清洗殺菌方式對鮮切胡蘿卜保鮮效果的影響

李麗 ，唐杰，李昌寶 *，孫健 *，辛明 ，易萍

1. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所（南寧 530007）；2. 廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南寧 530007）

鮮切蔬菜具有新鮮、方便、衛(wèi)生、安全和環(huán)保等特點(diǎn)，是現(xiàn)代蔬菜消費(fèi)的新趨勢[1-2]。鮮切蔬菜在加工過程中要經(jīng)過修整、切分、清洗殺菌、包裝等環(huán)節(jié)，使加工后蔬菜產(chǎn)品具有即食性。胡蘿卜是目前我國比較常見的鮮切蔬菜產(chǎn)品品種之一，快餐行業(yè)以及超市需求量非常大。胡蘿卜由于經(jīng)過去皮、切分等加工易被微生物侵染，刺激生理代謝反應(yīng)，造成品質(zhì)劣變，直接影響鮮切胡蘿卜產(chǎn)品的品質(zhì)以及貨架期，最終造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。清洗是蔬菜商品化非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，正確的清洗殺菌工藝可以有效抑制微生物生長，保持鮮切蔬菜的品質(zhì)，延長產(chǎn)品貨架期，因此在生產(chǎn)中清洗工藝至關(guān)重要[4]。氯處理是一種在鮮切產(chǎn)業(yè)中廣泛使用的殺菌清洗處理方式，特點(diǎn)是反應(yīng)速度快且價(jià)格便宜，但對熱不穩(wěn)定，容易與有機(jī)物反應(yīng)生成氯化物殘留，對人體有致癌效果，且產(chǎn)品的風(fēng)味及品質(zhì)易被破壞[5]。研發(fā)高效安全的清洗方法是目前蔬菜鮮切工藝的迫切任務(wù)，因此尋求更安全有效的替代清洗殺菌方法成為研究的熱點(diǎn)[6-7]。

國內(nèi)外有研究人員采用臭氧水等新興清洗殺菌方式處理蔬菜，結(jié)果顯示這些清洗方法對胡蘿卜具有一定的抑菌和維持品質(zhì)的效果[8-9]。張向陽等[10]研究不同的清洗方式處理鮮切胡蘿卜后對其儲(chǔ)藏期品質(zhì)的影響，研究表明酸性電解水、臭氧水、次氯酸鈉在一定的儲(chǔ)藏期內(nèi)均可以保持鮮切胡蘿卜的原有品質(zhì)以及有效抑制微生物的生長。王丹等[2]以鮮切胡蘿卜及菠菜為研究對象，分析比較去離子水、臭氧水和堿性電解水與次氯酸鈉結(jié)合使用的抑菌效果，結(jié)果表明不同清洗方式結(jié)合次氯酸鈉使用能夠顯著提高殺菌效果，單次清洗時(shí)，堿性電解水與次氯酸鈉結(jié)合使用效果最好，而多次循環(huán)使用時(shí)，臭氧水與次氯酸鈉結(jié)合能夠展現(xiàn)出穩(wěn)定的強(qiáng)抑菌性能。雖然已有不少學(xué)者對鮮切胡蘿卜的保鮮效果進(jìn)行探討，但對不同清洗方法還缺乏深入系統(tǒng)研究，且清洗的作用機(jī)理的研究還不夠透徹。此次試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化鮮切胡蘿卜的清洗方法，篩選效果最佳的清洗方式。

以新鮮胡蘿卜為原材料，經(jīng)過切分用自來水、臭氧水、二氧化氯水、次氯酸鈉水和超聲波清洗殺菌處理，研究鮮切胡蘿卜的失重率、可溶性固形物含量、抗壞血酸含量、胡蘿卜素含量和細(xì)菌菌落總數(shù)的變化，為胡蘿卜的加工生產(chǎn)、貯藏保鮮及營養(yǎng)品質(zhì)的提高提供理論依據(jù)，為新興清洗殺菌方式的大規(guī)模應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和參考數(shù)據(jù)，以期推動(dòng)我國鮮切蔬菜產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

胡蘿卜：市售，要求外觀完整，粗細(xì)均勻、表面光滑、無損傷、無蟲害、無腐爛，新鮮度、成熟度和大小基本一致。

氫氧化鈉、酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀、丙酮、鹽酸、氨水、亞鐵氰化鉀、硫酸鋅、正辛醇等，所用試驗(yàn)試劑均為分析純，購自天津市大茂化學(xué)試劑廠；二氧化氯（粉狀，含活化劑），購自山東華實(shí)藥業(yè)有限公司；次氯酸鈉，購自天津市郁峰化工有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

HH-32恒溫水浴鍋（金壇市醫(yī)療儀器廠）；UV-6100紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；PAL-1用手持式數(shù)顯糖度計(jì)（北京金科利達(dá)電子科技有限公司）；MQT-60R全溫振蕩搖床（上海旻泉儀器有限公司）；JT5003A電子天平（余姚市金諾天平儀器有限公司）；LDZX-75KBS立式壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫(yī)療器械廠）；Salvis N118生化培養(yǎng)箱（北京博勵(lì)行儀器有限公司）；Sw-Cj-1FD單人單面潔凈操作臺（蘇州蘇治凈化設(shè)備有限公司）；超聲波清洗器（昆山超聲儀器有限公司）；臭氧發(fā)生器（萬格立（佛山）環(huán)?？萍加邢薰荆?。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 鮮切胡蘿卜保鮮工藝流程

胡蘿卜→預(yù)冷→挑選、整理→沖洗→切割→清洗→瀝干→包裝→貯藏

1.3.2 試驗(yàn)材料不同清洗方式處理

胡蘿卜采摘后立即放入4 ℃冷庫預(yù)冷，試驗(yàn)前取出。試驗(yàn)時(shí)，從購得的胡蘿卜中選取粗細(xì)均勻、無病害的樣品，經(jīng)人工削皮切分處理，切片厚度約為4 mm。取6批3 kg切分的胡蘿卜片，同時(shí)以1∶5（kg/L）比例分別經(jīng)過不同清洗方式處理，處理方式如表1所示。將瀝干處理后的胡蘿卜樣品隨機(jī)放入20 cm×15 cm×2 cm保鮮托盤中，用厚15±2 μm的PE保鮮膜包裝，放入4 ℃貯藏，每隔2 d取樣，進(jìn)行感官評價(jià)，并測定失重率、可溶性固形物含量、抗壞血酸含量、胡蘿卜素含量和細(xì)菌菌落總數(shù)等，每組進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，取其平均值。

不同清洗溶液的制備：臭氧水，采用臭氧發(fā)生器制取臭氧水，按照碘量法測得臭氧質(zhì)量濃度為0.5 mg/L；次氯酸鈉溶液，由次氯酸鈉（質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10%）稀釋到有效氯質(zhì)量濃度100 mg/L的次氯酸鈉溶液；二氧化氯溶液，由二氧化氯粉劑稀釋到有效氯質(zhì)量濃度40 mg/L的二氧化氯溶液[11]。

表1 不同清洗方式

1.3.3 測定指標(biāo)及方法

1) 感官品質(zhì)評價(jià)：參考王丹等[2]的方法并稍作修改，采用九分制評分法。每次取樣安排30名感觀評定員參照表2對鮮切胡蘿卜進(jìn)行綜合評分。隨機(jī)選用30名感觀評定員進(jìn)行評分，取平均分，總分在9～1之間，9分表示鮮切胡蘿卜較新鮮，1分表示鮮切胡蘿卜已經(jīng)完全腐爛，5分以下的鮮切胡蘿卜已經(jīng)不可食用。

表2 鮮切胡蘿卜感官品質(zhì)評價(jià)表

2) 失重率測定：采用差重法[12]。

3) 可溶性固形物含量測定：使用PAL-1用手持式數(shù)顯糖度計(jì)進(jìn)行測定。每次測定3個(gè)值，最后取平均值。

4) 抗壞血酸含量測定：采用2, 6-二氯酚靛酚滴定法[13]。

5) 胡蘿卜素含量的測定：采用丙酮提取直接比色法。

6) 菌落總數(shù)測定：按照GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)》測定。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理應(yīng)用Origin 8.1軟件作圖，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差；使用SPSS Statistics 19軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用鄧肯氏新復(fù)極差法比較因素水平間的顯著性方差分析，p＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同清洗殺菌方式對鮮切胡蘿卜感官評價(jià)的影響

感官品質(zhì)是評定果蔬品質(zhì)的一個(gè)最為直觀的指標(biāo)，能簡單、直接地判斷果蔬品質(zhì)好壞。由圖1可以看出，不同清洗方式的鮮切胡蘿卜感官品質(zhì)均隨著貯藏時(shí)間的增長而逐漸降低，貯藏6 d后，感官品質(zhì)下降的速度較快。清洗殺菌方式均可以減緩鮮切胡蘿卜感官品質(zhì)的下降，但效果不同。臭氧水清洗處理的鮮切胡蘿卜，直到貯藏期結(jié)束仍能保持良好的感官品質(zhì)，感官評分為6.9分；而次氯酸鈉清洗和自來水清洗的鮮切胡蘿卜貯藏期結(jié)束后感官評分已經(jīng)低于5分，不可食用[2]。

圖1 不同清洗方式對鮮切胡蘿卜感官品質(zhì)評價(jià)的影響

2.2 不同清洗殺菌方式對鮮切胡蘿卜失重率的影響

失重率的變化可反映鮮切胡蘿卜的品質(zhì)變化。由圖2可以看出，貯藏期間不同清洗方式的鮮切胡蘿卜失重率均隨著貯藏天數(shù)的延長而不斷增加。貯藏末期自來水清洗的鮮切胡蘿卜失重率為3.33%，失重最多，而臭氧水、次氯酸鈉、二氧化氯和超聲波清洗后，失重率顯著低于對照組（p＜0.05），其中臭氧水清洗處理的鮮切胡蘿卜失重率為1.49%，失重最少，二氧化氯清洗處理的鮮切胡蘿卜失重率為1.49%。臭氧減緩了鮮切胡蘿卜的代謝，抑制了微生物的生長和酶的活性，從而延緩了水分含量的下降[7]?？梢娺m宜的清洗措施有利于維持鮮切胡蘿卜水分含量，利于蔬菜的保鮮。

2.3 不同清洗殺菌方式對鮮切胡蘿卜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物反映果蔬中可溶性糖的含量。由圖3可以看出，在貯藏期間不同清洗方式的鮮切胡蘿卜可溶性固形物含量均呈現(xiàn)降低的趨勢，由于采后呼吸作用，鮮切胡蘿卜中營養(yǎng)物質(zhì)被消耗，從而使可溶性固形物含量出現(xiàn)下降的趨勢。臭氧水、次氯酸鈉、二氧化氯和超聲波處理后鮮切胡蘿卜的可溶性固形物含量在貯藏2 d之后顯著高于對照組（p＜0.05），各處理組之間可溶性固形物含量差異不大（p＞0.05），原因可能是處理組均能降低鮮切胡蘿卜細(xì)胞的呼吸作用，降低糖分的消耗。在貯藏第10天時(shí)，對照組可溶性固形物含量降低到5.86%，臭氧水處理組可溶性固形物含量仍在7%以上，臭氧能抑制鮮切胡蘿卜呼吸強(qiáng)度以及營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，使可溶性固形物含量維持較高的水平[14]。

圖2 不同清洗方式對鮮切胡蘿卜失重率的影響

圖3 不同清洗方對鮮切胡蘿卜可溶性固形物含量的影響

2.4 不同清洗殺菌方式對鮮切胡蘿卜抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸含量是衡量蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，也是反映果蔬抗衰老、抗逆境能力的一個(gè)指標(biāo)。由圖4可知，在貯藏10 d中不同清洗方式的鮮切胡蘿卜中抗壞血酸含量均呈下降趨勢，使用臭氧水清洗的鮮切胡蘿卜抗壞血酸的下降速率緩慢，含量也高于其他清洗方式，其次為二氧化氯、超聲波。在貯藏第10天時(shí)，對照組抗壞血酸含量下降到0.81 mg/100 g，臭氧水處理組抗壞血酸含量最高（1.4 mg/100 g），臭氧水清洗處理減緩了鮮切胡蘿卜中抗壞血酸含量的降低。

2.5 不同清洗殺菌方式對鮮切胡蘿卜胡蘿卜素含量的影響

胡蘿卜中含有豐富的胡蘿卜素，如α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、葉黃素等，它與胡蘿卜的色澤變化密切相關(guān)，也是鮮切胡蘿卜產(chǎn)品品質(zhì)的重要評價(jià)指標(biāo)之一。從圖5可以看出，在貯藏過程中胡蘿卜素含量呈現(xiàn)下降的趨勢，自來水清洗后胡蘿卜素含量下降速度最快，在貯藏6 d后，臭氧水清洗處理組的胡蘿卜素含量顯著高于其他處理。在貯藏10 d時(shí)，對照組胡蘿卜素含量下降到6.34 mg/100 g，臭氧水處理組比對照組高25.4%。在貯藏期間，切分后的胡蘿卜表面接觸到氧氣和光，發(fā)生了自動(dòng)氧化反應(yīng)而導(dǎo)致樣品內(nèi)總胡蘿卜素下降，這與張向陽等[15]的研究結(jié)果相近。

圖4 不同清洗方式對鮮切胡蘿卜抗壞血酸含量的影響

圖5 不同清洗方式對鮮切胡蘿卜胡蘿卜素含量的影響

2.6 不同清洗殺菌方式對鮮切胡蘿卜菌落總數(shù)的影響

蔬菜的品質(zhì)安全與微生物密切相關(guān)，清洗作為鮮切蔬菜加工中一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)，可以減少蔬菜表面微生物的數(shù)量[16-17]。由圖6可以看出，不同清洗方式的殺菌效果不同，隨著貯藏天數(shù)增加，菌落總數(shù)遞增。貯藏期結(jié)束時(shí)，臭氧水、二氧化氯和超聲波清洗鮮切胡蘿卜菌落總數(shù)均小于106CFU/g，被細(xì)菌污染程度較低，仍可食用。在整個(gè)貯藏期間，臭氧水清洗的菌落總數(shù)均小于其他方式，所以在這5種清洗方式中，臭氧水殺滅初始微生物和抑制細(xì)菌增長效果最好。由此可見，臭氧水清洗處理對鮮切胡蘿卜有明顯抑菌效果。大量研究結(jié)果表明臭氧具有較強(qiáng)的抑菌能力[18]，可以迅速透過細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，使細(xì)胞膜上的巰基等基團(tuán)受到損傷，增加細(xì)胞膜的通透性，同時(shí)還能促使蛋白質(zhì)變性，造成DNA降解或變異，導(dǎo)致微生物死亡[19-20]。

圖6 不同清洗方式對鮮切胡蘿卜菌落總數(shù)的影響

3 結(jié)論

此次試驗(yàn)旨在研究不同殺菌清洗方式對鮮切胡蘿卜保鮮效果的影響。采用自來水、臭氧水、次氯酸鈉、二氧化氯和超聲波對鮮切胡蘿卜進(jìn)行清洗，在4 ℃條件下貯藏后比較。結(jié)果表明，與自來水清洗相比，臭氧水、次氯酸鈉、二氧化氯和超聲波清洗能使鮮切胡蘿卜在貯藏過程中減緩了可溶性固形物、胡蘿卜素、抗壞血酸含量的下降，抑制了細(xì)菌菌落總數(shù)的增加，貯藏10 d后，臭氧水、二氧化氯和超聲波清洗鮮切胡蘿卜菌落總數(shù)均小于106CFU/g，在5種清洗殺菌方式中，使用臭氧水清洗對鮮切胡蘿卜的保鮮效果最佳，貯藏至10 d時(shí)感官評分為6.9分，仍能保持良好的感官品質(zhì)。同時(shí)臭氧水不會(huì)造成鮮切胡蘿卜組織損傷，且比傳統(tǒng)的氯消毒劑的有效氯濃度低，安全性更好，可作為鮮切胡蘿卜保鮮過程中的處理方式。