樱桃采后处理中水消毒的监测

王丹，张静，张倩，杨娟侠，辛力

(山东省果树研究所，山东泰安 271000)

樱桃采后的清洗、水预冷、设备分级等处理都要用水。水是人类致病菌和果实腐烂菌传播的载体，水有利于微生物的传播和生长，因此对水进行消毒处理，并使其具有一定的杀菌能力，能避免因水导致的腐烂风险，所以采后处理用水的消毒十分重要。

1 消毒剂种类

水的消毒剂包括四大类：①常规氯系消毒剂。氯气与液氯，漂白粉(次氯酸钙)与漂白精，次氯酸钠溶液，电解次氯酸钠。②二氧化氯系消毒剂。二氧化氯发生器、稳定型二氧化氯溶液、二氧化氯粉剂。③臭氧。④过氧化氢、过氧乙酸。可根据处理规模和投资情况，选择合适的设备和消毒剂种类。对于国内小规模的樱桃包装场，水预冷和分级设备的水消毒，推荐使用饮用水消毒常用的次氯酸钠或二氧化氯粉剂。

次氯酸钠(NaClO)是一类高效、广谱、安全的消毒剂，但ClO-易与有机物发生反应，产生三氯甲烷等有害物质，使用存在一定的安全隐患。二氧化氯(ClO2)是国际公认的广谱、高效、速效、安全、低毒的消毒剂。欧美发达国家已广泛应用二氧化氯替代氯气进行饮用水消毒。中国GB2760-2014食品添加剂使用标准也有相关规定：稳定态二氧化氯可作为防腐剂用于新鲜水果蔬菜的表面消毒。因此，基于安全性、杀菌性能、使用方便性等方面的考虑，推荐优先使用二氧化氯粉剂。

2 二氧化氯的使用浓度

研究发现，二氧化氯40mg/kg处理樱桃1小时，常温放置3～5天，明显出现果实失水皱缩、果皮颜色加深等现象，证明40mg/kg二氧化氯已对樱桃产生伤害，据此，应选择小于40mg/kg的使用浓度。且二氧化氯在水中的稳定浓度为15～25mg/kg。因此，建议樱桃采后水预冷和设备分级的水消毒中，二氧化氯使用浓度在10～20mg/kg。

3 二氧化氯杀菌能力监测

3.1 监测方法

二氧化氯作为消毒剂具有诸多优点，但其易降解，需要及时调整补充，保证其始终具有足够的杀菌性能，及避免浓度过高对果实产生伤害。因此，定期监测十分必要。

传统的监测方法是测定水中有效氯的浓度(比色法、滴定法等)和pH值，从而判断其杀菌能力。目前国际上常采用测定氧化还原电位(ORP，oxidation-reduction potential)，结合测定pH值，判断其杀菌能力。一般认为二氧化氯的杀菌机理主要是其具有强氧化性，ORP值越高，氧化能力越强，消毒效果越好。这种方法更准确，更简便，还能够实现在线测定和控制。

3.2 ORP值和pH值测定

对二氧化氯进行水消毒的ORP值、pH值测定。测定仪器：ORP仪(氧化还原电位仪)，pH计。试剂：二氧化氯粉剂(ClO2含量10%)，购自山东兆冠药业有限公司。配制2000mg/kg母液，放置30分钟后稀释配制不同浓度二氧化氯溶液，测定ORP值、pH值。

3.2.1 二氧化氯ORP监测 不同浓度的二氧化氯溶液ORP值变化较大，随二氧化氯浓度的升高其ORP值呈升高态，5～10mg/kg浓度范围内，ORP升高快，20mg/kg以上时，升高减缓。随浓度升高pH值下降，30～40mg/kg浓度区间内，pH值下降较为显著。二氧化氯pH值与ORP值呈负相关(图1)。在二氧化氯实际应用浓度范围10～20mg/kg，ORP监测值建议控制在640～690mV。

3.2.2 二氧化氯母液稳定性研究 配制2000mg/kg母液，放置不同时间，随母液放置时间延长，ORP值呈先上升后下降趋势。放置于不同容器中，降解速率不同，敞口烧杯组6小时达到最高值，4天后降到370mV，溶液无色。放置于容量瓶的2个组前期趋势较为一致，均在第7天达到最高值，之后缓慢下降，后期17天之后，敞口容量瓶组下降速率明显高于封口容量瓶组，30天后，所有处理组ORP值均低于640mV(表2)。说明二氧化氯具有挥发性，封口存放挥发损失小，母液存放稳定性好。

图1 不同浓度二氧化氯 的ORP值及pH值

处理0ORP pH6小时ORP pH24小时ORP pH30小时ORP pH42小时ORP pH4天ORP pHT16856.50729-753-763-7646.597916.59T26856.50727-743-750-7516.687796.64T36856.50698-676-640-5996.723706.66

处理7天ORP pH11天ORP pH17天ORP pH24天ORP pH30天ORP pHT17826.597816.597696.546896.535816.54T27756.717746.717486.636236.68--T3----------

注：T1封口容量瓶，T2敞口容量瓶，T3敞口烧杯。数值为3次测定的平均值，室温，自然光放置。

3.2.3 二氧化氯稀释液稳定性研究 为进一步研究二氧化氯在樱桃采后水处理中，浓度、温度等因素对二氧化氯降解速率的影响。在二氧化氯实际应用浓度范围10～20mg/kg内(一般要求5mg/kg以上，最好20mg/kg)，选用稀释液10mg/kg、20mg/kg组在室温条件下敞口放置(模拟樱桃采后处理实际情况)，ORP值前期出现大幅下降，其中，10mg/kg组放置6小时后达到消毒作用的下限640mV；20mg/kg组放置20小时后达到消毒作用的下限640mV。5℃条件下，ORP值在放置45小时内降幅较平缓，之后下降趋势明显，其中，20mg/kg组在放置48小时内均保持较高的ORP值，大于640mV；10mg/kg组在放置24小时时临近消毒作用的下限640mV。表明二氧化氯溶液在放置一定时间范围内，随时间延长ORP值下降，下降趋势受温度影响，低温环境能延缓ORP值下降(图2)。

图2 二氧化氯稀释液随时间、温度变化曲线

4 小结与讨论

二氧化氯浓度在5～90mg/kg随浓度增大氧化还原电位ORP值升高。在实际应用浓度范围10～20mg/kg内，ORP监测值建议控制在640～690mV。

二氧化氯母液ORP值随放置时间延长，呈先上升后下降趋势，密闭条件会减缓下降趋势。前期ORP值升高的原因、是否同时伴随氧化还原能力的增强还有待于进一步探究。在实际生产中建议配置好母液，密闭保存，使用时直接添加，不需要再从粉剂配制开始，从而方便使用，但要注意存放时间。

二氧化氯稀释溶液在放置一定时间范围内，随时间延长，ORP值下降，下降趋势受温度影响，低温环境能延缓ORP值下降。5℃条件下，20mg/kg组在48小时内均保持较高的ORP值，大于640mV，10mg/kg组在24小时时临近消毒作用的下限640mV。

二氧化氯粉剂在配制时，要严格按照产品说明书要求进行，以免发生危险。水温高、浓度大、pH值较低时，二氧化氯会从水中逸出，空气中的二氧化氯与氯气有同等的危险性和毒害性，要注意监测及车间通风。ORP测量仪器间存在误差，同一浓度二氧化氯溶液使用不同仪器测定的ORP值仍有10～20mV的差距，建议实际生产中取多次测定结果的平均值。