王延輝 陳方園 師邱毅 陳祖滿 何艷麗

摘要[目的]研究超聲波對(duì)微酸電解水的穩(wěn)定性及其對(duì)微酸電解水處理生菜品質(zhì)的影響。[方法]以余氯濃度為指標(biāo)，考察了超聲波對(duì)微酸性電解水穩(wěn)定性的影響；以生菜的菌落總數(shù)和質(zhì)構(gòu)為指標(biāo)，考察了超聲波聯(lián)合微酸電解水處理對(duì)生菜品質(zhì)的影響。[結(jié)果]超聲波聯(lián)合微酸性電解水時(shí)，超聲波會(huì)對(duì)微酸性電解水產(chǎn)生一定的影響，兩者聯(lián)合使用對(duì)生菜的滅菌能力則有很大的提高，且對(duì)生菜的品質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生較大的影響。[結(jié)論]該研究可為相關(guān)清洗設(shè)備的研發(fā)及基礎(chǔ)研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞電解水；超聲波；有效氯；滅菌；生菜

中圖分類號(hào)S636.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）08-0086-03

Effect of Ultrasound Combined with Slightly Acidic Electrolyzed Water on Quality of Lettuce

WANG Yanhui， CHEN Fangyuan， SHI Qiuyi， HE Yanli* et al

（Zhejiang Pharmaceutical College， Ningbo， Zhejiang 315100）

Abstract[Objective] To study the effect of ultrasonic on stability of acidic electrolyzed water and quality of lettuce. [Method] With residual chlorine concentration as index， effect of ultrasonic on stability of acidic electrolyzed water was investigated； with total number of colonies and texture of lettuce as indicators， effects of ultrasound combined with slightly acidic electrolyzed water on quality of lettuce were investigated. [Result] Ultrasonic had a certain effect on slightly acidic electrolyzed water， the sterilization ability of lettuce was greatly improved， ultrasound combined with slightly acidic electrolyzed water had no significant effect on the quality of lettuce. [Conclusion] The study can provide theoretical basis for development and fundamental research of related cleaning equipment.

Key wordsElectrolyzed water；Ultrasonic；Available chlorine；Sterilization；Lettuce

生菜（Var.ramosa Hort.）又稱鵝仔菜、萵仔菜，屬菊科萵苣屬。生菜營養(yǎng)豐富，含有大量β胡蘿卜素、B族維生素、維生素E、維生素C和微量礦物元素，可改善腸胃的血液循環(huán)，促進(jìn)蛋白質(zhì)與脂肪的消化與吸收。

球生菜在生長過程中易存在農(nóng)藥殘留，采后微生物增殖較快，常規(guī)浸洗方式清洗效果有限，并且微生物超標(biāo)嚴(yán)重，導(dǎo)致生菜的鮮度下降、品質(zhì)劣變等，直接影響生鮮蔬菜的食用安全性，危害人體健康。因此生食生菜原料的清洗問題亟待解決。

為確保生食蔬菜的鮮度及安全性，通常在食用前對(duì)其進(jìn)行殺菌處理。目前，適用于生鮮蔬菜的常規(guī)殺菌方法有紫外線殺菌、臭氧殺菌、氯系列殺菌劑殺菌等。上述各種殺菌方法都有其各自的局限性，因此需要一種安全有效的殺菌劑以廣泛應(yīng)用于生鮮蔬菜的殺菌。

超聲波在萃取、殺菌、乳化、均質(zhì)、結(jié)晶等方面有著廣泛的應(yīng)用[1]。李聰聰?shù)萚2]曾用PMA-qPCR 方法監(jiān)測(cè)超聲波的滅菌效率，而電解水是將食鹽、鹽酸等含有氯離子的溶液電解，生成含有次氯酸的溶液，其中微酸性電解水的pH維持在5.0～6.5。在微酸性電解水中主要起殺菌作用的物質(zhì)為次氯酸。次氯酸能損害細(xì)胞膜，致使細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶、RNA 和DNA 無法發(fā)揮正常的生化活性，導(dǎo)致微生物死亡，且與微生物及有機(jī)物接觸后立即還原為水。相對(duì)于強(qiáng)酸性電解水，微酸性電解水具有運(yùn)輸方便、對(duì)儲(chǔ)存裝置的要求不高、無殘留等特點(diǎn)，在食品安全以及農(nóng)業(yè)方面，微酸性電解水有很高的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益[3-4]。李華貞等[5-6]曾做過有關(guān)酸性電解水對(duì)果蔬殺菌及保鮮效果方面的研究，王燕等[7]也曾做過微酸性電解水對(duì)擦拭物品表面消毒效果的相關(guān)試驗(yàn)。目前鮮有超聲波聯(lián)合微酸電解質(zhì)水清洗用于生菜殺菌的報(bào)道。

超聲波聯(lián)合電解水可廣泛用于食堂加工、清洗環(huán)節(jié)，尤其針對(duì)食材、餐具的清洗、凈化，可有效保障公共衛(wèi)生及安全，降低食源性感染導(dǎo)致的疾病。日本在2002年由食品安全委員會(huì)通過，將微酸電解水作為安全的食品添加劑使用，并廣泛用于食品加工。

筆者探究了超聲波對(duì)微酸電解水穩(wěn)定性的影響，并以生菜為研究對(duì)象，將超聲波聯(lián)合微酸電解水對(duì)生菜進(jìn)行清洗殺菌，考察其對(duì)生菜品質(zhì)的影響，以期為相關(guān)清洗設(shè)備研發(fā)以及基礎(chǔ)研究提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料。生菜，新鮮球生菜購于當(dāng)?shù)夭耸袌?，新鮮，無腐爛；微酸電解水，有效氯含量為（57±7）mg/L，pH 5.6，氧化還原電位（880±20）mV。

1.1.2主要儀器設(shè)備。

微酸性電解水制備設(shè)備，采用上海富強(qiáng)旺衛(wèi)生用品有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為HD-240L的電解水生成機(jī)，在流速為4.0 L/min、電流為1.5 A的條件下，電解介質(zhì)為6%的HCl；KS-600EI型超聲波清洗機(jī)；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋；TMS-touch質(zhì)構(gòu)儀。

1.2方法

1.2.1微酸性電解水穩(wěn)定性的影響因素。

用棕色試劑瓶接收500 mL新制備的微酸電解水，放置于超聲波清洗機(jī)，改變超聲波的功率、超聲時(shí)間以及超聲溫度等條件，用碘量法測(cè)定微酸電解水中有效氯（HClO）的含量。平行樣測(cè)定3次，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。

1.2.2超聲聯(lián)合微酸性電解水對(duì)生菜的滅菌能力。

分別用自來水、微酸電解水、自來水聯(lián)合超聲波、微酸電解水聯(lián)合超聲波對(duì)新鮮生菜進(jìn)行清洗處理。

按GB 4789.2—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》來測(cè)定不同清洗方式后生菜中的菌落總數(shù)。

1.2.3超聲聯(lián)合微酸性電解水對(duì)生菜質(zhì)構(gòu)的影響。

分別用自來水、電解水、自來水結(jié)合超聲波、電解水結(jié)合超聲波對(duì)挑選的新鮮、無腐爛的生菜進(jìn)行不同時(shí)長的處理（超聲功率均為150 W，25 ℃）。用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)樣品的相關(guān)指標(biāo)（形變量70%；檢測(cè)速度30 mm/min；起始力0.040 N）。

2結(jié)果與分析

2.1微酸性電解水穩(wěn)定性

該試驗(yàn)考察了清洗的溫度、超聲波功率、清洗時(shí)間等對(duì)微酸電解水穩(wěn)定性的影響，結(jié)果如圖1所示。25和30 ℃處理時(shí)，微酸電解水余氯濃度沒有明顯變化；當(dāng)溫度高于35 ℃時(shí)，余氯濃度明顯降低，可能是環(huán)境溫度升高，造成微酸電解水中有效氯的分解，從而降低了微酸電解水中余氯的濃度。在150 W功率超聲波處理時(shí)，25和30 ℃處理的微酸電解水余氯濃度有一定程度降低。隨著溫度的升高，余氯濃度逐漸穩(wěn)定，沒有明顯變化。從節(jié)約能源和降低對(duì)環(huán)境的影響考慮，超聲波聯(lián)合微酸電解水清洗溫度設(shè)定為30 ℃。

對(duì)微酸電解水中次氯酸的含量有一定影響。隨著超聲清洗溫度升高、超聲波功率增大、超聲波清洗的時(shí)間延長，微酸電解水中有效氯的含量有降低的趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)超聲波清洗功率超過600 W時(shí)，微酸電解水余氯濃度急劇降低至44 mg/L，可能是大功率超聲波的空穴效應(yīng)造成微酸電解水中次氯酸的分解。因此為保證微酸電解水的穩(wěn)定性，降低超聲波處理對(duì)微酸電解水的影響，將超聲波功率設(shè)定為300 W，溫度30 ℃。

2.2超聲波聯(lián)合微酸性電解水對(duì)生菜菌落總數(shù)的影響

采用流動(dòng)自來水（TW）、自來水+超聲波（TW+Ultro）、微酸電解水（EW）、微酸電解水+超聲波（EW+Ultro）分別對(duì)新鮮生菜進(jìn)行清洗處理，菌落總數(shù)處理結(jié)果見圖2。

由圖2可見，微酸電解水、超聲波清洗都能夠抑制微生物的生長，超聲波聯(lián)合電解水清洗以及電解水單獨(dú)作用于生菜的除菌能力遠(yuǎn)大于超聲波和自來水共同作用或者只用自來水沖洗的效果。

在只對(duì)生菜進(jìn)行自來水超聲清洗的情況下，超聲作用時(shí)間越長，菌落總數(shù)下降越多；僅用微酸電解水清洗的情況下，生菜菌落總數(shù)隨著作用時(shí)間延長而降低；但微酸電解水聯(lián)合超聲波清洗同時(shí)作用于生菜時(shí)，隨著作用時(shí)間延長，其減菌效果有一定程度降低。

與生菜初始菌落總數(shù)相比，微酸電解水聯(lián)合超聲波清洗生菜3 min，菌落總數(shù)下降44.80%，與單獨(dú)使用微酸電解水清洗生菜9 min的減菌效果相當(dāng)。

2.3超聲聯(lián)合微酸性電解水對(duì)生菜質(zhì)構(gòu)的影響

超聲波聯(lián)合微酸電解水清洗對(duì)生菜質(zhì)構(gòu)的影響，可采用生菜的硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性表示。從表1可知，隨著清洗時(shí)間的延長，生菜的硬度、咀嚼性下降，有較大差異，而生菜的彈性則呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，內(nèi)聚性無明顯差異。相較于微酸性電解水短時(shí)作用而言，長時(shí)間的浸泡清洗對(duì)生菜的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)影響更大。

綜上所述，超聲或者微酸性電解水對(duì)生菜品質(zhì)不會(huì)有較大差異的影響。在各方法作用于生菜的過程中，所用時(shí)間越短，與原生菜品質(zhì)越接近。

3結(jié)論

為更好地發(fā)揮超聲波、電解水的聯(lián)合作用，應(yīng)盡可能降低超聲對(duì)微酸性電解水的影響，所以需要采用較低的超聲功率及溫度和較短的超聲時(shí)間。

在自來水清洗、超聲波、微酸性電解水以及超聲聯(lián)合微酸性電解水4種對(duì)生菜滅菌的處理方法中，超聲聯(lián)合微酸性電解水的處理方法對(duì)生菜的短時(shí)滅菌效果最好。在短時(shí)滅菌中，兩者聯(lián)合使用時(shí)起主導(dǎo)作用的為微酸性電解水，起輔助作用的為超聲波。超聲聯(lián)合微酸性電解水相較于其他滅菌方式而言更安全；滅菌能力更高效且能夠廣譜殺菌；操作簡便；使用時(shí)間更短；成本較低，能夠更好地普及于社會(huì)；對(duì)環(huán)境負(fù)荷小，符合可持續(xù)發(fā)展原則；同時(shí)兩者的聯(lián)合使用對(duì)生菜的品質(zhì)不會(huì)有較大的影響。由此可見，超聲聯(lián)合微酸性電解水可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如食品領(lǐng)域中果蔬等食品的滅菌保鮮、餐具等器具的滅菌消毒，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中儀器的滅菌等。超聲聯(lián)合微酸性電解水的種種優(yōu)勢(shì)使其在各領(lǐng)域中有很大的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2017年

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科技論文寫作規(guī)范——討論

著重于研究中新的發(fā)現(xiàn)和重要方面，以及從中得出的結(jié)論。不必重復(fù)在結(jié)果中已評(píng)述過的資

料，也不要用模棱兩可的語言，或隨意擴(kuò)大范圍，討論與文中無多大關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。