荷蘭芹清洗消毒工藝改進

沈慧敏

(上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院，上海 200240)

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荷蘭芹清洗消毒工藝改進

沈慧敏

(上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院，上海 200240)

食用果蔬的安全品質(zhì)關(guān)系到人們的身體健康和生活質(zhì)量，現(xiàn)已成為世界各國關(guān)注的焦點問題[1-2]。即使是發(fā)達國家，果蔬中殘留的致病菌導(dǎo)致的食品安全事件也時有發(fā)生，如2006年美國爆發(fā)的微生物污染菠菜事件[3]、2008年美國爆出的沙門氏菌污染事件[4]和2009年花生醬產(chǎn)品遭受污染的事件[5]。目前，我國絕大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品均不具有國際市場競爭優(yōu)勢，主要原因就在于果蔬加工能力弱，包括果蔬采后未經(jīng)處理、果蔬清潔和消毒效果未達預(yù)期、標準化包裝不完善以及低溫流通體系不健全等[6-7]，多種原因會致使產(chǎn)品的表面污物、微生物和殘留農(nóng)藥超標。未經(jīng)清洗的果蔬表面上的微生物數(shù)量達104～108個/g，有些葉菜類和根菜類蔬菜由于粘附泥土，微生物數(shù)量則更高，給后續(xù)的保鮮和貯藏乃至食用安全性帶來很大的威脅[8-9]。因此，加強對果蔬采后的清潔、消毒，是提高其食用品質(zhì)和食品安全屬性的重要措施和有效途徑。

凈菜是潔凈新鮮蔬菜的簡稱，是指蔬菜原料經(jīng)挑選、清洗、整理、切分、保鮮、包裝等一系列處理后，全部產(chǎn)品可供消費者立即食用或餐飲業(yè)使用的一種方便即食的蔬菜加工產(chǎn)品[10]。在凈菜加工過程中，蔬菜清洗消毒是生產(chǎn)加工過程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過合適的生產(chǎn)工藝及消毒劑處理可以有效降低微生物水平[11]。

凈菜處理過程中，通常采用含氯殺菌液進行殺菌處理。含氯殺菌液中氯的存在形式對殺菌效果起著至關(guān)重要的作用。當殺菌液pH 在5.0～6.5期間，有效氯幾乎完全以殺菌效果極強的次氯酸分子(HClO)形式存在，其殺菌能力是次氯酸根(ClO-)的80～150 倍[12]。相關(guān)研究表明[13-14]，微酸性電解水可以迅速殺死果蔬表面的各種致病菌，且具有安全性高、簡便有效、低殘留的效果，是理想的蔬菜清洗殺菌劑。

筆者以荷蘭芹為試驗對象，利用多槽自動輸送式蔬菜清洗機(以下簡稱清洗機)和次氯酸殺菌消毒制備設(shè)備(以下簡稱制備機)來對荷蘭芹進行清洗和滅菌。研究通過主要工藝參數(shù)的確定，來為以后工業(yè)化處理荷蘭芹凈菜提供參考數(shù)據(jù)，以期提高荷蘭芹的食用安全性和商業(yè)價值。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試原料。試驗選用的蔬菜原材料荷蘭芹，產(chǎn)自上海某農(nóng)場大棚，每一批次均從同一個塑料大棚采摘，混合均勻后等質(zhì)量均分。采摘后的荷蘭芹通過擇菜工序后進入預(yù)清洗環(huán)節(jié)。

1.1.2主要設(shè)備與儀器。該試驗測量微生物使用的儀器是由上海儀全環(huán)保科技有限公司提供的3MTMClean-TraceTMATP熒光檢測儀；QXZ-620型清洗機由河北省香河縣渠口鎮(zhèn)宏順程控設(shè)備廠制造，結(jié)構(gòu)如圖1所示；CLA-60型制備機由滁州愛司特環(huán)保科技有限公司制造。清洗機和制備機性能參數(shù)見表1。

1.3荷蘭芹清洗工藝清洗機采用淹沒水射流方式清洗荷蘭芹，可與制備機聯(lián)合應(yīng)用。一槽為預(yù)清洗和清水初洗，二槽、三槽為殺菌消毒水，對荷蘭芹進行清洗殺菌消毒，第四槽為清水漂洗后出料。荷蘭芹在4個槽里面的清洗時間相同，在二、三槽中的清洗時間同時就是殺菌時間。制備機采用次氯酸鈉和水混合稀釋的方法來制備殺菌液，使殺菌液的pH在 6.0～7.0。

圖1　清洗機清洗殺菌結(jié)構(gòu)裝置示意Fig.1　The structure diagram of washing machine and cleaning sterilization device

Table 1Main performance parameters of the washing machine and preparation machine

設(shè)備Equipment性能參數(shù)Performanceparameter數(shù)值Numericalvalue清洗機流量150L/minWashing單槽水量240Lmachine長×寬×高4520mm×2100mm×1620mm清洗量葉菜類≤15kg;根莖類≤20kg制備機有效氯調(diào)整范圍10～200mg/LPreparationpH調(diào)整范圍5.0～9.0machine最大生產(chǎn)能力70L/min長×寬×高1200mm×1000mm×1680mm

1.3.1荷蘭芹原始清洗過程和工藝步驟。由于原料偏臟，原料自帶泥沙灰塵很多，荷蘭芹葉子密，葉片小而蜷曲，浸泡中包裹空氣，枝莖細，分支多，泥沙聚集多，不易清洗，且菜葉中夾雜少量泥沙。研究分析荷蘭芹原始清洗殺菌工藝，根據(jù)荷蘭芹原料的特性，通過采摘除梗后，針對荷蘭芹原清洗工藝設(shè)置菌落總數(shù)TPC監(jiān)測點，并提出合理的荷蘭芹改進工藝。

荷蘭芹的原清洗工藝具體見表2，使用清洗機清洗與預(yù)消毒共同進行，清洗和一道消毒合并在了一起，原料污垢多，難清洗，實際的清洗時間相對來說偏短；清洗水渾濁發(fā)黃，沒有固定的清洗水更換標準。

表2　荷蘭芹原清洗工藝

1.3.2荷蘭芹改進后的清洗過程和工藝步驟。根據(jù)對原清洗工藝的剖析，筆者給出荷蘭芹初步推薦工藝，具體見表3，分離清洗和消毒，一定要先洗干凈菜，再消毒。加強清洗效果，使用兩步清洗(泥沙去除清洗+加強清洗)，延長清洗消毒時間、并建議原料荷蘭芹按照15～20 kg進行添加清洗，增加每4 h換水頻率。測試預(yù)清洗增加使用0.5%利潔(基本按照0.5 kg利潔加100 kg水的配比量)浸泡，從而更好地松弛和分離泥沙污垢。

表3　荷蘭芹改進清洗消毒工藝

1.4荷蘭芹蔬菜中菌落數(shù)的檢測方法通過對不同化學品的添加及改進工藝試驗確定測試效果，企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝一般控制在6×104～8×104CFU/g，微生物菌落數(shù)標準是保質(zhì)期內(nèi)104CFU/g以下。ATP熒光檢測儀是基于螢火蟲發(fā)光原理，利用“熒光素酶-熒光素體系”快速檢測三磷酸腺苷(ATP)。在傳統(tǒng)的殺菌效果檢測方法中，一般都采用對殺菌后的樣品取樣，然后接種至細菌培養(yǎng)平板進行24 h培養(yǎng)，通過對比觀察殺菌前后細菌生長的情況來判斷殺菌的效果。ATP熒光檢測法嚴謹準確，樣品中微生物的ATP在被萃取出來后，再與熒光素酶和熒光素作用下產(chǎn)生熒光，從而檢測出樣品中的微生物。

該試驗中，使用ATP測試涂抹棒反復(fù)涂擦荷蘭芹樣品表皮3次，放入生物熒光測試管中，加入裂解液和熒光素酶充分混勻，并充分振蕩測試管，使反應(yīng)充分進行，最后通過3MTMClean-TraceTMATP熒光檢測儀測定細菌裂解后釋放 ATP含量，讀取相對光單位數(shù)值(RLU)，ATP設(shè)定的控制閾值為2 000 RLU，微生物限量參照國家標準。

1.5次氯酸鈉濃度對滅菌效果的影響殺菌有效氯濃度的確定是在已經(jīng)確定了最大清洗量和清洗時間后，在滿足此2種條件下使清洗后的荷蘭芹達到鮮食標準要求的最低濃度的殺菌液。以殺菌水質(zhì)量濃度100～150、150～200和200～250 mg/kg的次氯酸鈉為目標濃度做殺菌試驗，未清洗為對照，試驗設(shè)3次重復(fù)。當制備機產(chǎn)生的有效氯濃度在目標濃度附近波動時采樣，取樣3次，測試結(jié)果取平均值。用菌落總數(shù)的指標來反映不同濃度殺菌水殺滅荷蘭芹表面細菌的能力[15]。

1.6清洗工序中利潔清洗液使用對滅菌效果的影響在確定次氯酸鈉濃度后，通過清洗工序中使用利潔清洗液，再用菌落總數(shù)指標來反映不同濃度殺菌水殺滅荷蘭芹表面細菌的能力。通過優(yōu)化在荷蘭芹推薦工藝所用的相關(guān)化學凈菜試劑的濃度及相關(guān)工序的微改進，包括清洗的次數(shù)、預(yù)清洗所需要添加的清洗劑，比較清洗劑添加前后的菌落總數(shù)TPC值，確定最終的荷蘭芹清洗消毒工藝。

試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用 DPS 統(tǒng)計軟件計算標準差(SD)，差異顯著性檢驗采用鄧肯多重比較法，差異顯著水平P<0.05。

2結(jié)果與分析

2.1荷蘭芹原清洗工藝的改進及優(yōu)化通過工藝的更改，發(fā)現(xiàn)通過清洗消毒改進工藝的荷蘭芹菌落總數(shù)TPC比原工藝明顯減少。由表4可以發(fā)現(xiàn)，使用改進工藝后荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了38.4%，說明改進工藝中將清洗和消毒工序分離的必要性[16]。

表4　原工藝和改進工藝的荷蘭芹菌落總數(shù)TPC比較

注：原工藝及改進工藝對象荷蘭芹為同一批次，無初始差異性。

Note：Parsleys in original and improvement process were in the same batch，showing no initial differences.

在改進工藝中將清洗消毒分開，又將清洗步驟分成了2次清洗，測得的菌落總數(shù)TPC見表5。通過將清洗步驟分成2次清洗，發(fā)現(xiàn)荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了75.6%。從表5中可看出，在預(yù)清洗部分如果能夠充分清洗的話，再經(jīng)過清洗步驟清洗，菌落總數(shù)TPC將明顯下降，說明將清洗步驟增加預(yù)清洗工序的必要性。

表5　增加預(yù)清洗步驟后的荷蘭芹菌落總數(shù)TPC比較

2.2次氯酸鈉濃度梯度優(yōu)化對不同濃度的次氯酸鈉作用后的荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC進行監(jiān)測，如圖2A所示，200～250 mg/kg的次氯酸鈉處理后的荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC在第6天測得的值為82 333 CFU/g，同比100～150 mg/kg和150～200 mg/kg 2個濃度次氯酸鈉處理后的荷蘭芹的菌落總數(shù)分別降低了36.67%和20.58%。數(shù)據(jù)表明，次氯酸鈉濃度范圍在200～250 mg/kg的菌落總數(shù)最為理想，也符合企業(yè)標準。

在改進工藝下使用次氯酸鈉200～250 mg/kg濃度的情況下，在清洗步驟增加了藝康化學清洗劑產(chǎn)品利潔，并對0.5%利潔添加前后的荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC進行的監(jiān)測。如圖2B所示，可以發(fā)現(xiàn)隨著監(jiān)測時間的延長，菌落總數(shù)TPC在這2組處理方法下出現(xiàn)明顯的差異，而且該差異性隨著時間的增加越發(fā)顯著。在第6天監(jiān)測到的數(shù)據(jù)中，“0.5%利潔+水洗”組中菌落總數(shù)TPC值為43 000 CFU/g，同比“水洗”組降低了37.68%，由此說明，0.5%利潔的添加能夠抑制菌落總數(shù)TPC值。

2.3荷蘭芹最終改進工藝通過上述試驗優(yōu)化，筆者將之前荷蘭芹清洗消毒工藝進行改進，確定最終的荷蘭芹改進工藝見表6。從表6中可以看到，改進工藝在預(yù)清洗環(huán)節(jié)，添加了0.5%利潔，并且優(yōu)化了預(yù)消毒工序中清洗中配制的次氯酸鈉的濃度。

圖2　連續(xù)6 d對荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC的測定Fig.2　Detection of parsley TPC in continuous six days

Table 6The final improvement of cleaning and disinfection process of parsley

3結(jié)論

通過實際試驗得出的結(jié)論如下：①改進了荷蘭芹原清洗工藝，分離清洗和消毒，使用改進工藝后荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了38.40%。②將清洗步驟分成了2次清洗，荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC平均降低了75.60%。③優(yōu)化了用于預(yù)消毒處理的次氯酸鈉濃度，發(fā)現(xiàn)200～250 mg/kg次氯酸鈉處理后的荷蘭芹的菌落總數(shù)最佳，同比100～150 mg/kg和150～200 mg/kg 2個濃度分別降低了36.67%和20.58%。④清洗步驟增加了藝康化學清洗劑產(chǎn)品利潔，發(fā)現(xiàn)添加0.5%利潔對荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC具有較好抑制作用，同比未添加組降低了37.68%。

選用次氯酸與利潔的清洗殺菌工藝清洗荷蘭芹可帶來良好的社會生態(tài)效益，并能帶來一定的經(jīng)濟回報。未來在工業(yè)化果蔬生產(chǎn)加工中，清洗機和制備機聯(lián)合應(yīng)用將滿足清洗消毒環(huán)節(jié)，可以銜接蔬菜采后以及冷鏈加工鏈條，推動蔬菜采后的產(chǎn)業(yè)化和凈菜進城步伐。

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摘要[目的]為提高荷蘭芹的食用安全性和商業(yè)價值，使荷蘭芹外觀口味俱佳、保存期更長，對荷蘭芹的清洗殺菌工藝進行改進。[方法]以荷蘭芹為試驗對象，利用多槽自動輸送式蔬菜清洗工序和次氯酸殺菌消毒制備設(shè)備進行清洗和殺菌，通過清洗殺菌試驗的測試結(jié)果來確定合理的清洗和殺菌工藝參數(shù)。[結(jié)果]荷蘭芹最佳清洗消毒工藝為：預(yù)清洗，0.5%藝康產(chǎn)品利潔在浸泡槽中浸泡5 min；清洗，清洗機用水自動清洗5 min；預(yù)消毒，清洗機中配制次氯酸鈉 200～250 mg/kg，浸泡消毒5 min；消毒，浸泡槽中，次氯酸鈉 100～150 mg/kg，浸泡消毒5 min；漂洗，浸泡槽中，使用無菌水漂洗，浸泡5 min。最終得出，0.5%利潔添加對荷蘭芹的菌落總數(shù)TPC具有較好抑制作用，同比未添加組降低了37.68%。[結(jié)論]研究結(jié)果可為工業(yè)化生產(chǎn)中荷蘭芹的清洗殺菌工藝提供參考。

關(guān)鍵詞荷蘭芹；次氯酸殺菌劑；工藝優(yōu)化；利潔

Improvement of Cleaning and Disinfection Process of Parsley

SHEN Hui-min(School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240)

Abstract[Objective] To enhance the edible safety and commercial value of parsley, to prolong the storage life, and to improve the cleaning and disinfection process of parsley. [Method] With parsley as the research material, the multi-slot automatic-transmission vegetable washing machines and hypochlorite disinfection equipment were applied to clean parsley. The cleaning and sterilization processes and parameters were modified by the wash and sterilization experiment test. [Result] The modified cleaning and disinfection process was as follow: pre-cleaning process, 0.5% Ecolab product Liquid K soaked in a dip tank for 5 min; cleaning process, washing by automatic cleaning machine for 5 min; pre-disinfection process, 200-250 mg/kg sodium hypochlorite was prepared in washing machine, immersion disinfection for 5 min; disinfection process, soaked in dip tank with 100-150 mg/kg sodium hypochlorite for 5 min; rinse process, soaked in dip tank for 5 min and washed by sterile water. Results showed that 0.5% Liquid K had relatively good inhibitory effects on the total bacterial count TPC of parsley, which reduced by 37.68% compared with the group not adding 0.5% Liquid K. [Conclusion] This research provides references for the cleaning and sterilization process of parsley during industrialized production.

Key wordsParsley; Hypochlorite disinfectant; Process optimization; Liquid K

收稿日期2015-12-10

作者簡介沈慧敏(1978- )，男，上海人，工程師，從事蔬菜清洗消毒工藝改進研究。

中圖分類號TS 255

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)01-118-04