二氧化碳对主要油料的灭菌效果探讨

潘润天+周巾英+祝水兰等

摘要：以花生、油菜与葵花子为研究对象，分析了不同二氧化碳与空气的配比对主要油料的灭菌效果。结果表明在室温条件下，二氧化碳对花生仁和油菜子的灭菌效率随浓度增加而提高，而对花生果和葵花子的灭菌效果随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对花生仁和油菜子的灭菌效果最佳；当二氧化碳所占比例为50%时对花生果和葵花子的灭菌效果最佳。

关键词：花生；油菜；葵花子；二氧化碳；灭菌

中图分类号：S565；TS205 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）18-4393-02

目前运用于食品与农产品中的杀菌技术主要是加热杀菌技术，它能杀灭食品与农产品中的致病菌、腐败菌，具有较好的杀菌效果，达到食品安全要求，但是由于食品受热常会发生物理或化学变化，造成其组织结构或营养价值的改变等不良影响，也会影响食品的色泽、风味等，严重影响了食品与农产品的质量。随着人们生活水平的提高，人们对食品与农产品的营养价值、感官品质、新鲜程度等要求越来越高，对食品与农产品的货架期也要求越长，人们对食品与农产品的贮藏技术也提出了更高的要求，因此，对农产品和环境都无不良影响的绿色贮藏技术将成为我国农产品贮藏的主要发展方向。二氧化碳具有化学惰性、无腐蚀性、高挥发性等独特的理化性质及经济性，导致其在各行业得到广泛的应用，且二氧化碳作为一种天然抗微生物剂，用于抑制微生物已有多年的历史[1，2]，它可抑制细菌的生长，对细菌的迟滞期、指数生长期和稳定期都有影响。据试验报道[3，4]，低浓度CO2短时间对生物有麻醉作用、高浓度CO2长时间对生物则有窒息作用。因此，二氧化碳作为新的非热杀菌形式，具有成本低廉、安全无毒、杀菌灭酶效果好、有效保持食品原有品质等特点在食品行业得到广泛地应用[5，6]。本试验研究了二氧化碳与空气的不同配比对花生、油菜和葵花子在贮藏过程中的灭菌情况，以期得到国内主要油料作物灭菌效果最好的最佳二氧化碳与空气配比。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

花生：赣花7号，江西省农业科学院农产品加工所提供；油菜子：江西省农业科学院作物所提供；葵花子：购于南昌市农贸大市场；高纯二氧化碳：南昌江竹实业有限公司提供。

外抽式真空包装机（东莞市红州机电科技有限公司）；QHZ-5型气体混合设备（上海青葩食品机械设备有限公司）；800H-30型静音空气压缩机（台州市路桥优力亚电机厂）；真空包装袋（南昌洪城大市场）。

1.2 试验方法

先在气体混合设备上配好所需要的二氧化碳与空气的配比以待用。在真空包装袋中装入一定量的物料，然后在外抽式真空包装机上进行抽真空并充气，最后扎好口袋，放置室温贮藏保存，同时观察并测定其灭菌效果。

霉菌测定方法是按照国标GB4789.15-2010[7]中的方法步骤进行。

2 结果与分析

2.1 二氧化碳与空气配比对花生果与花生仁的影响

霉菌是能够形成疏松的绒毛状的真菌，细胞通常呈圆形、卵圆形或杆状等。霉菌广泛分布于自然界并可作为食品中正常菌相的一部分，它们能在一定条件下转换成某些不利于真菌的物质，而促进致病细菌的生长；有些霉菌还能够合成有毒代谢产物，即霉菌毒素，这使得食品发生难闻的异味，变色，从而导致食品变质，因此，霉菌可作为评价食品卫生质量的指示菌，并以霉菌计数来确定食品被污染的程度。

油料在贮藏过程中也易产生霉菌，导致油料变质，试验采用二氧化碳与空气的不同配比来贮藏花生果及花生仁，在贮藏4个月（6～10月）后检测其霉菌情况，并对比各个气体配比对花生仁和花生果霉菌的抑制情况（表1）。从表1可以看出，二氧化碳对花生仁的灭菌效率随浓度增加而提高，而对花生果的灭菌效率随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对花生仁的灭菌效果最佳，当二氧化碳所占比例为50%时对花生果的灭菌效果最佳。这一方面是因为当气体为100%二氧化碳时，它能萃取出油料中的微生物上的细胞膜、细胞壁等上的功能性物质，使得微生物细胞受到破坏，使得微生物失去活性，从而起到抑制霉菌生长的作用；另一面，在包装袋内充入二氧化碳，导致包装袋内的氧气降低，从而抑制了霉菌的呼吸作用，即达到抑制霉菌生长的作用。但是当有花生壳时，二氧化碳所占比例为50%达到花生果的最佳灭菌效果，当二氧化碳的浓度再增大，其灭菌效果反而降低，这可能是因为花生果带有壳，其表面产生的霉菌可能跟花生仁产生的霉菌不一样，可能会有厌氧菌产生，所以含有空气对其灭菌效果无影响，但随着二氧化碳浓度的增大，对厌氧菌的产生无抑制作用，所以随着二氧化碳浓度的增大，其灭菌效果反而降低。

2.2 二氧化碳与空气配比对油菜和葵花子的影响

试验采用同样配比的二氧化碳与空气来贮藏油菜和葵花子，在贮藏4个月（6～10月）后检测其霉菌情况，并对比各个气体配比对油菜和葵花子霉菌的抑制情况（表2）。结果表明二氧化碳对油菜子的灭菌效率随浓度增加而提高，而对葵花子的灭菌效率随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对油菜子的灭菌效果最佳，当二氧化碳所占比例为50%时对葵花子的灭菌效果最佳。其原因也可能与花生仁和花生果一样，葵花子带有壳，其表面产生的霉菌可能跟花生仁产生的霉菌一样，可能会有厌氧菌产生，所以含有空气对其灭菌效果无影响，但随着二氧化碳浓度的增大，对厌氧菌的产生无抑制作用，所以随着二氧化碳浓度的增大，其灭菌效果反而降低。

3 结论

100%的二氧化碳对花生仁和油菜子的抑菌效果最好，50%的二氧化碳对花生果和葵花子的抑菌效果最好，且较高浓度的二氧化碳具有一定杀菌效果，但目前对于二氧化碳杀菌的基本机理还尚未完全清晰，可能是酶失活，也有可能是某些机理的协同作用造成的细胞失活，从而导致二氧化碳起到抑菌及杀菌的作用，其具体原因还需进一步的深入研究。

参考文献：

[1] 陈 宇.非加热灭菌技术在食品工业上的应用[J].食品工业科技，2003，24（8）：100-103.

[2] KING A D，NAGEL C W.Growth inhibition of a pseudomonas by carbon dioxide[J]. Journal of Food Science， 1967， 32（5）， 575-579.

[3] 陈静静，孙志高.二氧化碳杀菌技术研究进展[J].粮食与油脂，2008（4）：10-12.

[4] 汪廷魁.浅谈利用二氧化碳灭菌杀虫概况[J].植物保护，1998， 19（2）：30-32.

[5] 崔旭海，李晓东.CO2对乳性质的影响及在乳品杀菌中的研究进展[J].中国乳品工业，2004，32（10）：23-26.

[6] 陆国维.国内外二氧化碳市场和应用前景[J].酿酒科技学报，2004，3（4）：56-58.

[7] GB 4789.15-2010.食品微生物学检验霉菌和酵母计数[S].

摘要：以花生、油菜与葵花子为研究对象，分析了不同二氧化碳与空气的配比对主要油料的灭菌效果。结果表明在室温条件下，二氧化碳对花生仁和油菜子的灭菌效率随浓度增加而提高，而对花生果和葵花子的灭菌效果随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对花生仁和油菜子的灭菌效果最佳；当二氧化碳所占比例为50%时对花生果和葵花子的灭菌效果最佳。

关键词：花生；油菜；葵花子；二氧化碳；灭菌

中图分类号：S565；TS205 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）18-4393-02

目前运用于食品与农产品中的杀菌技术主要是加热杀菌技术，它能杀灭食品与农产品中的致病菌、腐败菌，具有较好的杀菌效果，达到食品安全要求，但是由于食品受热常会发生物理或化学变化，造成其组织结构或营养价值的改变等不良影响，也会影响食品的色泽、风味等，严重影响了食品与农产品的质量。随着人们生活水平的提高，人们对食品与农产品的营养价值、感官品质、新鲜程度等要求越来越高，对食品与农产品的货架期也要求越长，人们对食品与农产品的贮藏技术也提出了更高的要求，因此，对农产品和环境都无不良影响的绿色贮藏技术将成为我国农产品贮藏的主要发展方向。二氧化碳具有化学惰性、无腐蚀性、高挥发性等独特的理化性质及经济性，导致其在各行业得到广泛的应用，且二氧化碳作为一种天然抗微生物剂，用于抑制微生物已有多年的历史[1，2]，它可抑制细菌的生长，对细菌的迟滞期、指数生长期和稳定期都有影响。据试验报道[3，4]，低浓度CO2短时间对生物有麻醉作用、高浓度CO2长时间对生物则有窒息作用。因此，二氧化碳作为新的非热杀菌形式，具有成本低廉、安全无毒、杀菌灭酶效果好、有效保持食品原有品质等特点在食品行业得到广泛地应用[5，6]。本试验研究了二氧化碳与空气的不同配比对花生、油菜和葵花子在贮藏过程中的灭菌情况，以期得到国内主要油料作物灭菌效果最好的最佳二氧化碳与空气配比。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

花生：赣花7号，江西省农业科学院农产品加工所提供；油菜子：江西省农业科学院作物所提供；葵花子：购于南昌市农贸大市场；高纯二氧化碳：南昌江竹实业有限公司提供。

外抽式真空包装机（东莞市红州机电科技有限公司）；QHZ-5型气体混合设备（上海青葩食品机械设备有限公司）；800H-30型静音空气压缩机（台州市路桥优力亚电机厂）；真空包装袋（南昌洪城大市场）。

1.2 试验方法

先在气体混合设备上配好所需要的二氧化碳与空气的配比以待用。在真空包装袋中装入一定量的物料，然后在外抽式真空包装机上进行抽真空并充气，最后扎好口袋，放置室温贮藏保存，同时观察并测定其灭菌效果。

霉菌测定方法是按照国标GB4789.15-2010[7]中的方法步骤进行。

2 结果与分析

2.1 二氧化碳与空气配比对花生果与花生仁的影响

霉菌是能够形成疏松的绒毛状的真菌，细胞通常呈圆形、卵圆形或杆状等。霉菌广泛分布于自然界并可作为食品中正常菌相的一部分，它们能在一定条件下转换成某些不利于真菌的物质，而促进致病细菌的生长；有些霉菌还能够合成有毒代谢产物，即霉菌毒素，这使得食品发生难闻的异味，变色，从而导致食品变质，因此，霉菌可作为评价食品卫生质量的指示菌，并以霉菌计数来确定食品被污染的程度。

油料在贮藏过程中也易产生霉菌，导致油料变质，试验采用二氧化碳与空气的不同配比来贮藏花生果及花生仁，在贮藏4个月（6～10月）后检测其霉菌情况，并对比各个气体配比对花生仁和花生果霉菌的抑制情况（表1）。从表1可以看出，二氧化碳对花生仁的灭菌效率随浓度增加而提高，而对花生果的灭菌效率随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对花生仁的灭菌效果最佳，当二氧化碳所占比例为50%时对花生果的灭菌效果最佳。这一方面是因为当气体为100%二氧化碳时，它能萃取出油料中的微生物上的细胞膜、细胞壁等上的功能性物质，使得微生物细胞受到破坏，使得微生物失去活性，从而起到抑制霉菌生长的作用；另一面，在包装袋内充入二氧化碳，导致包装袋内的氧气降低，从而抑制了霉菌的呼吸作用，即达到抑制霉菌生长的作用。但是当有花生壳时，二氧化碳所占比例为50%达到花生果的最佳灭菌效果，当二氧化碳的浓度再增大，其灭菌效果反而降低，这可能是因为花生果带有壳，其表面产生的霉菌可能跟花生仁产生的霉菌不一样，可能会有厌氧菌产生，所以含有空气对其灭菌效果无影响，但随着二氧化碳浓度的增大，对厌氧菌的产生无抑制作用，所以随着二氧化碳浓度的增大，其灭菌效果反而降低。

2.2 二氧化碳与空气配比对油菜和葵花子的影响

试验采用同样配比的二氧化碳与空气来贮藏油菜和葵花子，在贮藏4个月（6～10月）后检测其霉菌情况，并对比各个气体配比对油菜和葵花子霉菌的抑制情况（表2）。结果表明二氧化碳对油菜子的灭菌效率随浓度增加而提高，而对葵花子的灭菌效率随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对油菜子的灭菌效果最佳，当二氧化碳所占比例为50%时对葵花子的灭菌效果最佳。其原因也可能与花生仁和花生果一样，葵花子带有壳，其表面产生的霉菌可能跟花生仁产生的霉菌一样，可能会有厌氧菌产生，所以含有空气对其灭菌效果无影响，但随着二氧化碳浓度的增大，对厌氧菌的产生无抑制作用，所以随着二氧化碳浓度的增大，其灭菌效果反而降低。

3 结论

100%的二氧化碳对花生仁和油菜子的抑菌效果最好，50%的二氧化碳对花生果和葵花子的抑菌效果最好，且较高浓度的二氧化碳具有一定杀菌效果，但目前对于二氧化碳杀菌的基本机理还尚未完全清晰，可能是酶失活，也有可能是某些机理的协同作用造成的细胞失活，从而导致二氧化碳起到抑菌及杀菌的作用，其具体原因还需进一步的深入研究。

参考文献：

[1] 陈 宇.非加热灭菌技术在食品工业上的应用[J].食品工业科技，2003，24（8）：100-103.

[2] KING A D，NAGEL C W.Growth inhibition of a pseudomonas by carbon dioxide[J]. Journal of Food Science， 1967， 32（5）， 575-579.

[3] 陈静静，孙志高.二氧化碳杀菌技术研究进展[J].粮食与油脂，2008（4）：10-12.

[4] 汪廷魁.浅谈利用二氧化碳灭菌杀虫概况[J].植物保护，1998， 19（2）：30-32.

[5] 崔旭海，李晓东.CO2对乳性质的影响及在乳品杀菌中的研究进展[J].中国乳品工业，2004，32（10）：23-26.

[6] 陆国维.国内外二氧化碳市场和应用前景[J].酿酒科技学报，2004，3（4）：56-58.

[7] GB 4789.15-2010.食品微生物学检验霉菌和酵母计数[S].

摘要：以花生、油菜与葵花子为研究对象，分析了不同二氧化碳与空气的配比对主要油料的灭菌效果。结果表明在室温条件下，二氧化碳对花生仁和油菜子的灭菌效率随浓度增加而提高，而对花生果和葵花子的灭菌效果随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对花生仁和油菜子的灭菌效果最佳；当二氧化碳所占比例为50%时对花生果和葵花子的灭菌效果最佳。

关键词：花生；油菜；葵花子；二氧化碳；灭菌

中图分类号：S565；TS205 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）18-4393-02

目前运用于食品与农产品中的杀菌技术主要是加热杀菌技术，它能杀灭食品与农产品中的致病菌、腐败菌，具有较好的杀菌效果，达到食品安全要求，但是由于食品受热常会发生物理或化学变化，造成其组织结构或营养价值的改变等不良影响，也会影响食品的色泽、风味等，严重影响了食品与农产品的质量。随着人们生活水平的提高，人们对食品与农产品的营养价值、感官品质、新鲜程度等要求越来越高，对食品与农产品的货架期也要求越长，人们对食品与农产品的贮藏技术也提出了更高的要求，因此，对农产品和环境都无不良影响的绿色贮藏技术将成为我国农产品贮藏的主要发展方向。二氧化碳具有化学惰性、无腐蚀性、高挥发性等独特的理化性质及经济性，导致其在各行业得到广泛的应用，且二氧化碳作为一种天然抗微生物剂，用于抑制微生物已有多年的历史[1，2]，它可抑制细菌的生长，对细菌的迟滞期、指数生长期和稳定期都有影响。据试验报道[3，4]，低浓度CO2短时间对生物有麻醉作用、高浓度CO2长时间对生物则有窒息作用。因此，二氧化碳作为新的非热杀菌形式，具有成本低廉、安全无毒、杀菌灭酶效果好、有效保持食品原有品质等特点在食品行业得到广泛地应用[5，6]。本试验研究了二氧化碳与空气的不同配比对花生、油菜和葵花子在贮藏过程中的灭菌情况，以期得到国内主要油料作物灭菌效果最好的最佳二氧化碳与空气配比。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

花生：赣花7号，江西省农业科学院农产品加工所提供；油菜子：江西省农业科学院作物所提供；葵花子：购于南昌市农贸大市场；高纯二氧化碳：南昌江竹实业有限公司提供。

外抽式真空包装机（东莞市红州机电科技有限公司）；QHZ-5型气体混合设备（上海青葩食品机械设备有限公司）；800H-30型静音空气压缩机（台州市路桥优力亚电机厂）；真空包装袋（南昌洪城大市场）。

1.2 试验方法

先在气体混合设备上配好所需要的二氧化碳与空气的配比以待用。在真空包装袋中装入一定量的物料，然后在外抽式真空包装机上进行抽真空并充气，最后扎好口袋，放置室温贮藏保存，同时观察并测定其灭菌效果。

霉菌测定方法是按照国标GB4789.15-2010[7]中的方法步骤进行。

2 结果与分析

2.1 二氧化碳与空气配比对花生果与花生仁的影响

霉菌是能够形成疏松的绒毛状的真菌，细胞通常呈圆形、卵圆形或杆状等。霉菌广泛分布于自然界并可作为食品中正常菌相的一部分，它们能在一定条件下转换成某些不利于真菌的物质，而促进致病细菌的生长；有些霉菌还能够合成有毒代谢产物，即霉菌毒素，这使得食品发生难闻的异味，变色，从而导致食品变质，因此，霉菌可作为评价食品卫生质量的指示菌，并以霉菌计数来确定食品被污染的程度。

油料在贮藏过程中也易产生霉菌，导致油料变质，试验采用二氧化碳与空气的不同配比来贮藏花生果及花生仁，在贮藏4个月（6～10月）后检测其霉菌情况，并对比各个气体配比对花生仁和花生果霉菌的抑制情况（表1）。从表1可以看出，二氧化碳对花生仁的灭菌效率随浓度增加而提高，而对花生果的灭菌效率随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对花生仁的灭菌效果最佳，当二氧化碳所占比例为50%时对花生果的灭菌效果最佳。这一方面是因为当气体为100%二氧化碳时，它能萃取出油料中的微生物上的细胞膜、细胞壁等上的功能性物质，使得微生物细胞受到破坏，使得微生物失去活性，从而起到抑制霉菌生长的作用；另一面，在包装袋内充入二氧化碳，导致包装袋内的氧气降低，从而抑制了霉菌的呼吸作用，即达到抑制霉菌生长的作用。但是当有花生壳时，二氧化碳所占比例为50%达到花生果的最佳灭菌效果，当二氧化碳的浓度再增大，其灭菌效果反而降低，这可能是因为花生果带有壳，其表面产生的霉菌可能跟花生仁产生的霉菌不一样，可能会有厌氧菌产生，所以含有空气对其灭菌效果无影响，但随着二氧化碳浓度的增大，对厌氧菌的产生无抑制作用，所以随着二氧化碳浓度的增大，其灭菌效果反而降低。

2.2 二氧化碳与空气配比对油菜和葵花子的影响

试验采用同样配比的二氧化碳与空气来贮藏油菜和葵花子，在贮藏4个月（6～10月）后检测其霉菌情况，并对比各个气体配比对油菜和葵花子霉菌的抑制情况（表2）。结果表明二氧化碳对油菜子的灭菌效率随浓度增加而提高，而对葵花子的灭菌效率随浓度增加是先提高而后降低，当充入气体为纯二氧化碳时对油菜子的灭菌效果最佳，当二氧化碳所占比例为50%时对葵花子的灭菌效果最佳。其原因也可能与花生仁和花生果一样，葵花子带有壳，其表面产生的霉菌可能跟花生仁产生的霉菌一样，可能会有厌氧菌产生，所以含有空气对其灭菌效果无影响，但随着二氧化碳浓度的增大，对厌氧菌的产生无抑制作用，所以随着二氧化碳浓度的增大，其灭菌效果反而降低。

3 结论

100%的二氧化碳对花生仁和油菜子的抑菌效果最好，50%的二氧化碳对花生果和葵花子的抑菌效果最好，且较高浓度的二氧化碳具有一定杀菌效果，但目前对于二氧化碳杀菌的基本机理还尚未完全清晰，可能是酶失活，也有可能是某些机理的协同作用造成的细胞失活，从而导致二氧化碳起到抑菌及杀菌的作用，其具体原因还需进一步的深入研究。

参考文献：

[1] 陈 宇.非加热灭菌技术在食品工业上的应用[J].食品工业科技，2003，24（8）：100-103.

[2] KING A D，NAGEL C W.Growth inhibition of a pseudomonas by carbon dioxide[J]. Journal of Food Science， 1967， 32（5）， 575-579.

[3] 陈静静，孙志高.二氧化碳杀菌技术研究进展[J].粮食与油脂，2008（4）：10-12.

[4] 汪廷魁.浅谈利用二氧化碳灭菌杀虫概况[J].植物保护，1998， 19（2）：30-32.

[5] 崔旭海，李晓东.CO2对乳性质的影响及在乳品杀菌中的研究进展[J].中国乳品工业，2004，32（10）：23-26.

[6] 陆国维.国内外二氧化碳市场和应用前景[J].酿酒科技学报，2004，3（4）：56-58.

[7] GB 4789.15-2010.食品微生物学检验霉菌和酵母计数[S].