氧化性殺菌劑對鮮切馬蹄護色和殺菌效果的研究

王婷，付麗嫚，董琳玲，明紫雯，李慧，李潔（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢，430070）

氧化性殺菌劑對鮮切馬蹄護色和殺菌效果的研究

王婷，付麗嫚，董琳玲，明紫雯，李慧，李潔
（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢，430070）

采用不同濃度和pH值的NaClO和ClO2對鮮切馬蹄進行處理，通過測定色澤和細菌總數(shù)來評價處理效果。研究結(jié)果表明，ClO2對鮮切馬蹄的護色效果好于NaClO；不同濃度和pH值的ClO2對馬蹄的處理效果也不一樣，濃度為35 mg/kg、pH值6.0條件下整體作用效果較好；NaClO濃度為100 mg/kg、pH值6.0對馬蹄的整體作用效果較好。

鮮切馬蹄；ClO2；NaClO；護色；殺菌

馬蹄，學(xué)名荸薺，盛產(chǎn)于我國。馬蹄皮薄肉嫩、水分充足、爽脆可口，既可作蔬菜也可作水果，營養(yǎng)豐富，含有蛋白質(zhì)、維生素C、胡蘿卜素及鈣、磷、鐵、鎂、鋅、硒等元素；馬蹄藥用價值大，具有清熱潤肺、生津消滯、舒肝明目、利氣通化的作用。但馬蹄生長在泥土中，外皮上會吸附姜片蟲的囊蚴以及有害的生物排泄物，去皮食用更健康；與此同時，隨著生活節(jié)奏的加快，鮮切果蔬越來越受人們喜愛，去皮后的馬蹄食用方便，因此鮮切馬蹄具有巨大的市場發(fā)展前景。然而市場上鮮切馬蹄并不多，主要因其去皮麻煩且去皮后易褐變。

酶促褐變和微生物控制是鮮切果蔬生產(chǎn)必須解決的兩大問題。目前果蔬行業(yè)廣泛使用抗壞血酸鈣等還原性物質(zhì)作為抗褐變劑，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和貨架期，但適合的殺菌劑如氯水、臭氧等氧化性均很強，與還原性物質(zhì)不宜同時使用。尋找一種能與還原性抗褐變劑相容的殺菌劑或能同時抗菌和抗褐變的物質(zhì)成為當(dāng)務(wù)之急。國內(nèi)外研究表明，二氧化氯（Chlorine dioxide，CD）具有控制微生物和抗褐變雙重功效，是目前國際上公認(rèn)的新一代高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑，是氯制劑最理想的替代品，在發(fā)達國家已得到廣泛的應(yīng)用，世界衛(wèi)生組織（WHO）和世界糧食組織（FAO）也已將二氧化氯列為A1級安全高效消毒劑。近年來，我國也開始重視二氧化氯產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用，于2006年6月1日頒布了穩(wěn)定性二氧化氯溶液國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 20783-2006），規(guī)定二氧化氯溶液可用于生活飲用水、食品加工等領(lǐng)域的殺菌、滅藻、消毒及保鮮。因此，研究其對鮮切馬蹄的抑菌和抗褐變作用，對于提高鮮切馬蹄的產(chǎn)品質(zhì)量和安全具有重要意義。次氯酸鈉（Sodium chlorite，SC）是我國鮮切果蔬工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種含氯消毒劑，也有報道稱其具有抗褐變效果[9]。本試驗比較了ClO2和NaClO兩種氧化型殺菌劑對鮮切馬蹄的護色、殺菌效果，為鮮切馬蹄加工中的護色和殺菌提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬蹄，采購于菜市場，同一批次，大小均勻，無損傷，新鮮優(yōu)質(zhì)；聚乙烯（PE）保鮮膜、托盤。

1.2 試驗試劑

次氯酸鈉，二氧化氯（分析純），碳酸鈉（分析純），氯化鈉（分析純），營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。

1.3 試驗儀器

冰箱，BCD-228W135V型，青島海爾股份有限公司出品；立式壓力蒸汽滅菌器，BXM-30R型，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn)；潔凈工作臺，SW-CJ-1FD型，蘇凈集團蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)；隔水式恒溫培養(yǎng)箱，DH4C00B型，上海索譜儀器有限公司生產(chǎn)。

1.4 試驗方法

①試驗材料預(yù)處理 將鮮切馬蹄分別 用 濃 度 為 0，75，100，125，150，175，200 mg/L和pH值分別 5.0，5.5，6.0，6.5，7.0的NaClO溶液浸泡2 min，或用濃度為0，30，35，40，45，50 mg/L、pH值分別為5.5，6.0，6.5的ClO2溶液浸泡1 min，瀝干明水，用托盤分裝，每盤3個，再用保鮮膜密封，在4℃下冷藏。

②鮮切馬蹄色澤評分標(biāo)準(zhǔn) 1～2分，表面黃褐色，無光澤；3～4分，表面深黃色，無光澤；5～6分，表面淡黃色，基本無光澤；7～8分，表面較白，棱角微黃；9～10分，表面白，有光澤。

③當(dāng)pH值為6.0時不同濃度ClO2的殺菌效果 分別取用pH值為6.0、不同濃度的ClO2溶液處理后的樣品5 g，研磨成勻漿，再加入45 mL滅菌生理鹽水制成1∶10的均勻稀釋液。用1 mL滅菌吸管分別吸取上述溶液1 mL于平皿中，將晾至46℃的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基注入約15 mL，并轉(zhuǎn)動平皿，混合均勻，置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)，一定時間后，取出測定細菌菌落數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同pH值、不同濃度的NaClO對鮮切馬蹄色澤的影響

①不考慮交互作用，雙因素分析時間與濃度對褐變度的影響 由表1可知，a.對于時間，＜0.05，表明時間不同引起褐變度有顯著性差異；b.對于濃度，＜0.05，表明濃度不同引起褐變度也有顯著性差異。

②不考慮交互作用，雙因素分析時間與pH值對褐變度的影響 a.對于時間，＜0.05，表明時間不同引起褐變度有顯著性差異；b.對于pH值，＜0.05，表明pH值不同引起褐變度有顯著性差異（表1）。

表1 不同pH值、不同濃度NaClO溶液處理后鮮切馬蹄的評分

③考慮交互作用，雙因素分析濃度與pH值對褐變度的影響 經(jīng)方差分析結(jié)果表明，a.第1天，pH值不同時，褐變度無顯著性差異；濃度不同時，褐變度也無顯著性差異；b.第3天，pH值不同時，褐變度無顯著性差異；濃度不同時，褐變度也無顯著性差異；c.第5天，pH值不同時，褐變度無顯著性差異；濃度不同引起褐變度有顯著性差異；d.第7天，pH值不同時，褐變度無顯著性差異，濃度不同時，褐變度無顯著性差異；e.第9天，pH值不同引起褐變度有顯著性差異，濃度不同引起褐變度有顯著性差異；f.第12天，pH值不同引起褐變度有顯著性差異，濃度不同引起褐變度有顯著性差異（表1）。

綜合分析表明，前7 d，pH值對褐變度的影響不明顯；前3 d，濃度對褐變度的影響不明顯；第9～12天，pH值和濃度對褐變度的影響都較為明顯；NaClO溶液對鮮切馬蹄護色效果不太理想。

2.2 不同pH值、不同濃度的ClO2對鮮切馬蹄色澤的影響

根據(jù)相關(guān)文獻可判定ClO2溶液處理的最佳pH范圍為5.5～6.5。

①不考慮交互作用，雙因素分析天數(shù)與濃度對褐變度的影響 由表2可知，a.對于時間，＜0.05，表明時間不同引起褐變度有顯著性差異；b.對于濃度，＜0.05，表明濃度不同引起褐變度有顯著性差異。

②不考慮交互作用，雙因素分析天數(shù)與pH值對褐變度的影響 a.對于時間，＜0.05，表明時間不同引起褐變度有顯著性差異；b.對于pH值，＜0.05，表明pH值不同引起褐變度有顯著性差異。

③考慮交互作用，雙因素分析濃度與pH值對褐變度的影響 經(jīng)方差分析表明，a.第1天，pH值不同引起褐變度有顯著性差異，濃度不同引起褐變度有顯著性差異；b.第3天，pH不同引起褐變度有顯著性差異，濃度不同引起褐變度無顯著性差異；c.第5天，pH值不同時，褐變度無顯著性差異，濃度不同時，褐變度無顯著性差異；d.第7天，pH不同引起褐變度有顯著性差異，濃度不同引起褐變度有顯著性差異；e.第9天，pH值不同引起褐變度有顯著性差異，濃度不同引起褐變度有顯著性差異；f.第12天，pH值不同引起褐變度有顯著性差異，濃度不同引起褐變度有顯著性差異。

綜合分析表明，pH值、ClO2濃度對馬蹄褐變度的影響不明顯；當(dāng)pH值為6.0時，ClO2溶液護色效果最好；前5 d，鮮切馬蹄的褐變控制得較好；ClO2溶液對鮮切馬蹄護色效果較為理想。

2.3 pH值為6.0時，ClO2溶液對馬蹄的護色效果

由于ClO2溶液的護色效果比NaClO溶液好，且當(dāng)pH值為6.0時，ClO2溶液的護色效果最好，所以選pH值為6.0時的不同濃度的ClO2溶液，比較其殺菌效果。

根據(jù)試驗結(jié)果來看，pH值為6.0時，在本試驗范圍內(nèi)，ClO2溶液的濃度越高，殺菌效果越好，但殺菌增加速度減慢。從綜合色澤和殺菌兩方面總體考慮，ClO2溶液的最適濃度為35 mg/L（表3）。

3 討論與結(jié)論

不同的抑制劑對鮮切馬蹄的處理效果不同，而且不同的pH值和濃度對抑制劑的作用效果也有較大的影響。綜合分析，ClO2對馬蹄的作用效果比NaClO好。對于ClO2，從馬蹄色澤、殺菌效果綜合考慮，濃度為35 mg/L、pH值6.0條件下作用效果最好；對于NaClO，從色澤效果考慮，濃度為100 mg/L、pH值為6.0時作用效果最好。

NaClO能發(fā)生氯的替代反應(yīng)，產(chǎn)生致癌、致畸變的有機氯代產(chǎn)物。本試驗結(jié)果表明，ClO2對鮮切馬蹄的護色效果好于NaClO。無論從護色效果還是食品安全角度考慮，ClO2都是鮮切馬蹄護色更具潛力的選擇。

試驗中發(fā)現(xiàn)馬蹄在褐變前首先發(fā)生黃變，這一結(jié)果有可能是因為花黃素由白色變?yōu)辄S色引起的，也有可能是因為微生物引起的，潘永貴等的試驗結(jié)果表明，從鮮切馬蹄黃化組織中分離出的鏈球菌屬和葡萄菌屬對鮮切馬蹄黃變有較大的影響。后期將根據(jù)引起黃變的可能原因?qū)︴r切馬蹄的保鮮進行進一步研究。

表3 pH值6.0條件下不同濃度ClO2處理的鮮切馬蹄菌落數(shù)

[1]劉靜波.食品科學(xué)與工程專業(yè)實驗指導(dǎo)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2]龐學(xué)龍，張昭其.防褐處理對切分馬蹄、馬鈴薯低溫貯藏期間褐變的影響[J].食品科學(xué)，2002，23（4）：126-129.

[3]潘永貴，陳維信.鮮切荸薺組織中與褐變相關(guān)酶活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（31）：9 856-9 857.

[4]潘永貴，石晶瑩，陳維信.鮮切荸薺黃化組織中微生物分離鑒定研究[J].西南大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，30（3）：66-69.

[5]侯傳偉，魏書信，王安建.鮮切荸薺品質(zhì)保持的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2002（9）：13-16.

[6]王莉，吳政文，尹義蕾.酸化次氯酸鈉殺菌技術(shù)設(shè)備在鮮切果蔬生產(chǎn)中的應(yīng)用[C].北京：中國農(nóng)學(xué)會，2011.

[7]顧寧，胡雙啟，晉日亞.穩(wěn)定性二氧化氯在食品殺菌保鮮中的應(yīng)用[J].山西化工，2007，27（5）：24-27.

[8]付聿成.二氧化氯對果蔬酶促褐變抑制的研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[9]馬鈴薯保鮮技術(shù) [EB/OL].（2009-07-13）http://www.techfood.com/kndata/1016/0033685.htm.

Effects of Oxidizing Bactericides on Color-protection and Sterilization of Fresh-cut Water Chestnut

WANG Ting,FU Liman,DONG Linling,MING Ziwen,LI Hui,LI Jie

We studied the effects of two oxidizing bactericides NaClO and ClO2with different concentrations and pH values on fresh-cut water chestnut,and evaluated the treating effects by measuring the color of water-chestnut and the total number of bacteria.The results showed that,ClO2had better color protection effect than NaClO for fresh-cut water chestnut.Furthermore,ClO2with different concentrations and pH values had different treating effects,under the condition with the concentration of 35 mg/kg and pH value of 6.0,ClO2had best effect.Nevertheless,under the condition with concentration of 100 mg/kg and pH value of 6.0,NaClO had best effect.

Fresh-cut water chestnut;ClO2;NaClO;Color protection;Sterilization

TS201.2

：A

：1001-3547（2014）04-0074-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.04.025

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新基金（SRF）王婷（1992-），女，本科，研究方向為食品科學(xué)與工程，

電話：13163272019，E-mail：708914258@qq.com

李潔（1976-），女，通信作者，副教授，碩導(dǎo)，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工質(zhì)量與安全，電話：18071090408，

E-mail：lijie1976@mail.hzau.edu.cn

2013-11-08