不同材质、类型餐饮具表面抗菌性能研究

□ 王晨昊 史光燕 宋 阳 攀西钒钛检验检测院

食源性致病菌给人类带来了严重的危害，是影响人体健康的重要因素[1]。自从国家标准GB 14934—2016《食品安全国家标准 消毒餐（饮）具》[2]在2017 年4 月底实施以来，攀枝花市食品药品监管部门针对本市餐饮单位的复用餐饮具进行了抽检，共抽检560 批次，不合格304 批次，检出率为54.3%。结果显示，不合格项全为大肠菌群和阴离子合成洗涤剂，存在一定的风险隐患。

大肠菌群是检测物品是否受动物粪便污染的重要指示菌,但大肠菌群是否致病，取决于细菌的量和存在的部位，即大肠菌群的量越高，致病的风险指数越高[3]。

抗菌材料是一类具有抗菌功能的新型材料，近些年随着对疾病与健康的深入认识和关注，抗菌材料愈加受关注[4]。在自然界中有不少金属离子如银、钛、铜、锌等离子都具有抑制和杀灭细菌的作用，属于无机抗菌剂，有金属离子型（银、铜、锌等）和氧化物光催化型（TiO2、Fe2O3等）抗菌剂[5]。在抗生素诞生之前银化合物一直是人们抵抗伤口感染的主要物质，银制餐饮具的抗菌能力也是金属里面最高的，但是近些年钛和二氧化钛（钛白粉）相关新型抗菌材料的研究是最多的[6]。

目前市场上普遍使用的餐饮具主要为密胺、陶瓷、不锈钢和竹质材料。本研究采用食品安全国家标准中的微生物检测指标菌大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌[7]，沙门氏菌选用比较有代表性的肠炎沙门氏菌和甲型副伤寒沙门氏菌（本单位曾在当地一起幼儿园群体食物中毒事件中检出）。对比不同材质（密胺、陶瓷、不锈钢、竹质、木质、纯银与钛合金）、不同类型（碗、筷子）的餐饮具抗菌性能。对室温（25 ℃），以及餐饮单位常用的消毒柜低温消毒（80 ℃、85 ℃）和紫外消毒30 min 情况下，对餐饮具表面致病菌存活情况进行对比研究[8]，以期制定相应的餐饮具洗消地方标准，提高当地餐饮行业及家庭的餐饮具洁净状况。

1 材料与方法

1.1 菌株

标 准 菌 株： 大 肠 杆 菌（ATCC—25922）、肠炎沙门氏菌（CMCC(B)—50335）、 甲型副伤寒沙门氏菌（ATCC14028）、 金 黄 色 葡 萄 球 菌（ATCC29213），美国菌种保藏中心ATCC，中国医学微生物菌种保藏管理中心CMCC。

1.2 材料、试剂与仪器

平板计数琼脂培养基（PCA）购于北京陆桥公司；胰酪大豆胨琼脂培养基（TSA）购于北京陆桥公司；GR110DA型立式自动压力蒸汽灭菌器为美国致微（厦门）公司产品；CT—BIX200M 型恒温恒湿培养箱为立德泰勒（上海）科学仪器有限公司产品；SPX—250 B 型生化培养箱为上海福玛实验设备有限公司产品；HR40—IIB2 型生物安全柜为青岛海尔特种电器有限公司产品；PhoenixSpec 浊度计为美国BD 公司产品。

陶瓷、不锈钢（304）、密胺及竹质餐具（复用餐饮具抽检环节获得），木质、纯银及钛合金餐具（攀枝花超市或银店购买）。

1.3 方法

1.3.1 不同材质的餐饮具（碗、筷）的影响

将新鲜培养的大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、甲型副伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球接种于无菌的TSA培养基上，36 ℃培养24 h 后，用接种环挑取合适量的菌苔于含有5 mL 无菌0.85%生理盐水的试管中涡旋，调节菌悬液浓度，用浊度计连续检测，使菌悬液浊度为1.5 ～1.6 MCF。

取食品接触面大于100 cm2的纯银碗、钛合金碗、陶瓷碗、不锈钢碗和密胺碗，每组4 个，每组碗均匀加入1 mL 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌或甲型副伤寒沙门氏菌菌悬液（1.5 ～1.6 MCF），匀速振摇10 次，用无菌吸管吸干碗底菌悬液。取竹筷、木筷和密胺筷，每组40 根，每5 根的进口端同时插入约5 cm 深的菌悬液中浸泡2 min，取出滴干。接种菌液后的碗筷在保持25 ℃的生物安全实验室中放置8 d，每天回收1 个样（1个碗或5 根筷子为1 个样），碗用湿润无菌棉拭子涂抹约50 cm2面积范围，来回均匀涂抹3 次，用灭菌剪刀剪去棉拭子，置于10 mL 0.85%生理盐水试管中，涡旋1 min。筷子将下段（进口端）5 cm 处置10 mL 0.85%生理盐水大试管中，充分振荡20 次。按照GB 4789.2—2016方法[9]检测细菌数量。以接种时间为横坐标，细菌存活数量为纵坐标，绘制不同材质、不同类型餐饮具对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌或甲型副伤寒沙门氏菌的活性影响图。

1.3.2 低温消毒（80 ℃、85 ℃、紫外辐照）的影响

细菌培养和接种方法同1.3.1。餐饮具材质选用餐饮单位常用的竹筷、密胺筷、陶瓷碗、密胺碗和不锈钢碗，分4 组，每组4 个样，分别接种大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、甲型副伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌，2 组放入80 ℃和85 ℃干热灭菌器中消毒30 min，1 组放入生物安全柜中紫外线消毒（辐照度140 ～160 W/m2），一组25 ℃下存放，作为空白对照。回收菌液，按照GB 4789.2—2016 方法检测细菌数量，每皿加1 mL 回收液。以餐饮具材质为横坐标，细菌存活数量为纵坐标，绘制餐饮具不同材质在不同的消毒条件下对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌或甲型副伤寒沙门氏菌的活性影响图。

2 结果与分析

2.1 不同材质餐饮具对4 种致病菌活性的影响

在温度25 ℃条件下，餐饮具表面大肠杆菌随着时间的延长，存活的菌落数量逐渐下降，第2 d，纯银碗和陶瓷碗上未检出大肠杆菌，第3 d，钛合金碗上未检出，第4 d，不锈钢碗上未检出，第5 d，密胺碗、密胺筷和木筷上未检出，第8 d，竹筷上的大肠杆菌存活数量下降到102CFU/mL（见图1）。

在温度25 ℃的条件下，餐饮具表面金黄色葡萄球菌随着时间的延长，存活的菌落数量逐渐下降，第3 d，密胺碗上未检出金黄色葡萄球菌，第5 d，密胺筷上未检出，第6 d，钛合金碗、纯银碗和不锈钢碗上未检出，第7 d，陶瓷碗上未检出，第8 d，竹筷上的金黄色葡萄球菌存活数量下降到103CFU/mL，木筷下降到102CFU/mL（见图2）。

在25 ℃条件下，餐饮具表面肠炎沙门氏菌随着时间的延长，存活的菌落数量逐渐下降，第5 d，密胺碗上未检出肠炎沙门氏，第6 d，密胺筷、纯银碗和陶瓷碗上未检出，第8 d，钛合金碗和不锈钢碗上的肠炎沙门氏菌存活数量下降到103CFU/mL，竹筷和木筷下降到102CFU/mL（见图3）。

图1 不同材质和类型餐饮具对大肠杆菌的活性影响

图2 不同材质和类型餐饮具对金黄色葡萄球菌的活性影响

图3 不同材质和类型餐饮具对肠炎沙门氏菌的活性影响

在温度25 ℃条件下，餐饮具表面甲型副伤寒沙门氏菌随着时间的延长，存活的菌落数量逐渐下降，第4 d，密胺碗、密胺筷和纯银碗上未检出甲型副伤寒沙门氏菌，第5 d，陶瓷碗上未检出，第7 d，木筷、钛合金碗和不锈钢碗上未检出，第8 d，竹筷上未检出（见图4）。

2.2 温度和紫外辐照对4 种致病菌活性的影响

图4 不同材质和类型餐饮具对甲型副伤寒沙门氏菌的活性影响

在温度80 ℃、30 min 条件下，竹筷上的大肠杆菌残留量为103CFU/mL，肠炎沙门氏菌残留量为7 CFU/mL，甲型副伤寒沙门氏菌残留量为4 CFU/mL。陶瓷碗上的金黄色葡萄球菌残留量为6 CFU/mL，其他材质和类型餐饮具表面未检出4 种致病菌。在温度85 ℃、30 min 条件下，竹筷上的大肠杆菌残留量为7 CFU/mL，其他材质和类型餐饮具表面未检出4 种致病菌。在紫外辐照（辐照度140 ～160 W/m2）、30 min条件下，陶瓷碗未检出4 种致病菌，其余材质和类型餐饮具均有10 ～103CFU/mL 的致病菌检出，竹筷中的大肠杆菌存活数量最高（见图5）。

3 结论与讨论

本研究结果显示，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和肠炎沙门氏菌在常温（25 ℃）存放达到8 d 时，在部分材质和类型的餐饮具上依然存在，对于餐饮行业和家庭中频繁使用的餐饮具要重视消毒问题[10]。

研究较多的金属类抗菌材料（纯银、钛合金）并没有显著的抑菌效果，纯银餐具只是在抑制大肠杆菌和沙门氏菌方面优于部分其他材质餐具，钛合金作为攀枝花当地特色餐饮具，本研究没有发现其餐具有优于其他材质的抗菌功能。同时发现，属于塑料的密胺餐具在抑制金黄色葡萄球菌和沙门氏菌方面要优于大部分其他材质，其中，对金黄色葡萄球菌的抑菌能力显著优于其他材质餐具。

密胺餐饮具可能在加工工艺中，或重复使用过程中具有了抗菌塑料的部分特性，抗菌塑料是20 世纪末迅速发展起来的新型材料[11]，它能够抑制和杀灭与其接触的微生物，抗菌塑料制品的抗菌性是长期保有的特性。从近年来国内外抗菌塑料的发展看，以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）和丙烯腈—丁二烯—丙乙烯共聚物（ABS）为基体的抗菌功能塑料的应用范围最广[12]。但是密胺餐具的材料是三聚氰胺—甲醛树脂，可耐受温度在—30 ～120 ℃，在高温情况下，会分解释放三聚氰胺和甲醛，对人体有害[13]。

研究显示，紫外消毒除了陶瓷碗以外，不适用于其他材质餐饮具的较大量同时消毒。4 种致病菌25 ℃下在竹筷上的存活能力优于大部分其他材质餐饮具，尤其是大肠杆菌的存活能力显著优于其他材质。在80 ℃和85 ℃消毒30 min 后，竹筷上的大肠杆菌、肠炎沙门氏菌和甲型副伤寒沙门氏菌依然有残留，其中，大肠杆菌残留量显著高于其他材质餐饮具，可能这也是在560批餐饮具抽检任务后，发现竹筷（大肠菌群、阴离子合成洗涤剂）不合格率比其他餐饮具高的原因之一。

长期使用的竹筷污染严重，其潜在危害不容忽视，竹质筷子相较于塑料和金属筷子更易滋生微生物，当表面出现凹槽或裂纹后，也容易藏污纳垢[14]。竹筷和密胺餐具作为人们日常生活饮食中不可缺少的餐具，具有区别于其他材质、类型餐饮具的特点，目前最新的复用餐饮具洗消标准为《餐饮服务业 餐饮具清洗消毒评价规程》（T/ZGXX 0001—2018）[15]其对所有的餐饮具洗消流程进行规定，急需针对不易洗消的竹筷的细分标准。

图5 低温消毒和紫外消毒对4 种致病菌的活性影响