次氯酸水在杀菌及果蔬保鲜上的应用

庄建军 林松泉 张声虔 庄若飞

（1厦门海强生科技有限公司，福建厦门 361023；2厦门惠盈动物科技有限公司，福建厦门 361023）

次氯酸水是以次氯酸为主要成分，pH值稳定在5.5～6.5，具有杀菌能力强、范围广、无残留、无污染、对人体无害、对金属腐蚀性弱等优点[1-2]。其杀菌机理是依靠次氯酸的氧化作用[3]，次氯酸分子能渗入细菌及其他微生物细胞内部，分解、破坏微生物的氨基酸、酶系统，进而控制微生物蛋白质的合成，终止微生物的代谢机能。目前，国内外对于次氯酸水的应用研究主要集中于环境除臭、医疗机构、食品工厂和看护设施中，且都具有广阔的发展前景[4]。

生菜为菊科莴苣属，是绿叶菜类蔬菜，主要以叶片食用[5]。生菜具有营养丰富、热量低等优点[6]，但采收后易失去水分及产生一系列生理反应，如酶促反应及微生物繁殖都将造成萎蔫、褐变，影响色泽、口感。同时生菜极富脆性，在收获、运输及储藏过程中，极易损伤，造成品质下降[7]。生菜叶面附着许多加速蔬菜鲜度下降、品质劣变的微生物，有些病原菌生长繁殖会直接影响生鲜蔬菜的食用安全性，危害人体健康。化肥的使用导致蔬菜中往往残留较多的亚硝酸盐和硝酸盐，其中硝酸盐在植物本身硝酸盐还原酶或微生物的作用下可转变为亚硝酸盐[8-9]，摄入过多的亚硝酸盐会引起中毒。为保持蔬菜的鲜度及安全性，通常进行杀菌处理降低其微生物数量。生菜销量较大，研究不同保鲜处理条件下生菜中亚硝酸盐的含量变化具有重要意义。

关于次氯酸电解水应用于果蔬的杀菌保鲜，国内外也有研究报道。Maribel Abadias等[12]对微酸性电解水在蔬菜杀菌中的应用进行研究，结果表明微酸性电解水能有效抑制和杀灭鲜切果蔬表面的病原微生物。武 龙等[13]用酸性电解水来处理葡萄，明显降低了葡萄表面微生物总数，降低了腐烂率，提高了食用安全性。李华贞等[14]用酸性电解水处理果蔬，使果蔬表面微生物数量下降，营养成分含量基本保持不变，亚硝酸盐的积累受到抑制，食用品质和食用安全性提高。

本文以日常消费较多的生菜、桃子作为研究对象，采用50 mg/L次氯酸水对其进行不同的处理，其中自来水和次氯酸钠处理作为对照，了解次氯酸水对生菜、桃子的杀菌和贮藏保鲜效果，旨在促进次氯酸水在果蔬杀菌保鲜上的应用、扩大次氯酸水使用范围，也为新鲜果蔬的贮藏保鲜和提高食用安全性提供一种有效的方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验材料。生菜购于厦门集美灌口附近菜市场；桃子购于厦门集美灌口水果批发市场；不同浓度次氯酸水；次氯酸钠（50 mg/L）；自来水为实验室自来水。

1.1.2 抑菌试验指示菌株。枯草芽孢杆菌GDMCC 1.372（Bacillussubtilis）、大肠杆菌 CMCC44102（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌 CMCC26003（Staphylococcus aureus）、乙型副伤寒沙门氏菌CMCC50094（Salmonellaparatyphi-B），购自广东省微生物菌种保藏中心；酿酒酵母 CICC1001（Saccharomycescerevisiae）、白色念珠菌 CICC1965（Candida albicans）、痢疾志贺氏菌 CICC23829（Shigella dysenteriae）、副溶血性弧菌 CICC21617（V.Parahemolyticus）、铜绿假单胞菌CICC 10351（Pseudomonas aeruginosa）、嗜水气单胞菌CICC10500（Aeromonas hydrophila），购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。

1.1.3 仪器设备。次氯酸水电解水发生器（KEL-230台湾制）、无菌操作台、恒温培养箱等。

1.2 试验方法

1.2.1 次氯酸水在不同时间的杀菌效果。用接种环取些许活化后的菌泥于无菌生理盐水中，混匀制成约108CFU/mL菌悬液，备用。吸取0.1 mL菌悬液到100 mL无菌生理盐水中，混匀，进行稀释涂布检测活菌数，作为对照组。再吸取0.1 mL菌悬液到100 mL弱酸性次氯酸水（100 mg/L）中混匀，设置处理时间0.5～10.0 min，吸取0.1 mL涂布检测活菌。

1.2.2 不同浓度的次氯酸水杀菌效果试验。将次氯酸水采用纯净水稀释至 0.5、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0、80.0 mg/L，再分别处理病原菌不同时间，最长处理时间5 h，后吸取0.1 mL涂布检测活菌。其中将不同浓度的次氯酸水替换成无菌生理盐水作为对照组。

1.2.3 生菜杀菌及贮藏保鲜处理。将购得的新鲜生菜在4℃预冷16 h，挑选成熟度适中、颜色、大小一致的生菜。用自来水洗去原料上的污泥和其他污物，在洁净的有孔塑料筐中沥干水分。分别以自来水、次氯酸水（50 mg/L）、次氯酸钠溶液浸泡5 min，没过生菜即可，以自来水清洗作为对照组，以次氯酸水、次氯酸钠溶液清洗作为试验组。处理过程中不断搅拌处理液，使生菜与其充分接触，将清洗杀菌处理后的生菜置于无菌台里，晾干水分。依据《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》（GB 47892—2010），测定杀菌效果；依据《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》（GB5009.33—2016），测定生菜中亚硝酸盐含量。同时，将样品放入聚乙烯保鲜袋中，密封，置于4℃低温下贮藏。每3 d对微生物总数、亚硝酸盐含量进行测定，并观察叶子颜色外观变化。

进入冬季后，何王庙水位下降，不少外出务工人员陆续返乡，打起了鱼的主意，想重操捕鱼旧业，过上一个“肥年”。

1.2.4 桃子杀菌及贮藏保鲜处理。挑选成熟度一致（约八成熟）、色泽、大小均匀一致，无机械伤和病虫害的新鲜桃子，用自来水、次氯酸水（50 mg/L）与次氯酸钠溶液处理，其中次氯酸水对桃子进行不同的处理，包括普通喷洒处理、振荡浸泡处理。普通喷洒用液量为250 mL，时间为5 min。浸泡处理组使液面没过桃子，振荡浸泡时间为5 min，其中以未清洗处理的桃子果实作为对照组，以自来水、次氯酸水、次氯酸钠溶液清洗作为试验组。处理结束后晾干桃表面水分，装入自封袋中，密封。每组处理3个平行，每个平行5个桃子；将处理好的桃子放入25℃恒温室中贮藏。每隔4 d测定微生物总量、褐变指数与腐烂率等各项指标。

1.3 数据分析

每组处理3个平行，取均值，采用SPSS和Origin数据处理软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 次氯酸水作用不同时间的杀菌效果

由表1可知，100 mg/L次氯酸水能在30 s内有效杀灭大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、痢疾志贺氏菌等，但对酿酒酵母菌、白色念珠菌及枯草芽孢杆菌的杀灭效果较差。杀灭酿酒酵母菌、白色念珠菌需延长至1 min，枯草芽孢杆菌需延长至5 min才能达到相同效果。推测原因是酿酒酵母菌、白色念珠菌为真菌，其细胞壁、细胞核、细胞器等结构与细菌明显不同，在次氯酸水的耐受性上表现不同，而枯草芽孢杆菌可产生具有强抗逆性的芽孢结构，故对次氯酸水也具有一定的耐受能力。

表1 次氯酸水作用不同时间的杀菌效果

2.2 不同浓度的次氯酸水杀菌效果

由表2可知，不同浓度的次氯酸水对不同病原菌的杀灭效果不同，随着次氯酸水浓度的降低，其有效杀菌效果减弱，要达到相同的杀菌效果需延长杀灭处理时间。以相同次氯酸水浓度处理病原菌，其对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、铜绿假单胞菌等的杀灭效果较好，对枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、白色念珠菌的杀灭效果较差。

表2 不同浓度次氯酸水对病原菌杀灭试验结果

2.3 次氯酸水处理对生菜杀菌及贮藏保鲜研究

在4℃低温下密封贮藏9 d后，与处理前生菜（图1）相比自来水处理组生菜叶在破损部位出现褐变现象，其他处理组褐变明显较少。同时3组叶片出现萎蔫，但未出现腐烂现象，如图2所示。

图1 处理前生菜

图2 冷藏9 d后的生菜

由表3可知，不同溶液浸泡清洗生菜5 min的除菌效果表现为次氯酸水＞次氯酸钠＞自来水。次氯酸水优于次氯酸钠，是因为次氯酸钠溶液中的有效氯成分主要是ClO-，次氯酸水的有效氯成分以HClO为主，HClO有较强的氧化性及穿透细胞膜的能力，能更有效地破坏微生物的细胞结构、杀灭微生物。自来水处理组除菌效果最差，这是因为自来水中有效氯含量极低，浸泡清洗只能去除一小部分微生物，处理结果与次氯酸水相比存在显著性差异（P＜0.05）。

表3 不同处理对存贮期间生菜品质影响

在贮藏期间，因为生菜表面微生物数量在初始时就存在差别，所以在相同贮藏天数时，与自来水组相比，次氯酸钠处理组与次氯酸水处理组表面微生物数量均较低，次氯酸钠处理组虽略好于自来水处理组，但微生物数量仍略高于次氯酸水处理组。

从表3可以看出，在低温情况下，3个处理组的亚硝酸盐含量变化幅度小。在冷藏9 d时，自来水组亚硝酸盐含量增加0.51 mg/kg，次氯酸水组亚硝酸盐含量增加0.15 mg/kg，次氯酸钠组亚硝酸盐含量增加0.17 mg/kg。次氯酸水组与次氯酸钠组能有效抑制生菜在贮藏过程中亚硝酸盐的积累，且2组效果差异不显著（P＞0.05），这可能是因为在生菜消毒处理时，已经杀灭了大量微生物，降低了保藏初始时的微生物含量，从而抑制了硝酸盐向亚硝酸盐的转变，有利于生菜品质保持和食用安全性。

2.4 次氯酸水对桃子表面杀菌及保鲜效果研究

在室温（25℃）密封放置8 d后，与处理前桃子（图3）相比，对照组、自来水组与次氯酸水喷雾组出现不同程度的褐变与腐烂。其中以对照组与自来水组最为严重，可以明显看到发霉、腐烂。次氯酸水喷雾组桃子出现大面积褐变，果柄处出现发霉，果柄脱落。次氯酸钠组与次氯酸水振荡浸泡组桃子颜色依旧鲜红，但果皮出现些许脱水现象，如图4所示。

图3 处理前桃子

图4 室温贮藏8 d后桃子

从表4可以看出，与对照组相比，除了自来水组外，其他处理组能有效降低桃子表面微生物总数。其中不同处理方式对桃子表面的杀菌效果不同，次氯酸水振荡浸泡处理优于次氯酸钠振荡浸泡处理、次氯酸水喷雾处理。同是次氯酸水，但处理方式不同，杀菌效果不同。振荡浸泡处理明显优于喷雾处理，存在显著差异（P＜0.05）。原因可能是桃子表皮的茸毛导致，如果采用普通喷洒的处理方式，次氯酸水会被茸毛阻隔，不能与桃子表皮充分接触，茸毛下的微生物无法接触次氯酸水，导致杀菌效果不好；而振荡浸泡处理方式可以将桃子表皮的大部分茸毛洗去，让次氯酸水与桃子表面的微生物充分接触，达到显著的杀菌效果。

表4 不同处理对桃子的杀菌效果及存贮期间微生物量 单位：（CFU·g-1）

不同浸泡处理对桃子的保鲜效果见表5。对照组与自来水组在室温贮藏4 d后进行活菌检测，主要是以杆菌、霉菌与酵母菌为主，贮藏8 d后进行活菌检测，主要是以酵母菌与杆菌为主。次氯酸水组与次氯酸钠组前期主要是以酵母菌与霉菌为主，到了后期以酵母菌为主。可能因为采用密封处理，霉菌生长受到抑制；在贮藏8 d后，次氯酸水振荡浸泡处理组检测活菌数在全部处理组中最低，次氯酸钠振荡浸泡组次之。

表5 不同浸泡处理对桃子的保鲜效果

3 结论与讨论

3.1 次氯酸水杀菌效果

在100 mg/L次氯酸水杀菌试验中，在1 min内能够有效杀灭大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、痢疾志贺氏菌、酿酒酵母菌、白色念珠菌等，但是对枯草芽孢杆菌的杀灭效果比较差，需5 min才能达到相同的杀灭效果。随着次氯酸水浓度的降低，其有效杀菌效果减弱，要达到相同的杀菌效果则需延长杀灭处理时间。美国食品药品监督管理局在FCN 1 811条款中规定次氯酸水在食品上使用的最大浓度60 mg/L时可作为免洗消毒剂，而本研究中50 mg/L次氯酸水在2 min内就能杀灭多种非芽孢杆菌类细菌及酵母菌。

3.2 次氯酸水处理对生菜的杀菌及贮藏保鲜效果研究

在生菜冷藏保鲜前处理中，使用50 mg/L次氯酸水与次氯酸钠消毒剂对生菜进行清洗消毒，效果明显优于自来水，且能有效抑制冷藏过程中亚硝酸盐的产生。次氯酸水的杀菌与抑制亚硝酸盐产生的效果较优于相同浓度的次氯酸钠溶液，但两者差异不明显。

在对生菜进行清洗处理时，应小心清洗，避免生菜叶出现折断、破损等，完好的生菜在冷藏过程中可以减少微生物入侵。此外，蔬菜在消毒处理中VC被氯氧化，可以避免冷藏过程出现褐变情况，影响蔬菜外观及品质。

3.3 次氯酸水对桃子表面的杀菌及保鲜效果研究

在桃子贮藏前处理中，与对照组相比，用次氯酸水与次氯酸钠消毒剂来清洗，可以明显减少桃子表面微生物总数，其中以次氯酸水振荡浸泡清洗除菌效果最佳。因此，在对桃子进行消毒清洗时，应尽可能把表皮茸毛清洗掉，在贮藏中可延长保质期。采用相同浓度的次氯酸钠与次氯酸水分别进行除菌处理，次氯酸钠振荡浸泡处理保鲜效果优于次氯酸水喷雾处理。

在25℃条件下，密封贮藏8 d后，次氯酸水振荡浸泡处理与次氯酸钠振荡浸泡处理明显可以看出具有降低腐烂率和褐变指数、延长保鲜期的作用，且两者对桃子的保鲜效果相差不明显。