過氧化苯甲酰和微波對3種食用菌雜菌的滅菌效果

胡志輝，張繁榮，雷剛，周世力，孫齊英，趙光飛（江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北武漢，430056）

過氧化苯甲酰和微波對3種食用菌雜菌的滅菌效果

胡志輝，張繁榮，雷剛，周世力，孫齊英，趙光飛
（江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北武漢，430056）

以在食用菌培養(yǎng)基中最常見的3種菌（大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉菌）作為消毒滅菌試驗(yàn)對象，用過氧化苯甲酰和微波及二者聯(lián)合進(jìn)行消毒滅菌效果試驗(yàn)，以檢測其消毒滅菌效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著微波時(shí)間的增加，菌的數(shù)量逐漸減少，微波時(shí)間為120 s時(shí)大腸桿菌全部被殺死，160 s時(shí)黑曲霉全部被殺死，180 s時(shí)枯草芽孢桿菌全部被殺死；隨著過氧化苯甲酰濃度的升高，3種菌的數(shù)量均在減少，大腸桿菌與黑霉菌在濃度為10 000 mg/L時(shí)全部被殺死，枯草芽孢桿菌在濃度為20 000 mg/L時(shí)全部被殺死；在微波與過氧化苯甲酰共同作用試驗(yàn)中選用最難殺滅的枯草芽孢桿菌作為試驗(yàn)菌種，在過氧化苯甲酰濃度為1 000 mg/L、微波90 s時(shí)全部被殺死。

食用菌；微波時(shí)間；過氧化苯甲酰；消毒滅菌

隨著消毒學(xué)的發(fā)展，消毒方法日益增多，一般分為物理法、化學(xué)法與生物法三大類。目前在我國使用較多的物理法有加熱、過濾和各種輻射處理等；化學(xué)消毒法是利用化學(xué)藥物殺滅病原微生物；生物消毒法是利用一些生物來殺滅或去除病原微生物，其作用緩慢、效果有限。微波消毒滅菌是近年來發(fā)展較快的一項(xiàng)新技術(shù)，已在食品工業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的某些方面推廣應(yīng)用。本試驗(yàn)測定了微波不同作用時(shí)間下，食用菌3種常見雜菌的滅菌效率，并且與傳統(tǒng)的高壓蒸汽滅菌效果進(jìn)行比較。在一般生產(chǎn)中，與目前的蒸汽滅菌方法相比，高溫蒸汽滅菌[1]更節(jié)能、更快捷、更方便、更容易操作和控制[2～6]。

過氧化苯甲酰（Benzoyl Peroxide，BPO）為一種食品添加劑，主要用來使小麥粉增白，俗稱面粉增白劑。過氧化苯甲?？舍尫懦鲈討B(tài)活性氧，破壞微生物新陳代謝相關(guān)酶的功能，使雜菌無法生存，因其具有殺菌防蟲作用，故有利于面粉保管和儲存[7]。本次試驗(yàn)主要采用過氧化苯甲酰作為滅菌的消毒劑，觀測過氧化苯甲酰的滅菌效率，并將其與微波滅菌的效率比較，以探索最佳的滅菌濃度，尋求最優(yōu)的滅菌方法。

1 材料與方法

1.1 菌種培養(yǎng)

①大腸桿菌的培養(yǎng) 取凍存的大腸桿菌涂布于牛肉膏蛋白胨平板上，37℃培養(yǎng)24～48 h，挑取光滑的磚紅色菌落接種至牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)液中，37℃振蕩培養(yǎng)18 h備用。

②黑曲霉菌的培養(yǎng) 取凍存的木霉菌涂布于馬鈴薯葡萄糖平板上，37℃培養(yǎng)24～48 h，挑取活性菌落接種至馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液中，37℃振蕩培養(yǎng)18 h備用。

③枯草芽孢桿菌的培養(yǎng) 取凍存的枯草芽孢桿菌涂布于LB培養(yǎng)平板上，37℃培養(yǎng)24～48 h，挑取活性菌落接種至LB培養(yǎng)液中，37℃振蕩培養(yǎng)18 h備用。

1.2微波爐滅菌試驗(yàn)

每種液體培養(yǎng)基用500 mL，每種固體培養(yǎng)基用2 000 mL。

①菌原液數(shù)量測定 取3種菌液5 mL分置于3支試管中，靜置10 min后用稀釋平板計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)，方法如下。

a.編號。取無菌培養(yǎng)皿分別用記號標(biāo)明10-4、10-5、10-6各3套。另取6支盛有無菌水的試管，排于試管架上，依次標(biāo)明10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6。

b.倒平板。將牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基融化后冷卻至45°C左右倒入無菌平板，凝固后，倒置于37℃恒溫箱中放置24 h，使其干燥備用。

c.稀釋。用1 mL無菌吸管精確地吸取1 mL菌體懸液放入10-1的試管中，吸吹3次使其均勻，依次配制濃度10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6的菌液。

d.取樣。用3支0.2 mL的無菌吸管分別從10-4、10-5、10-6的稀釋液取0.2 mL菌液，對號放入無菌平皿中。

e.涂布。用3支0.2 mL的無菌吸管分別從10-4、10-5、10-6的稀釋液中吸取0.2 mL菌液，再用無菌玻璃刮棒將菌液在平板上涂布均勻，放在實(shí)驗(yàn)臺上20～30 min，使菌液滲透于培養(yǎng)基 37℃倒置培養(yǎng)24 h。

f.計(jì)數(shù)。培養(yǎng)24 h的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，算出同一稀釋度3個(gè)平板上的菌落平均數(shù)，每1 mL活菌總數(shù)=同一稀釋度3次重復(fù)的菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)×5。

②取菌液 3種菌液中各取5 mL，分裝于10支試管中。

③密封 注意3種不同菌試管各用一種，保證每次作用強(qiáng)度一樣。微波爐小火強(qiáng)度分別作用各管20，40，60，80，100，120，140，160，180，200 s。滅菌完成后放置10 min，采用稀釋平板計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)。

④重復(fù)以上步驟3次 放到培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h以后，照相并且記錄數(shù)據(jù)。

1.3 過氧化苯甲酰消毒效果試驗(yàn)

①菌原液細(xì)菌數(shù)量測定 取菌液5 mL入試管，靜置10 min搖勻后，用無菌吸管吸1 mL入試管，用稀釋平板計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)。

②消毒液作用 a.消毒液制備。稱取過氧化苯甲酰5，25，50，500，5 000，10 000 mg在500 mL容量瓶中分別配制10.0，50.0，100.0，1 000.0，10 000.0，20 000.0 mg/L過氧化苯甲酰溶液。

b.從培養(yǎng)的3種菌液中各取5 mL分裝于6支試管中。

c.分別取10.0，50.0，100.0，1 000.0，10 000.0，20 000.0 mg/L 6種濃度的過氧化苯甲酰對試管中的菌液進(jìn)行滅菌，作用10 min。

d.采用平板計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)。

e.重復(fù)以上步驟3次。

將平板放到培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h以后，取出照相并且記錄數(shù)據(jù)。

1.4 微波與氧化劑共同作用試驗(yàn)

根據(jù)微波滅菌和過氧化苯甲酰滅菌試驗(yàn)結(jié)果，選擇2種處理下都比較難滅的枯草芽孢桿菌對其進(jìn)行共同作用試驗(yàn)，并且觀察試驗(yàn)結(jié)果。

原菌液計(jì)數(shù)，取菌液5 mL入試管，靜置10 min搖勻，用無菌吸管吸1 mL入試管，用稀釋平板計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)（方法如上）。

①消毒液處理 取菌液5 mL入試管分別編號，分別加入10.0，50.0，100.0，1 000.0，10 000.0，20 000.0 mg/L 6種濃度的過氧化苯甲酰對試管中的菌液進(jìn)行滅菌，作用10 min（使用四氯化碳作為溶劑）。

②微波爐處理 密封后，放入微波爐中分別作用30，60，90，120，180 s，然后取出在無菌工作臺上用稀釋平板計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)。

將平板放到培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，第二天取出照相并記錄數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波作用對3種菌種的殺菌效果

試驗(yàn)結(jié)果（表1）顯示，微波20 s后大腸桿菌還剩（4.5±0.2）×109，黑曲霉菌還剩（2.9±0.1）×108，枯草芽孢桿菌還剩（5.5±0.3）×107；微波40 s后大腸桿菌還剩（4.6±0.3）×108，黑曲霉菌還剩（9.5±0.2）×107，枯草芽孢桿菌還剩（2.6±0.1）×107；微波60 s后大腸桿菌還剩（7.2±0.5）×106，黑曲霉菌還剩（3.8±0.4）×107個(gè)，枯草芽孢桿菌還剩（4.8±0.2）×106；微波80 s后大腸桿菌還剩（5.7±0.2）×106，黑曲霉菌還剩（1.8± 0.4）×107個(gè)，枯草芽孢桿菌還剩（3.3±0.3）×106。

表1 微波爐滅菌不同時(shí)間下3種菌種數(shù)目

在微波爐滅菌的試驗(yàn)中，隨著微波時(shí)間的增加，菌的數(shù)量逐漸減少。微波時(shí)間為120 s時(shí)，大腸桿菌全部被殺死，160 s時(shí)黑曲霉菌全部被殺死，180 s時(shí)枯草芽孢桿菌全部被殺死，達(dá)到了徹底滅菌的效果。微波可使物質(zhì)中偶極子（如水分子）產(chǎn)生高頻運(yùn)動，從而將存在的微生物殺滅。由于該法兼有熱和其他效應(yīng)，故其殺菌作用與紅外線加熱方法相比，具有作用溫度低、所需時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。

表2 過氧化苯甲酰不用濃度作用下3種菌種數(shù)目

2.2 不同濃度過氧化苯甲酰對枯草芽孢桿菌的殺菌效果

表2結(jié)果表明，過氧化苯甲酰濃度為10 mg/L時(shí)，大腸桿菌還剩 (1.2±0.2）×108，黑曲霉菌還剩（2.1±0.3）×107，枯草芽孢桿菌還剩（5.0±0.1）×108；濃度為50 mg/L時(shí)，大腸桿菌還剩（4.0±0.2）×107，黑曲霉菌還剩（5.6±0.4）×106，枯草芽孢桿菌還剩（1.3± 0.3）×108；濃度為100 mg/L時(shí)，大腸桿菌還剩（6.5± 0.3）×106，黑曲霉菌還剩（3.3±0.2）×106，枯草芽孢桿菌還剩（5.4±0.2）×107。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著過氧化苯甲酰濃度的升高，3種菌的數(shù)量均減少。大腸桿菌與黑曲霉菌在濃度為10 000 mg/L時(shí)全部被殺死，枯草芽孢桿菌在濃度為20 000 mg/L時(shí)全部被殺死，同樣達(dá)到了徹底滅菌的效果。

2.3 過氧化苯甲酰和微波共同作用對3種菌種的殺菌效果

在微波與過氧化苯甲酰共同作用試驗(yàn)中選用最難殺滅的枯草芽孢桿菌作為試驗(yàn)菌種，試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，當(dāng)過氧化苯甲酰濃度為1 000 mg/L、微波90 s時(shí)枯草芽孢桿菌全部殺滅，達(dá)到了徹底滅菌的效果。相比于上述單一的滅菌方法，二者共同作用下明顯提高了滅菌效率。

3 結(jié)論與討論

表3 微波與過氧化苯甲酰共同作用下枯草芽孢桿菌的數(shù)目

食用菌培養(yǎng)料消毒滅菌大多采用加熱蒸汽滅菌方法，雖然消毒滅菌效果徹底，但費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、成本高。王衛(wèi)國等[8]研究表明，用一定功率的微波加熱食用菌栽培料袋時(shí)，菌袋內(nèi)物料的增溫與加熱時(shí)間成正比，與物料質(zhì)量成反比；在0.15 MPa微波加熱加壓維持15 min與高壓蒸汽維持1.5 h的滅菌效果相當(dāng)；兩種滅菌方法對食用菌料袋栽培金針菇?jīng)]有明顯差別。本試驗(yàn)中采取微波滅菌的方法，大腸桿菌與黑曲霉菌在2～3 min完全被殺滅，枯草芽孢桿菌則在3 min能全部被殺滅。在實(shí)際測試中，微波3 min時(shí)溫度大概能達(dá)到95℃，而在相對較低的溫度下一樣能殺滅細(xì)菌。所以關(guān)于微波殺菌的機(jī)理，除了熱效應(yīng)外，還可能有非熱效應(yīng)，尚需進(jìn)一步研究。

通過過氧化苯甲酰滅菌試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相比微波滅菌，過氧化苯甲酰的滅菌效率要高，然而其成本相對較高。本試驗(yàn)采用微波爐與過氧化苯甲酰2種方式開展滅菌消毒試驗(yàn)，通過對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析表明，微波消毒后廢物無毒性、無殘留物、損壞輕，且微波消毒所需工作環(huán)境與占地面積小，對周圍環(huán)境不致形成高溫，清潔、衛(wèi)生，而氧化劑滅菌相較于高壓蒸汽滅菌更加高效，但是成本卻相對較高。

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[4]葛新鋒，劉存祥.微波對固體培養(yǎng)物料的滅菌工藝的試驗(yàn)研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，41（3）：322-325.

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Sterilizing Effects of Benzoyl Peroxide Concentrations and Microwave Times on Three Kinds of Bacterium in Edible Fungi

HU Zhihui,ZHANG Fanrong,LEI Gang,ZHOU Shili,SUN Qiying,ZHAO Guangfei

Taking the three most common bacterium (,,)in the culture medium of edible fungi as sterilization objects,we studied the sterilizing effects of benzoyl peroxide concentrations and microwave times on the bacterium.The results showed that,as the microwave time increased,the numbers of the three bacterium were gradually decreased.were all killed while the microwave time was 120 s,and the kill times were 160 s and 180 s forand.As the concentrations of benzoyl peroxide increased,the numbers of three bacterium were reduced.andwere all killed with the concentration of 10 000 mg/L,andwere all killed at the concentration of 20 000 mg/L.were most difficult to kill,so we took it as the material of the combined action test of benzoyl peroxide concentration and microwave time.were all killed while the benzoyl peroxide concentration was 1 000 mg/L and the microwave time was 90 s.

Edible fungi;Microwave time;Benzoyl peroxide;Disinfection and sterilization

S646

：A

：1001-3547（2014）04-0063-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.04.022

武漢市科學(xué)計(jì)劃項(xiàng)目（201220837304-2，下達(dá)文號：武科計(jì)[2012]54號文）

胡志輝（1973-），男，高級實(shí)驗(yàn)師，主要從事植物生理生化教學(xué)及科研，E-mail：1259769147@qq.com

2013-07-16