不同pH值电解水对果蔬表面杀菌效果的研究

张 素 芬

(大同大学 大同师范分校，山西 大同 037039)



不同pH值电解水对果蔬表面杀菌效果的研究

张 素 芬

(大同大学 大同师范分校，山西 大同 037039)

摘要：电解水作为一种新型的机能水，其杀菌性能已经被广泛应用在我国医药及食品行业，特别是酸性电解水，其杀菌性能已经得到欧美、日本一些发达国家的认可。在实验室条件下，研究不同pH电解水对果蔬(生菜、桃子及平菇)表面的杀菌效果。结果表明：不同pH电解水对三种果蔬表面细菌均具有一定的灭活作用，但相比而言，酸性电解水的杀菌性能更好，pH值为5.8的酸性电解水对三种果蔬进行10min浸泡处理后，果蔬贮藏天数明显高于其他两种，酸性电解水为更好的新鲜果蔬表面杀菌剂。

关键词：电解水；杀菌性能；pH值；果蔬

0引言

氧化电解水(electrolyzed-oxidizing water,EOW)是一种新型的无色无味的与自来水相似的机能水。根据其生成方式的不同，可以将获得的电解水分为强酸性电解水、强碱性电解水、弱酸性电解水和弱碱性电解水。EOW最早被应用于灭杀耐甲氧四林的金黄色葡萄球菌(MRSA)，其杀菌效果良好。近些年来，因为电解水杀菌效果好、制备成本较低、对人体无害等优点，其已经得到美国、日本及欧洲众多国家的青睐，被广泛应用于医疗、卫生、农业和食品等行业[1—3]。在日本，氧化电解水被认定为专用的食品杀菌剂；在中国，电解水已被广泛用于食品表面杀菌。李华贞等利用微酸性电解水对菠菜进行杀菌处理，结果表明，随着微酸性电解水中有效氯浓度的升高，其杀菌效果明显增强；浸泡时间对其杀菌效果无明显影响；利用强碱性电解水预处理及超声波辅助处理有助于提高杀菌效果；利用微酸性电解水浸泡处理杀菌效果明显优于冲洗处理[4]。朱志伟等应用中性电解水对鸡蛋表面的白痢沙门氏菌与大肠杆菌进行灭活处理，研究结果显示：中性电解水能有效杀灭这两种病菌，有效氯浓度与处理时间对灭杀效果有显著影响，但温度对其灭杀效果影响不大，中性电解水可以代替化学杀菌剂应用于鸡蛋清洗消毒[5]。

随着我国农业的发展，果蔬的种类与数量相比以往有了较大的提高，做好果蔬保鲜贮藏工作至关重要。尽管我国关于果蔬保鲜贮藏的方式多种多样，但是每年由于果蔬表面微生物污染造成的果蔬腐烂变质进而失去其商品价值的数量仍然较大。为减少我国果蔬采摘后因微生物污染发生腐烂变质的数量，保持果蔬的鲜度与品质，本文采用新型杀菌剂电解水对不同种类的新鲜果蔬进行杀菌处理，以期为进行果蔬表面杀菌找出一种更好的无公害的杀菌剂。

1材料与方法

1.1试验材料

家用电解制水机(南京三格优科技有限发展公司)；普通市场采购的桃子、生菜、平菇(质量、外观、生鲜程度一致)；超净工作台；平板计数琼脂(青岛海博生物技术有限公司)；高压蒸汽灭菌锅等。

1.2试验方法

1.2.1不同pH值电解水的制备

利用南京三格优科技有限发展公司生产的家用电解制水机制备pH值为5.8、6.8及9.0的电解水，每种制备10L，放置于不透光容器中备用。

1.2.2果蔬经不同pH值电解水杀菌后细菌总数测定步骤

测定步骤：每皿内加入46℃的适量营养琼脂→检样→10-3—10-6稀释液→将0.1ml稀释液分别均匀涂布于灭菌平皿中→36℃条件下恒温培养箱中培养48h→计算各平皿菌落数→计算菌落总数。

操作要点：

(1)实验室无菌水的配制。准确称取8.5g氯化钠溶解于1 000ml蒸馏水中，并用移液管分别将9ml生理盐水加入到试管中，封口备用。

(2)营养琼脂的配制。准确量取23.5g平板计数琼脂，加入到1 000ml蒸馏水中，放置电炉上加热至完全溶解呈透明状，并迅速倒入广口瓶内，棉塞封口。

(3)灭菌。将实验室无菌水、营养琼脂、移液管、镊子等放于高压蒸汽灭菌锅内121℃灭菌15min。

(4)紫外灭菌。将营养琼脂、生理盐水、移液管、镊子、记号笔、酒精灯、火柴等均放于超净工作台内通风、紫外灭菌15min。

(5)稀释液的配制。酒精棉球擦拭双手，用1ml微量移液管吸取1ml样液沿壁缓慢注入盛有9ml实验室无菌水的试管中(注意移液管尖端不要触及稀释液面)，用另一支无菌移液管反复搅动使其混匀，制成1∶10的样品均液。按以上操作程序，分别制取1∶100、1∶1 000、1∶10 000、1∶100 000、1∶1 000 000样品均液。每递增稀释一次，换用一支微量无菌移液管。

(6)倒平皿。将灭菌后的营养琼脂放置于超净工作台中冷却至46℃左右，以不烫手为准，倒入平板培养皿中，每皿15—20ml，同时转动培养皿使琼脂均匀置于平皿内，放置凝固，取10-3—10-6稀释度的样品均液，使用移液枪将0.1ml稀释液分别加入到三个平板培养皿中，同时再分别选用0.1ml的原溶剂加入到无菌培养皿中作为空白。

(7)培养。将平皿放置于恒温培养箱内36℃±1℃培养48h±1h。

(8)计数。观察记录各平皿菌落数，并计算菌落总数。

(9)依以上的方法，分别将经杀菌处理后冷藏放置不同天数的果蔬做细菌总数的测定并观察记录结果，计算菌落总数。

(10)做重复试验一次，两次试验结果的平均值作为最终数据。

1.2.3不同pH值电解水对生菜表面杀菌效果研究

以生菜为研究对象，选取新鲜的、质量一致的成品生菜，以5g为一份，称量4份，分别放置于6号自封袋中，室温条件下，用自来水、pH值分别为5.8、6.8及9.0的电解水各100ml分别对4份生菜进行处理10min，然后将其置于10ml实验室无菌水中1min，并用电动混匀器振荡。用移液枪分别量取对生菜进行杀菌后的稀释成不同梯度的菌液0.1ml，打入放在超净工作台中已经凝固的培养皿中，并用无菌玻璃棒涂抹均匀，放置于恒温培养箱内36℃±1℃培养48h±1h后对菌落总数进行计算，每个稀释度重复3次。将经过自来水与不同pH值电解水杀菌处理的生菜进行冷藏，每隔2d对其进行一次菌落总数的测定(与上述方法相同)，直到叶菜发生腐烂变质失去其商品价值。

1.2.4不同pH电解水对桃表面杀菌效果研究

以鲜桃为研究对象，选取大小、形态、色泽、成熟度等一致的鲜桃成品，选取4个(500g左右)，分别放置于6号自封袋中，室温条件下，用自来水、pH值分别为5.8、6.8及9.0的电解水各1 000ml分别对4个鲜桃进行处理10min，然后将其置于1 000ml实验室无菌水中1min，并用电动混匀器振荡。用移液枪分别量取对鲜桃进行杀菌后稀释成不同梯度的菌液0.1ml，打入放在超净工作台中已经凝固的培养皿中，并用无菌玻璃棒涂抹均匀，放置于恒温培养箱内36℃±1℃培养48h±1h后对菌落总数进行计算，每个稀释度都重复做3次。将经过自来水与不同pH值电解水杀菌处理的鲜桃进行冷藏，每隔5d对其进行一次菌落总数的测定，直到鲜桃发生腐烂变质失去其商品价值。

1.2.5不同pH电解水对平菇表面杀菌效果研究

以新鲜的平菇为研究对象，选取大小、形态、色泽、质量等一致的平菇成品，以10g为一份，称取4份，分别将其放置于6号自封袋内，室温条件下，用自来水、pH值分别为5.8、6.8及9.0的电解水各100ml分别对4份平菇进行处理10min，然后将其置于20ml实验室无菌水中1min，并用电动混匀器振荡。用移液枪分别量取对平菇进行杀菌后的稀释成不同梯度的菌液0.1ml，打入放在超净工作台中已经凝固的培养皿中，并用无菌玻璃棒涂抹均匀，放置于恒温培养箱内36℃±1℃培养48h±1h后对菌落总数进行计算，每个稀释度重复做3次。将经过自来水与不同pH值电解水杀菌处理的平菇进行冷藏，每隔3d对其进行一次菌落总数的测定，直到平菇发生腐烂变质失去其商品价值。

2结果与分析

2.1菌落总数计数方法[6]

如果培养皿的菌落呈现片状生长，则实验数据将无法统计，不能采用，应该选择无片状菌落生长的平皿作为该稀释度下菌落总数统计的有效平皿。如果培养皿中出现的片状菌落仅占平皿的一半，另一半菌落生长均匀，则用另一半平皿菌落数乘以2作为整个平皿的有效菌落总数。

(1)在选择有效平皿时，需要选择菌落数在30-300之间的，若所有的稀释度中只有一个稀释度的平皿菌落总数在30—300之间，则用该数值乘以稀释倍数作为样品的细菌总数。(2)如果有两个稀释度平皿的菌落数都在30—300之间，则先计算两者菌落总数的比值，比值大于2，则以较小的菌落数的平皿细菌数乘以稀释倍数为样品细菌总数；比值小于2，则取两者平均值乘以稀释倍数作为样品细菌总数。(3)如果各稀释度的平均菌落数均小于30，则按稀释倍数最低的平均菌落数乘以稀释倍数来确定。(4)如果各稀释度的平均菌落总数均大于300，则按稀释度最高的平均菌落数乘以稀释倍数报告。(5)如果所有稀释度的平均菌落数有的大于300，有的小于30，则以接近300或30的一种稀释度的平均菌落数乘以稀释倍数报告实验结果。

2.2结果观察与分析

2.2.1不同杀菌剂处理的生菜在不同贮藏时间后细菌总数的计算

分别用自来水(A)、pH值为5.8、6.8及9.0的酸性电解水(B)、中性电解水(C)与碱性电解水(D)对新鲜生菜进行处理(依据1.2.3方法)，并对处理后放置0d、2d、4d、6d、8d、10d、12d、14d、16d后生菜表面的细菌总数进行测定，并观察其细菌总数的变化。

表1　不同杀菌处理、不同贮藏天数生菜细菌总数变化

由图1可知，经过不同杀菌处理方式处理的新鲜生菜在冷藏条件下贮藏，其细菌总数呈现逐渐上升的趋势。经过A处理方式的生菜细菌总数上升趋势明显高于其他三种，其次是C处理高于D处理，D处理高于B处理。经过A处理的生菜在贮藏8d后，细菌总数达到不可计算的程度；经过B处理的生菜在贮藏14d后，细菌总数出现不可计算的程度；经过C处理的生菜在经过10d后，其表面的细菌总数出现不可计算的程度；经过D处理的生菜在经过12d的贮藏后，其表面细菌总数出现不可计算的程度。可见，四种杀菌处理方式的优劣排列为B>D>C>A。2.2.2不同杀菌剂处理的鲜桃在不同贮藏时间后细菌总数的计算

分别用自来水(A)、pH值为5.8、6.8及9.0的酸性电解水(B)、中性电解水(C)与碱性电解水(D)对鲜桃进行处理(依据1.2.4方法)，并对处理后放置0d、5d、10d、15d、20d、25d、30d、35d、40d后鲜桃表面的细菌总数进行测定，并观察其细菌总数的变化。

表2　不同杀菌处理、不同贮藏天数鲜桃细菌总数变化

由图2可知，经过不同杀菌处理方式处理的鲜桃在冷藏条件下贮藏，其细菌总数呈现逐渐上升的趋势。经过A处理方式的鲜桃细菌总数上升趋势明显高于其他三种，其次是C处理高于D处理，D处理高于B处理。经过A处理的鲜桃在贮藏25d后，细菌总数达到不可计算的程度；经过B处理的鲜桃在贮藏40d后，细菌总数出现不可计算的程度；经过C处理的鲜桃在经过30d后，其表面的细菌总数出现不可计算的程度；经过D处理的鲜桃在经过35d的贮藏后，其表面细菌总数出现不可计算的程度。可见，四种杀菌处理方式的优劣排列为B>D>C>A。2.2.3不同杀菌剂处理的平菇在不同贮藏时间后细菌总数的计算分别用自来水(A)、pH值为5.8、6.8及9.0的酸性电解水(B)、中性电解水(C)与碱性电解水(D)对平菇进行处理(依据1.2.5方法)，并对处理后放置0d、3d、6d、9d、12d、15d、18d、21d、24d后平菇表面的细菌总数进行测定，并观察其细菌总数的变化。

表3　不同杀菌处理、不同贮藏天数平菇细菌总数变化

由图3可知，经过不同杀菌处理方式处理的新鲜平菇在冷藏条件下贮藏，其细菌总数呈现逐渐上升的趋势。经过A处理方式的新鲜平菇细菌总数上升趋势明显高于其他三种，其次是C处理高于D处理，D处理高于B处理。经过A处理的新鲜平菇在贮藏15d后，细菌总数达到不可计算的程度；经过B处理的新鲜平菇在贮藏24d后，细菌总数出现不可计算的程度；经过C处理的新鲜平菇在经过18d后，其表面的细菌总数出现不可计算的程度；经过D处理的新鲜平菇在经过21d的贮藏后，其表面细菌总数出现不可计算的程度。可见，四种杀菌处理方式的优劣排列为B>D>C>A。3结论

不同pH值电解水对三种果蔬表面的细菌都有很好的杀灭效果。与自来水相比，用电解水浸泡三种果蔬成品10min后,不仅对三种果蔬表面不会产生明显损伤,外观、气味无明显变化，还有利于三种果蔬的贮藏保鲜。三种电解水相比，pH值为5.8的酸性电解水对三种果蔬表面的细菌的灭活效果比碱性电解水与中性电解水要好。用酸性电解水浸泡三种果蔬10min后,其贮藏天数会明显高于其他两种电解水，具体储藏天数因果蔬种类不同而异。可见，酸性电解水是较好的果蔬表面杀菌剂，更有利于新鲜果蔬的贮藏保鲜。

参考文献：

[1]Huang Y R, Hung Y C, Hsu S Y, Huang Y W, Hwang D F.. Application of electrolyzed water in the food industry[J].Food Control,2008,(19):329—345.

[2]Liu Chengchu, Duan Jingyun, Su Yicheng. Effects of electrolyzed oxidizing water on reducing Listeria monocytogenes contamination on seafood processing surfaces[J].International Journal of Food Microbiology,2006,(106):248—253.

[3]Al-Haq M I, Seo Y, Oshita S.. Disinfection effects of electrolyzed oxidizing water on suppressing fruit rot of pear caused by Botryosphaeria berengeriana[J].Food Research International,2002,(35):657—664.

[4]沈晓盛，鲁健章，姝亚，苏意诚，刘承初.电解水的抑菌活性及对食品加工表面材料的消毒效果[J].微生物学通报，2007，(3)：483—486.

[5]朱志伟,李保明，等.中性电解水对鸡蛋表面的清洗灭菌效果[J].农业工程学报，2010,26(3)：358—360.

[6]侯梦石,曹薇,赵淑梅,周清,黄川.电解水对叶菜杀菌效果的研究[J].北方园艺，2010，(24)：46—48.

责任编辑：徐丹鸿

doi:10.3969/j.issn.1674-6341.2016.03.009

收稿日期：2016-03-26

作者简介：张素芬(1976—)，女，山西怀仁人，硕士，讲师。研究方向：资源与应用微生物学。

中图分类号：TS255

文献标志码：A

文章编号：1674-6341(2016)03-0017-04