基于等离子活化水处理的生菜采后杀菌工艺研究

沈超怡，吴清燕，林梦桦，吴迪

（浙江大学农业与生物技术学院，浙江杭州 310058）

生菜属菊科莴苣属一两年生草本植物，又名叶用莴苣[1-2]。生菜营养价值高，具有助消化、解便秘的功效，含有纤维素、蛋白质、糖类、维生素B1、维生素B2、维生素C，以及大量的钙、铁、磷等营养物质[3－4]。生菜口感清爽，色泽鲜绿，深受消费者喜爱[5]。在贮藏过程中，由于生菜含水量高达94%以上，易失水枯萎[6]，容易受到病原微生物的侵染，导致腐烂，影响运输和销售[7]。

等离子体是物质的第四状态，按温度高低可分为低温等离子体和高温等离子体[8]。非热等离子体杀菌是近年来兴起的新型杀菌保鲜方法，相比于传统的气调、臭氧等保鲜方式存在费用昂贵、营养易破坏等缺点，非热等离子体杀菌技术具有简便易行、低能低耗、杀菌效果好、无次生污染等优势[9]。等离子活化水（PAW）是非热等离子体的一种，具有良好的杀菌效果，能保持果蔬的内在和外在品质[10]。

本试验选择新鲜生菜为原料，通过设计正交试验，以生菜表面菌落总数为评价指标，研究了PAW 杀菌保鲜技术中不同水量、电流、制备时间、处理时间等因素对菌落总数的影响，确定了PAW 杀菌技术的最佳参数，并评价了PAW 对生菜颜色的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜生菜，购于杭州某超市，挑选大小一致、无病虫害的生菜若干，半小时内运送至浙江大学紫金港校区实验室；PCA 培养基，浙江格陵设备科技有限公司；氯化钠，浙江同力信息科技有限公司。

1.2 仪器与设备

CTE-2000KW 低温等离子试验电源和水处理反应器，南京苏曼等离子科技有限公司；色差仪，上海信联创作电子有限公司；BSA2202S 电子天平，sartorius 公司；移液枪，德国eppendorf 公司；摇床，华立达公司。

1.3 方法

1.3.1 正交试验设计

选择水量、制备时间、处理时间、电流为因素，设置3个水平，评价指标为生菜表面菌落总数，进行L9(34)正交试验，试验设计见表1。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factor and level table of orthogonal test

1.3.2 生菜处理

在室温下，用低温等离子试验电源和水处理反应器制备PAW，将生菜放入PAW 中清洗，用手轻轻搅拌，使其清洗均匀。将清洗好的生菜滤干水分备用。

1.3.3 CFU 计数法

将处理完毕的生菜切成方块状，取7±1 g 置于63 mL、质量浓度为0.85%的氯化钠溶液中，配成生菜与氯化钠溶液的质量比为1:10（g/mL），置于摇床上充分摇晃。取100 μL 原液，分别用无菌蒸馏水稀释10、100、1 000倍，共3 个梯度。吸取各稀释液100 μL，于无菌PCA 培养基上涂布均匀，等待培养基上无水滴后于37 ℃恒温培养箱培养48 h 后进行平板菌落计数。计算生菜表面菌落总数[11]。

1.3.4 色差测定

取处理完毕的生菜，每隔24 h 用色差仪对每组10颗生菜的表面颜色进行测定，记录a*、b*、L*值，相关计算公式见式（1）～（3）。

鉴定生菜的颜色差异[12]。每颗生菜取侧面4 个读数。

2 结果与分析

2.1 正交试验结果分析

表2 正交试验结果分析表Table 2 Result analysis table of orthogonal test

2.2 微生物分析

分布在生菜表面的微生物包括细菌类和真菌类，通常是对人体健康造成危害的主要原因，也是导致生菜腐败变质的主要因素。本试验采用CFU 法对清水处理后（CK 组）和PAW 处理的生菜表面菌落总数进行测定。结果显示（见图1），CK 组表面菌落总数是5.70 log CFU/g，处理组表面菌落总数是2.26 log CFU/g，说明PAW 有效地降低了生菜表面的菌落总数。

2.3 色差分析

颜色是生菜的一个重要的外在品质指标，色泽鲜绿的生菜更易受到消费者的青睐。对贮藏3 d 内的生菜进行色差测定，结果如图2 和表3 所示。由图表知，处理组与CK 组的颜色并无显著性差异（P>0.05），各组在不同贮藏时间内颜色也无显著性差异（P>0.05），这说明PAW对生菜颜色没有影响。

表3 生菜贮藏过程中色差变化Table 3 Color variation during storage of lettuce

3 结论

本研究通过改变水量、制备等离子水时间、处理生菜时间、电流，探究了PAW 杀菌工艺的最佳参数。试验结果表明，PAW 处理可以有效降低生菜表面菌落总数，其中水量对PAW 杀菌效果影响最大，其次是电流，然后是制备时间，影响最小的是生菜处理时间。最佳参数是15 L 水量，1.5 h 制备时间，15 min 清洗生菜时间，6 A 电流，此参数条件下菌落总数只有2.26 log CFU/g，而清水处理后的生菜表面菌落总数达到了5.70 log CFU/g。PAW 杀灭生菜表面微生物的同时不会影响其贮藏过程中的颜色品质。PAW 作为一种高效、绿色的新型物理绿色杀菌保鲜方法，具有较好的应用前景。