孟祥慧，馬鑫敏，谷恒梅，徐琳琳，孫 睿，陳 萍

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130118）

生菜，又稱萵苣，屬菊科萵苣屬，葉片是其主要食用部位。生菜中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)常食用可以降低膽固醇、抗癌和緩解神經(jīng)衰弱等[1?2]。如今鮮切生菜更是受到人們的歡迎，它是一種即食的蔬菜加工產(chǎn)品，食用方便且具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在口感和風(fēng)味方面也深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)[2]。但新鮮農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)加工后表面細(xì)胞會(huì)受到破壞，比未加工的農(nóng)產(chǎn)品更容易受到病原菌和微生物污染而導(dǎo)致腐敗[3]。加工后的果蔬也容易因微生物污染導(dǎo)致其品質(zhì)低下和貯藏期變短。

清洗是控制果蔬加工過(guò)程中微生物污染的關(guān)鍵點(diǎn)之一[4]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外常用的清洗方式包括次氯酸鈉、有機(jī)酸、臭氧、超聲波等[5?7]。Inatsu 等[8]發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉結(jié)合植酸處理能夠更有效地控制鮮切蔬菜表面的微生物。次氯酸鈉規(guī)定用于清洗果蔬的有效氯含量在100～200 mg/L 之間，由于其顯著的抑菌作用被大家廣泛應(yīng)用[9]。植酸溶液具有較高的螯合活性和較低的pH，細(xì)菌細(xì)胞由于強(qiáng)酸的作用受損，而強(qiáng)酸與螯合化合物的偶聯(lián)又進(jìn)一步增強(qiáng)了這種作用[10?11]。一般安全的化學(xué)清洗劑可控制鮮切果蔬褐變，提高產(chǎn)品品質(zhì)和貨架期[12]。超聲波是一種由于液體介質(zhì)中的空化效應(yīng)導(dǎo)致微生物失活的新型安全技術(shù)，在食品加工和保鮮中得到廣泛應(yīng)用[13?15]。Fan等[16]采用400 W 超聲波處理鮮切黃瓜，Yin 等[17]研究240 W 超聲波清洗鮮切生菜，結(jié)果均表明可以有效抑制微生物。有效的清洗方法可以降低鮮切果蔬因微生物污染而引起的病害風(fēng)險(xiǎn)和延長(zhǎng)鮮切果蔬貯藏期[18]。因此，研究安全且更有效的清洗方法對(duì)鮮切果蔬的保鮮具有重要意義。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)鮮切果蔬的清洗已進(jìn)行大量研究，但效果仍有待提高。本實(shí)驗(yàn)采用自來(lái)水、超聲波、微酸性電解水、超聲波結(jié)合微酸性電解水、超聲波結(jié)合植酸、次氯酸鈉結(jié)合植酸、超聲-次氯酸鈉-微酸性電解水聯(lián)合處理和超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理8 種方法清洗鮮切生菜，從中選出了抑菌效果最優(yōu)的方法超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理，研究該方法對(duì)鮮切生菜貯藏品質(zhì)的影響，為新型清洗方式提高鮮切果蔬的保鮮效果提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮生菜 長(zhǎng)春吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)菜市場(chǎng)；大腸桿菌O157:H7（Escherichia coliO157:H7，E.coliO157:H7） 長(zhǎng)春軍事獸醫(yī)研究所；胰蛋白胨大豆肉湯、山梨醇麥康凱瓊脂基礎(chǔ)、山梨醇麥康凱添加劑、緩沖蛋白胨水（Buffered Peptone Water，BPW）、無(wú)菌均質(zhì)袋、次氯酸鈉、植酸 華益生物有限公司；微酸性電解水（pH(5.87±0.04)） 煙臺(tái)方心水處理設(shè)備有限公司。

KQ-300E 型超聲波清洗機(jī) 昆山市超聲儀器有限公司；TDL-8M 臺(tái)式大容量冷凍離心機(jī) 上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；85-2 恒溫磁力攪拌器國(guó)華（常州）儀器制造有限公司；XY-05 拍打式均質(zhì)器 上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；UV-1800 紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；PFXi995 全自動(dòng)分光色度儀 東南科儀公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菌懸液制備 將大腸桿菌O157:H7 在胰蛋白胨大豆肉湯中37 ℃培養(yǎng)24 h。培養(yǎng)后在6000 r/min離心機(jī)中離心10 min。將100 mL 培養(yǎng)物的沉淀在無(wú)菌去離子水中洗滌2 次，然后重懸于1 L 無(wú)菌去離子水中。最終獲得的菌液濃度為108CFU/mL。

1.2.2 樣品處理 將挑選出的顏色翠綠、無(wú)機(jī)械損傷、新鮮的生菜作為實(shí)驗(yàn)材料，放入4 ℃冰箱預(yù)冷。然后在自來(lái)水下沖洗2 min，自然晾干。選擇顏色和大小相同的生菜葉子，切掉它們的中脈，把剩下的葉子切成2～2.5 cm 寬的條狀，以10 g 鮮切生菜作為樣品單位。將10 g 鮮切生菜浸泡在裝有300 mL菌懸液和磁力攪拌棒的無(wú)菌燒杯中，樣品浸泡30 min 后，室溫下干燥，然后37 ℃放置在無(wú)菌粗濾紙上12 h 備用。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)分組及方法 將樣品室溫浸泡于300 mL以下溶液中：A 組：自來(lái)水清洗10 min；B 組：超聲波(40 kHz，240 W)清洗10 min；C 組：微酸性電解水(pH(5.87±0.04))清洗10 min；D 組：超聲波結(jié)合微酸性電解水清洗10 min；E 組：超聲波結(jié)合3 g/L 植酸清洗10 min；F 組：100 mg/L 次氯酸鈉結(jié)合植酸分別清洗5 min；G 組：超聲-次氯酸鈉-微酸性電解水聯(lián)合處理：超聲波+次氯酸鈉清洗5 min，然后超聲波+微酸性電解水清洗5 min；H 組：超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理：超聲波+次氯酸鈉清洗5 min，然后超聲波+植酸清洗5 min。經(jīng)消毒劑處理后，用無(wú)菌蒸餾水沖洗樣品，置于無(wú)菌粗濾紙上30 min，最后進(jìn)行菌落總數(shù)的測(cè)定。同時(shí)清洗結(jié)束后，將抑菌效果最好的方法和無(wú)菌蒸餾水處理（作為對(duì)照組，記作CK 組）的鮮切生菜分別在4 ℃貯藏14 d，每2 d 測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.2.4 菌落總數(shù)的測(cè)定 10 g 處理后的樣品裝入含有90 mL BPW的無(wú)菌袋內(nèi)，用均質(zhì)器均質(zhì)3 min。然后將均質(zhì)后的樣品取0.1 mL 用0.9 mL 無(wú)菌BPW連續(xù)稀釋，分別在選擇培養(yǎng)基上鋪平0.1 mL 稀釋液。以含抑菌劑的山梨醇麥康基瓊脂作為選擇培養(yǎng)基，在37 ℃條件下培養(yǎng)大腸桿菌O157:H7 24 h，計(jì)數(shù)大腸桿菌O157:H7的活菌數(shù)量，以log CFU/g表示。所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.2.5 品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定 質(zhì)量損失率：采用稱量法進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算公式如下。

總色差（ΔE）：參照Lu 等[19]方法進(jìn)行測(cè)定；過(guò)氧化物酶（peroxidases，POD）、多酚氧化酶（polyphenoloxidase，PPO）活性、Vc、葉綠素、水分含量：參照《果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[20]方法進(jìn)行測(cè)定；總酚含量：參照Wang 等[21]方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”來(lái)表示結(jié)果。采用SPSS23.0 軟件進(jìn)行差異顯著分析（P<0.05 表示差異顯著），以及制圖采用Origin 2018軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同清洗方式對(duì)鮮切生菜表面大腸桿菌O157:H7抑菌效果的影響

微生物是影響鮮切果蔬品質(zhì)安全的關(guān)鍵，而清洗是減少微生物不可或缺的環(huán)節(jié)。從圖1 可以看出，比較了自來(lái)水、超聲波、微酸性電解水、超聲波結(jié)合微酸性電解水、超聲波結(jié)合植酸、次氯酸鈉結(jié)合植酸、超聲-次氯酸鈉-微酸性電解水聯(lián)合處理和超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理8 種方法對(duì)鮮切生菜表面大腸桿菌O157:H7的抑菌效果。清洗前鮮切生菜表面大腸桿菌O157:H7的數(shù)量是7.42 lg CFU/g，清洗后分別是6.93、6.57、5.19、4.85、4.49、4.11、4.26、3.62 lg CFU/g。與其他處理相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)大腸桿菌O157:H7的抑制作用最顯著（P<0.05），大腸桿菌O157:H7的數(shù)量減少了3.80 lg CFU/g，抑菌率達(dá)到了99.97%。因此，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理能更有效地抑制大腸桿菌O157:H7的生長(zhǎng)。張曉芳等[22]也進(jìn)一步證實(shí)了研究多種清洗技術(shù)協(xié)同作用的必要性。

圖1 不同清洗方式對(duì)鮮切生菜表面大腸桿菌O157:H7抑菌效果的影響Fig.1 Effect of different cleaning methods on E.coli O157:H7 bacteriostatic effect of fresh-cut lettuce

2.2 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜質(zhì)量損失率和ΔE的影響

質(zhì)量損失表明果蔬在貯藏期間水分流失，質(zhì)量損失率越大，果蔬萎蔫程度越明顯[23?24]。從圖2a 中可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理后的鮮切生菜質(zhì)量損失率逐步增加，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的樣品質(zhì)量損失率更是明顯低于CK 組。貯藏14 d后，CK 組和超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理導(dǎo)致樣品的質(zhì)量損失率分別為7.39%和3.45%。與CK 組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的樣品質(zhì)量損失率降低了3.94%。這可能由于超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理保留了水分子和大分子之間的氫鍵，從而減少了樣品的呼吸代謝，導(dǎo)致水分流失的減少[25]。結(jié)果表明，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理降低了鮮切生菜的失水率和提高了其保鮮效果。

圖2 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜質(zhì)量損失率（a）和ΔE（b）的影響Fig.2 Effect of US-NaClO-phytic acid on weight loss (a)and ΔE (b) of fresh-cut lettuce

ΔE是重要的品質(zhì)指標(biāo)之一[26]，它也是鮮切生菜品質(zhì)下降的主要表現(xiàn)之一。由圖2b 可看出，在貯藏期間，處理后的樣品ΔE 不斷升高。在第14 d，CK組的ΔE達(dá)到8.53，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的ΔE僅為5.39，比CK 組減少了3.14。由此可見(jiàn)，與CK 組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的鮮切生菜ΔE顯著降低，保持了較好的顏色。這是因?yàn)槌?次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理延遲了色素的降解速率，比如葉綠素[27]。Inatsu 等[8]也證實(shí)了次氯酸鈉聯(lián)合植酸處理能有效抑制卷心菜和豆芽的顏色變化。

2.3 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜POD和PPO 活性的影響

與褐變相關(guān)的POD 和PPO 活性會(huì)影響鮮切果蔬的貯藏品質(zhì)[25]。POD 和PPO 活性越高會(huì)導(dǎo)致褐變?cè)絿?yán)重，加速鮮切生菜的腐爛。圖3 表明，貯藏14 d期間，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜的POD 和PPO 活性均有影響。圖3a 中POD 活性先升高后降低。與CK 組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的樣品POD 活性顯著下降。在貯藏第6 d 時(shí)，CK 組的POD 活性達(dá)到最大值，為121.33 U/kg·s。超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的POD 活性貯藏第8 d 時(shí)最高，達(dá)到106.67 U/kg·s。這可能是因?yàn)槌暡ǖ臋C(jī)械和化學(xué)作用產(chǎn)生的自由基能與酶結(jié)構(gòu)中的氨基酸反應(yīng)抑制POD 活性[28]。由此可見(jiàn)，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)抑制鮮切生菜的POD 活性有積極影響，并抑制了其發(fā)生褐變的速率。該結(jié)果與超聲波結(jié)合ε-PL 處理可以明顯抑制鮮切生菜POD 活性相一致[29]。

圖3 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜POD（a）和PPO（b）活性的影響Fig.3 Effect of US-NaClO-phytic acid on POD activity (a) and PPO activity (b) of fresh-cut lettuce

從圖3b 中可看出，貯藏期間PPO 活性處于先升高后降低的趨勢(shì)，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的樣品在貯藏過(guò)程中PPO 活性顯著低于CK 組。第6 d，CK 組和超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的PPO 活性均達(dá)到高峰，分別為228.00 U/kg·s 和192.00 U/kg·s。這可能是由于超聲波產(chǎn)生了抑制PPO 活性的機(jī)械和化學(xué)效應(yīng)[25]。因此，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜的PPO 活性有較大的抑制作用，可以延緩鮮切生菜腐爛。這與超聲波結(jié)合ε-PL 處理對(duì)鮮切生菜PPO 活性的影響相同[29]。

2.4 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜Vc 和葉綠素含量的影響

Vc 和葉綠素含量屬于果蔬中重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)[30]。鮮切生菜中含有豐富的Vc 和葉綠素，但Vc 極易因被氧化而損失，葉綠素則易被分解至使葉片變黃，所以維持較高的Vc 和葉綠素含量對(duì)鮮切生菜尤為重要。圖4 顯示CK 組和超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜Vc 和葉綠素含量的影響。在圖4a中，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，Vc 含量逐漸降低。與CK 組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理明顯降低Vc 含量的損失。在第14 d，CK 組的Vc 含量下降了81.38%，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的Vc 含量下降了69.73%。由此可見(jiàn)，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的鮮切生菜Vc 含量在第14 d 高于CK 組，表明該聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜的Vc 含量有較好的保護(hù)作用。這可能因?yàn)槌?次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理中超聲波的空化作用導(dǎo)致溶解氧的消除和微生物的失活[31]。Martínez-Flores 等[32]研究證實(shí)了超聲波能顯著減少胡蘿卜汁Vc的損失。

圖4 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜Vc（a）和葉綠素（b）含量的影響Fig.4 Effect of US-NaClO-phytic acid on Vc content (a) and chlorophyll content (b) of fresh-cut lettuce

從圖4b 可以看出，貯藏期間葉綠素含量處于持續(xù)下降趨勢(shì)，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的鮮切生菜葉綠素含量明顯高于CK 組。第14 d CK 組和超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的葉綠素含量分別降到0.43 mg/g 和0.56 mg/g。與CK 組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的葉綠素含量提高15.32%，樣品綠色度明顯維持地更好，表明更新鮮。這可能由于超聲波的機(jī)械和化學(xué)作用抑制了酶和底物的反應(yīng)，延緩了葉綠素的降解速率[33]。因此，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的鮮切生菜葉綠素含量保持在較高的水平。這與李小衛(wèi)等[34]的研究結(jié)果一致，次氯酸鈉對(duì)鮮切黃瓜有保綠作用。

2.5 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜總酚含量的影響

總酚含量是衡量新鮮果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖5 可看出，在整個(gè)貯藏期總酚含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。CK 組的總酚含量在第6 d 達(dá)到最大值0.24 mg/g，而超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的總酚含量在第8 d 達(dá)到最大值0.34 mg/g。與CK 組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的鮮切生菜在貯藏期間總酚含量明顯升高?？偡雍康脑黾涌梢詺w因于超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理使結(jié)合酚釋放導(dǎo)致在貯藏期間總酚含量較高。該結(jié)果與超聲波處理的青檸汁總酚含量增加相一致[31]。

圖5 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜總酚含量的影響Fig.5 Effect of US-NaClO-phytic acid on total phenolics content of fresh-cut lettuce

2.6 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜水分含量的影響

水分含量是鮮切果蔬衰老的主要體現(xiàn)之一。鮮切生菜由于葉片有損傷很容易失去水分，導(dǎo)致質(zhì)量減少、萎蔫等現(xiàn)象。從圖6 可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，水分含量逐漸降低。與CK 組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理顯著降低了樣品在貯藏期間的水分損失（P<0.05）。在第14 d，CK 組水分含量下降了10.85%，而超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的水分含量只下降了8.90%。因此，在14 d的貯藏期，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理能有效降低鮮切生菜水分含量的損失，減緩萎蔫的速率，延長(zhǎng)其貨架期。

圖6 超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理對(duì)鮮切生菜水分含量的影響Fig.6 Effect of US-NaClO-phytic acid on moisture content of fresh-cut lettuce

3 結(jié)論

各種清洗處理對(duì)大腸桿菌O157:H7 均有不同的抑菌效果。本文提出了新型清洗方法超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，自來(lái)水、超聲波、微酸性電解水、超聲波結(jié)合微酸性電解水、超聲波結(jié)合植酸、次氯酸鈉結(jié)合植酸、超聲-次氯酸鈉-微酸性電解水聯(lián)合處理和超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理的8 種方法中，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理能更有效抑制大腸桿菌O157:H7的生長(zhǎng)。與對(duì)照組相比，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理具有減輕鮮切生菜的質(zhì)量損失和顏色變化，抑制POD 和PPO 活性，維持Vc、葉綠素、總酚和水分含量的作用。綜上所述，超聲-次氯酸鈉-植酸聯(lián)合處理能有效提高鮮切生菜表面大腸桿菌O157:H7的抑菌效果和貯藏品質(zhì)，對(duì)鮮切生菜的保鮮有重大意義。