

[8] 尤中堯. 促進(jìn)柿餅出口的工藝對策[J]. 食品科學(xué)， 2006（6）：24.

[9] 李燁， 李江闊， 張平. 臭氧處理對月柿柿餅真菌抑制效果的影響[J]. 保鮮與加工， 2009（5）：23-25.

[10]王春紅， 孟泉科， 張寶善. 柿餅霉變微生物的鑒定及防霉措施研究[J]. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，38（2）：99-103.

[11]張巖， 陳衛(wèi)東. 氣調(diào)貯藏對半干柿餅貨架期的影響[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工，2013（12）：5-7.

[12]張曉旭， 葛武鵬， 張國富. 富平柿餅中霉菌的分離鑒定及防控技術(shù)研究[J]. 食品工業(yè)，2016，37（8）：149-151.

[13]施寶珠， 段旭昌， 吳燁婷， 等. 自控?zé)岜贸粞鯕⒕溜灨稍锓拷ㄔO(shè)與柿餅生產(chǎn)技術(shù)[J]. 食品工業(yè)， 2017，38（2）：141.

[14]劉健， 王海雁， 趙淑江. 牛津杯法測定五倍子對大黃魚病原弧菌的體外抑菌活力[J]. 海洋科學(xué)，2009（11）：44-47.

[15]閆小娟， 張靜玲， 楊敬芳. 6種抗菌中藥對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抑菌作用[J]. 中國熱帶醫(yī)學(xué)，2009（9）：219-220.

[16]羅惟. 紫外結(jié)合乳酸菌處理在鮮切蘋果安全控制中的應(yīng)用[D]. 雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2015.

[17]Barakat S M， Mahmoud A R，Bhagat R H，et al. Inactivation kinetics of inoculated Escherichia coli O157：H7， Listeria monocytogenes and Salmonella enterica on strawberries by chlorine dioxide gas[J]. Food Microbiology， 2007， 24（7）： 736-744.

[18]Colgecen I，Aday M S. The efficacy of the combined use of chlorine dioxide and passive modified atmosphere packaging on sweet cherry quality[J]. Postharvest Biology and Technology， 2015， 109： 10-19.