張 素 芬

(大同大學(xué) 大同師范分校，山西 大同 037039)

?

不同pH值電解水對果蔬表面殺菌效果的研究

張 素 芬

(大同大學(xué) 大同師范分校，山西 大同 037039)

摘要：電解水作為一種新型的機能水，其殺菌性能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在我國醫(yī)藥及食品行業(yè)，特別是酸性電解水，其殺菌性能已經(jīng)得到歐美、日本一些發(fā)達國家的認可。在實驗室條件下，研究不同pH電解水對果蔬(生菜、桃子及平菇)表面的殺菌效果。結(jié)果表明：不同pH電解水對三種果蔬表面細菌均具有一定的滅活作用，但相比而言，酸性電解水的殺菌性能更好，pH值為5.8的酸性電解水對三種果蔬進行10min浸泡處理后，果蔬貯藏天數(shù)明顯高于其他兩種，酸性電解水為更好的新鮮果蔬表面殺菌劑。

關(guān)鍵詞：電解水；殺菌性能；pH值；果蔬

0引言

氧化電解水(electrolyzed-oxidizing water,EOW)是一種新型的無色無味的與自來水相似的機能水。根據(jù)其生成方式的不同，可以將獲得的電解水分為強酸性電解水、強堿性電解水、弱酸性電解水和弱堿性電解水。EOW最早被應(yīng)用于滅殺耐甲氧四林的金黃色葡萄球菌(MRSA)，其殺菌效果良好。近些年來，因為電解水殺菌效果好、制備成本較低、對人體無害等優(yōu)點，其已經(jīng)得到美國、日本及歐洲眾多國家的青睞，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)和食品等行業(yè)[1—3]。在日本，氧化電解水被認定為專用的食品殺菌劑；在中國，電解水已被廣泛用于食品表面殺菌。李華貞等利用微酸性電解水對菠菜進行殺菌處理，結(jié)果表明，隨著微酸性電解水中有效氯濃度的升高，其殺菌效果明顯增強；浸泡時間對其殺菌效果無明顯影響；利用強堿性電解水預(yù)處理及超聲波輔助處理有助于提高殺菌效果；利用微酸性電解水浸泡處理殺菌效果明顯優(yōu)于沖洗處理[4]。朱志偉等應(yīng)用中性電解水對雞蛋表面的白痢沙門氏菌與大腸桿菌進行滅活處理，研究結(jié)果顯示：中性電解水能有效殺滅這兩種病菌，有效氯濃度與處理時間對滅殺效果有顯著影響，但溫度對其滅殺效果影響不大，中性電解水可以代替化學(xué)殺菌劑應(yīng)用于雞蛋清洗消毒[5]。

隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，果蔬的種類與數(shù)量相比以往有了較大的提高，做好果蔬保鮮貯藏工作至關(guān)重要。盡管我國關(guān)于果蔬保鮮貯藏的方式多種多樣，但是每年由于果蔬表面微生物污染造成的果蔬腐爛變質(zhì)進而失去其商品價值的數(shù)量仍然較大。為減少我國果蔬采摘后因微生物污染發(fā)生腐爛變質(zhì)的數(shù)量，保持果蔬的鮮度與品質(zhì)，本文采用新型殺菌劑電解水對不同種類的新鮮果蔬進行殺菌處理，以期為進行果蔬表面殺菌找出一種更好的無公害的殺菌劑。

1材料與方法

1.1試驗材料

家用電解制水機(南京三格優(yōu)科技有限發(fā)展公司)；普通市場采購的桃子、生菜、平菇(質(zhì)量、外觀、生鮮程度一致)；超凈工作臺；平板計數(shù)瓊脂(青島海博生物技術(shù)有限公司)；高壓蒸汽滅菌鍋等。

1.2試驗方法

1.2.1不同pH值電解水的制備

利用南京三格優(yōu)科技有限發(fā)展公司生產(chǎn)的家用電解制水機制備pH值為5.8、6.8及9.0的電解水，每種制備10L，放置于不透光容器中備用。

1.2.2果蔬經(jīng)不同pH值電解水殺菌后細菌總數(shù)測定步驟

測定步驟：每皿內(nèi)加入46℃的適量營養(yǎng)瓊脂→檢樣→10-3—10-6稀釋液→將0.1ml稀釋液分別均勻涂布于滅菌平皿中→36℃條件下恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h→計算各平皿菌落數(shù)→計算菌落總數(shù)。

操作要點：

(1)實驗室無菌水的配制。準確稱取8.5g氯化鈉溶解于1 000ml蒸餾水中，并用移液管分別將9ml生理鹽水加入到試管中，封口備用。

(2)營養(yǎng)瓊脂的配制。準確量取23.5g平板計數(shù)瓊脂，加入到1 000ml蒸餾水中，放置電爐上加熱至完全溶解呈透明狀，并迅速倒入廣口瓶內(nèi)，棉塞封口。

(3)滅菌。將實驗室無菌水、營養(yǎng)瓊脂、移液管、鑷子等放于高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)121℃滅菌15min。

(4)紫外滅菌。將營養(yǎng)瓊脂、生理鹽水、移液管、鑷子、記號筆、酒精燈、火柴等均放于超凈工作臺內(nèi)通風、紫外滅菌15min。

(5)稀釋液的配制。酒精棉球擦拭雙手，用1ml微量移液管吸取1ml樣液沿壁緩慢注入盛有9ml實驗室無菌水的試管中(注意移液管尖端不要觸及稀釋液面)，用另一支無菌移液管反復(fù)攪動使其混勻，制成1∶10的樣品均液。按以上操作程序，分別制取1∶100、1∶1 000、1∶10 000、1∶100 000、1∶1 000 000樣品均液。每遞增稀釋一次，換用一支微量無菌移液管。

(6)倒平皿。將滅菌后的營養(yǎng)瓊脂放置于超凈工作臺中冷卻至46℃左右，以不燙手為準，倒入平板培養(yǎng)皿中，每皿15—20ml，同時轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿使瓊脂均勻置于平皿內(nèi)，放置凝固，取10-3—10-6稀釋度的樣品均液，使用移液槍將0.1ml稀釋液分別加入到三個平板培養(yǎng)皿中，同時再分別選用0.1ml的原溶劑加入到無菌培養(yǎng)皿中作為空白。

(7)培養(yǎng)。將平皿放置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)36℃±1℃培養(yǎng)48h±1h。

(8)計數(shù)。觀察記錄各平皿菌落數(shù)，并計算菌落總數(shù)。

(9)依以上的方法，分別將經(jīng)殺菌處理后冷藏放置不同天數(shù)的果蔬做細菌總數(shù)的測定并觀察記錄結(jié)果，計算菌落總數(shù)。

(10)做重復(fù)試驗一次，兩次試驗結(jié)果的平均值作為最終數(shù)據(jù)。

1.2.3不同pH值電解水對生菜表面殺菌效果研究

以生菜為研究對象，選取新鮮的、質(zhì)量一致的成品生菜，以5g為一份，稱量4份，分別放置于6號自封袋中，室溫條件下，用自來水、pH值分別為5.8、6.8及9.0的電解水各100ml分別對4份生菜進行處理10min，然后將其置于10ml實驗室無菌水中1min，并用電動混勻器振蕩。用移液槍分別量取對生菜進行殺菌后的稀釋成不同梯度的菌液0.1ml，打入放在超凈工作臺中已經(jīng)凝固的培養(yǎng)皿中，并用無菌玻璃棒涂抹均勻，放置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)36℃±1℃培養(yǎng)48h±1h后對菌落總數(shù)進行計算，每個稀釋度重復(fù)3次。將經(jīng)過自來水與不同pH值電解水殺菌處理的生菜進行冷藏，每隔2d對其進行一次菌落總數(shù)的測定(與上述方法相同)，直到葉菜發(fā)生腐爛變質(zhì)失去其商品價值。

1.2.4不同pH電解水對桃表面殺菌效果研究

以鮮桃為研究對象，選取大小、形態(tài)、色澤、成熟度等一致的鮮桃成品，選取4個(500g左右)，分別放置于6號自封袋中，室溫條件下，用自來水、pH值分別為5.8、6.8及9.0的電解水各1 000ml分別對4個鮮桃進行處理10min，然后將其置于1 000ml實驗室無菌水中1min，并用電動混勻器振蕩。用移液槍分別量取對鮮桃進行殺菌后稀釋成不同梯度的菌液0.1ml，打入放在超凈工作臺中已經(jīng)凝固的培養(yǎng)皿中，并用無菌玻璃棒涂抹均勻，放置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)36℃±1℃培養(yǎng)48h±1h后對菌落總數(shù)進行計算，每個稀釋度都重復(fù)做3次。將經(jīng)過自來水與不同pH值電解水殺菌處理的鮮桃進行冷藏，每隔5d對其進行一次菌落總數(shù)的測定，直到鮮桃發(fā)生腐爛變質(zhì)失去其商品價值。

1.2.5不同pH電解水對平菇表面殺菌效果研究

以新鮮的平菇為研究對象，選取大小、形態(tài)、色澤、質(zhì)量等一致的平菇成品，以10g為一份，稱取4份，分別將其放置于6號自封袋內(nèi)，室溫條件下，用自來水、pH值分別為5.8、6.8及9.0的電解水各100ml分別對4份平菇進行處理10min，然后將其置于20ml實驗室無菌水中1min，并用電動混勻器振蕩。用移液槍分別量取對平菇進行殺菌后的稀釋成不同梯度的菌液0.1ml，打入放在超凈工作臺中已經(jīng)凝固的培養(yǎng)皿中，并用無菌玻璃棒涂抹均勻，放置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)36℃±1℃培養(yǎng)48h±1h后對菌落總數(shù)進行計算，每個稀釋度重復(fù)做3次。將經(jīng)過自來水與不同pH值電解水殺菌處理的平菇進行冷藏，每隔3d對其進行一次菌落總數(shù)的測定，直到平菇發(fā)生腐爛變質(zhì)失去其商品價值。

2結(jié)果與分析

2.1菌落總數(shù)計數(shù)方法[6]

如果培養(yǎng)皿的菌落呈現(xiàn)片狀生長，則實驗數(shù)據(jù)將無法統(tǒng)計，不能采用，應(yīng)該選擇無片狀菌落生長的平皿作為該稀釋度下菌落總數(shù)統(tǒng)計的有效平皿。如果培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的片狀菌落僅占平皿的一半，另一半菌落生長均勻，則用另一半平皿菌落數(shù)乘以2作為整個平皿的有效菌落總數(shù)。

(1)在選擇有效平皿時，需要選擇菌落數(shù)在30-300之間的，若所有的稀釋度中只有一個稀釋度的平皿菌落總數(shù)在30—300之間，則用該數(shù)值乘以稀釋倍數(shù)作為樣品的細菌總數(shù)。(2)如果有兩個稀釋度平皿的菌落數(shù)都在30—300之間，則先計算兩者菌落總數(shù)的比值，比值大于2，則以較小的菌落數(shù)的平皿細菌數(shù)乘以稀釋倍數(shù)為樣品細菌總數(shù)；比值小于2，則取兩者平均值乘以稀釋倍數(shù)作為樣品細菌總數(shù)。(3)如果各稀釋度的平均菌落數(shù)均小于30，則按稀釋倍數(shù)最低的平均菌落數(shù)乘以稀釋倍數(shù)來確定。(4)如果各稀釋度的平均菌落總數(shù)均大于300，則按稀釋度最高的平均菌落數(shù)乘以稀釋倍數(shù)報告。(5)如果所有稀釋度的平均菌落數(shù)有的大于300，有的小于30，則以接近300或30的一種稀釋度的平均菌落數(shù)乘以稀釋倍數(shù)報告實驗結(jié)果。

2.2結(jié)果觀察與分析

2.2.1不同殺菌劑處理的生菜在不同貯藏時間后細菌總數(shù)的計算

分別用自來水(A)、pH值為5.8、6.8及9.0的酸性電解水(B)、中性電解水(C)與堿性電解水(D)對新鮮生菜進行處理(依據(jù)1.2.3方法)，并對處理后放置0d、2d、4d、6d、8d、10d、12d、14d、16d后生菜表面的細菌總數(shù)進行測定，并觀察其細菌總數(shù)的變化。

表1　不同殺菌處理、不同貯藏天數(shù)生菜細菌總數(shù)變化

由圖1可知，經(jīng)過不同殺菌處理方式處理的新鮮生菜在冷藏條件下貯藏，其細菌總數(shù)呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。經(jīng)過A處理方式的生菜細菌總數(shù)上升趨勢明顯高于其他三種，其次是C處理高于D處理，D處理高于B處理。經(jīng)過A處理的生菜在貯藏8d后，細菌總數(shù)達到不可計算的程度；經(jīng)過B處理的生菜在貯藏14d后，細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度；經(jīng)過C處理的生菜在經(jīng)過10d后，其表面的細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度；經(jīng)過D處理的生菜在經(jīng)過12d的貯藏后，其表面細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度?？梢姡姆N殺菌處理方式的優(yōu)劣排列為B>D>C>A。2.2.2不同殺菌劑處理的鮮桃在不同貯藏時間后細菌總數(shù)的計算

分別用自來水(A)、pH值為5.8、6.8及9.0的酸性電解水(B)、中性電解水(C)與堿性電解水(D)對鮮桃進行處理(依據(jù)1.2.4方法)，并對處理后放置0d、5d、10d、15d、20d、25d、30d、35d、40d后鮮桃表面的細菌總數(shù)進行測定，并觀察其細菌總數(shù)的變化。

表2　不同殺菌處理、不同貯藏天數(shù)鮮桃細菌總數(shù)變化

由圖2可知，經(jīng)過不同殺菌處理方式處理的鮮桃在冷藏條件下貯藏，其細菌總數(shù)呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。經(jīng)過A處理方式的鮮桃細菌總數(shù)上升趨勢明顯高于其他三種，其次是C處理高于D處理，D處理高于B處理。經(jīng)過A處理的鮮桃在貯藏25d后，細菌總數(shù)達到不可計算的程度；經(jīng)過B處理的鮮桃在貯藏40d后，細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度；經(jīng)過C處理的鮮桃在經(jīng)過30d后，其表面的細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度；經(jīng)過D處理的鮮桃在經(jīng)過35d的貯藏后，其表面細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度?？梢?，四種殺菌處理方式的優(yōu)劣排列為B>D>C>A。2.2.3不同殺菌劑處理的平菇在不同貯藏時間后細菌總數(shù)的計算分別用自來水(A)、pH值為5.8、6.8及9.0的酸性電解水(B)、中性電解水(C)與堿性電解水(D)對平菇進行處理(依據(jù)1.2.5方法)，并對處理后放置0d、3d、6d、9d、12d、15d、18d、21d、24d后平菇表面的細菌總數(shù)進行測定，并觀察其細菌總數(shù)的變化。

表3　不同殺菌處理、不同貯藏天數(shù)平菇細菌總數(shù)變化

由圖3可知，經(jīng)過不同殺菌處理方式處理的新鮮平菇在冷藏條件下貯藏，其細菌總數(shù)呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。經(jīng)過A處理方式的新鮮平菇細菌總數(shù)上升趨勢明顯高于其他三種，其次是C處理高于D處理，D處理高于B處理。經(jīng)過A處理的新鮮平菇在貯藏15d后，細菌總數(shù)達到不可計算的程度；經(jīng)過B處理的新鮮平菇在貯藏24d后，細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度；經(jīng)過C處理的新鮮平菇在經(jīng)過18d后，其表面的細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度；經(jīng)過D處理的新鮮平菇在經(jīng)過21d的貯藏后，其表面細菌總數(shù)出現(xiàn)不可計算的程度?？梢?，四種殺菌處理方式的優(yōu)劣排列為B>D>C>A。3結(jié)論

不同pH值電解水對三種果蔬表面的細菌都有很好的殺滅效果。與自來水相比，用電解水浸泡三種果蔬成品10min后,不僅對三種果蔬表面不會產(chǎn)生明顯損傷,外觀、氣味無明顯變化，還有利于三種果蔬的貯藏保鮮。三種電解水相比，pH值為5.8的酸性電解水對三種果蔬表面的細菌的滅活效果比堿性電解水與中性電解水要好。用酸性電解水浸泡三種果蔬10min后,其貯藏天數(shù)會明顯高于其他兩種電解水，具體儲藏天數(shù)因果蔬種類不同而異。可見，酸性電解水是較好的果蔬表面殺菌劑，更有利于新鮮果蔬的貯藏保鮮。

參考文獻：

[1]Huang Y R, Hung Y C, Hsu S Y, Huang Y W, Hwang D F.. Application of electrolyzed water in the food industry[J].Food Control,2008,(19):329—345.

[2]Liu Chengchu, Duan Jingyun, Su Yicheng. Effects of electrolyzed oxidizing water on reducing Listeria monocytogenes contamination on seafood processing surfaces[J].International Journal of Food Microbiology,2006,(106):248—253.

[3]Al-Haq M I, Seo Y, Oshita S.. Disinfection effects of electrolyzed oxidizing water on suppressing fruit rot of pear caused by Botryosphaeria berengeriana[J].Food Research International,2002,(35):657—664.

[4]沈曉盛，魯健章，姝亞，蘇意誠，劉承初.電解水的抑菌活性及對食品加工表面材料的消毒效果[J].微生物學(xué)通報，2007，(3)：483—486.

[5]朱志偉,李保明，等.中性電解水對雞蛋表面的清洗滅菌效果[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2010,26(3)：358—360.

[6]侯夢石,曹薇,趙淑梅,周清,黃川.電解水對葉菜殺菌效果的研究[J].北方園藝，2010，(24)：46—48.

責任編輯：徐丹鴻

doi:10.3969/j.issn.1674-6341.2016.03.009

收稿日期：2016-03-26

作者簡介：張素芬(1976—)，女，山西懷仁人，碩士，講師。研究方向：資源與應(yīng)用微生物學(xué)。

中圖分類號：TS255

文獻標志碼：A

文章編號：1674-6341(2016)03-0017-04