清洗杀菌方式对鲜切胡萝卜保鲜效果的影响

李丽 ，唐杰，李昌宝 *，孙健 *，辛明 ，易萍

1. 广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所（南宁 530007）；2. 广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室（南宁 530007）

鲜切蔬菜具有新鲜、方便、卫生、安全和环保等特点，是现代蔬菜消费的新趋势[1-2]。鲜切蔬菜在加工过程中要经过修整、切分、清洗杀菌、包装等环节，使加工后蔬菜产品具有即食性。胡萝卜是目前我国比较常见的鲜切蔬菜产品品种之一，快餐行业以及超市需求量非常大。胡萝卜由于经过去皮、切分等加工易被微生物侵染，刺激生理代谢反应，造成品质劣变，直接影响鲜切胡萝卜产品的品质以及货架期，最终造成巨大的经济损失[3]。清洗是蔬菜商品化非常重要的一个环节，正确的清洗杀菌工艺可以有效抑制微生物生长，保持鲜切蔬菜的品质，延长产品货架期，因此在生产中清洗工艺至关重要[4]。氯处理是一种在鲜切产业中广泛使用的杀菌清洗处理方式，特点是反应速度快且价格便宜，但对热不稳定，容易与有机物反应生成氯化物残留，对人体有致癌效果，且产品的风味及品质易被破坏[5]。研发高效安全的清洗方法是目前蔬菜鲜切工艺的迫切任务，因此寻求更安全有效的替代清洗杀菌方法成为研究的热点[6-7]。

国内外有研究人员采用臭氧水等新兴清洗杀菌方式处理蔬菜，结果显示这些清洗方法对胡萝卜具有一定的抑菌和维持品质的效果[8-9]。张向阳等[10]研究不同的清洗方式处理鲜切胡萝卜后对其储藏期品质的影响，研究表明酸性电解水、臭氧水、次氯酸钠在一定的储藏期内均可以保持鲜切胡萝卜的原有品质以及有效抑制微生物的生长。王丹等[2]以鲜切胡萝卜及菠菜为研究对象，分析比较去离子水、臭氧水和碱性电解水与次氯酸钠结合使用的抑菌效果，结果表明不同清洗方式结合次氯酸钠使用能够显著提高杀菌效果，单次清洗时，碱性电解水与次氯酸钠结合使用效果最好，而多次循环使用时，臭氧水与次氯酸钠结合能够展现出稳定的强抑菌性能。虽然已有不少学者对鲜切胡萝卜的保鲜效果进行探讨，但对不同清洗方法还缺乏深入系统研究，且清洗的作用机理的研究还不够透彻。此次试验进一步优化鲜切胡萝卜的清洗方法，筛选效果最佳的清洗方式。

以新鲜胡萝卜为原材料，经过切分用自来水、臭氧水、二氧化氯水、次氯酸钠水和超声波清洗杀菌处理，研究鲜切胡萝卜的失重率、可溶性固形物含量、抗坏血酸含量、胡萝卜素含量和细菌菌落总数的变化，为胡萝卜的加工生产、贮藏保鲜及营养品质的提高提供理论依据，为新兴清洗杀菌方式的大规模应用提供理论基础和参考数据，以期推动我国鲜切蔬菜产业的快速发展。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

胡萝卜：市售，要求外观完整，粗细均匀、表面光滑、无损伤、无虫害、无腐烂，新鲜度、成熟度和大小基本一致。

氢氧化钠、酚酞、邻苯二甲酸氢钾、丙酮、盐酸、氨水、亚铁氰化钾、硫酸锌、正辛醇等，所用试验试剂均为分析纯，购自天津市大茂化学试剂厂；二氧化氯（粉状，含活化剂），购自山东华实药业有限公司；次氯酸钠，购自天津市郁峰化工有限公司。

1.2 主要仪器与设备

HH-32恒温水浴锅（金坛市医疗仪器厂）；UV-6100紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；PAL-1用手持式数显糖度计（北京金科利达电子科技有限公司）；MQT-60R全温振荡摇床（上海旻泉仪器有限公司）；JT5003A电子天平（余姚市金诺天平仪器有限公司）；LDZX-75KBS立式压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）；Salvis N118生化培养箱（北京博励行仪器有限公司）；Sw-Cj-1FD单人单面洁净操作台（苏州苏治净化设备有限公司）；超声波清洗器（昆山超声仪器有限公司）；臭氧发生器（万格立（佛山）环保科技有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 鲜切胡萝卜保鲜工艺流程

胡萝卜→预冷→挑选、整理→冲洗→切割→清洗→沥干→包装→贮藏

1.3.2 试验材料不同清洗方式处理

胡萝卜采摘后立即放入4 ℃冷库预冷，试验前取出。试验时，从购得的胡萝卜中选取粗细均匀、无病害的样品，经人工削皮切分处理，切片厚度约为4 mm。取6批3 kg切分的胡萝卜片，同时以1∶5（kg/L）比例分别经过不同清洗方式处理，处理方式如表1所示。将沥干处理后的胡萝卜样品随机放入20 cm×15 cm×2 cm保鲜托盘中，用厚15±2 μm的PE保鲜膜包装，放入4 ℃贮藏，每隔2 d取样，进行感官评价，并测定失重率、可溶性固形物含量、抗坏血酸含量、胡萝卜素含量和细菌菌落总数等，每组进行3次平行试验，取其平均值。

不同清洗溶液的制备：臭氧水，采用臭氧发生器制取臭氧水，按照碘量法测得臭氧质量浓度为0.5 mg/L；次氯酸钠溶液，由次氯酸钠（质量分数≥10%）稀释到有效氯质量浓度100 mg/L的次氯酸钠溶液；二氧化氯溶液，由二氧化氯粉剂稀释到有效氯质量浓度40 mg/L的二氧化氯溶液[11]。

表1 不同清洗方式

1.3.3 测定指标及方法

1) 感官品质评价：参考王丹等[2]的方法并稍作修改，采用九分制评分法。每次取样安排30名感观评定员参照表2对鲜切胡萝卜进行综合评分。随机选用30名感观评定员进行评分，取平均分，总分在9～1之间，9分表示鲜切胡萝卜较新鲜，1分表示鲜切胡萝卜已经完全腐烂，5分以下的鲜切胡萝卜已经不可食用。

表2 鲜切胡萝卜感官品质评价表

2) 失重率测定：采用差重法[12]。

3) 可溶性固形物含量测定：使用PAL-1用手持式数显糖度计进行测定。每次测定3个值，最后取平均值。

4) 抗坏血酸含量测定：采用2, 6-二氯酚靛酚滴定法[13]。

5) 胡萝卜素含量的测定：采用丙酮提取直接比色法。

6) 菌落总数测定：按照GB 4789.2—2016《食品微生物学检验 菌落总数》测定。

1.3.4 数据处理应用Origin 8.1软件作图，进行数据分析，所有数据为3次重复试验的平均值±标准误差；使用SPSS Statistics 19软件进行统计分析，利用邓肯氏新复极差法比较因素水平间的显著性方差分析，p＜0.05表示差异显著。

2 结果与讨论

2.1 不同清洗杀菌方式对鲜切胡萝卜感官评价的影响

感官品质是评定果蔬品质的一个最为直观的指标，能简单、直接地判断果蔬品质好坏。由图1可以看出，不同清洗方式的鲜切胡萝卜感官品质均随着贮藏时间的增长而逐渐降低，贮藏6 d后，感官品质下降的速度较快。清洗杀菌方式均可以减缓鲜切胡萝卜感官品质的下降，但效果不同。臭氧水清洗处理的鲜切胡萝卜，直到贮藏期结束仍能保持良好的感官品质，感官评分为6.9分；而次氯酸钠清洗和自来水清洗的鲜切胡萝卜贮藏期结束后感官评分已经低于5分，不可食用[2]。

图1 不同清洗方式对鲜切胡萝卜感官品质评价的影响

2.2 不同清洗杀菌方式对鲜切胡萝卜失重率的影响

失重率的变化可反映鲜切胡萝卜的品质变化。由图2可以看出，贮藏期间不同清洗方式的鲜切胡萝卜失重率均随着贮藏天数的延长而不断增加。贮藏末期自来水清洗的鲜切胡萝卜失重率为3.33%，失重最多，而臭氧水、次氯酸钠、二氧化氯和超声波清洗后，失重率显著低于对照组（p＜0.05），其中臭氧水清洗处理的鲜切胡萝卜失重率为1.49%，失重最少，二氧化氯清洗处理的鲜切胡萝卜失重率为1.49%。臭氧减缓了鲜切胡萝卜的代谢，抑制了微生物的生长和酶的活性，从而延缓了水分含量的下降[7]。可见适宜的清洗措施有利于维持鲜切胡萝卜水分含量，利于蔬菜的保鲜。

2.3 不同清洗杀菌方式对鲜切胡萝卜可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物反映果蔬中可溶性糖的含量。由图3可以看出，在贮藏期间不同清洗方式的鲜切胡萝卜可溶性固形物含量均呈现降低的趋势，由于采后呼吸作用，鲜切胡萝卜中营养物质被消耗，从而使可溶性固形物含量出现下降的趋势。臭氧水、次氯酸钠、二氧化氯和超声波处理后鲜切胡萝卜的可溶性固形物含量在贮藏2 d之后显著高于对照组（p＜0.05），各处理组之间可溶性固形物含量差异不大（p＞0.05），原因可能是处理组均能降低鲜切胡萝卜细胞的呼吸作用，降低糖分的消耗。在贮藏第10天时，对照组可溶性固形物含量降低到5.86%，臭氧水处理组可溶性固形物含量仍在7%以上，臭氧能抑制鲜切胡萝卜呼吸强度以及营养物质的消耗，使可溶性固形物含量维持较高的水平[14]。

图2 不同清洗方式对鲜切胡萝卜失重率的影响

图3 不同清洗方对鲜切胡萝卜可溶性固形物含量的影响

2.4 不同清洗杀菌方式对鲜切胡萝卜抗坏血酸含量的影响

抗坏血酸含量是衡量蔬菜营养品质的一个重要指标，也是反映果蔬抗衰老、抗逆境能力的一个指标。由图4可知，在贮藏10 d中不同清洗方式的鲜切胡萝卜中抗坏血酸含量均呈下降趋势，使用臭氧水清洗的鲜切胡萝卜抗坏血酸的下降速率缓慢，含量也高于其他清洗方式，其次为二氧化氯、超声波。在贮藏第10天时，对照组抗坏血酸含量下降到0.81 mg/100 g，臭氧水处理组抗坏血酸含量最高（1.4 mg/100 g），臭氧水清洗处理减缓了鲜切胡萝卜中抗坏血酸含量的降低。

2.5 不同清洗杀菌方式对鲜切胡萝卜胡萝卜素含量的影响

胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素，如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶黄素等，它与胡萝卜的色泽变化密切相关，也是鲜切胡萝卜产品品质的重要评价指标之一。从图5可以看出，在贮藏过程中胡萝卜素含量呈现下降的趋势，自来水清洗后胡萝卜素含量下降速度最快，在贮藏6 d后，臭氧水清洗处理组的胡萝卜素含量显著高于其他处理。在贮藏10 d时，对照组胡萝卜素含量下降到6.34 mg/100 g，臭氧水处理组比对照组高25.4%。在贮藏期间，切分后的胡萝卜表面接触到氧气和光，发生了自动氧化反应而导致样品内总胡萝卜素下降，这与张向阳等[15]的研究结果相近。

图4 不同清洗方式对鲜切胡萝卜抗坏血酸含量的影响

图5 不同清洗方式对鲜切胡萝卜胡萝卜素含量的影响

2.6 不同清洗杀菌方式对鲜切胡萝卜菌落总数的影响

蔬菜的品质安全与微生物密切相关，清洗作为鲜切蔬菜加工中一个不可缺少的环节，可以减少蔬菜表面微生物的数量[16-17]。由图6可以看出，不同清洗方式的杀菌效果不同，随着贮藏天数增加，菌落总数递增。贮藏期结束时，臭氧水、二氧化氯和超声波清洗鲜切胡萝卜菌落总数均小于106CFU/g，被细菌污染程度较低，仍可食用。在整个贮藏期间，臭氧水清洗的菌落总数均小于其他方式，所以在这5种清洗方式中，臭氧水杀灭初始微生物和抑制细菌增长效果最好。由此可见，臭氧水清洗处理对鲜切胡萝卜有明显抑菌效果。大量研究结果表明臭氧具有较强的抑菌能力[18]，可以迅速透过细胞壁和细胞膜，使细胞膜上的巯基等基团受到损伤，增加细胞膜的通透性，同时还能促使蛋白质变性，造成DNA降解或变异，导致微生物死亡[19-20]。

图6 不同清洗方式对鲜切胡萝卜菌落总数的影响

3 结论

此次试验旨在研究不同杀菌清洗方式对鲜切胡萝卜保鲜效果的影响。采用自来水、臭氧水、次氯酸钠、二氧化氯和超声波对鲜切胡萝卜进行清洗，在4 ℃条件下贮藏后比较。结果表明，与自来水清洗相比，臭氧水、次氯酸钠、二氧化氯和超声波清洗能使鲜切胡萝卜在贮藏过程中减缓了可溶性固形物、胡萝卜素、抗坏血酸含量的下降，抑制了细菌菌落总数的增加，贮藏10 d后，臭氧水、二氧化氯和超声波清洗鲜切胡萝卜菌落总数均小于106CFU/g，在5种清洗杀菌方式中，使用臭氧水清洗对鲜切胡萝卜的保鲜效果最佳，贮藏至10 d时感官评分为6.9分，仍能保持良好的感官品质。同时臭氧水不会造成鲜切胡萝卜组织损伤，且比传统的氯消毒剂的有效氯浓度低，安全性更好，可作为鲜切胡萝卜保鲜过程中的处理方式。