摘 要 凈菜由于其新鮮、方便、營養(yǎng)、衛(wèi)生等特點,目前受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。但由于凈菜加工過程繁多,受微生物污染的危險性較高,營養(yǎng)易丟失、感官品質(zhì)下降,嚴重阻礙了凈菜加工業(yè)的發(fā)展。通過討論凈菜受微生物污染的途徑及種類,以及不同清洗方式對凈菜微生物污染的控制效果,為延長凈菜貨架期及促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞 凈菜;微生物;清洗方式;貨架期;污染控制
中圖分類號:TS201.3 文獻標志碼:C 文章編號:1673-890X(2015)01-036-04
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凈菜又可稱為輕度加工或最小加工鮮食蔬菜,是指將新鮮的蔬菜經(jīng)過挑選、整理、清洗、切割、包裝等一系列處理而制作成的可直接烹調(diào)或食用的新鮮蔬菜產(chǎn)[1]。凈菜具有新鮮、方便、營養(yǎng)、衛(wèi)生等特點,可食率接近100%。近年來,出于對省時、衛(wèi)生、安全的考慮,飲食行業(yè)越來越傾向于購買鮮切凈菜;與此同時消費者對于方便、即食、新鮮、不含食品添加劑的鮮切凈菜的喜愛也與日俱增[2]。自20世紀90年代初,歐洲國家(特別是英國和法國)鮮切凈菜行業(yè)發(fā)展迅猛。而美國2000年鮮切凈菜在其零售業(yè)所占市場份額已達25%[3-4]。
凈菜由于經(jīng)過人工分級整理、切割、包裝等加工過程,容易受到微生物污染,再加上生理衰老、營養(yǎng)損失、組織變色、質(zhì)地軟化或木質(zhì)化、風味下降等問題,品質(zhì)保持困難,大大縮短了這類產(chǎn)品的貨架壽命。消毒殺菌是鮮切菜加工的重要環(huán)節(jié),目前國內(nèi)外主要通過物理和化學2種方式進行殺菌,然后通過低溫貯藏、氣調(diào)保鮮、生物保鮮及化學保鮮等方式延長其貨架期。下面,介紹不同清洗方式對凈菜微生物污染控制的研究進展,為今后鮮切菜貨架期的研究提供參考與借鑒。
1凈菜微生物污染的種類與途徑
1.1凈菜微生物污染種類
凈菜中表面微生物以腐敗菌(歐氏桿菌、假單胞菌)為主,其存在競爭優(yōu)勢,所以一般無致病菌。其腐敗菌主要分為細菌和霉菌。通常細菌是歐文菌屬(Erwinia)、假單孢菌(Psedomonas)、黃單孢菌(Xanthomonas)、棒狀桿菌屬(Corynebacterium)、芽孢桿菌屬(Paenibacillus)等,這些菌主要引起鮮切菜的組織軟化,然后腐爛。霉菌一般常見有白地霉(Geotrichum candidum)、黑根霉(Rhizopus nigricans)、疫霉屬(Phytophthora)、葡萄孢霉(Botrytis cinerea)、核盤胞霉屬(Sclerotini)等[5-6]。但由于凈菜加工環(huán)節(jié)多,環(huán)境改變大,因此引起鮮切菜的菌落發(fā)生變化,引起致病菌生長,主要有大腸桿菌(Escherichia coli)、志賀氏桿菌(Shigella)李斯特氏菌(Listeria)、沙門氏菌(Salmonella)和耶爾森氏菌(Yersinia)等[7-9]。
鮮切菜致病菌導(dǎo)致的疾病主要爆發(fā)在西方國家,這與他們的飲食習慣有很大的聯(lián)系。2005~2006年對西班牙的236個鮮切蔬菜樣品檢測,其中2個樣品感染了李斯特菌。研究者推斷:新鮮果蔬感染李斯特菌的概率將會是0%~44%。由于李斯特菌在自然環(huán)境下能夠廣泛傳播,所以它是與鮮切果蔬相關(guān)的重要人類病原[10-11]。2011年在美國18個州爆發(fā),全美16人中毒死亡,72人生病,是近年來最嚴重的中毒事件之一。大腸桿菌O157∶H7易在切好的生菜、胡蘿卜及黃瓜上生存14 d[12]。同在2011年,德國爆發(fā)的“毒黃瓜”事件,出血性大腸桿菌感染14人死亡。2006年,美國菠菜感染沙門氏菌共造成20人感染,3人死亡。2008年夏天,美國的西紅柿、芫荽葉、辣椒的混合沙拉爆發(fā)了沙門氏菌感染。另外,志賀氏菌、金黃色葡萄球菌等都在凈菜中有檢驗到,一旦感染卷心菜、胡蘿卜、番茄等蔬菜,低溫條件下仍可存在數(shù)天,金黃色葡萄球菌甚至會產(chǎn)生腸毒素引起食物中毒[13-14]。
1.2凈菜微生物污染途徑
1.2.1 田間生產(chǎn)環(huán)節(jié)
田間污染途徑主要有以下幾個方面:使用未經(jīng)發(fā)酵的人畜糞等粗農(nóng)家肥,其中含有大量的大腸桿菌、沙門氏菌等;土壤中微生物的入侵,其中含有細菌、放線菌、霉菌、酵母菌等;水源中含有的大量微生物[15]。
1.2.2 加工包裝環(huán)節(jié)
加工過程中,前處理、切分、清洗、瀝干和包裝都是微生物污染的途徑,尤其以前處理、切分、清洗、瀝干、包裝過程其感染風險最高[16]。不同品種的水分活度值(Aw)和氫離子濃度指數(shù)(pH)不同,加工適宜性也不同,并不是所有蔬菜都適合半加工[17]。修整和切分時要采用鋒利的切分刀具在低溫條件下(生產(chǎn)車間溫度應(yīng)低于12℃)進行機械或手工操作。切分成品大小是影響鮮切果蔬品質(zhì)的重要因素之一。切分成品越小,切分面積越大,越容易受微生物污染,保存性越差。切分后的產(chǎn)品細胞受到損傷,汁液留出,利于微生物生長,因此在清洗、瀝干時,微生物更易滋生,從而導(dǎo)致食品組織變軟,軟化腐敗[18]。
1.2.3 貯藏保鮮環(huán)節(jié)
不同的貯藏方式和溫度都是影響微生物生長的因素。通常低溫貯藏是有效防止微生物生長的手段。氣調(diào)貯藏、低溫貯藏、涂膜方式都能有效地抑制微生物生長,從而延長其貨架期。鮮切菜包裝內(nèi)部保持低O2與高CO2環(huán)境可以抑制微生物生長與繁殖,其氣體組成比為2%~5% O2和2%~5% CO2[18]。涂膜保藏是現(xiàn)代生物方法,對其褐變、PPO活度有一定影響,殼聚糖涂膜具有良好的阻氣性和易于粘附在切分果蔬表面,對真菌具有一定毒性,在鮮切果蔬貯藏保鮮方面存在巨大潛力[19]。
2不同清洗方式對凈菜微生物污染控制
清洗方式是凈菜加工過程中不可或缺的環(huán)節(jié),良好的清洗方式不僅能夠殺死引起疾病的微生物,而且能夠延長貨架期。目前,凈菜的清洗方式分為化學和物理2種方式?;瘜W清洗方式包括是用含氯等弱酸性的消毒劑清洗,而物理清洗方式主要包括電解水、超聲波和超靜壓清洗技術(shù)。
2.1化學清洗方式
清潔和消毒的化學方法通常是消毒劑的機械清洗,然后是飲用水沖洗。次氯酸鈉,二氧化氯、過氧乙酸、過氧化氫氧化水等弱酸消毒劑是目前最常用的,這些消毒劑對微生物具有抑制作用,同時也對凈菜的營養(yǎng)品質(zhì)、感官質(zhì)量都有影響。更重的是,這類弱酸類的消毒劑大大降低了水處理的消費率,但是專業(yè)人員同時也考慮對人體健康是否造成危害[20-21]。
Chao-Chin Chung[22]等研究不同濃度的ClO2和NalO清洗現(xiàn)摘的黃瓜、生菜、胡蘿卜、蘋果、番茄和番石榴果蔬20 min,貯藏0、1、2、4、7 d,檢測其微生物含量(總細菌、大腸桿菌、大腸桿菌、酵母和霉菌計數(shù))。結(jié)果顯示,100 mg/L的ClO2溶液可有效的減少3.5~4.0 CFU/g黃瓜、生菜、胡蘿卜、蘋果、番茄和番石榴中的菌落總數(shù)和大腸桿菌數(shù)量,效果優(yōu)于100 mg/L的次氯酸鈉溶液;蘋果絲在50 mg/L二氧化氯溶液中表現(xiàn)出抗褐變,胡蘿卜在200 mg/L的溶液中表現(xiàn)出來褪色;ClO2和次氯酸鈉都有少量的三氯甲烷(THMs)殘留,但200 mg/L的ClO2三氯甲烷殘留量僅為12.85 μg/L,低于次氯酸鈉的142 μg/L殘留量,臺灣的三氯甲烷安全指標為80 μg/L,因此ClO2可以有效用于凈菜清洗。林永艷等[23]研究不同清洗方式對鮮切生菜的保鮮效果,實驗用含有效氯為100 mg/L的次氯酸鈉溶液清洗5 min,貯藏8 d其菌落總數(shù)仍然低于6 CFU/g,并且鮮切生菜的感官品質(zhì)良好,而自來水清洗的對照組清洗,貯藏4 d其菌落總數(shù)就高于6 CFU/g。張立奎等研究表明當細菌總數(shù)6 CFU/g時 鮮切生菜的細胞不會腐爛。歐陽杰等[24]研究不同清洗方式對鮮切豇豆安全性的影響,無菌去離子水,5 g/L苯甲酸鈉溶液,50 mL/L雙氧水溶液,以及活性氯0.01%的次氯酸鈉溶液分別清洗3 min,清洗前鮮切豇豆表面的微生物數(shù)量超過1000000 CFU/g,用無菌去離子水、苯甲酸鈉、雙氧水、次氯酸鈉清洗后分別減少為200000、30000、2000、8000 CFU/g。表明雙氧水殺滅初始微生物的效果最好,次氯酸鈉次之;但只有次氯酸鈉清洗后的鮮切豇豆在貯藏12 d后感官評定分值最高,被消費者所接受。
2.2物理清洗方式
2.2.1 電解水清洗技術(shù)
電解水技術(shù)主要分為靜電電解水和電解食鹽水。電解食鹽水以離子交換膜電解的食鹽水在陽極產(chǎn)生的酸性電解水作為殺菌液,其包含高活性氧氣、氯氣、次氯酸及高濃度的氫離子具有很強的氧化性,能有效地殺滅細菌。
林永艷[23]研究的鮮切生菜不同清洗方式中,靜電水和含有效氯為約70 mg/L電解水溶液清洗5 min,結(jié)果顯示,電解水、靜電水處理的生菜,在貯藏8 d后,菌落總數(shù)分別為6.1 CFU/g和7.0 CFU/g,清洗效果不如臭氧水和次氯酸鈉。Abadias等[25]用含50 mg/kg氯、pH8.6的中性電解水清洗鮮切萵苣,將大腸桿菌O157∶H7、沙門氏菌和歐文氏菌降低了1~2個對數(shù);效果等同于120 mg/kg的次氯酸鈉。Koseki等[26]對鮮切萵苣進行堿性電解水處理5 min后用酸性電解水再處理5 min,可使鮮切萵苣的細菌總數(shù)減少1.8個對數(shù),效果明顯優(yōu)于單一水處理的效果。
2.2.2 超聲波清洗技術(shù)
頻率在9~20 kHz以上的超聲波對微生物有殺滅作用。(1)超聲波空化效應(yīng)在液體中產(chǎn)生的局部瞬間高溫與高壓交變變化,使其中的細菌致死、病毒失活,且空化效應(yīng)產(chǎn)生的H2O2也具有殺菌能力;(2)強烈的高頻超聲振蕩的機械效應(yīng)可使細胞壁、細胞質(zhì)膜破裂,細胞內(nèi)溶物移動、環(huán)流及發(fā)生絮凝沉淀,從而使細菌結(jié)構(gòu)破壞[27]。
趙躍萍等[28]研究30℃下用50 W功率超聲波分別清洗鮮切芹菜10、15、20、25、30 min,檢測各樣品中細菌和大腸桿菌的數(shù)量變化,結(jié)果表明,處理時間不同,微生物數(shù)量變化不明顯,30 min的微生物數(shù)量相對最少,但由于考慮10 min處理的凈菜營養(yǎng)丟失少、耗能少,最終確定鮮切芹菜超聲波清洗10 min為最優(yōu)時間。Seymour等[29]采用超聲波結(jié)合氯水使鮮切萵苣的沙門氏菌數(shù)減少2.7個對數(shù),但超聲波頻率對殺菌效果沒有明顯的影響。
2.2.3 高靜壓清洗技術(shù)
高靜壓技術(shù)原理主要是指在某種包裝方式下,一定溫度下,用100 MPa以上的壓力(100~1000 MPa)來處理食品,壓力對微生物有致死作用,通過破壞微生物細胞膜、抑制酶活性和促使細胞內(nèi)DNA變性等途徑實現(xiàn)。
張學杰等[30]研究不同高壓與溫度處理對鮮切生菜的微生物變化,5、15、25℃下,采用高壓 50、100、200 MPa分別處理鮮切生菜5 min、20 min,檢測鮮切生菜中菌落總數(shù)和大腸菌群的數(shù)量,結(jié)果表明200 MPa處理20 min,鮮切生菜的菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)量下降最多,分別降低了0.42 log CFU/g和0.71 log CFU/g,但與貯藏溫度沒有明顯的協(xié)同作用。Arroyo等[31]研究萵苣、番茄、蘆筍、洋蔥、花椰菜及菠菜在5℃的條件下,經(jīng)200 MPa和400 MPa的高靜壓處理30 min,可將嗜溫性細菌、酵母和霉菌降低2~4個對數(shù)。高壓靜電場是結(jié)合高壓與靜電的共同作用處理凈菜,有效作用于微生物。李新建[32]研究高壓靜電場對鮮切綠豆芽的影響,將瀝干水分的豆芽在強度分別為100、150、200 kV/m的電場下處理20 min,與空白相比高壓靜電處理過的樣品貯藏12 d后,微生物數(shù)量低于60000個/g,說明高壓靜電場能明顯抑制微生物生長。
3結(jié)論
綜上所述,不同清洗方式能有效地控制鮮切蔬菜微生物污染。目前含氯化學物的清洗方式相比其他幾種物理清洗方式更有效,但是殘留的三氯甲烷含量對人體健康的危害引起廣泛的關(guān)注。物理方式中以高靜壓技術(shù)最為有效,但缺點是過高的壓力會損害凈菜的營養(yǎng)品質(zhì)以及感官品質(zhì),從而影響銷售。殺菌技術(shù)已成為研究和應(yīng)用的熱點。不同的殺菌技術(shù)在凈菜中的聯(lián)合使用是今后發(fā)展趨勢,從而為凈菜的持續(xù)、快速發(fā)展提供有力的質(zhì)量保證,使凈菜朝著新鮮、營養(yǎng)、衛(wèi)生、安全的方向發(fā)展。
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