荷蘭芹清洗消毒工藝改進(jìn)

沈慧敏

(上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240)

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荷蘭芹清洗消毒工藝改進(jìn)

沈慧敏

(上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240)

食用果蔬的安全品質(zhì)關(guān)系到人們的身體健康和生活質(zhì)量，現(xiàn)已成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題[1-2]。即使是發(fā)達(dá)國(guó)家，果蔬中殘留的致病菌導(dǎo)致的食品安全事件也時(shí)有發(fā)生，如2006年美國(guó)爆發(fā)的微生物污染菠菜事件[3]、2008年美國(guó)爆出的沙門(mén)氏菌污染事件[4]和2009年花生醬產(chǎn)品遭受污染的事件[5]。目前，我國(guó)絕大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品均不具有國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，主要原因就在于果蔬加工能力弱，包括果蔬采后未經(jīng)處理、果蔬清潔和消毒效果未達(dá)預(yù)期、標(biāo)準(zhǔn)化包裝不完善以及低溫流通體系不健全等[6-7]，多種原因會(huì)致使產(chǎn)品的表面污物、微生物和殘留農(nóng)藥超標(biāo)。未經(jīng)清洗的果蔬表面上的微生物數(shù)量達(dá)104～108個(gè)/g，有些葉菜類(lèi)和根菜類(lèi)蔬菜由于粘附泥土，微生物數(shù)量則更高，給后續(xù)的保鮮和貯藏乃至食用安全性帶來(lái)很大的威脅[8-9]。因此，加強(qiáng)對(duì)果蔬采后的清潔、消毒，是提高其食用品質(zhì)和食品安全屬性的重要措施和有效途徑。

凈菜是潔凈新鮮蔬菜的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指蔬菜原料經(jīng)挑選、清洗、整理、切分、保鮮、包裝等一系列處理后，全部產(chǎn)品可供消費(fèi)者立即食用或餐飲業(yè)使用的一種方便即食的蔬菜加工產(chǎn)品[10]。在凈菜加工過(guò)程中，蔬菜清洗消毒是生產(chǎn)加工過(guò)程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過(guò)合適的生產(chǎn)工藝及消毒劑處理可以有效降低微生物水平[11]。

凈菜處理過(guò)程中，通常采用含氯殺菌液進(jìn)行殺菌處理。含氯殺菌液中氯的存在形式對(duì)殺菌效果起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)殺菌液pH 在5.0～6.5期間，有效氯幾乎完全以殺菌效果極強(qiáng)的次氯酸分子(HClO)形式存在，其殺菌能力是次氯酸根(ClO-)的80～150 倍[12]。相關(guān)研究表明[13-14]，微酸性電解水可以迅速殺死果蔬表面的各種致病菌，且具有安全性高、簡(jiǎn)便有效、低殘留的效果，是理想的蔬菜清洗殺菌劑。

筆者以荷蘭芹為試驗(yàn)對(duì)象，利用多槽自動(dòng)輸送式蔬菜清洗機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)清洗機(jī))和次氯酸殺菌消毒制備設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱(chēng)制備機(jī))來(lái)對(duì)荷蘭芹進(jìn)行清洗和滅菌。研究通過(guò)主要工藝參數(shù)的確定，來(lái)為以后工業(yè)化處理荷蘭芹凈菜提供參考數(shù)據(jù)，以期提高荷蘭芹的食用安全性和商業(yè)價(jià)值。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試原料。試驗(yàn)選用的蔬菜原材料荷蘭芹，產(chǎn)自上海某農(nóng)場(chǎng)大棚，每一批次均從同一個(gè)塑料大棚采摘，混合均勻后等質(zhì)量均分。采摘后的荷蘭芹通過(guò)擇菜工序后進(jìn)入預(yù)清洗環(huán)節(jié)。

1.1.2主要設(shè)備與儀器。該試驗(yàn)測(cè)量微生物使用的儀器是由上海儀全環(huán)?？萍加邢薰咎峁┑?MTMClean-TraceTMATP熒光檢測(cè)儀；QXZ-620型清洗機(jī)由河北省香河縣渠口鎮(zhèn)宏順程控設(shè)備廠制造，結(jié)構(gòu)如圖1所示；CLA-60型制備機(jī)由滁州愛(ài)司特環(huán)保科技有限公司制造。清洗機(jī)和制備機(jī)性能參數(shù)見(jiàn)表1。

1.3荷蘭芹清洗工藝清洗機(jī)采用淹沒(méi)水射流方式清洗荷蘭芹，可與制備機(jī)聯(lián)合應(yīng)用。一槽為預(yù)清洗和清水初洗，二槽、三槽為殺菌消毒水，對(duì)荷蘭芹進(jìn)行清洗殺菌消毒，第四槽為清水漂洗后出料。荷蘭芹在4個(gè)槽里面的清洗時(shí)間相同，在二、三槽中的清洗時(shí)間同時(shí)就是殺菌時(shí)間。制備機(jī)采用次氯酸鈉和水混合稀釋的方法來(lái)制備殺菌液，使殺菌液的pH在 6.0～7.0。

圖1　清洗機(jī)清洗殺菌結(jié)構(gòu)裝置示意Fig.1　The structure diagram of washing machine and cleaning sterilization device

Table 1Main performance parameters of the washing machine and preparation machine

設(shè)備Equipment性能參數(shù)Performanceparameter數(shù)值Numericalvalue清洗機(jī)流量150L/minWashing單槽水量240Lmachine長(zhǎng)×寬×高4520mm×2100mm×1620mm清洗量葉菜類(lèi)≤15kg;根莖類(lèi)≤20kg制備機(jī)有效氯調(diào)整范圍10～200mg/LPreparationpH調(diào)整范圍5.0～9.0machine最大生產(chǎn)能力70L/min長(zhǎng)×寬×高1200mm×1000mm×1680mm

1.3.1荷蘭芹原始清洗過(guò)程和工藝步驟。由于原料偏臟，原料自帶泥沙灰塵很多，荷蘭芹葉子密，葉片小而蜷曲，浸泡中包裹空氣，枝莖細(xì)，分支多，泥沙聚集多，不易清洗，且菜葉中夾雜少量泥沙。研究分析荷蘭芹原始清洗殺菌工藝，根據(jù)荷蘭芹原料的特性，通過(guò)采摘除梗后，針對(duì)荷蘭芹原清洗工藝設(shè)置菌落總數(shù)TPC監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并提出合理的荷蘭芹改進(jìn)工藝。

荷蘭芹的原清洗工藝具體見(jiàn)表2，使用清洗機(jī)清洗與預(yù)消毒共同進(jìn)行，清洗和一道消毒合并在了一起，原料污垢多，難清洗，實(shí)際的清洗時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)偏短；清洗水渾濁發(fā)黃，沒(méi)有固定的清洗水更換標(biāo)準(zhǔn)。

表2　荷蘭芹原清洗工藝

1.3.2荷蘭芹改進(jìn)后的清洗過(guò)程和工藝步驟。根據(jù)對(duì)原清洗工藝的剖析，筆者給出荷蘭芹初步推薦工藝，具體見(jiàn)表3，分離清洗和消毒，一定要先洗干凈菜，再消毒。加強(qiáng)清洗效果，使用兩步清洗(泥沙去除清洗+加強(qiáng)清洗)，延長(zhǎng)清洗消毒時(shí)間、并建議原料荷蘭芹按照15～20 kg進(jìn)行添加清洗，增加每4 h換水頻率。測(cè)試預(yù)清洗增加使用0.5%利潔(基本按照0.5 kg利潔加100 kg水的配比量)浸泡，從而更好地松弛和分離泥沙污垢。

表3　荷蘭芹改進(jìn)清洗消毒工藝

1.4荷蘭芹蔬菜中菌落數(shù)的檢測(cè)方法通過(guò)對(duì)不同化學(xué)品的添加及改進(jìn)工藝試驗(yàn)確定測(cè)試效果，企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝一般控制在6×104～8×104CFU/g，微生物菌落數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是保質(zhì)期內(nèi)104CFU/g以下。ATP熒光檢測(cè)儀是基于螢火蟲(chóng)發(fā)光原理，利用“熒光素酶-熒光素體系”快速檢測(cè)三磷酸腺苷(ATP)。在傳統(tǒng)的殺菌效果檢測(cè)方法中，一般都采用對(duì)殺菌后的樣品取樣，然后接種至細(xì)菌培養(yǎng)平板進(jìn)行24 h培養(yǎng)，通過(guò)對(duì)比觀察殺菌前后細(xì)菌生長(zhǎng)的情況來(lái)判斷殺菌的效果。ATP熒光檢測(cè)法嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確，樣品中微生物的ATP在被萃取出來(lái)后，再與熒光素酶和熒光素作用下產(chǎn)生熒光，從而檢測(cè)出樣品中的微生物。

該試驗(yàn)中，使用ATP測(cè)試涂抹棒反復(fù)涂擦荷蘭芹樣品表皮3次，放入生物熒光測(cè)試管中，加入裂解液和熒光素酶充分混勻，并充分振蕩測(cè)試管，使反應(yīng)充分進(jìn)行，最后通過(guò)3MTMClean-TraceTMATP熒光檢測(cè)儀測(cè)定細(xì)菌裂解后釋放 ATP含量，讀取相對(duì)光單位數(shù)值(RLU)，ATP設(shè)定的控制閾值為2 000 RLU，微生物限量參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1.5次氯酸鈉濃度對(duì)滅菌效果的影響殺菌有效氯濃度的確定是在已經(jīng)確定了最大清洗量和清洗時(shí)間后，在滿(mǎn)足此2種條件下使清洗后的荷蘭芹達(dá)到鮮食標(biāo)準(zhǔn)要求的最低濃度的殺菌液。以殺菌水質(zhì)量濃度100～150、150～200和200～250 mg/kg的次氯酸鈉為目標(biāo)濃度做殺菌試驗(yàn)，未清洗為對(duì)照，試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)。當(dāng)制備機(jī)產(chǎn)生的有效氯濃度在目標(biāo)濃度附近波動(dòng)時(shí)采樣，取樣3次，測(cè)試結(jié)果取平均值。用菌落總數(shù)的指標(biāo)來(lái)反映不同濃度殺菌水殺滅荷蘭芹表面細(xì)菌的能力[15]。

1.6清洗工序中利潔清洗液使用對(duì)滅菌效果的影響在確定次氯酸鈉濃度后，通過(guò)清洗工序中使用利潔清洗液，再用菌落總數(shù)指標(biāo)來(lái)反映不同濃度殺菌水殺滅荷蘭芹表面細(xì)菌的能力。通過(guò)優(yōu)化在荷蘭芹推薦工藝所用的相關(guān)化學(xué)凈菜試劑的濃度及相關(guān)工序的微改進(jìn)，包括清洗的次數(shù)、預(yù)清洗所需要添加的清洗劑，比較清洗劑添加前后的菌落總數(shù)TPC值，確定最終的荷蘭芹清洗消毒工藝。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用 DPS 統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，差異顯著性檢驗(yàn)采用鄧肯多重比較法，差異顯著水平P<0.05。

2結(jié)果與分析

2.1荷蘭芹原清洗工藝的改進(jìn)及優(yōu)化通過(guò)工藝的更改，發(fā)現(xiàn)通過(guò)清洗消毒改進(jìn)工藝的荷蘭芹菌落總數(shù)TPC比原工藝明顯減少。由表4可以發(fā)現(xiàn)，使用改進(jìn)工藝后荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了38.4%，說(shuō)明改進(jìn)工藝中將清洗和消毒工序分離的必要性[16]。

表4　原工藝和改進(jìn)工藝的荷蘭芹菌落總數(shù)TPC比較

注：原工藝及改進(jìn)工藝對(duì)象荷蘭芹為同一批次，無(wú)初始差異性。

Note：Parsleys in original and improvement process were in the same batch，showing no initial differences.

在改進(jìn)工藝中將清洗消毒分開(kāi)，又將清洗步驟分成了2次清洗，測(cè)得的菌落總數(shù)TPC見(jiàn)表5。通過(guò)將清洗步驟分成2次清洗，發(fā)現(xiàn)荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了75.6%。從表5中可看出，在預(yù)清洗部分如果能夠充分清洗的話，再經(jīng)過(guò)清洗步驟清洗，菌落總數(shù)TPC將明顯下降，說(shuō)明將清洗步驟增加預(yù)清洗工序的必要性。

表5　增加預(yù)清洗步驟后的荷蘭芹菌落總數(shù)TPC比較

2.2次氯酸鈉濃度梯度優(yōu)化對(duì)不同濃度的次氯酸鈉作用后的荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖2A所示，200～250 mg/kg的次氯酸鈉處理后的荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC在第6天測(cè)得的值為82 333 CFU/g，同比100～150 mg/kg和150～200 mg/kg 2個(gè)濃度次氯酸鈉處理后的荷蘭芹的菌落總數(shù)分別降低了36.67%和20.58%。數(shù)據(jù)表明，次氯酸鈉濃度范圍在200～250 mg/kg的菌落總數(shù)最為理想，也符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

在改進(jìn)工藝下使用次氯酸鈉200～250 mg/kg濃度的情況下，在清洗步驟增加了藝康化學(xué)清洗劑產(chǎn)品利潔，并對(duì)0.5%利潔添加前后的荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC進(jìn)行的監(jiān)測(cè)。如圖2B所示，可以發(fā)現(xiàn)隨著監(jiān)測(cè)時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)TPC在這2組處理方法下出現(xiàn)明顯的差異，而且該差異性隨著時(shí)間的增加越發(fā)顯著。在第6天監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)中，“0.5%利潔+水洗”組中菌落總數(shù)TPC值為43 000 CFU/g，同比“水洗”組降低了37.68%，由此說(shuō)明，0.5%利潔的添加能夠抑制菌落總數(shù)TPC值。

2.3荷蘭芹最終改進(jìn)工藝通過(guò)上述試驗(yàn)優(yōu)化，筆者將之前荷蘭芹清洗消毒工藝進(jìn)行改進(jìn)，確定最終的荷蘭芹改進(jìn)工藝見(jiàn)表6。從表6中可以看到，改進(jìn)工藝在預(yù)清洗環(huán)節(jié)，添加了0.5%利潔，并且優(yōu)化了預(yù)消毒工序中清洗中配制的次氯酸鈉的濃度。

圖2　連續(xù)6 d對(duì)荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC的測(cè)定Fig.2　Detection of parsley TPC in continuous six days

Table 6The final improvement of cleaning and disinfection process of parsley

3結(jié)論

通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)得出的結(jié)論如下：①改進(jìn)了荷蘭芹原清洗工藝，分離清洗和消毒，使用改進(jìn)工藝后荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了38.40%。②將清洗步驟分成了2次清洗，荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了75.60%。③優(yōu)化了用于預(yù)消毒處理的次氯酸鈉濃度，發(fā)現(xiàn)200～250 mg/kg次氯酸鈉處理后的荷蘭芹的菌落總數(shù)最佳，同比100～150 mg/kg和150～200 mg/kg 2個(gè)濃度分別降低了36.67%和20.58%。④清洗步驟增加了藝康化學(xué)清洗劑產(chǎn)品利潔，發(fā)現(xiàn)添加0.5%利潔對(duì)荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC具有較好抑制作用，同比未添加組降低了37.68%。

選用次氯酸與利潔的清洗殺菌工藝清洗荷蘭芹可帶來(lái)良好的社會(huì)生態(tài)效益，并能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。未來(lái)在工業(yè)化果蔬生產(chǎn)加工中，清洗機(jī)和制備機(jī)聯(lián)合應(yīng)用將滿(mǎn)足清洗消毒環(huán)節(jié)，可以銜接蔬菜采后以及冷鏈加工鏈條，推動(dòng)蔬菜采后的產(chǎn)業(yè)化和凈菜進(jìn)城步伐。

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摘要[目的]為提高荷蘭芹的食用安全性和商業(yè)價(jià)值，使荷蘭芹外觀口味俱佳、保存期更長(zhǎng)，對(duì)荷蘭芹的清洗殺菌工藝進(jìn)行改進(jìn)。[方法]以荷蘭芹為試驗(yàn)對(duì)象，利用多槽自動(dòng)輸送式蔬菜清洗工序和次氯酸殺菌消毒制備設(shè)備進(jìn)行清洗和殺菌，通過(guò)清洗殺菌試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果來(lái)確定合理的清洗和殺菌工藝參數(shù)。[結(jié)果]荷蘭芹最佳清洗消毒工藝為：預(yù)清洗，0.5%藝康產(chǎn)品利潔在浸泡槽中浸泡5 min；清洗，清洗機(jī)用水自動(dòng)清洗5 min；預(yù)消毒，清洗機(jī)中配制次氯酸鈉 200～250 mg/kg，浸泡消毒5 min；消毒，浸泡槽中，次氯酸鈉 100～150 mg/kg，浸泡消毒5 min；漂洗，浸泡槽中，使用無(wú)菌水漂洗，浸泡5 min。最終得出，0.5%利潔添加對(duì)荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC具有較好抑制作用，同比未添加組降低了37.68%。[結(jié)論]研究結(jié)果可為工業(yè)化生產(chǎn)中荷蘭芹的清洗殺菌工藝提供參考。

關(guān)鍵詞荷蘭芹；次氯酸殺菌劑；工藝優(yōu)化；利潔

Improvement of Cleaning and Disinfection Process of Parsley

SHEN Hui-min(School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240)

Abstract[Objective] To enhance the edible safety and commercial value of parsley, to prolong the storage life, and to improve the cleaning and disinfection process of parsley. [Method] With parsley as the research material, the multi-slot automatic-transmission vegetable washing machines and hypochlorite disinfection equipment were applied to clean parsley. The cleaning and sterilization processes and parameters were modified by the wash and sterilization experiment test. [Result] The modified cleaning and disinfection process was as follow: pre-cleaning process, 0.5% Ecolab product Liquid K soaked in a dip tank for 5 min; cleaning process, washing by automatic cleaning machine for 5 min; pre-disinfection process, 200-250 mg/kg sodium hypochlorite was prepared in washing machine, immersion disinfection for 5 min; disinfection process, soaked in dip tank with 100-150 mg/kg sodium hypochlorite for 5 min; rinse process, soaked in dip tank for 5 min and washed by sterile water. Results showed that 0.5% Liquid K had relatively good inhibitory effects on the total bacterial count TPC of parsley, which reduced by 37.68% compared with the group not adding 0.5% Liquid K. [Conclusion] This research provides references for the cleaning and sterilization process of parsley during industrialized production.

Key wordsParsley; Hypochlorite disinfectant; Process optimization; Liquid K

收稿日期2015-12-10

作者簡(jiǎn)介沈慧敏(1978- )，男，上海人，工程師，從事蔬菜清洗消毒工藝改進(jìn)研究。

中圖分類(lèi)號(hào)TS 255

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)01-118-04