臭氧用于挂面防虫的工艺研究

罗玲 杨茂富

摘 要：本文以某公司生产的挂面为例，以挂面生虫数量为考查指标，通过单因素试验和正交试验探索了臭氧浓度、熏蒸时间和挂面平铺厚度对挂面生虫的防治效果。结果表明，臭氧用于挂面防虫的最佳工艺条件为臭氧浓度200 mg·m-3、熏蒸时间90 min、挂面平铺厚度0.5 cm，此条件下将挂面储存3个月（夏季），无生虫现象，感官和理化指标符合GB/T 40636—2021要求。

關键词：臭氧；防虫；正交试验

Study on the Technology of Ozone Used for Pest Control of Dried Noodles

LUO Ling1， YANG Maofu2

（1.Sichuan Liquor Institute， Sichuan Vocational College of Chemical Technology， Luzhou 646000， China; 2.Sichuan Maoyuan Food Co.， Ltd.， Luzhou 646000， China）

Abstract： This article takes the dried noodles produced by a certain company as an example， using the number of vermicelli as the inspection indicator， and explores the control effects of ozone concentration， fumigation time， and the thickness of the dried noodles on vermicelli through single factor and orthogonal experiments. The results showed that the optimal process conditions for ozone to be used for insect prevention in dried noodles were ozone concentration of 200 mg·m-3， fumigation time of 90 minutes， and a flat thickness of 0.5 cm. Under these conditions， dried noodles were stored for 3 months （summer） without any insect growth， and their sensory and physicochemical indicators met the requirements of GB/T 40636—2021.

Keywords： ozone; pest control; orthogonal test

挂面作为一种传统的中国食品，深受人们的喜爱。但挂面作为粮食加工品，在储存、运输和销售过程中容易受到害虫的侵袭，从而影响其品质和口感，甚至会对人体健康造成威胁。常见的食品防虫方法有化学法、物理法和生物法。其中，化学方法主要是利用一些化学试剂，如磷化氢等化学熏蒸剂进行熏蒸，但长期使用会导致粮食中的害虫产生磷化氢抗性、耐药性，防治效果不佳[1-2]；物理方法有温控防虫[3]、撞击机杀虫[4-5]、气调杀虫[6-8]等，但这些方法对厂房设备要求高[9-10]；生物防虫主要是在面粉里添加防虫剂（由复合酶制剂、复合抗氧化剂、复合乳化剂等多种原料精制而成），但其安全性有待考证，因此不允许将其添加在挂面中。目前普遍采用的挂面防虫方法是外包装塑封，但该方法应用过程中由于虫卵依然存在于挂面中，当环境条件合适时，虫卵长成虫，仍然会损害挂面品质，造成资源浪费。

臭氧氧化性极强，可以杀灭空气中的各种有害微生物，具有广泛的应用价值。臭氧分子较小，能作用于害虫的呼吸系统，通过气门或体壁进入虫体后，扩散穿透细胞，作用于细胞膜并与蛋白质、核酸和多不饱和脂肪酸的双键发生反应，导致细胞病变，最终致使害虫生物体死亡[9-10]。臭氧处理是一种绿色的食品加工技术，在果蔬储藏、谷物储藏中均有应用，臭氧处理可有效去除粮食储藏过程中产生的害虫[11]。臭氧作为一种新型的防虫方法，具有环保、无毒、无残留等优点，不会对人体健康和环境造成影响[12-14]

本文以某公司的挂面为例，探究臭氧处理挂面的条件，为挂面的生产、储存和销售提供一定的帮助。

1 材料与方法

1.1 材料

挂面：四川某食品有限公司。

1.2 仪器与设备

mts-112-5B臭氧发生器，青岛美特斯净化设备有限公司；LZB-6WB玻璃转子流量计，常州双环热工仪表有限公司；LMF-2湿式气体流量计，北京金志业仪器有限公司；密闭臭氧熏蒸箱（附带臭氧浓度测定仪）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验流程

准备挂面（未包装）若干，按不同厚度平铺于臭氧熏蒸箱中（箱中有透气隔板）；将臭氧发生器于密闭臭氧熏蒸箱相连接，调节流量计以控制臭氧流速，测定臭氧熏蒸箱中臭氧浓度，达到试验设定的臭氧浓度停止产生臭氧；设定不同的熏蒸时间进行挂面熏蒸，熏蒸结束后排放臭氧取出挂面在已消毒的环境中进行纸包和塑包，自然存放3个月，拆开挂面并平铺于洁净桌面数挂面生虫数量。

1.3.2 单因素试验设计

设定臭氧浓度、熏蒸时间、挂面平铺厚度的控制指标为150 mg·m-3、60 min、1 cm，分别考查臭氧浓度（100 mg·m-3、150 mg·m-3、200 mg·m-3、250 mg·m-3和300 mg·m-3）、熏蒸时间（20 min、40 min、60 min、80 min和100 min）、挂面在密闭熏蒸箱中的平铺厚度（0.5 cm、1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm和2.5 cm）对臭氧用于挂面防虫的作用效果。

1.3.3 正交试验设计

根据1.3.2单因素试验结果，以挂面生虫数量为指标，以臭氧浓度、熏蒸时间和挂面平铺厚度为因素，设计3因素3水平的正交试验，选用L9（34）正交表进行正交试验，正交试验因素水平表见表1。

1.3.4 最佳工艺验证试验

将常规生产的挂面分为试验组和对照组，并做3个平行，试验组经所得最佳臭氧防虫工艺条件处理后包装，对照组不经过任何处理直接包装，两组挂面在同一环境下隔离，储存3个月（夏季7—9月），拆开挂面并平铺于洁净桌面计数挂面生虫数量。

1.3.5 挂面指标测定

挂面感官要求、自然断条率、熟断条率及烹饪损失率参照《挂面》（GB/T 40636—2021）测定；水分参照《食品安全国家标准 食品中水分的测定》（GB 5009.3—2016）测定；酸度参照《食品安全国家标准 食品酸度的测定》（GB 5009.239—2016）测定。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 臭氧浓度对挂面防虫效果的影响

由图1可知，随着臭氧浓度的增大，存放后的挂面中生虫数量呈先减少后增加的趋势。臭氧浓度低于200 mg·m-3时，挂面有少许生虫现象，在臭氧浓度为200 mg·m-3时，挂面生虫数量为0个，此条件下挂面防虫效果良好。

2.1.2 臭氧熏蒸时间对挂面防虫效果的影响

由图2可知，随着熏蒸时间的延长，存放后的挂面生虫呈先减少后增加的趋势。臭氧熏蒸时间为40 min时，生虫数量最多，熏蒸时间延长至80 min时，生虫数量减少为0个，防虫效果最好；继续延长熏蒸时间，挂面再次出现生虫现象，这可能是因为长时间的臭氧熏蒸导致挂面中的虫卵适应了臭氧，产生了耐性，虫卵再次孵化成虫。因此，最佳臭氧熏蒸时间选择为80 min。

2.1.3 臭氧熏蒸时挂面平铺厚度对挂面防虫效果的影响

由图3可知，随着挂面平铺厚度的增加，存放后的挂面生虫数量呈增加趋势。在挂面平铺厚度为

0.5 cm和1.0 cm时，经臭氧处理后的挂面均没有生

虫；挂面平铺厚度＞1.0 cm时挂面出现生虫现象，挂面平铺厚度＞2.0 cm时挂面生虫数量基本不再变化。分析原因可能是由于挂面堆积到一定高度后缝隙较小，影响臭氧的作用效果。综合考虑挂面生虫数量及挂面处理量，选择挂面平铺厚度为1.0 cm。

2.2 正交试验结果

正交试验结果及方差分析见表2、表3。分析可知，影响挂面生虫数量的因素主次顺序为A（臭氧浓度）＞B（熏蒸时间）=C（平铺厚度）。通过k值分析可知，理论上最佳臭氧防虫工艺为A2B2C2，试验验证其防虫效果，最后生虫数量为1，不如正交试验最优结果A2B3C1，即生虫数量为0。综合以上，确定最优臭氧防虫工艺为A2B3C1，即臭氧浓度为200 mg·m-3，熏蒸时间为

90 min，挂面平铺厚度为0.5 cm。

2.3 挂面指标检测

按照《挂面》（GB/T 40636—2021）标准分析对照组和试验组挂面感官要求。由表4可知，对照组和试验组挂面在色泽、气味、杂质、口感方面均存在一定差异。常规生产的对照组挂面经过夏季储存后有生虫现象，挂面颜色不一致，有轻微霉味，煮熟后咀嚼时碜牙；采用上述臭氧熏蒸最佳工艺处理的试验组挂面无生虫现象，色泽均匀一致，无酸味霉味及其他气味，煮熟后咀嚼时不碜牙，符合GB/T 40636—2021感官要求。

由表5可知，对照组和试验组挂面的水分含量和酸度相差不大，但自然断条率、熟断条率和烹饪损失率都存在较大差异，试验组符合GB/T 40636—2021要求，对照组不符合要求。分析原因可能是由于对照组挂面出现生虫导致其自然断条率、熟断条率和烹饪损失率均高于经臭氧熏蒸后的处理组挂面。

3 结论

通过单因素试验和正交试验确定臭氧用于挂面防臭的最佳工艺参数为臭氧浓度200 mg·m-3、熏蒸时间90 min、挂面平铺厚度0.5 cm。将通过该工艺处理的挂面在夏季储存3个月，结果未出现生虫现象，感官和理化指标均符合GB/T 40636—2021要求。

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