次氯酸水在殺菌及果蔬保鮮上的應用

莊建軍 林松泉 張聲虔 莊若飛

（1廈門海強生科技有限公司，福建廈門 361023；2廈門惠盈動物科技有限公司，福建廈門 361023）

次氯酸水是以次氯酸為主要成分，pH值穩(wěn)定在5.5～6.5，具有殺菌能力強、范圍廣、無殘留、無污染、對人體無害、對金屬腐蝕性弱等優(yōu)點[1-2]。其殺菌機理是依靠次氯酸的氧化作用[3]，次氯酸分子能滲入細菌及其他微生物細胞內(nèi)部，分解、破壞微生物的氨基酸、酶系統(tǒng)，進而控制微生物蛋白質(zhì)的合成，終止微生物的代謝機能。目前，國內(nèi)外對于次氯酸水的應用研究主要集中于環(huán)境除臭、醫(yī)療機構(gòu)、食品工廠和看護設(shè)施中，且都具有廣闊的發(fā)展前景[4]。

生菜為菊科萵苣屬，是綠葉菜類蔬菜，主要以葉片食用[5]。生菜具有營養(yǎng)豐富、熱量低等優(yōu)點[6]，但采收后易失去水分及產(chǎn)生一系列生理反應，如酶促反應及微生物繁殖都將造成萎蔫、褐變，影響色澤、口感。同時生菜極富脆性，在收獲、運輸及儲藏過程中，極易損傷，造成品質(zhì)下降[7]。生菜葉面附著許多加速蔬菜鮮度下降、品質(zhì)劣變的微生物，有些病原菌生長繁殖會直接影響生鮮蔬菜的食用安全性，危害人體健康。化肥的使用導致蔬菜中往往殘留較多的亞硝酸鹽和硝酸鹽，其中硝酸鹽在植物本身硝酸鹽還原酶或微生物的作用下可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}[8-9]，攝入過多的亞硝酸鹽會引起中毒。為保持蔬菜的鮮度及安全性，通常進行殺菌處理降低其微生物數(shù)量。生菜銷量較大，研究不同保鮮處理條件下生菜中亞硝酸鹽的含量變化具有重要意義。

關(guān)于次氯酸電解水應用于果蔬的殺菌保鮮，國內(nèi)外也有研究報道。Maribel Abadias等[12]對微酸性電解水在蔬菜殺菌中的應用進行研究，結(jié)果表明微酸性電解水能有效抑制和殺滅鮮切果蔬表面的病原微生物。武 龍等[13]用酸性電解水來處理葡萄，明顯降低了葡萄表面微生物總數(shù)，降低了腐爛率，提高了食用安全性。李華貞等[14]用酸性電解水處理果蔬，使果蔬表面微生物數(shù)量下降，營養(yǎng)成分含量基本保持不變，亞硝酸鹽的積累受到抑制，食用品質(zhì)和食用安全性提高。

本文以日常消費較多的生菜、桃子作為研究對象，采用50 mg/L次氯酸水對其進行不同的處理，其中自來水和次氯酸鈉處理作為對照，了解次氯酸水對生菜、桃子的殺菌和貯藏保鮮效果，旨在促進次氯酸水在果蔬殺菌保鮮上的應用、擴大次氯酸水使用范圍，也為新鮮果蔬的貯藏保鮮和提高食用安全性提供一種有效的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗材料。生菜購于廈門集美灌口附近菜市場；桃子購于廈門集美灌口水果批發(fā)市場；不同濃度次氯酸水；次氯酸鈉（50 mg/L）；自來水為實驗室自來水。

1.1.2 抑菌試驗指示菌株?？莶菅挎邨U菌GDMCC 1.372（Bacillussubtilis）、大腸桿菌 CMCC44102（Escherichia coli）、金黃色葡萄球菌 CMCC26003（Staphylococcus aureus）、乙型副傷寒沙門氏菌CMCC50094（Salmonellaparatyphi-B），購自廣東省微生物菌種保藏中心；釀酒酵母 CICC1001（Saccharomycescerevisiae）、白色念珠菌 CICC1965（Candida albicans）、痢疾志賀氏菌 CICC23829（Shigella dysenteriae）、副溶血性弧菌 CICC21617（V.Parahemolyticus）、銅綠假單胞菌CICC 10351（Pseudomonas aeruginosa）、嗜水氣單胞菌CICC10500（Aeromonas hydrophila），購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。

1.1.3 儀器設(shè)備。次氯酸水電解水發(fā)生器（KEL-230臺灣制）、無菌操作臺、恒溫培養(yǎng)箱等。

1.2 試驗方法

1.2.1 次氯酸水在不同時間的殺菌效果。用接種環(huán)取些許活化后的菌泥于無菌生理鹽水中，混勻制成約108CFU/mL菌懸液，備用。吸取0.1 mL菌懸液到100 mL無菌生理鹽水中，混勻，進行稀釋涂布檢測活菌數(shù)，作為對照組。再吸取0.1 mL菌懸液到100 mL弱酸性次氯酸水（100 mg/L）中混勻，設(shè)置處理時間0.5～10.0 min，吸取0.1 mL涂布檢測活菌。

1.2.2 不同濃度的次氯酸水殺菌效果試驗。將次氯酸水采用純凈水稀釋至 0.5、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0、80.0 mg/L，再分別處理病原菌不同時間，最長處理時間5 h，后吸取0.1 mL涂布檢測活菌。其中將不同濃度的次氯酸水替換成無菌生理鹽水作為對照組。

1.2.3 生菜殺菌及貯藏保鮮處理。將購得的新鮮生菜在4℃預冷16 h，挑選成熟度適中、顏色、大小一致的生菜。用自來水洗去原料上的污泥和其他污物，在潔凈的有孔塑料筐中瀝干水分。分別以自來水、次氯酸水（50 mg/L）、次氯酸鈉溶液浸泡5 min，沒過生菜即可，以自來水清洗作為對照組，以次氯酸水、次氯酸鈉溶液清洗作為試驗組。處理過程中不斷攪拌處理液，使生菜與其充分接觸，將清洗殺菌處理后的生菜置于無菌臺里，晾干水分。依據(jù)《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》（GB 47892—2010），測定殺菌效果；依據(jù)《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》（GB5009.33—2016），測定生菜中亞硝酸鹽含量。同時，將樣品放入聚乙烯保鮮袋中，密封，置于4℃低溫下貯藏。每3 d對微生物總數(shù)、亞硝酸鹽含量進行測定，并觀察葉子顏色外觀變化。

進入冬季后，何王廟水位下降，不少外出務工人員陸續(xù)返鄉(xiāng)，打起了魚的主意，想重操捕魚舊業(yè)，過上一個“肥年”。

1.2.4 桃子殺菌及貯藏保鮮處理。挑選成熟度一致（約八成熟）、色澤、大小均勻一致，無機械傷和病蟲害的新鮮桃子，用自來水、次氯酸水（50 mg/L）與次氯酸鈉溶液處理，其中次氯酸水對桃子進行不同的處理，包括普通噴灑處理、振蕩浸泡處理。普通噴灑用液量為250 mL，時間為5 min。浸泡處理組使液面沒過桃子，振蕩浸泡時間為5 min，其中以未清洗處理的桃子果實作為對照組，以自來水、次氯酸水、次氯酸鈉溶液清洗作為試驗組。處理結(jié)束后晾干桃表面水分，裝入自封袋中，密封。每組處理3個平行，每個平行5個桃子；將處理好的桃子放入25℃恒溫室中貯藏。每隔4 d測定微生物總量、褐變指數(shù)與腐爛率等各項指標。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每組處理3個平行，取均值，采用SPSS和Origin數(shù)據(jù)處理軟件進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 次氯酸水作用不同時間的殺菌效果

由表1可知，100 mg/L次氯酸水能在30 s內(nèi)有效殺滅大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、痢疾志賀氏菌等，但對釀酒酵母菌、白色念珠菌及枯草芽孢桿菌的殺滅效果較差。殺滅釀酒酵母菌、白色念珠菌需延長至1 min，枯草芽孢桿菌需延長至5 min才能達到相同效果。推測原因是釀酒酵母菌、白色念珠菌為真菌，其細胞壁、細胞核、細胞器等結(jié)構(gòu)與細菌明顯不同，在次氯酸水的耐受性上表現(xiàn)不同，而枯草芽孢桿菌可產(chǎn)生具有強抗逆性的芽孢結(jié)構(gòu)，故對次氯酸水也具有一定的耐受能力。

表1 次氯酸水作用不同時間的殺菌效果

2.2 不同濃度的次氯酸水殺菌效果

由表2可知，不同濃度的次氯酸水對不同病原菌的殺滅效果不同，隨著次氯酸水濃度的降低，其有效殺菌效果減弱，要達到相同的殺菌效果需延長殺滅處理時間。以相同次氯酸水濃度處理病原菌，其對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、副溶血性弧菌、銅綠假單胞菌等的殺滅效果較好，對枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、白色念珠菌的殺滅效果較差。

表2 不同濃度次氯酸水對病原菌殺滅試驗結(jié)果

2.3 次氯酸水處理對生菜殺菌及貯藏保鮮研究

在4℃低溫下密封貯藏9 d后，與處理前生菜（圖1）相比自來水處理組生菜葉在破損部位出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，其他處理組褐變明顯較少。同時3組葉片出現(xiàn)萎蔫，但未出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，如圖2所示。

圖1 處理前生菜

圖2 冷藏9 d后的生菜

由表3可知，不同溶液浸泡清洗生菜5 min的除菌效果表現(xiàn)為次氯酸水＞次氯酸鈉＞自來水。次氯酸水優(yōu)于次氯酸鈉，是因為次氯酸鈉溶液中的有效氯成分主要是ClO-，次氯酸水的有效氯成分以HClO為主，HClO有較強的氧化性及穿透細胞膜的能力，能更有效地破壞微生物的細胞結(jié)構(gòu)、殺滅微生物。自來水處理組除菌效果最差，這是因為自來水中有效氯含量極低，浸泡清洗只能去除一小部分微生物，處理結(jié)果與次氯酸水相比存在顯著性差異（P＜0.05）。

表3 不同處理對存貯期間生菜品質(zhì)影響

在貯藏期間，因為生菜表面微生物數(shù)量在初始時就存在差別，所以在相同貯藏天數(shù)時，與自來水組相比，次氯酸鈉處理組與次氯酸水處理組表面微生物數(shù)量均較低，次氯酸鈉處理組雖略好于自來水處理組，但微生物數(shù)量仍略高于次氯酸水處理組。

從表3可以看出，在低溫情況下，3個處理組的亞硝酸鹽含量變化幅度小。在冷藏9 d時，自來水組亞硝酸鹽含量增加0.51 mg/kg，次氯酸水組亞硝酸鹽含量增加0.15 mg/kg，次氯酸鈉組亞硝酸鹽含量增加0.17 mg/kg。次氯酸水組與次氯酸鈉組能有效抑制生菜在貯藏過程中亞硝酸鹽的積累，且2組效果差異不顯著（P＞0.05），這可能是因為在生菜消毒處理時，已經(jīng)殺滅了大量微生物，降低了保藏初始時的微生物含量，從而抑制了硝酸鹽向亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)變，有利于生菜品質(zhì)保持和食用安全性。

2.4 次氯酸水對桃子表面殺菌及保鮮效果研究

在室溫（25℃）密封放置8 d后，與處理前桃子（圖3）相比，對照組、自來水組與次氯酸水噴霧組出現(xiàn)不同程度的褐變與腐爛。其中以對照組與自來水組最為嚴重，可以明顯看到發(fā)霉、腐爛。次氯酸水噴霧組桃子出現(xiàn)大面積褐變，果柄處出現(xiàn)發(fā)霉，果柄脫落。次氯酸鈉組與次氯酸水振蕩浸泡組桃子顏色依舊鮮紅，但果皮出現(xiàn)些許脫水現(xiàn)象，如圖4所示。

圖3 處理前桃子

圖4 室溫貯藏8 d后桃子

從表4可以看出，與對照組相比，除了自來水組外，其他處理組能有效降低桃子表面微生物總數(shù)。其中不同處理方式對桃子表面的殺菌效果不同，次氯酸水振蕩浸泡處理優(yōu)于次氯酸鈉振蕩浸泡處理、次氯酸水噴霧處理。同是次氯酸水，但處理方式不同，殺菌效果不同。振蕩浸泡處理明顯優(yōu)于噴霧處理，存在顯著差異（P＜0.05）。原因可能是桃子表皮的茸毛導致，如果采用普通噴灑的處理方式，次氯酸水會被茸毛阻隔，不能與桃子表皮充分接觸，茸毛下的微生物無法接觸次氯酸水，導致殺菌效果不好；而振蕩浸泡處理方式可以將桃子表皮的大部分茸毛洗去，讓次氯酸水與桃子表面的微生物充分接觸，達到顯著的殺菌效果。

表4 不同處理對桃子的殺菌效果及存貯期間微生物量 單位：（CFU·g-1）

不同浸泡處理對桃子的保鮮效果見表5。對照組與自來水組在室溫貯藏4 d后進行活菌檢測，主要是以桿菌、霉菌與酵母菌為主，貯藏8 d后進行活菌檢測，主要是以酵母菌與桿菌為主。次氯酸水組與次氯酸鈉組前期主要是以酵母菌與霉菌為主，到了后期以酵母菌為主?？赡芤驗椴捎妹芊馓幚恚咕L受到抑制；在貯藏8 d后，次氯酸水振蕩浸泡處理組檢測活菌數(shù)在全部處理組中最低，次氯酸鈉振蕩浸泡組次之。

表5 不同浸泡處理對桃子的保鮮效果

3 結(jié)論與討論

3.1 次氯酸水殺菌效果

在100 mg/L次氯酸水殺菌試驗中，在1 min內(nèi)能夠有效殺滅大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、痢疾志賀氏菌、釀酒酵母菌、白色念珠菌等，但是對枯草芽孢桿菌的殺滅效果比較差，需5 min才能達到相同的殺滅效果。隨著次氯酸水濃度的降低，其有效殺菌效果減弱，要達到相同的殺菌效果則需延長殺滅處理時間。美國食品藥品監(jiān)督管理局在FCN 1 811條款中規(guī)定次氯酸水在食品上使用的最大濃度60 mg/L時可作為免洗消毒劑，而本研究中50 mg/L次氯酸水在2 min內(nèi)就能殺滅多種非芽孢桿菌類細菌及酵母菌。

3.2 次氯酸水處理對生菜的殺菌及貯藏保鮮效果研究

在生菜冷藏保鮮前處理中，使用50 mg/L次氯酸水與次氯酸鈉消毒劑對生菜進行清洗消毒，效果明顯優(yōu)于自來水，且能有效抑制冷藏過程中亞硝酸鹽的產(chǎn)生。次氯酸水的殺菌與抑制亞硝酸鹽產(chǎn)生的效果較優(yōu)于相同濃度的次氯酸鈉溶液，但兩者差異不明顯。

在對生菜進行清洗處理時，應小心清洗，避免生菜葉出現(xiàn)折斷、破損等，完好的生菜在冷藏過程中可以減少微生物入侵。此外，蔬菜在消毒處理中VC被氯氧化，可以避免冷藏過程出現(xiàn)褐變情況，影響蔬菜外觀及品質(zhì)。

3.3 次氯酸水對桃子表面的殺菌及保鮮效果研究

在桃子貯藏前處理中，與對照組相比，用次氯酸水與次氯酸鈉消毒劑來清洗，可以明顯減少桃子表面微生物總數(shù)，其中以次氯酸水振蕩浸泡清洗除菌效果最佳。因此，在對桃子進行消毒清洗時，應盡可能把表皮茸毛清洗掉，在貯藏中可延長保質(zhì)期。采用相同濃度的次氯酸鈉與次氯酸水分別進行除菌處理，次氯酸鈉振蕩浸泡處理保鮮效果優(yōu)于次氯酸水噴霧處理。

在25℃條件下，密封貯藏8 d后，次氯酸水振蕩浸泡處理與次氯酸鈉振蕩浸泡處理明顯可以看出具有降低腐爛率和褐變指數(shù)、延長保鮮期的作用，且兩者對桃子的保鮮效果相差不明顯。