微酸性电解水对受鸡粪液污染鸡蛋表面沙门氏菌的喷雾消毒效果
2021-12-30袁兴云张贝贝莫庆楠臧一天
袁兴云,张贝贝,莫庆楠,臧一天
微酸性电解水对受鸡粪液污染鸡蛋表面沙门氏菌的喷雾消毒效果
袁兴云,张贝贝,莫庆楠,臧一天※
(南昌市动物健康与安全生产重点实验室,江西农业大学动物科学技术学院,南昌 330045)
为验证仅采用微酸性电解水(Slightly Acidic Electrolyzed Water,SAEW)对污染鸡粪液鸡蛋进行喷雾清洗和消毒,能否缓解鸡粪等有机物对消毒效果干扰问题,同时找出最佳有效氯浓度和消毒时间。该研究采用喷雾方式,按先清洗后消毒的流程对比双蒸水(H2O)+H2O组(清洗和消毒都用灭菌过的H2O)、碱性电解水(Electronized Reduced Water,ERW)+ERW组(清洗和消毒都用ERW)、H2O+SAEW组(先用灭菌过的H2O清洗,再用SAEW消毒)、ERW+SAEW组(先用ERW清洗,再用SAEW消毒)、SAEW+SAEW组(清洗和消毒都用SAEW)等方式对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的杀灭效果,并采用多元非线性回归拟合杀菌模型,评估了有效氯浓度和消毒时间对SAEW+SAEW组和ERW+SAEW组的影响。结果发现,仅采用SAEW对污染鸡粪液的鸡蛋进行喷雾杀菌方式,可有效避免鸡粪液对SAEW杀菌效果干扰,当采用SAEW(ACC (Available Chlorine Concentration)= 25 mg/L)进行喷雾清洗和消毒,清洗时间10 s,消毒时间18 s时,可完全杀灭污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌,杀菌值达到6.26 lgcfu/个;SAEW+SAEW组模型决定系数和调整决定系数分别为0.933和0.930,ERW+SAEW组分别为0.926和0.923;验证试验中,SAEW+SAEW组和ERW+SAEW组实际值和预测值的相关系数分别为0.97和0.95;模型成立,该研究可为SAEW在鸡蛋消毒中的应用提供参考。
喷雾;消毒;微酸性电解水;鸡蛋;沙门氏菌
0 引 言
鸡蛋因含大量必需氨基酸,且价格稳定,在人们饮食结构中占据重要地位[1],然而鸡蛋在生产及运输过程中不可避免的会受到大肠杆菌,甚至沙门氏菌的污染,从而带有食品安全隐患,威胁消费者健康[2-3],因此消毒成为了鸡蛋销售前必须步骤,在美国及欧盟食品安全法中规定,鸡蛋必须在进行清洗消毒后才能到市场出售[4]。目前市面上广泛使用的消毒剂,如氯、碘和过氧化氢等都存在不同程度的弊端,如化学残留、消毒效果不高、成本高昂或对环境不友好等特性使其市场接受度并不高[5]。因此,研发新的无残留、高效且廉价的消毒剂以替代氯制剂便显得非常重要。
电解水是目前食品和畜牧场中开始应用的一种环保型消毒剂,因其残留较少,价格不高从而在各领域开始广泛研究应用[6-10]。早在2004年,Bialka等[11]就评估了酸性电解水(Acidic Electrolyzed Water,AEW)对蛋壳表面大肠杆菌和沙门氏菌的杀灭效果,发现有效氯浓度为70 mg/L的AEW对大肠杆菌和沙门氏菌的杀菌值可达到2.6 lgcfu/g,且对蛋白高度和蛋壳强度没有显著影响,但AEW的高腐蚀性对鸡蛋壳膜的破坏具有显著影响。因此,为解决AEW因低pH环境而腐蚀性高的问题,2009年,Cao等[12]使用有效氯浓度为15 mg/L的微酸性电解水(Slightly Acidic Electrolyzed Water,SAEW)对鸡蛋表面肠炎沙门氏菌进行消毒,发现处理3 min,可以完全杀灭鸡蛋表面沙门氏菌,且其杀菌值可达到6.5 lgcfu/g,可作为一种鸡蛋表面消毒剂使用;2014年,Ni等[13]也将SAEW、二氧化氯和次氯酸钠溶液应用于鸡蛋表面肠炎沙门氏菌的消毒,发现当有效氯浓度为80和100 mg/L时,SAEW的杀菌活性明显高于二氧化氯和次氯酸钠溶液;2019年Zang等[5]研究表明相对于AEW和次氯酸钠溶液,SAEW消毒鸡蛋更能延长鸡蛋的保鲜期,原因是其对鸡蛋表面腐蚀较小,进而减少了水分和二氧化碳在鸡蛋贮藏期间从因消毒而损伤的蛋壳空隙流失。这些研究表明SAEW可作为一种控制鸡蛋表面细菌的可行消毒剂,然而,SAEW在消毒过程中极易受到有机物的干扰使得消毒效果不佳,而鸡蛋在生产过程中不可避免的也会受到鸡粪或羽毛的污染,这些有机质会对SAEW的消毒效果产生干扰,而很多研究表明,有机物对SAEW消毒效果的影响是因SAEW中的HClO与有机物发生氧化还原反应,使HClO含量减少,进而减少SAEW的杀菌效果[14-15]。Bing等[16]曾研究表明,当鸡蛋污染有鸡粪液时,SAEW对其表面沙门氏菌和大肠杆菌的杀灭作用显著性下降,因此,如何解决鸡粪等有机物对SAEW消毒鸡蛋的干扰,成为了SAEW在鸡蛋消毒应用中的瓶颈问题。
本文采用碱性电解水或灭菌过的双蒸水先喷雾清洗,再采用SAEW喷雾消毒处理的方式与单独SAEW、单独碱性电解水、单独双蒸水喷雾清洗消毒的效果做对比,验证在对污染鸡粪液的鸡蛋进行消毒时,仅采用SAEW进行喷雾消毒,能否解决鸡粪等有机物对SAEW消毒鸡蛋的干扰问题,达到高效消毒效果。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 菌种
肠炎沙门氏菌(,.,BNCC-103134)购自商城北纳创联生物科技有限公司。
1.1.2 培养基、试剂和设备
平板计数琼脂、0.1%蛋白胨水溶液培养基、胰蛋白胨大豆肉汤,北京奥博星生物技术有限责任公司生产;NaCl、HCl等化学试剂均为分析纯。双蒸水采用SZ-93型自动双重水蒸馏器(上海银泽仪器设备有限公司)制取,并采用DGS-280C高压灭菌锅(上海力辰邦西仪器科技有限公司)进行灭菌后备用。
消毒液制造机(中山市李夫人电器有限公司);自制有隔膜碱性电解水发生装置;YJ-VS型超净工作台(无锡一净净化设备有限公司);PYX-DHS-40×50-BS-II隔水式电热恒温培养箱(上海跃进医疗器械厂);CHA-S气浴恒温振荡器(江苏荣华仪器制造有限公司);LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂);YXL-1A有效氯检测仪(上海海争电子科技有限公司);SX-630型笔式ORP(Oxidation-Reduction Potential,氧化还原电位)计(上海三信仪表厂);pH计(HM-30R);HH-2数显恒温水浴锅(上海力辰邦西仪器科技有限公司);SX-CS5C肩负式手动压缩喷雾器(市下控股有限公司);微型螺旋混合仪,移液枪,鸡蛋夹等。
1.1.3 电解水制备
SAEW制备:采用消毒液制造机制备,用自来水配制1 g/L NaCl溶液2 L,加入0.35 mL浓HCl后,电解1.5 h制得pH值6.13、有效氯浓度(Available Chlorine Concentration,ACC)为42 mg/L的SAEW,随后用灭菌过的双蒸水稀释以得到所需的有效氯浓度5、15、25、35 mg/L,测定pH值和ORP值,备用。
碱性电解水(Electrolyzed Reduced Water,ERW)的制备:采用自制有隔膜碱性电解水发生装置制备,该装置的基本结构由以下几个部分组成:电源系统(可将交流电源转为直流电)和控制器、钛铂合金电极、隔膜、电解槽、电压(0-30 V)。用自来水配制1 g/L NaCl溶液6 L,150 V电压、0.31 A电流电解1.5 h制得pH值11.21、ORP值-886 mV的ERW,备用。
1.1.4 菌悬液的制备
将.冻干粉接种到胰蛋白胨大豆肉汤上,37 ℃震荡培养24 h活化,然后以1∶1的比例与40%的甘油在冻存管中混合后,置入-80 ℃冰箱保存备用。
取冻存管一根,37 ℃水浴2 min速溶,倒入胰蛋白胨大豆肉汤中,37 ℃震荡培养24 h后,取10 mL培养物置于冷冻离心机中,4 ℃、4 000 r/min离心10 min,弃上清液,沉淀物用0.1%的蛋白胨水洗涤3次,离心,弃上清液,沉淀物用10 mL 0.1%蛋白胨水制成8~9 lg cfu/mL的菌悬液备用。
1.1.5 鸡粪污染液的制备
称取30 g的干鸡粪,加入500 mL的灭菌过的双蒸水制成质量分数为6%浓度的鸡粪液,鸡粪液置入高压灭菌锅中121 ℃灭菌15 min后放入超净工作台。取10 mL菌悬液与500 mL鸡粪液混匀,制成含菌数7~8 lg cfu/mL的鸡粪污染液备用。
1.2 试验方法
1.2.1 鸡蛋准备和鸡粪污染液接种
大小均一的新鲜鸡蛋(57 ± 2)g购买于附近农贸市场,用自来水冲洗,用稀释的84消毒液(有效氯浓度29 mg/L)浸泡10 min,取出后用灭菌过的双蒸水反复冲洗以去除表面的84消毒液,将鸡蛋放在超净工作台晾干备用。
用准备好的鸡粪污染液接种已清洗的鸡蛋。为使鸡蛋表面的鸡粪分布均匀,每个鸡蛋用灭菌后的鸡蛋夹夹住,浸入鸡粪污染液中,逆时针转10 s,顺时针转10 s后放入超净工作台室温下干燥2 h,以便沙门氏菌在鸡蛋表面附着。
1.2.2 试验分组
每次试验将试验分为1个对照组(未处理组)和5 个处理组,处理组采用喷雾处理方式,按先清洗后消毒的流程进行。如表1所示,根据清洗和消毒流程中所用的溶液种类将处理组分为:H2O+H2O组(清洗和消毒都用灭菌过的双蒸水)、ERW+ERW组(清洗和消毒都用ERW)、H2O+SAEW组(先用灭菌过的双蒸水清洗,再用SAEW消毒)、ERW+SAEW组(先用ERW清洗,再用SAEW消毒)、SAEW+SAEW组(清洗和消毒都用SAEW,且ACC前后一致)。每个处理组清洗时间固定为10 s,消毒时间分为6、12、18或24 s。含SAEW的处理组(H2O+SAEW组、ERW+SAEW组和SAEW+SAEW组),清洗和消毒时SAEW的ACC为5、15、25或35 mg/L。每种处理方式都随机选用3枚鸡蛋进行处理及测定。
表1 试验分组
注:ACC(Available Chlorine Concentration)为有效氯浓度;ERW(Electronized Reduced Water)为碱性电解水;SAEW(Slightly Acidic Electrolyzed Water)为微酸性电解水。下同。
Note: ACC is Available Chlorine Concentration; ERW is Electronized Reduced Water; SAEW is Slightly Acidic Electrolyzed Water. The same below.
1.2.3 处理方式
H2O+H2O组、ERW+ERW组和SAEW+SAEW组具体处理方式如下:手动压缩喷雾器分别装入不同溶液(H2O、ERW或SAEW),调节喷雾器压力至1 kPa,将单个鸡蛋用无菌手套移至已灭菌的塑料镂空蛋托上,固定喷雾器对接种污染液的鸡蛋进行喷雾清洗10 s;清洗后,不更换溶液,用手动压缩喷雾器继续喷雾消毒6、12、18或24 s。
H2O+SAEW组和ERW+SAEW组具体处理方式如下:手动压缩喷雾器分别装入H2O和ERW溶液,调节喷雾器压力至1 kPa,将单个鸡蛋用无菌手套移至已灭菌的塑料镂空蛋托上,固定喷雾器对接种污染液的鸡蛋进行喷雾清洗10 s;清洗后,更换溶液为SAEW,继续喷雾消毒6、12、18或24 s。
喷雾后,鸡蛋静置1 min,用无菌棉签蘸取适量无菌0.1%蛋白胨水,擦拭处理后鸡蛋表面后,将采样棉签折断,置入装有10 mL的0.1%蛋白胨水的EP管中,检测肠炎沙门氏菌菌落总数。
未喷雾处理的3枚接种鸡蛋作为对照组,直接放入装有50 mL 0.1%蛋白胨水的灭菌自封袋中,反复揉搓1 min,取出鸡蛋,检测肠炎沙门氏菌菌落总数。
1.3 微生物分析
采用平板计数法检测对照组和处理组样品的肠炎沙门氏菌菌落总数。将样品进行充分震荡洗脱,洗脱液进行梯度稀释,取0.1 mL涂板在平板计数琼脂上,37 ℃培养24 h后进行计数,确定鸡蛋表面菌落总数,计算杀菌值。
杀菌值 = 对照组鸡蛋表面菌落总数-处理组鸡蛋表面菌落总数,所有微生物计数单位换算成lg cfu/个。
1.4 统计分析
试验平行进行3次,试验数据以平均值±标准差表示。采用Origin 9.1软件分析处理数据,运用多因素方差分析对试验数据进行统计,采用LSD检验进行多重比较和显著性分析,以< 0.05为差异显著性水平,分析不同消毒方式的杀菌效果。
2 结果与讨论
2.1 各消毒方式对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的杀灭效果
表2为试验中处理溶液的理化性质。
表2 处理溶液的理化性质
注:表中同一列上标注的字母不同则表示具有显著性差异(< 0.05)。下同。
Note: Different letters in the same column in the table indicate significant differences (< 0.05). The same below.
图1为不同有效氯浓度下,各处理方式对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌杀菌效果随消毒时间的变化
2004年,Bialka等[11]分别利用ERW和AEW对污染有鸡粪液和大肠杆菌的鸡蛋进行消毒处理,发现AEW显著性优于ERW,其每组均采用了3个鸡蛋;2009年,Cao等[12]研究利用SAEW对鸡蛋表面肠炎沙门氏菌进行消毒,发现15 mg/L SAEW浸泡处理3 min,可完全杀灭鸡蛋表面沙门氏菌,其每组也均采用了3个鸡蛋。这些研究表明,在鸡蛋的消毒试验中,每组可采用3个鸡蛋进行重复处理,因此,在我们的消毒试验中,也是每组采用了3个鸡蛋进行重复处理,试验平行进行了3次。
试验最终结果发现,在对照组(未处理组)中,鸡蛋表面细菌起始总数约为6.26 lgcfu/个)。如图2所示,在不同有效氯浓度下,各处理方式对污染鸡粪液表面鸡蛋沙门氏菌的杀菌值,随消毒时间和有效氯浓度的增加而增加,但增加趋势并不相同。所有包含SAEW处理组(SAEW+SAEW,H2O+SAEW,ERW+SAEW)的杀菌效果均显著性高于H2O+H2O和ERW+ERW处理组,且SAEW+SAEW组和ERW+SAEW组在ACC = 25 mg/L,消毒时间为18 s时,杀菌值便已达到6.26 lgcfu/个,即可完全杀灭鸡蛋表面沙门氏菌,证明了SAEW对鸡蛋表面沙门氏菌具有极显著的杀灭效果,是一种可以用于鸡蛋消毒的消毒剂。这与Zang等[5]将SAEW用于污染鸡蛋表面的沙门氏菌的消毒中,同时对比了SAEW和AEW及NaClO对鸡蛋贮藏期的影响,结果发现,相对于AEW和NaClO,SAEW组鸡蛋表面沙门氏菌基本被完全杀灭,同时其在贮藏期间的失重率相对较少的研究结果一致。SAEW杀菌效果较好的原因在于SAEW因pH近似中性,其有效氯中的主要成分为次氯酸(大于85%)[17],而次氯酸的杀菌效果远远大于次氯酸根,相同浓度下,其杀菌效果是次氯酸根的80倍[18]。
图1中还可以看出,ERW+ERW组在消毒时间较短(6,12,18 s)的情况下,其杀菌效果显著高于H2O+H2O组;当消毒时间为24 s时杀菌效果仍高于H2O+H2O组,但不显著,表明ERW处理对鸡蛋表面鸡粪液的清洗效果优于H2O处理。ERW+SAEW组消毒效果优于H2O+SAEW组同样也证实了这一结果。该结果与Koseki等[19]将ERW、无菌水和酸性电解水预处理生菜,ERW组微生物种群数减少了1.8 lgcfu/g,显著高于无菌水组和酸性电解水的研究结果一致,其原因可能在于ERW因富含大量的氢氧化钠和氢气而具有高效去除污渍的效果[20]。
然而,本文研究结果中,有和之前类似的研究有不一样的地方。如图1所示,SAEW+SAEW组和ERW+SAEW组在较低有效氯浓度和较少消毒时间处理时,即当其消毒效果都未达到完全杀灭鸡蛋表面沙门氏菌时,SAEW+SAEW组的杀菌效果优于ERW+SAEW组,该结果同样表明前期SAEW对鸡粪液的清洗效果或许优于ERW。然而,Ni等[13]曾将ERW和SAEW组合用以鸡蛋的浸泡消毒,结果发现ERW和SAEW组合的灭菌效果要优于SAEW组的单独浸泡处理。对于两者结果的不同,可能是对鸡蛋的处理方式不同造成的。Zang等[21]曾研究了SAEW对污染鸡粪液的不同材料的喷雾消毒,发现物体表面光滑程度会决定鸡粪液的黏附性,从而影响清洗或消毒效果,在光滑材料表面,鸡粪等有机物对SAEW消毒效果的影响显著减少。本研究采用的是喷雾处理鸡蛋,Ni等[13]采用的是浸泡处理鸡蛋,喷雾相对于浸泡具有更强的清洗冲力,并且鸡蛋表面光滑,对鸡粪液的粘附力较小,喷雾可以相对轻易地去清洗掉鸡蛋表面鸡粪液,减少油污对消毒效果的干扰。
以上结果验证了本文起初提出的假设,即将浸泡改为喷雾,在喷雾作用下,靠喷雾的冲力,可以使SAEW在对鸡蛋消毒时有效避免有机物对其杀菌效果的干扰。当然,在面对粗糙度较高的物品进行消毒时,若该物品表面污染有机物质,因其对有机物的黏附力较高,对其表面有机物的去除或许应先采用去污能力较强的清洗剂,随后再用SAEW等消毒剂进行消毒。
2.2 SAEW+SAEW和ERW+SAEW对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的消毒模型构建
表3中数据为SAEW+SAEW组和ERW+SAEW组在不同清洗剂清洗10 s后,不同ACC和消毒时间下对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的杀菌值。参考Zang等[22]的SAEW对污染鸡粪液的光滑鸡笼表面沙门氏菌的杀菌模型,利用Origin 9.1对表3中数据进行多元非线性拟合,分别得到SAEW+SAEW和ERW+SAEW对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的消毒模型:
表3 不同ACC和消毒时间下SAEW+SAEW和ERW+SAEW组对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的杀菌值
SAEW+SAEW对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的消毒模型
=0.0911+0.0982+0.953+4.57×10-412(1)
式中为杀菌值,单位为lgcfu/个,1为ACC,mg/L,2为消毒时间,s。模型的决定系数2为0.933,调整2为0.930。模型通过ANOVA分析验证模型成立(< 0.01)。
ERW+SAEW对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的消毒模型
=0.0811+0.0962+0.571+0.00212(2)
式中为杀菌值,单位为lgcfu/个,1为ACC,mg/L,2为消毒时间,s。模型的决定系数2为0.926,调整2为0.923。模型通过ANOVA分析验证模型成立(< 0.01)。
公式(1)和公式(2)中1的系数分别为0.091和0.081,说明值即杀菌值与ACC成显著性正相关,这与Quan等[23]和Zang等[22]的研究结果一致。Quan等[23]研究认为,相对于其他因素,ACC是影响SAEW杀菌效果的主要因素。Zang等[22]分别分析了ACC、杀菌时间和清洗时间对SAEW杀灭污染鸡粪液鸡笼表面沙门氏菌效果的影响,发现ACC对SAEW杀灭效果的影响要大于杀菌时间和清洗时间。
另外,SAEW+SAEW组相对于ERW+SAEW组,ACC对杀菌值的影响更大(0.091 > 0.081),即同样消毒时间下,ACC的增加会使SAEW+SAEW组杀菌值的增加量大于ERW+SAEW组,这从另一方面也说明了在前期清洗阶段,SAEW对鸡蛋表面鸡粪液的清洗效果可能优于ERW。该结果也验证了我们前面提出的假设,在对鸡蛋进行消毒时,将浸泡改为喷雾后,可以增强SAEW的清洗效果,并有效避免有机物对SAEW杀菌效果的干扰,显著性增强后期SAEW的消毒效果。
公式(1)和公式(2)中2的系数分别为0.098和0.096,说明值即杀菌值与处理时间成显著性正相关。这也与很多人的研究结果相符合[24-27]。
公式(1)和公式(2)中12的系数分别为4.57×10-4和0.002,根据方差分析结果,其系数不具有显著性(> 0.05),证明消毒时间和有效氯浓度之间并不具有显著的协同作用。
2.3 模型验证试验
为验证已建立模型的准确性,随机选取了8个试验组(表4)进行了验证试验,研究结果证明两个模型的实际值和预测值之间具有一致性(< 0.000 1),且决定系数2分别为0.97(SAEW+SAEW)和0.95(ERW+SAEW),都接近于1,该结果表明两个模型得到的实际值与预测值基本相符合,两个模型成立;模型可以用于预测微酸性电解水对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的杀菌效果。
表4 验证试验设计及结果
3 结 论
SAEW(Slightly Acidic Electrolyzed Water)可以有效杀灭污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌,在进行喷雾杀菌时,清洗和消毒都用SAEW的清洗杀菌效果优于ERW+SAEW的组合,优于其他处理组;单独采用SAEW对污染鸡粪液的鸡蛋进行喷雾杀菌方式,可以有效避免鸡粪液对SAEW杀菌效果的干扰,当仅采用SAEW(ACC (Available Chlorine Concentration) = 25 mg/L,)进行清洗和消毒,清洗时间10 s,消毒时间18 s时,可以完全杀灭污染鸡粪液表面沙门氏菌,杀菌值达到6.26 lgcfu/个。
[1] 赵法利,刘静波,刘瑜,等. 鸡蛋中功能成分的研究[J]. 食品科学,2006(12):798-802.
Zhao Fali, Liu Jingbo, Liu Yu, et al. Study on function components in eggs[J]. Food Science, 2006(12): 798-802. (in Chinese with English abstract)
[2] 谢云霄,何睿琳,耿放,等. 鸡蛋沙门氏菌感染来源与防控措施[J]. 成都大学学报:自然科学版,2018,37(4):380-383.
Xie Yunxiao, He Ruilin, Geng Fang, et al. Infection source of salmonella in chicken eggs and its prevention and control measures[J]. Journal of Chengdu University: Natural Science Edition, 2018, 37(4): 380-383. (in Chinese with English abstract)
[3] Duguid J P, North R A E. Eggs and salmonella food-poisoning: an evaluation[J]. The Journal of Medical Microbiology, 1991, 34(2).
[4] Carrique-Mas J J, Marin C, Breslin M, et al. A comparison of the efficacy of cleaning and disinfection methods in eliminating Salmonella spp. from commercial egg laying houses[J]. Avian Pathology, 2009, 38(5): 419-424.
[5] Zang Y T, Bing S, Li Y J, et al. Efficacy of slightly acidic electrolyzed water on the microbial safety and shelf life of shelled eggs[J]. Poultry science, 2019, 98(11): 5932-5939.
[6] Suzuki T, Noro T, Kawamura Y, et al. Decontamination of aflatoxin-forming fungus and elimination of aflatoxin mutagenicity with electrolyzed NaCl anode solution[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(3): 633-641.
[7] 谢军,孙晓红,潘迎捷,等. 酸性电解水及其在食品工业中的应用[J]. 食品工业科技,2010,31(2):366-373.
Xie Jun, Sun Xiaohong, Pan Yingjie, et al. Acidic electrolyzed water and its application in the food industry[J]. Science and Technology of Food Industry, 2010, 31(2): 366-373. (in Chinese with English abstract)
[8] Huang Y R, Hung Y C, Hsu S Y, et al. Application of electrolyzed water in the food industry[J]. Food control, 2008, 19(4): 329-345.
[9] Hricova D, Stephan R, Zweifel C. Electrolyzed water and its application in the food industry[J]. Journal of Food Protection, 2008, 71(9): 1934-1947.
[10] 曹薇,施正香,朱志伟,等. 电解功能水在养殖业的应用展望[J]. 农业工程学报,2006,22(2):150.
Cao Wei, Shi Zhengxiang, Zhu Zhiwei, et al. Prospect on application of electrolyzed functional water in animal-raising industry[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2006, 22(2): 150. (in Chinese with English abstract)
[11] Bialka K L, Demirci A, Knabel S J, et al. Efficacy of electrolyzed oxidizing water for the microbial safety and quality of eggs[J]. Poultry Science, 2004, 83(12): 2071-2078.
[12] Cao W, Zhu Z W, Shi Z X, et al. Efficiency of slightly acidic electrolyzed water for inactivation of Salmonella enteritidis and its contaminated shell eggs[J]. International Journal of Food Microbiology, 2009, 130(2): 88-93.
[13] Ni L, Cao W, Zheng W, et al. Efficacy of slightly acidic electrolyzed water for reduction of foodborne pathogens and natural microflora on shell eggs[J]. Food Science and Technology Research, 2014, 20(1): 93-100.
[14] Oomori T, Oka T, Inuta T, et al. The efficiency of disinfection of acidic electrolyzed water in the presence of organic materials[J]. Analytical Sciences, 2000, 16(4): 365-369.
[15] 臧一天. 微酸性电解水对进入鸡场物品表面消毒方法研究[D]. 北京:中国农业大学,2015.
Zang Yitian. Study on Methods of Slightly Acidic Electrolyzed Water Disinfection on Facility Surfaces Entering The Poultry Farm[D]. Beijing: China Agricultural University, 2015. (in Chinese with English abstract)
[16] Bing S, Zang Y T, Li Y J, et al. The synergistic effects of slightly acidic electrolyzed water and UV-C light on the inactivation of Salmonella enteritidis on contaminated eggshells[J]. Poultry Science, 2019, 98(12): 6914-6920.
[17] Honda Y. Improvement of the electrolysis equipment and application of slightly acidic electrolyzed water for dairy farming[J]. Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery, 2003, 65(1): 27-29.
[18] Guentzel J L, Lam K L, Callan M A, et al. Reduction of bacteria on spinach, lettuce, and surfaces in food service areas using neutral electrolyzed oxidizing water[J]. Food Microbiology, 2008, 25(1): 36-41.
[19] Koseki S, Yoshida K, Kamitani Y, et al. Effect of mild heat pre-treatment with alkaline electrolyzed water on the efficacy of acidic electrolyzed water against Escherichia coli O157: H7 and Salmonella on lettuce[J]. Food Microbiology, 2004, 21(5): 559-566.
[20] Hsu S Y, Kim C, Hung Y C, et al. Effect of spraying on chemical properties and bactericidal efficacy of electrolysed oxidizing water[J]. International Journal of Food Science & Technology, 2004, 39(2): 157-165.
[21] Zang Y T, Li B M, Shi Z X, et al. Inactivation efficiency of slightly acidic electrolyzed water against microbes on facility surfaces in a disinfection channel[J]. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2017, 10(6): 23-30.
[22] Zang Y T, Li B M, Bing S, et al. Modeling disinfection of plastic poultry transport cages inoculated with Salmonella enteritids by slightly acidic electrolyzed water using response surface methodology[J]. Poultry Science, 2015, 94(9): 2059-2065.
[23] Quan Y, Choi K D, Chung D, et al. Evaluation of bactericidal activity of weakly acidic electrolyzed water (WAEW) against Vibrio vulnificus and Vibrio parahaemolyticus[J]. International Journal of Food Microbiology, 2010, 136(3): 255-260.
[24] 段弘扬,王佳奇,沈瑾,等. 微酸性电解水实验室微生物杀灭效果研究[J]. 中国感染控制杂志,2021,20(3):261-264.
Duan Hongyang, Wang Jiaqi, Shen Jin, et al. Microbial killing efficacy of slightly acidic electrolyzed water in laboratory[J]. Chinese Journal of Infection Control, 2021, 20(3): 261-264. (in Chinese with English abstract)
[25] 王阳,涂江,杨洪敏,等. 微酸性电解水喷雾对种蛋杀菌效果研究[J]. 中国家禽,2019,41(12):31-37.
Wang Yang, Tu Jiang, Yang Hongmin, et al. Experiment on bactericidal efficacy in hatching egg surface using slightly acidic electrolyzed water[J]. China Poultry, 2019, 41(12): 31-37. (in Chinese with English abstract)
[26] 魏永祥,李宗刚,李保明,等. 孵化场微酸性电解水冲洗消毒效果试验研究[J]. 农业工程学报,2019,35(10):157-163.
Wei Yongxiang, Li Zonggang, Li Baoming, et al. Experiment on flusher-disinfection effect by slightly acidic electrolyzed water in poultry hatcheries[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(10): 157-163. (in Chinese with English abstract)
[27] 王阳,张家发,胡喜军,等. 规模化鸡场饮水系统添加微酸性电解水杀菌效果试验[J]. 农业工程学报,2017,33(18):230-236.
Wang Yang, Zhang Jiafa, Hu Xijun, et al. Experiment on bactericidal efficacy in drinking system using slightly cidic electrolyzed water in large-scale poultry houses[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(18): 230-236. (in Chinese with English abstract)
Disinfection efficacy of slightly acidic electrolyzed water sprayed onon the chicken manure contaminated eggs
Yuan Xingyun, Zhang Beibei, Mo Qingnan, Zang Yitian※
(,,,330045,)
Salmonella enteritidis () infection has been recognized as one of the most common bacterial causes of human gastroenteritis worldwide, and was closely associated with eggs. Slightly Acidic Electrolyzed Water (SAEW), as an environmentally-friendly disinfectant, was often be studied in disinfecting eggshell surfaces to remove dirt and pathogenic microorganisms. However, the efficiency of SAEW was often be affected by the presence of manure. In our study, disinfection efficiency of SAEW in spraying treatment method was evaluated on manure andmixture contaminated eggs, to verify if this method could be used to alleviate the interference of chicken manure on disinfection effectiveness. Eggs were first sprayed with different solutions (H2O、ERW and SAEW) to clean the manure in different times (6, 12, 18 and 24 s), and then sprayed with different disinfectants (H2O、ERW and SAEW) with different available chlorine concentration (ACC, 5, 15, 25 and 35 mg/L) in different times (6, 12, 18 and 24 s). Eggs were divided into 5 groups: H2O+H2O group (Sterilized H2O sprayed for cleaning and disinfection treatment), ERW+ERW group (ERW single sprayed for cleaning and disinfection treatment), ERW+SAEW group (ERW sprayed for cleaning treatment, then SAEW used for disinfection treatment) and SAEW+SAEW group (SAEW single sprayed for cleaning and disinfection treatment). The inactivation models of SAEW+SAEW and ERW+SAEW group with different ACCs, cleaning times and disinfection times were developed using multiple linear regression analysis. After treatment, decontamination of eggs with SAEW single sprayed group showed an equivalent or higher bactericidal effect compared to other treatments. A complete inactivation of(6.26 lg cfu/egg) on the surface of shelled egg samples resulted from SAEW+SAEW group and ERW+SAEW group at an ACC of 25 and 35 mg/L for 18 and 24 s, respectively. Moreover, the established model of SAEW+SAEW and ERW+SAEW group had a good fit-quantified by the determination coefficient2(0.933 and 0.926) and adjusted2(0.930 and 0.923). The model was validated with additional random 8 conditions within the experimental domain. The predicted value showed a good agreement with the actual values, for the points of response values were very close to the line of 100% correlation. The model was valid and the results demonstrated that the cleaning time, disinfection time and ACC significantly affected the. enteritidis reduction (< 0.01). In addition, the ACC was ranked as the most important factor in the three factors by analysing the parameter coefficients in the model equation. As previously stated, manure was a strong limiting factor for disinfection of SAEW due to it can react with HClO in SAEW in an oxidative manner, resulting in a reduction of the ACC. From another point of view, it also meaned that manure could be effectively removed by the SAEW. Therefore, SAEW also has a good organic removal function as well as an excellent disinfection function. In conclusion, our results demonstrated that the SAEW could be used in disinfecting manure contaminated eggshell surfaces to removein single sprayed treatment way.
spraying; disinfection;slightly acidic electrolytic water; eggs;
袁兴云,张贝贝,莫庆楠,等. 微酸性电解水对受鸡粪液污染鸡蛋表面沙门氏菌的喷雾消毒效果[J]. 农业工程学报,2021,37(20):333-338.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.20.037 http://www.tcsae.org
Yuan Xingyun, Zhang Beibei, Mo Qingnan, et al. Disinfection efficacy of slightly acidic electrolyzed water sprayed onon the chicken manure contaminated eggs[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(20): 333-338. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.20.037 http://www.tcsae.org
2021-05-06
2021-09-22
国家自然科学基金(31860665);江西省重点研发计划项目(20202BBF63009)
袁兴云,研究方向为家畜环境与生态。Email:534282089@qq.com
臧一天,博士,副教授,研究方向为家畜环境监测及控制。Email:zangyitian1@126.com。
10.11975/j.issn.1002-6819.2021.20.037
TS201.6
A
1002-6819(2021)-20-0333-06