荷兰芹清洗消毒工艺改进

沈慧敏

(上海交通大学农业与生物学院，上海 200240)



荷兰芹清洗消毒工艺改进

沈慧敏

(上海交通大学农业与生物学院，上海 200240)

食用果蔬的安全品质关系到人们的身体健康和生活质量，现已成为世界各国关注的焦点问题[1-2]。即使是发达国家，果蔬中残留的致病菌导致的食品安全事件也时有发生，如2006年美国爆发的微生物污染菠菜事件[3]、2008年美国爆出的沙门氏菌污染事件[4]和2009年花生酱产品遭受污染的事件[5]。目前，我国绝大多数农产品均不具有国际市场竞争优势，主要原因就在于果蔬加工能力弱，包括果蔬采后未经处理、果蔬清洁和消毒效果未达预期、标准化包装不完善以及低温流通体系不健全等[6-7]，多种原因会致使产品的表面污物、微生物和残留农药超标。未经清洗的果蔬表面上的微生物数量达104～108个/g，有些叶菜类和根菜类蔬菜由于粘附泥土，微生物数量则更高，给后续的保鲜和贮藏乃至食用安全性带来很大的威胁[8-9]。因此，加强对果蔬采后的清洁、消毒，是提高其食用品质和食品安全属性的重要措施和有效途径。

净菜是洁净新鲜蔬菜的简称，是指蔬菜原料经挑选、清洗、整理、切分、保鲜、包装等一系列处理后，全部产品可供消费者立即食用或餐饮业使用的一种方便即食的蔬菜加工产品[10]。在净菜加工过程中，蔬菜清洗消毒是生产加工过程中非常关键的环节，通过合适的生产工艺及消毒剂处理可以有效降低微生物水平[11]。

净菜处理过程中，通常采用含氯杀菌液进行杀菌处理。含氯杀菌液中氯的存在形式对杀菌效果起着至关重要的作用。当杀菌液pH 在5.0～6.5期间，有效氯几乎完全以杀菌效果极强的次氯酸分子(HClO)形式存在，其杀菌能力是次氯酸根(ClO-)的80～150 倍[12]。相关研究表明[13-14]，微酸性电解水可以迅速杀死果蔬表面的各种致病菌，且具有安全性高、简便有效、低残留的效果，是理想的蔬菜清洗杀菌剂。

笔者以荷兰芹为试验对象，利用多槽自动输送式蔬菜清洗机(以下简称清洗机)和次氯酸杀菌消毒制备设备(以下简称制备机)来对荷兰芹进行清洗和灭菌。研究通过主要工艺参数的确定，来为以后工业化处理荷兰芹净菜提供参考数据，以期提高荷兰芹的食用安全性和商业价值。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试原料。试验选用的蔬菜原材料荷兰芹，产自上海某农场大棚，每一批次均从同一个塑料大棚采摘，混合均匀后等质量均分。采摘后的荷兰芹通过择菜工序后进入预清洗环节。

1.1.2主要设备与仪器。该试验测量微生物使用的仪器是由上海仪全环保科技有限公司提供的3MTMClean-TraceTMATP荧光检测仪；QXZ-620型清洗机由河北省香河县渠口镇宏顺程控设备厂制造，结构如图1所示；CLA-60型制备机由滁州爱司特环保科技有限公司制造。清洗机和制备机性能参数见表1。

1.3荷兰芹清洗工艺清洗机采用淹没水射流方式清洗荷兰芹，可与制备机联合应用。一槽为预清洗和清水初洗，二槽、三槽为杀菌消毒水，对荷兰芹进行清洗杀菌消毒，第四槽为清水漂洗后出料。荷兰芹在4个槽里面的清洗时间相同，在二、三槽中的清洗时间同时就是杀菌时间。制备机采用次氯酸钠和水混合稀释的方法来制备杀菌液，使杀菌液的pH在 6.0～7.0。

图1　清洗机清洗杀菌结构装置示意Fig.1　The structure diagram of washing machine and cleaning sterilization device

Table 1Main performance parameters of the washing machine and preparation machine

设备Equipment性能参数Performanceparameter数值Numericalvalue清洗机流量150L/minWashing单槽水量240Lmachine长×宽×高4520mm×2100mm×1620mm清洗量叶菜类≤15kg;根茎类≤20kg制备机有效氯调整范围10～200mg/LPreparationpH调整范围5.0～9.0machine最大生产能力70L/min长×宽×高1200mm×1000mm×1680mm

1.3.1荷兰芹原始清洗过程和工艺步骤。由于原料偏脏，原料自带泥沙灰尘很多，荷兰芹叶子密，叶片小而蜷曲，浸泡中包裹空气，枝茎细，分支多，泥沙聚集多，不易清洗，且菜叶中夹杂少量泥沙。研究分析荷兰芹原始清洗杀菌工艺，根据荷兰芹原料的特性，通过采摘除梗后，针对荷兰芹原清洗工艺设置菌落总数TPC监测点，并提出合理的荷兰芹改进工艺。

荷兰芹的原清洗工艺具体见表2，使用清洗机清洗与预消毒共同进行，清洗和一道消毒合并在了一起，原料污垢多，难清洗，实际的清洗时间相对来说偏短；清洗水浑浊发黄，没有固定的清洗水更换标准。

表2　荷兰芹原清洗工艺

1.3.2荷兰芹改进后的清洗过程和工艺步骤。根据对原清洗工艺的剖析，笔者给出荷兰芹初步推荐工艺，具体见表3，分离清洗和消毒，一定要先洗干净菜，再消毒。加强清洗效果，使用两步清洗(泥沙去除清洗+加强清洗)，延长清洗消毒时间、并建议原料荷兰芹按照15～20 kg进行添加清洗，增加每4 h换水频率。测试预清洗增加使用0.5%利洁(基本按照0.5 kg利洁加100 kg水的配比量)浸泡，从而更好地松弛和分离泥沙污垢。

表3　荷兰芹改进清洗消毒工艺

1.4荷兰芹蔬菜中菌落数的检测方法通过对不同化学品的添加及改进工艺试验确定测试效果，企业现有生产工艺一般控制在6×104～8×104CFU/g，微生物菌落数标准是保质期内104CFU/g以下。ATP荧光检测仪是基于萤火虫发光原理，利用“荧光素酶-荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷(ATP)。在传统的杀菌效果检测方法中，一般都采用对杀菌后的样品取样，然后接种至细菌培养平板进行24 h培养，通过对比观察杀菌前后细菌生长的情况来判断杀菌的效果。ATP荧光检测法严谨准确，样品中微生物的ATP在被萃取出来后，再与荧光素酶和荧光素作用下产生荧光，从而检测出样品中的微生物。

该试验中，使用ATP测试涂抹棒反复涂擦荷兰芹样品表皮3次，放入生物荧光测试管中，加入裂解液和荧光素酶充分混匀，并充分振荡测试管，使反应充分进行，最后通过3MTMClean-TraceTMATP荧光检测仪测定细菌裂解后释放 ATP含量，读取相对光单位数值(RLU)，ATP设定的控制阈值为2 000 RLU，微生物限量参照国家标准。

1.5次氯酸钠浓度对灭菌效果的影响杀菌有效氯浓度的确定是在已经确定了最大清洗量和清洗时间后，在满足此2种条件下使清洗后的荷兰芹达到鲜食标准要求的最低浓度的杀菌液。以杀菌水质量浓度100～150、150～200和200～250 mg/kg的次氯酸钠为目标浓度做杀菌试验，未清洗为对照，试验设3次重复。当制备机产生的有效氯浓度在目标浓度附近波动时采样，取样3次，测试结果取平均值。用菌落总数的指标来反映不同浓度杀菌水杀灭荷兰芹表面细菌的能力[15]。

1.6清洗工序中利洁清洗液使用对灭菌效果的影响在确定次氯酸钠浓度后，通过清洗工序中使用利洁清洗液，再用菌落总数指标来反映不同浓度杀菌水杀灭荷兰芹表面细菌的能力。通过优化在荷兰芹推荐工艺所用的相关化学净菜试剂的浓度及相关工序的微改进，包括清洗的次数、预清洗所需要添加的清洗剂，比较清洗剂添加前后的菌落总数TPC值，确定最终的荷兰芹清洗消毒工艺。

试验数据统计分析采用 DPS 统计软件计算标准差(SD)，差异显著性检验采用邓肯多重比较法，差异显著水平P<0.05。

2结果与分析

2.1荷兰芹原清洗工艺的改进及优化通过工艺的更改，发现通过清洗消毒改进工艺的荷兰芹菌落总数TPC比原工艺明显减少。由表4可以发现，使用改进工艺后荷兰芹的菌落总数TPC平均降低了38.4%，说明改进工艺中将清洗和消毒工序分离的必要性[16]。

表4　原工艺和改进工艺的荷兰芹菌落总数TPC比较

注：原工艺及改进工艺对象荷兰芹为同一批次，无初始差异性。

Note：Parsleys in original and improvement process were in the same batch，showing no initial differences.

在改进工艺中将清洗消毒分开，又将清洗步骤分成了2次清洗，测得的菌落总数TPC见表5。通过将清洗步骤分成2次清洗，发现荷兰芹的菌落总数TPC平均降低了75.6%。从表5中可看出，在预清洗部分如果能够充分清洗的话，再经过清洗步骤清洗，菌落总数TPC将明显下降，说明将清洗步骤增加预清洗工序的必要性。

表5　增加预清洗步骤后的荷兰芹菌落总数TPC比较

2.2次氯酸钠浓度梯度优化对不同浓度的次氯酸钠作用后的荷兰芹的菌落总数TPC进行监测，如图2A所示，200～250 mg/kg的次氯酸钠处理后的荷兰芹的菌落总数TPC在第6天测得的值为82 333 CFU/g，同比100～150 mg/kg和150～200 mg/kg 2个浓度次氯酸钠处理后的荷兰芹的菌落总数分别降低了36.67%和20.58%。数据表明，次氯酸钠浓度范围在200～250 mg/kg的菌落总数最为理想，也符合企业标准。

在改进工艺下使用次氯酸钠200～250 mg/kg浓度的情况下，在清洗步骤增加了艺康化学清洗剂产品利洁，并对0.5%利洁添加前后的荷兰芹的菌落总数TPC进行的监测。如图2B所示，可以发现随着监测时间的延长，菌落总数TPC在这2组处理方法下出现明显的差异，而且该差异性随着时间的增加越发显著。在第6天监测到的数据中，“0.5%利洁+水洗”组中菌落总数TPC值为43 000 CFU/g，同比“水洗”组降低了37.68%，由此说明，0.5%利洁的添加能够抑制菌落总数TPC值。

2.3荷兰芹最终改进工艺通过上述试验优化，笔者将之前荷兰芹清洗消毒工艺进行改进，确定最终的荷兰芹改进工艺见表6。从表6中可以看到，改进工艺在预清洗环节，添加了0.5%利洁，并且优化了预消毒工序中清洗中配制的次氯酸钠的浓度。

图2　连续6 d对荷兰芹的菌落总数TPC的测定Fig.2　Detection of parsley TPC in continuous six days

Table 6The final improvement of cleaning and disinfection process of parsley

3结论

通过实际试验得出的结论如下：①改进了荷兰芹原清洗工艺，分离清洗和消毒，使用改进工艺后荷兰芹的菌落总数TPC平均降低了38.40%。②将清洗步骤分成了2次清洗，荷兰芹的菌落总数TPC平均降低了75.60%。③优化了用于预消毒处理的次氯酸钠浓度，发现200～250 mg/kg次氯酸钠处理后的荷兰芹的菌落总数最佳，同比100～150 mg/kg和150～200 mg/kg 2个浓度分别降低了36.67%和20.58%。④清洗步骤增加了艺康化学清洗剂产品利洁，发现添加0.5%利洁对荷兰芹的菌落总数TPC具有较好抑制作用，同比未添加组降低了37.68%。

选用次氯酸与利洁的清洗杀菌工艺清洗荷兰芹可带来良好的社会生态效益，并能带来一定的经济回报。未来在工业化果蔬生产加工中，清洗机和制备机联合应用将满足清洗消毒环节，可以衔接蔬菜采后以及冷链加工链条，推动蔬菜采后的产业化和净菜进城步伐。

参考文献

[1] 罗云波，陈安均.我国应重视开展果蔬采后食用安全性问题的研究[J].保鲜与加工，2011(1)：1-3.

[2] 徐娟娣，刘东红，舒杰，等.果蔬农产品的质量安全及风险控制浅析[J].中国食物与营养，2011，17(10)：11-15.

[3] 王志刚，黄棋，陈岳.美国 “毒菠菜” 事件始末及其对中国食品安全的启示[J].世界农业，2008(4)：25-28.

[4] 王立东，张思林，熊帮照，等.美国沙门氏菌事件对我国果蔬微生物性食品安全的启示[J].农业质量标准，2008(6)：38-40.

[5] 冯庆福.美国《 2009 年食品安全加强法案》 的立法进展及其影响[J].国际农产品贸易，2009(4)：46-47.

[6] 单杨.中国果蔬加工产业现状及发展战略思考[J].中国食品学报，2010(1)：1-9.

[7] 胡小松，廖小军，陈芳，等.中国果蔬加工产业现状与发展态势[J].食品与机械，2005，21(3)：4-9.

[8] 张学杰，叶志华.高压处理对鲜切果蔬品质与微生物影响的研究进展[J].中国农业科学，2014，47(21)：4328-4340.

[9] 李进.浅谈食品中毒及防范措施[J].食品安全导刊，2015(15)：22-23.

[10] 张云贵，应铁进，傅红霞.净菜加工中常用的消毒杀菌剂[J].食品与发酵工业，2007，33(1)：85-88.

[11] 茅林春，方雪花.净菜加工关键工艺及其保鲜技术应用现状与发展趋势[J].保鲜与加工，2003，3(4)：1-3.

[12] 史建磊，陈先知，宰文珊.安全保鲜新技术在果蔬上的应用[J].北方园艺，2014(5)：180-183.

[13] 李华贞，刘海杰，宋曙辉，等.微酸性电解水杀灭菠菜表面微生物的影响因素[J].食品科学，2011，32 (17)：95-99.

[14] FUKUZAKI S.Mechanisms of actions of sodium hypochlorite in cleaning and disinfection processes[J].Biocontrol science，2006，11(4)：147-157.

[15] 中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准食品微生物学检验：GB 4789-2010[S].北京：中国标准出版社，2011.

[16] 尹义蕾，王莉，连青龙，等.樱桃番茄清洗杀菌工艺优化[J].农业工程学报，2012，28(18)：275-280.

摘要[目的]为提高荷兰芹的食用安全性和商业价值，使荷兰芹外观口味俱佳、保存期更长，对荷兰芹的清洗杀菌工艺进行改进。[方法]以荷兰芹为试验对象，利用多槽自动输送式蔬菜清洗工序和次氯酸杀菌消毒制备设备进行清洗和杀菌，通过清洗杀菌试验的测试结果来确定合理的清洗和杀菌工艺参数。[结果]荷兰芹最佳清洗消毒工艺为：预清洗，0.5%艺康产品利洁在浸泡槽中浸泡5 min；清洗，清洗机用水自动清洗5 min；预消毒，清洗机中配制次氯酸钠 200～250 mg/kg，浸泡消毒5 min；消毒，浸泡槽中，次氯酸钠 100～150 mg/kg，浸泡消毒5 min；漂洗，浸泡槽中，使用无菌水漂洗，浸泡5 min。最终得出，0.5%利洁添加对荷兰芹的菌落总数TPC具有较好抑制作用，同比未添加组降低了37.68%。[结论]研究结果可为工业化生产中荷兰芹的清洗杀菌工艺提供参考。

关键词荷兰芹；次氯酸杀菌剂；工艺优化；利洁

Improvement of Cleaning and Disinfection Process of Parsley

SHEN Hui-min(School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240)

Abstract[Objective] To enhance the edible safety and commercial value of parsley, to prolong the storage life, and to improve the cleaning and disinfection process of parsley. [Method] With parsley as the research material, the multi-slot automatic-transmission vegetable washing machines and hypochlorite disinfection equipment were applied to clean parsley. The cleaning and sterilization processes and parameters were modified by the wash and sterilization experiment test. [Result] The modified cleaning and disinfection process was as follow: pre-cleaning process, 0.5% Ecolab product Liquid K soaked in a dip tank for 5 min; cleaning process, washing by automatic cleaning machine for 5 min; pre-disinfection process, 200-250 mg/kg sodium hypochlorite was prepared in washing machine, immersion disinfection for 5 min; disinfection process, soaked in dip tank with 100-150 mg/kg sodium hypochlorite for 5 min; rinse process, soaked in dip tank for 5 min and washed by sterile water. Results showed that 0.5% Liquid K had relatively good inhibitory effects on the total bacterial count TPC of parsley, which reduced by 37.68% compared with the group not adding 0.5% Liquid K. [Conclusion] This research provides references for the cleaning and sterilization process of parsley during industrialized production.

Key wordsParsley; Hypochlorite disinfectant; Process optimization; Liquid K

收稿日期2015-12-10

作者简介沈慧敏(1978- )，男，上海人，工程师，从事蔬菜清洗消毒工艺改进研究。

中图分类号TS 255

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)01-118-04