鮮切果蔬的微生物污染及殺菌技術(shù)分析

文 康冬梅 韓佳佳 李海玲 孫碩 段麗爽 沈陽市食品藥品檢驗(yàn)所

隨著生活節(jié)奏的加快和收入的增加，鮮切果蔬開始頻繁出現(xiàn)在人們的生活中，而制約該類食品快速發(fā)展的原因，主要是切分會(huì)損害果蔬，導(dǎo)致組織細(xì)胞液流出，導(dǎo)致微生物大量繁殖。若不對(duì)果蔬進(jìn)行殺菌，不僅會(huì)給其口感和品質(zhì)造成影響，還會(huì)致使果蔬貨架期大幅縮短。由此可見，以鮮切果蔬較為常見的微生物為切入點(diǎn)，結(jié)合不同類型微生物特征，對(duì)其所適用的殺菌技術(shù)進(jìn)行分析很有必要，這樣做既能夠解決果蔬保質(zhì)期短的問題，還能在一定程度上推動(dòng)該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 .研究背景

鮮切果蔬指的是果蔬原料通過清洗表皮、修正及切分處理后，用塑料材質(zhì)托盤或薄膜袋進(jìn)行包裝，供餐飲企業(yè)使用或消費(fèi)者食用。雖然鮮切果蔬已被劃入凈菜的范疇，但其科技含量明顯高于傳統(tǒng)凈菜，換言之，鮮切果蔬屬于集加工和保鮮工藝于一體的綜合工程?？紤]到果蔬損傷組織、切口情況十分有利于微生物繁殖，經(jīng)過切分處理的果蔬，極易出現(xiàn)變質(zhì)或是腐敗的情況，進(jìn)而給消費(fèi)者健康造成威脅，只有徹底解決該問題，才能使該產(chǎn)業(yè)得到更進(jìn)一步的發(fā)展。綜上所述，對(duì)果蔬微生物進(jìn)行深入研究，掌握能夠快速檢測(cè)微生物含量的方法，同時(shí)對(duì)相關(guān)滅菌技術(shù)進(jìn)行升級(jí)十分重要。從事果蔬切分、銷售等工作的企業(yè)，應(yīng)結(jié)合果蔬從加工到銷售各個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，建立相應(yīng)的冷鏈系統(tǒng)，通過控制果蔬新陳代謝速度的方式，抑制微生物繁殖的速度，確保果蔬品質(zhì)達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另外，有關(guān)企業(yè)還應(yīng)盡快實(shí)施GMP規(guī)程與HACCP體系，在延長(zhǎng)果蔬保質(zhì)期的同時(shí)，為加工、處理鮮切果蔬所涉及各項(xiàng)工藝的推廣奠定基礎(chǔ)，通過加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的方式，使鮮切果蔬所具有的優(yōu)勢(shì)得到更加充分的發(fā)揮。

2 .鮮切果蔬的污染途徑

對(duì)果蔬進(jìn)行切分加工期間，果蔬被微生物污染的概率較大，一方面是因?yàn)榍蟹謺?huì)給果蔬帶來機(jī)械損傷，加快果蔬內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流出的速度，使微生物擁有理想的生存及繁殖環(huán)境；另一方面是鮮切果蔬暴露在外的面積較大，極易被空氣中酵母、細(xì)菌和霉菌污染。研究表明，果蔬所含酵母菌總數(shù)往往能夠達(dá)到102cfu/g-106cfu/g左右，酵母的性質(zhì)決定了其能夠和乳酸菌長(zhǎng)期共存，并在果蔬損傷部位快速繁殖，進(jìn)而分泌出包括鐵載體和裂解酶在內(nèi)的多種抗菌物質(zhì)。切割機(jī)是果蔬的主要污染源，因蔬菜酸濃度相對(duì)較低且切割面積較大，切分過程中蔬菜被污染的概率極大。除此之外，交叉污染同樣需要引起重視，該問題也有一定概率致使果蔬變質(zhì)或腐爛。

研究人員指出，原始狀態(tài)下，不同蔬菜菌數(shù)往往有所不同，其中，以萵苣和韭菜為代表的非結(jié)球葉菜，其原始菌數(shù)普遍較大；而花椰菜、紫甘藍(lán)等結(jié)球蔬菜，由于可食用部分外側(cè)包裹有大量葉片，無論是前期栽培，還是后期采收環(huán)節(jié)，蔬菜接觸泥土或其他污染物的概率均相對(duì)較小，原始菌數(shù)自然偏低。作為生長(zhǎng)在泥土中的蔬菜，胡蘿卜在切分前均要去皮，因此，其菌數(shù)也相對(duì)較低。運(yùn)輸期間，果蔬表面既有微生物總數(shù)將有所增加，進(jìn)而給果蔬貨架期產(chǎn)生一定影響。一般情況下，微生物總數(shù)與貨架期長(zhǎng)短的關(guān)系均為負(fù)相關(guān)。導(dǎo)致微生物總數(shù)增加的原因有三個(gè)，分別是運(yùn)輸車不潔、保存果蔬的倉(cāng)庫(kù)不潔、產(chǎn)品交叉污染。由此可見，要想使果蔬保質(zhì)期得到延長(zhǎng)，關(guān)鍵是要改善運(yùn)輸果蔬、保存果蔬等環(huán)節(jié)的衛(wèi)生條件，為果蔬品質(zhì)與安全性提供保證。

3 .污染果蔬的微生物分析

真菌、細(xì)菌以及病毒是造成果蔬變質(zhì)、腐爛的主要原因，另外，寄生蟲也有一定概率影響果蔬品質(zhì)和保鮮期。研究表明，蔬菜所感染微生物多為霉菌、細(xì)菌，這是因?yàn)槭卟私M織的酸濃度偏低，極易被土壤中的黃疸孢菌、歐文氏菌還有假單胞菌所侵染。各類蔬菜所含細(xì)菌菌落類型往往存在明顯區(qū)別，番茄常見微生物包括假單胞菌、黃桿菌，而葉菜微生物以歐文氏菌、假單胞菌為主。

外界溫度給微生物所產(chǎn)生的影響極為顯著，低溫環(huán)境下，多數(shù)微生物均會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)速度放緩的情況，但以李斯特氏菌、大腸桿菌為代表的一部分微生物，仍然能夠做到大量繁殖，其中，最應(yīng)當(dāng)引起重視的微生物，即為李斯特氏菌。該微生物可經(jīng)由眼結(jié)膜、消化道或呼吸道進(jìn)行傳播，感染者有較大概率患腦膜炎，若不及時(shí)治療，將給人體器官造成不可逆的影響，甚至導(dǎo)致感染者死亡。

水果的酸濃度相對(duì)較高，符合真菌生長(zhǎng)要求。受生理環(huán)境影響，不同水果所感染微生物類型同樣有所不同。此外，鮮切水果還有一定概率被李斯特菌和大腸桿菌等致病菌所污染，進(jìn)而使人體健康受到影響。專業(yè)人員指出，鮮切果蔬常見細(xì)菌包括假單胞菌和歐文氏菌，上述細(xì)菌均屬于典型的腐敗菌，一旦外界環(huán)境發(fā)生變化，菌落數(shù)量以及類型就會(huì)受到影響。例如：將果蔬貯藏在5℃以上、濕度較高且氧濃度偏低的環(huán)境下，將加快以李斯特菌為代表的致病菌的生長(zhǎng)速度。食用被致病菌所污染的果蔬后，人體會(huì)被致病菌所產(chǎn)生的毒素所影響，進(jìn)而出現(xiàn)器官衰竭或其他癥狀。

4 .如何對(duì)鮮切果蔬進(jìn)行有效殺菌

4.1 合理選擇殺菌劑

清洗果蔬所用溶劑以水為主，以往工廠多使用氯殺菌劑清洗果蔬，如次氯酸鈉、漂白粉等，該殺菌劑極易與果蔬發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而生成對(duì)人體有害的氯化物。近幾年，有大量氯殺菌劑的替代品問世并得到廣泛運(yùn)用，其中，以下幾種需要引起重視：

4.1.1 臭氧

作為典型的強(qiáng)氧化劑，臭氧符合廣譜殺菌的條件，其殺菌速度能夠達(dá)到氯的500倍左右。臭氧性質(zhì)并不穩(wěn)定，置于空氣環(huán)境下，分解半衰期約為30min-50min，而將其置于水中，對(duì)應(yīng)分解半衰期在16min左右。以往制備和保存該化合物的難度較大，在一定程度上制約了化合物的運(yùn)用。隨著科技的進(jìn)步，通過電暈放電的方式制備臭氧成為可能。研究證實(shí)，臭氧可被用來消滅水中蟲類、細(xì)菌和病毒等微生物，同時(shí)能夠做到無殘留，而對(duì)濃度較低的氣態(tài)氧加以運(yùn)用，則可起到抑制細(xì)菌、霉菌生長(zhǎng)速度的作用。

利用0.3mg/L濃度的臭氧溶液清洗果蔬60s，可將葡萄球菌、大腸桿菌盡數(shù)消滅；利用1.5mg/L濃度的臭氧溶液清洗果蔬60s，可將酵母、黑曲霉盡數(shù)消滅。將水體臭氧濃度調(diào)整到5mg/L-8mg/L間，通常只需180s-600s，便能夠消滅約99.9%的變種芽孢。研究證實(shí)，臭氧不僅能夠消滅果蔬表面既有微生物，還能夠破壞果蔬所產(chǎn)生的乙烯，通過延緩后熟的方式，使果蔬保質(zhì)期得到延長(zhǎng)。需要注意的是，殺菌所用溶液的臭氧濃度過高，將有一定概率給果蔬風(fēng)味和色澤帶來負(fù)面影響。

4.1.2 二氧化氯

該殺菌劑能夠發(fā)揮出氯化及氧化作用，可利用原子氧、新生態(tài)氧和氯酸分子，對(duì)病毒蛋白質(zhì)、微生物所含氨基酸進(jìn)行分解，配合硫化物達(dá)到殺菌、祛除異味的效果。該殺菌劑反應(yīng)后所生成物質(zhì)包括有機(jī)糖、氯化鈉和液態(tài)水等，均屬于典型的無毒物質(zhì)，通常不會(huì)給蛋白性質(zhì)產(chǎn)生影響，真正做到了在保證人體細(xì)胞健康的前提下，將果蔬中的微生物盡數(shù)去除。另外，該殺菌劑的優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)在以下方面：一是不會(huì)散發(fā)出刺激性氣味，二是不會(huì)形成氯化有機(jī)物及其他致癌物。需要注意的是，該殺菌劑的市場(chǎng)價(jià)格偏高，目前尚未得到大范圍推廣。

4.1.3 混合殺菌劑

該殺菌劑強(qiáng)調(diào)以氯化物所具有氯化作用、過氧化物所具有氧化性為依托，對(duì)微生物進(jìn)行消滅。其殺菌效果和二氧化氯基本相同，但市場(chǎng)價(jià)格明顯低于二氧化氯，可大范圍推廣與運(yùn)用。

4.1.4 電解離子水

該殺菌劑強(qiáng)調(diào)利用食鹽水電解所形成電解水進(jìn)行殺菌，這是因?yàn)殡娊馑写罅繗潆x子、活性較強(qiáng)的氧氣和一定量的次氯酸與氯氣，在氧化性方面具有極為突出的表現(xiàn)，同時(shí)電解水的pH值在2.7左右，可快速殺滅多數(shù)細(xì)菌。目前，該殺菌劑已得到大范圍推廣并被用于果蔬清洗與加工，效果十分顯著，應(yīng)引起重視。

4.2 靈活運(yùn)用殺菌技術(shù)

只有將果蔬置于常溫、低溫環(huán)境下，才能保證經(jīng)過殺菌的果蔬仍符合鮮活食品的條件，目前，實(shí)證有效的冷殺菌技術(shù)，主要包括以下幾種：

4.2.1 高壓

該技術(shù)強(qiáng)調(diào)先對(duì)果蔬進(jìn)行包裝，再將其完全浸入液體介質(zhì)，向果蔬施加一定壓力。一般情況下，施加壓力達(dá)到500Mpa-1000MPa時(shí)，微生物的細(xì)胞膜就會(huì)被破壞，同時(shí)還會(huì)減弱酶活性、加快DNA變性的速度，由此達(dá)到滅菌的目的。例如，將土豆色拉置于25℃的環(huán)境下，并向其施加約6×108Pa的壓力，通常在等待20min后，產(chǎn)品原有芽孢菌便會(huì)被盡數(shù)消滅?？紤]到低溫環(huán)境下微生物的耐壓性普遍較弱，此時(shí)，對(duì)基質(zhì)水分所具有活度進(jìn)行提高，可取得較為理想的殺菌效果。另外，高壓殺菌并不會(huì)影響果蔬溫度，將其用于鮮切果蔬殺菌是大勢(shì)所趨。

4.2.2 超聲波

基于2.6kHz超聲波進(jìn)行滅菌能夠發(fā)現(xiàn)，以綠膿桿菌和大腸桿菌為代表的濃度較低的細(xì)菌，普遍對(duì)超聲波具有極高的敏感度，會(huì)被超聲波破壞，鏈球菌和葡萄球菌所受影響有限，白喉病毒素不會(huì)被影響。研究表明，該技術(shù)具有不會(huì)損害食品、殺菌速度快和不會(huì)給人體造成負(fù)面影響等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在滅菌不徹底的問題。運(yùn)用過氧化氫+超聲波的方式進(jìn)行殺菌，可使過氧化氫功效得到強(qiáng)化，殺菌所花費(fèi)時(shí)間也將由最初的25min變?yōu)?5min左右。另外，基于臭氧、超聲波對(duì)污水進(jìn)行消毒，同樣能夠取得理想效果。現(xiàn)階段，該技術(shù)主要被用來清洗果蔬，一方面，洗滌液將在超聲波的影響下快速形成氧泡，消泡過程中會(huì)產(chǎn)生一定的水壓，使果蔬清洗更加徹底；另一方面，超聲波能夠加快洗滌劑乳化的速度，在去除果蔬表面污漬的同時(shí)，將果蔬受到機(jī)械損傷的概率降至最低。

4.2.3 電子束

該技術(shù)的殺菌原理如下：運(yùn)用電子射線反復(fù)照射果蔬表面，使果蔬內(nèi)微生物出現(xiàn)物化反應(yīng)，通過抑制生長(zhǎng)速度、破壞新陳代謝的方式，殺滅微生物，從而延長(zhǎng)果蔬保質(zhì)期。研究表明，用0.4kGy的劑量反復(fù)照射果蔬，可徹底殺死假單胞菌。與此同時(shí)，果蔬后熟速度過快的問題也能夠解決，而用0.5kGy劑量照射果蔬，能夠起到延緩果蔬成熟的效果。在所發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌中，黃桿菌、假單胞菌對(duì)電子束的敏感度相對(duì)較高，霉菌及酵母的抗性相對(duì)較強(qiáng)。在鮮切柿子椒、胡蘿卜等果蔬中接入提前培育的李斯特菌，用1kGy的劑量照射接入李斯特菌的果蔬，隨后，將果蔬轉(zhuǎn)移到15℃的環(huán)境下進(jìn)行保存。結(jié)果表明，李斯特菌總數(shù)、整體活性均有較為明顯的降低。需要注意的是，運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行殺菌時(shí)，應(yīng)保證輻照計(jì)量不超過10kGy，以免給果蔬造成毒理危害，導(dǎo)致果蔬出現(xiàn)微生物或是營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面的問題。

4.2.4 紫外線

眾所周知，紫外線具有極強(qiáng)的殺菌能力，可快速殺滅病毒、細(xì)菌和酵母等常見微生物。研究證實(shí)，用68000uw·s/cm2劑量的紫外線不間斷照射果蔬，通常只需10min左右，便可殺滅99.9%的芽孢。目前，世界各國(guó)均已掌握用紫外線對(duì)水、空氣進(jìn)行滅菌的方法，但要了解一點(diǎn)，即：紫外線并不具備良好的穿透能力，其滅菌效果極易被照射強(qiáng)度、障礙物還有外界溫度所影響，如果在溫度未達(dá)到16℃、濕度在70%以上的環(huán)境下進(jìn)行殺菌，該技術(shù)所能取得效果將十分有限。

4.2.5 脈沖電磁場(chǎng)

（1）脈沖電場(chǎng)

現(xiàn)階段，該技術(shù)的工作原理尚不明確，多數(shù)專家都認(rèn)為，正常情況下，細(xì)胞膜外側(cè)和內(nèi)側(cè)電位之間均存在明顯電位差，將微生物置于電場(chǎng)環(huán)境中，將使電位差有所加大，細(xì)胞膜所具有通透性隨之增強(qiáng)。待電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界點(diǎn)，細(xì)胞膜表面將出現(xiàn)大量小孔，其整體強(qiáng)度也會(huì)隨著通透性的增強(qiáng)而降低。而脈沖電場(chǎng)的特點(diǎn)決定其所施加電壓將在短時(shí)間內(nèi)快速波動(dòng)，導(dǎo)致細(xì)胞膜形成明顯的振蕩效應(yīng)?？紤]到該技術(shù)無需提前加熱，并且殺菌速度快，現(xiàn)已被廣泛用于果蔬殺菌?？梢灶A(yù)見的是，未來該技術(shù)將擁有更加廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)，對(duì)其進(jìn)行深入研究很有必要。

（2）脈沖磁場(chǎng)

該技術(shù)與脈沖電場(chǎng)大致相同。研究表明，將果蔬置于脈沖磁場(chǎng)中，只需等待1μs的時(shí)間，便能將微生物總量降低2個(gè)數(shù)量級(jí)左右。除特殊情況外，經(jīng)過510次左右脈沖處理的果蔬，其品質(zhì)就能夠達(dá)到行業(yè)要求。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與脈沖電場(chǎng)基本一致，均為不需要預(yù)熱、殺菌速度快。

結(jié)束語

通過上文的分析可知，作為時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，鮮切果蔬所面臨問題主要是微生物污染，若不盡快解決該問題，不僅會(huì)使該類食品喪失市場(chǎng)，還會(huì)給消費(fèi)者安全造成威脅。在此背景下，本文提出了以下三點(diǎn)建議，一是從全局視角出發(fā)，阻斷微生物浸染果蔬的途徑；二是落實(shí)HACCP標(biāo)準(zhǔn)，要求加工企業(yè)引入先進(jìn)技術(shù)，通過科學(xué)切分的方式，將果蔬被污染的概率降至最低；三是靈活運(yùn)用現(xiàn)有殺菌劑、殺菌技術(shù)，對(duì)果蔬常見微生物進(jìn)行消除，確保經(jīng)過殺菌處理的鮮切果蔬，其品質(zhì)能夠達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。