氧化性杀菌剂对鲜切马蹄护色和杀菌效果的研究

王婷，付丽嫚，董琳玲，明紫雯，李慧，李洁（华中农业大学食品科学技术学院，武汉，430070）

氧化性杀菌剂对鲜切马蹄护色和杀菌效果的研究

王婷，付丽嫚，董琳玲，明紫雯，李慧，李洁
（华中农业大学食品科学技术学院，武汉，430070）

采用不同浓度和pH值的NaClO和ClO2对鲜切马蹄进行处理，通过测定色泽和细菌总数来评价处理效果。研究结果表明，ClO2对鲜切马蹄的护色效果好于NaClO；不同浓度和pH值的ClO2对马蹄的处理效果也不一样，浓度为35 mg/kg、pH值6.0条件下整体作用效果较好；NaClO浓度为100 mg/kg、pH值6.0对马蹄的整体作用效果较好。

鲜切马蹄；ClO2；NaClO；护色；杀菌

马蹄，学名荸荠，盛产于我国。马蹄皮薄肉嫩、水分充足、爽脆可口，既可作蔬菜也可作水果，营养丰富，含有蛋白质、维生素C、胡萝卜素及钙、磷、铁、镁、锌、硒等元素；马蹄药用价值大，具有清热润肺、生津消滞、舒肝明目、利气通化的作用。但马蹄生长在泥土中，外皮上会吸附姜片虫的囊蚴以及有害的生物排泄物，去皮食用更健康；与此同时，随着生活节奏的加快，鲜切果蔬越来越受人们喜爱，去皮后的马蹄食用方便，因此鲜切马蹄具有巨大的市场发展前景。然而市场上鲜切马蹄并不多，主要因其去皮麻烦且去皮后易褐变。

酶促褐变和微生物控制是鲜切果蔬生产必须解决的两大问题。目前果蔬行业广泛使用抗坏血酸钙等还原性物质作为抗褐变剂，以保证产品质量和货架期，但适合的杀菌剂如氯水、臭氧等氧化性均很强，与还原性物质不宜同时使用。寻找一种能与还原性抗褐变剂相容的杀菌剂或能同时抗菌和抗褐变的物质成为当务之急。国内外研究表明，二氧化氯（Chlorine dioxide，CD）具有控制微生物和抗褐变双重功效，是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂最理想的替代品，在发达国家已得到广泛的应用，世界卫生组织（WHO）和世界粮食组织（FAO）也已将二氧化氯列为A1级安全高效消毒剂。近年来，我国也开始重视二氧化氯产品的推广和应用，于2006年6月1日颁布了稳定性二氧化氯溶液国家标准（GB/T 20783-2006），规定二氧化氯溶液可用于生活饮用水、食品加工等领域的杀菌、灭藻、消毒及保鲜。因此，研究其对鲜切马蹄的抑菌和抗褐变作用，对于提高鲜切马蹄的产品质量和安全具有重要意义。次氯酸钠（Sodium chlorite，SC）是我国鲜切果蔬工业化生产中应用最为广泛的一种含氯消毒剂，也有报道称其具有抗褐变效果[9]。本试验比较了ClO2和NaClO两种氧化型杀菌剂对鲜切马蹄的护色、杀菌效果，为鲜切马蹄加工中的护色和杀菌提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

马蹄，采购于菜市场，同一批次，大小均匀，无损伤，新鲜优质；聚乙烯（PE）保鲜膜、托盘。

1.2 试验试剂

次氯酸钠，二氧化氯（分析纯），碳酸钠（分析纯），氯化钠（分析纯），营养琼脂培养基。

1.3 试验仪器

冰箱，BCD-228W135V型，青岛海尔股份有限公司出品；立式压力蒸汽灭菌器，BXM-30R型，上海博迅实业有限公司医疗设备厂生产；洁净工作台，SW-CJ-1FD型，苏净集团苏州安泰空气技术有限公司生产；隔水式恒温培养箱，DH4C00B型，上海索譜仪器有限公司生产。

1.4 试验方法

①试验材料预处理 将鲜切马蹄分别 用 浓 度 为 0，75，100，125，150，175，200 mg/L和pH值分别 5.0，5.5，6.0，6.5，7.0的NaClO溶液浸泡2 min，或用浓度为0，30，35，40，45，50 mg/L、pH值分别为5.5，6.0，6.5的ClO2溶液浸泡1 min，沥干明水，用托盘分装，每盘3个，再用保鲜膜密封，在4℃下冷藏。

②鲜切马蹄色泽评分标准 1～2分，表面黄褐色，无光泽；3～4分，表面深黄色，无光泽；5～6分，表面淡黄色，基本无光泽；7～8分，表面较白，棱角微黄；9～10分，表面白，有光泽。

③当pH值为6.0时不同浓度ClO2的杀菌效果 分别取用pH值为6.0、不同浓度的ClO2溶液处理后的样品5 g，研磨成匀浆，再加入45 mL灭菌生理盐水制成1∶10的均匀稀释液。用1 mL灭菌吸管分别吸取上述溶液1 mL于平皿中，将晾至46℃的营养琼脂培养基注入约15 mL，并转动平皿，混合均匀，置于37℃恒温箱中培养，一定时间后，取出测定细菌菌落数。

2 结果与分析

2.1 不同pH值、不同浓度的NaClO对鲜切马蹄色泽的影响

①不考虑交互作用，双因素分析时间与浓度对褐变度的影响 由表1可知，a.对于时间，＜0.05，表明时间不同引起褐变度有显著性差异；b.对于浓度，＜0.05，表明浓度不同引起褐变度也有显著性差异。

②不考虑交互作用，双因素分析时间与pH值对褐变度的影响 a.对于时间，＜0.05，表明时间不同引起褐变度有显著性差异；b.对于pH值，＜0.05，表明pH值不同引起褐变度有显著性差异（表1）。

表1 不同pH值、不同浓度NaClO溶液处理后鲜切马蹄的评分

③考虑交互作用，双因素分析浓度与pH值对褐变度的影响 经方差分析结果表明，a.第1天，pH值不同时，褐变度无显著性差异；浓度不同时，褐变度也无显著性差异；b.第3天，pH值不同时，褐变度无显著性差异；浓度不同时，褐变度也无显著性差异；c.第5天，pH值不同时，褐变度无显著性差异；浓度不同引起褐变度有显著性差异；d.第7天，pH值不同时，褐变度无显著性差异，浓度不同时，褐变度无显著性差异；e.第9天，pH值不同引起褐变度有显著性差异，浓度不同引起褐变度有显著性差异；f.第12天，pH值不同引起褐变度有显著性差异，浓度不同引起褐变度有显著性差异（表1）。

综合分析表明，前7 d，pH值对褐变度的影响不明显；前3 d，浓度对褐变度的影响不明显；第9～12天，pH值和浓度对褐变度的影响都较为明显；NaClO溶液对鲜切马蹄护色效果不太理想。

2.2 不同pH值、不同浓度的ClO2对鲜切马蹄色泽的影响

根据相关文献可判定ClO2溶液处理的最佳pH范围为5.5～6.5。

①不考虑交互作用，双因素分析天数与浓度对褐变度的影响 由表2可知，a.对于时间，＜0.05，表明时间不同引起褐变度有显著性差异；b.对于浓度，＜0.05，表明浓度不同引起褐变度有显著性差异。

②不考虑交互作用，双因素分析天数与pH值对褐变度的影响 a.对于时间，＜0.05，表明时间不同引起褐变度有显著性差异；b.对于pH值，＜0.05，表明pH值不同引起褐变度有显著性差异。

③考虑交互作用，双因素分析浓度与pH值对褐变度的影响 经方差分析表明，a.第1天，pH值不同引起褐变度有显著性差异，浓度不同引起褐变度有显著性差异；b.第3天，pH不同引起褐变度有显著性差异，浓度不同引起褐变度无显著性差异；c.第5天，pH值不同时，褐变度无显著性差异，浓度不同时，褐变度无显著性差异；d.第7天，pH不同引起褐变度有显著性差异，浓度不同引起褐变度有显著性差异；e.第9天，pH值不同引起褐变度有显著性差异，浓度不同引起褐变度有显著性差异；f.第12天，pH值不同引起褐变度有显著性差异，浓度不同引起褐变度有显著性差异。

综合分析表明，pH值、ClO2浓度对马蹄褐变度的影响不明显；当pH值为6.0时，ClO2溶液护色效果最好；前5 d，鲜切马蹄的褐变控制得较好；ClO2溶液对鲜切马蹄护色效果较为理想。

2.3 pH值为6.0时，ClO2溶液对马蹄的护色效果

由于ClO2溶液的护色效果比NaClO溶液好，且当pH值为6.0时，ClO2溶液的护色效果最好，所以选pH值为6.0时的不同浓度的ClO2溶液，比较其杀菌效果。

根据试验结果来看，pH值为6.0时，在本试验范围内，ClO2溶液的浓度越高，杀菌效果越好，但杀菌增加速度减慢。从综合色泽和杀菌两方面总体考虑，ClO2溶液的最适浓度为35 mg/L（表3）。

3 讨论与结论

不同的抑制剂对鲜切马蹄的处理效果不同，而且不同的pH值和浓度对抑制剂的作用效果也有较大的影响。综合分析，ClO2对马蹄的作用效果比NaClO好。对于ClO2，从马蹄色泽、杀菌效果综合考虑，浓度为35 mg/L、pH值6.0条件下作用效果最好；对于NaClO，从色泽效果考虑，浓度为100 mg/L、pH值为6.0时作用效果最好。

NaClO能发生氯的替代反应，产生致癌、致畸变的有机氯代产物。本试验结果表明，ClO2对鲜切马蹄的护色效果好于NaClO。无论从护色效果还是食品安全角度考虑，ClO2都是鲜切马蹄护色更具潜力的选择。

试验中发现马蹄在褐变前首先发生黄变，这一结果有可能是因为花黄素由白色变为黄色引起的，也有可能是因为微生物引起的，潘永贵等的试验结果表明，从鲜切马蹄黄化组织中分离出的链球菌属和葡萄菌属对鲜切马蹄黄变有较大的影响。后期将根据引起黄变的可能原因对鲜切马蹄的保鲜进行进一步研究。

表3 pH值6.0条件下不同浓度ClO2处理的鲜切马蹄菌落数

[1]刘静波.食品科学与工程专业实验指导[M].北京：化学工业出版社，2010.

[2]庞学龙，张昭其.防褐处理对切分马蹄、马铃薯低温贮藏期间褐变的影响[J].食品科学，2002，23（4）：126-129.

[3]潘永贵，陈维信.鲜切荸荠组织中与褐变相关酶活性研究[J].安徽农业科学，2007，35（31）：9 856-9 857.

[4]潘永贵，石晶莹，陈维信.鲜切荸荠黄化组织中微生物分离鉴定研究[J].西南大学学报：自然科学版，2008，30（3）：66-69.

[5]侯传伟，魏书信，王安建.鲜切荸荠品质保持的研究[J].农产品加工（学刊），2002（9）：13-16.

[6]王莉，吴政文，尹义蕾.酸化次氯酸钠杀菌技术设备在鲜切果蔬生产中的应用[C].北京：中国农学会，2011.

[7]顾宁，胡双启，晋日亚.稳定性二氧化氯在食品杀菌保鲜中的应用[J].山西化工，2007，27（5）：24-27.

[8]付聿成.二氧化氯对果蔬酶促褐变抑制的研究[D].泰安：山东农业大学，2006.

[9]马铃薯保鲜技术 [EB/OL].（2009-07-13）http://www.techfood.com/kndata/1016/0033685.htm.

Effects of Oxidizing Bactericides on Color-protection and Sterilization of Fresh-cut Water Chestnut

WANG Ting,FU Liman,DONG Linling,MING Ziwen,LI Hui,LI Jie

We studied the effects of two oxidizing bactericides NaClO and ClO2with different concentrations and pH values on fresh-cut water chestnut,and evaluated the treating effects by measuring the color of water-chestnut and the total number of bacteria.The results showed that,ClO2had better color protection effect than NaClO for fresh-cut water chestnut.Furthermore,ClO2with different concentrations and pH values had different treating effects,under the condition with the concentration of 35 mg/kg and pH value of 6.0,ClO2had best effect.Nevertheless,under the condition with concentration of 100 mg/kg and pH value of 6.0,NaClO had best effect.

Fresh-cut water chestnut;ClO2;NaClO;Color protection;Sterilization

TS201.2

：A

：1001-3547（2014）04-0074-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.04.025

华中农业大学大学生科技创新基金（SRF）王婷（1992-），女，本科，研究方向为食品科学与工程，

电话：13163272019，E-mail：708914258@qq.com

李洁（1976-），女，通信作者，副教授，硕导，研究方向为农产品贮藏加工质量与安全，电话：18071090408，

E-mail：lijie1976@mail.hzau.edu.cn

2013-11-08