不同材質、類型餐飲具表面抗菌性能研究

□ 王晨昊 史光燕 宋 陽 攀西釩鈦檢驗檢測院

食源性致病菌給人類帶來了嚴重的危害，是影響人體健康的重要因素[1]。自從國家標準GB 14934—2016《食品安全國家標準 消毒餐（飲）具》[2]在2017 年4 月底實施以來，攀枝花市食品藥品監管部門針對本市餐飲單位的復用餐飲具進行了抽檢，共抽檢560 批次，不合格304 批次，檢出率為54.3%。結果顯示，不合格項全為大腸菌群和陰離子合成洗滌劑，存在一定的風險隱患。

大腸菌群是檢測物品是否受動物糞便污染的重要指示菌,但大腸菌群是否致病，取決于細菌的量和存在的部位，即大腸菌群的量越高，致病的風險指數越高[3]。

抗菌材料是一類具有抗菌功能的新型材料，近些年隨著對疾病與健康的深入認識和關注，抗菌材料愈加受關注[4]。在自然界中有不少金屬離子如銀、鈦、銅、鋅等離子都具有抑制和殺滅細菌的作用，屬于無機抗菌劑，有金屬離子型（銀、銅、鋅等）和氧化物光催化型（TiO2、Fe2O3等）抗菌劑[5]。在抗生素誕生之前銀化合物一直是人們抵抗傷口感染的主要物質，銀制餐飲具的抗菌能力也是金屬里面最高的，但是近些年鈦和二氧化鈦（鈦白粉）相關新型抗菌材料的研究是最多的[6]。

目前市場上普遍使用的餐飲具主要為密胺、陶瓷、不銹鋼和竹質材料。本研究采用食品安全國家標準中的微生物檢測指標菌大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌[7]，沙門氏菌選用比較有代表性的腸炎沙門氏菌和甲型副傷寒沙門氏菌（本單位曾在當地一起幼兒園群體食物中毒事件中檢出）。對比不同材質（密胺、陶瓷、不銹鋼、竹質、木質、純銀與鈦合金）、不同類型（碗、筷子）的餐飲具抗菌性能。對室溫（25 ℃），以及餐飲單位常用的消毒柜低溫消毒（80 ℃、85 ℃）和紫外消毒30 min 情況下，對餐飲具表面致病菌存活情況進行對比研究[8]，以期制定相應的餐飲具洗消地方標準，提高當地餐飲行業及家庭的餐飲具潔凈狀況。

1 材料與方法

1.1 菌株

標 準 菌 株： 大 腸 桿 菌（ATCC—25922）、腸炎沙門氏菌（CMCC(B)—50335）、 甲型副傷寒沙門氏菌（ATCC14028）、 金 黃 色 葡 萄 球 菌（ATCC29213），美國菌種保藏中心ATCC，中國醫學微生物菌種保藏管理中心CMCC。

1.2 材料、試劑與儀器

平板計數瓊脂培養基（PCA）購于北京陸橋公司；胰酪大豆胨瓊脂培養基（TSA）購于北京陸橋公司；GR110DA型立式自動壓力蒸汽滅菌器為美國致微（廈門）公司產品；CT—BIX200M 型恒溫恒濕培養箱為立德泰勒（上海）科學儀器有限公司產品；SPX—250 B 型生化培養箱為上海福瑪實驗設備有限公司產品；HR40—IIB2 型生物安全柜為青島海爾特種電器有限公司產品；PhoenixSpec 濁度計為美國BD 公司產品。

陶瓷、不銹鋼（304）、密胺及竹質餐具（復用餐飲具抽檢環節獲得），木質、純銀及鈦合金餐具（攀枝花超市或銀店購買）。

1.3 方法

1.3.1 不同材質的餐飲具（碗、筷）的影響

將新鮮培養的大腸桿菌、腸炎沙門氏菌、甲型副傷寒沙門氏菌和金黃色葡萄球接種于無菌的TSA培養基上，36 ℃培養24 h 后，用接種環挑取合適量的菌苔于含有5 mL 無菌0.85%生理鹽水的試管中渦旋，調節菌懸液濃度，用濁度計連續檢測，使菌懸液濁度為1.5 ～1.6 MCF。

取食品接觸面大于100 cm2的純銀碗、鈦合金碗、陶瓷碗、不銹鋼碗和密胺碗，每組4 個，每組碗均勻加入1 mL 大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、腸炎沙門氏菌或甲型副傷寒沙門氏菌菌懸液（1.5 ～1.6 MCF），勻速振搖10 次，用無菌吸管吸干碗底菌懸液。取竹筷、木筷和密胺筷，每組40 根，每5 根的進口端同時插入約5 cm 深的菌懸液中浸泡2 min，取出滴干。接種菌液后的碗筷在保持25 ℃的生物安全實驗室中放置8 d，每天回收1 個樣（1個碗或5 根筷子為1 個樣），碗用濕潤無菌棉拭子涂抹約50 cm2面積范圍，來回均勻涂抹3 次，用滅菌剪刀剪去棉拭子，置于10 mL 0.85%生理鹽水試管中，渦旋1 min。筷子將下段（進口端）5 cm 處置10 mL 0.85%生理鹽水大試管中，充分振蕩20 次。按照GB 4789.2—2016方法[9]檢測細菌數量。以接種時間為橫坐標，細菌存活數量為縱坐標，繪制不同材質、不同類型餐飲具對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、腸炎沙門氏菌或甲型副傷寒沙門氏菌的活性影響圖。

1.3.2 低溫消毒（80 ℃、85 ℃、紫外輻照）的影響

細菌培養和接種方法同1.3.1。餐飲具材質選用餐飲單位常用的竹筷、密胺筷、陶瓷碗、密胺碗和不銹鋼碗，分4 組，每組4 個樣，分別接種大腸桿菌、腸炎沙門氏菌、甲型副傷寒沙門氏菌和金黃色葡萄球菌，2 組放入80 ℃和85 ℃干熱滅菌器中消毒30 min，1 組放入生物安全柜中紫外線消毒（輻照度140 ～160 W/m2），一組25 ℃下存放，作為空白對照。回收菌液，按照GB 4789.2—2016 方法檢測細菌數量，每皿加1 mL 回收液。以餐飲具材質為橫坐標，細菌存活數量為縱坐標，繪制餐飲具不同材質在不同的消毒條件下對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、腸炎沙門氏菌或甲型副傷寒沙門氏菌的活性影響圖。

2 結果與分析

2.1 不同材質餐飲具對4 種致病菌活性的影響

在溫度25 ℃條件下，餐飲具表面大腸桿菌隨著時間的延長，存活的菌落數量逐漸下降，第2 d，純銀碗和陶瓷碗上未檢出大腸桿菌，第3 d，鈦合金碗上未檢出，第4 d，不銹鋼碗上未檢出，第5 d，密胺碗、密胺筷和木筷上未檢出，第8 d，竹筷上的大腸桿菌存活數量下降到102CFU/mL（見圖1）。

在溫度25 ℃的條件下，餐飲具表面金黃色葡萄球菌隨著時間的延長，存活的菌落數量逐漸下降，第3 d，密胺碗上未檢出金黃色葡萄球菌，第5 d，密胺筷上未檢出，第6 d，鈦合金碗、純銀碗和不銹鋼碗上未檢出，第7 d，陶瓷碗上未檢出，第8 d，竹筷上的金黃色葡萄球菌存活數量下降到103CFU/mL，木筷下降到102CFU/mL（見圖2）。

在25 ℃條件下，餐飲具表面腸炎沙門氏菌隨著時間的延長，存活的菌落數量逐漸下降，第5 d，密胺碗上未檢出腸炎沙門氏，第6 d，密胺筷、純銀碗和陶瓷碗上未檢出，第8 d，鈦合金碗和不銹鋼碗上的腸炎沙門氏菌存活數量下降到103CFU/mL，竹筷和木筷下降到102CFU/mL（見圖3）。

圖1 不同材質和類型餐飲具對大腸桿菌的活性影響

圖2 不同材質和類型餐飲具對金黃色葡萄球菌的活性影響

圖3 不同材質和類型餐飲具對腸炎沙門氏菌的活性影響

在溫度25 ℃條件下，餐飲具表面甲型副傷寒沙門氏菌隨著時間的延長，存活的菌落數量逐漸下降，第4 d，密胺碗、密胺筷和純銀碗上未檢出甲型副傷寒沙門氏菌，第5 d，陶瓷碗上未檢出，第7 d，木筷、鈦合金碗和不銹鋼碗上未檢出，第8 d，竹筷上未檢出（見圖4）。

2.2 溫度和紫外輻照對4 種致病菌活性的影響

圖4 不同材質和類型餐飲具對甲型副傷寒沙門氏菌的活性影響

在溫度80 ℃、30 min 條件下，竹筷上的大腸桿菌殘留量為103CFU/mL，腸炎沙門氏菌殘留量為7 CFU/mL，甲型副傷寒沙門氏菌殘留量為4 CFU/mL。陶瓷碗上的金黃色葡萄球菌殘留量為6 CFU/mL，其他材質和類型餐飲具表面未檢出4 種致病菌。在溫度85 ℃、30 min 條件下，竹筷上的大腸桿菌殘留量為7 CFU/mL，其他材質和類型餐飲具表面未檢出4 種致病菌。在紫外輻照（輻照度140 ～160 W/m2）、30 min條件下，陶瓷碗未檢出4 種致病菌，其余材質和類型餐飲具均有10 ～103CFU/mL 的致病菌檢出，竹筷中的大腸桿菌存活數量最高（見圖5）。

3 結論與討論

本研究結果顯示，大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和腸炎沙門氏菌在常溫（25 ℃）存放達到8 d 時，在部分材質和類型的餐飲具上依然存在，對于餐飲行業和家庭中頻繁使用的餐飲具要重視消毒問題[10]。

研究較多的金屬類抗菌材料（純銀、鈦合金）并沒有顯著的抑菌效果，純銀餐具只是在抑制大腸桿菌和沙門氏菌方面優于部分其他材質餐具，鈦合金作為攀枝花當地特色餐飲具，本研究沒有發現其餐具有優于其他材質的抗菌功能。同時發現，屬于塑料的密胺餐具在抑制金黃色葡萄球菌和沙門氏菌方面要優于大部分其他材質，其中，對金黃色葡萄球菌的抑菌能力顯著優于其他材質餐具。

密胺餐飲具可能在加工工藝中，或重復使用過程中具有了抗菌塑料的部分特性，抗菌塑料是20 世紀末迅速發展起來的新型材料[11]，它能夠抑制和殺滅與其接觸的微生物，抗菌塑料制品的抗菌性是長期保有的特性。從近年來國內外抗菌塑料的發展看，以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）和丙烯腈—丁二烯—丙乙烯共聚物（ABS）為基體的抗菌功能塑料的應用范圍最廣[12]。但是密胺餐具的材料是三聚氰胺—甲醛樹脂，可耐受溫度在—30 ～120 ℃，在高溫情況下，會分解釋放三聚氰胺和甲醛，對人體有害[13]。

研究顯示，紫外消毒除了陶瓷碗以外，不適用于其他材質餐飲具的較大量同時消毒。4 種致病菌25 ℃下在竹筷上的存活能力優于大部分其他材質餐飲具，尤其是大腸桿菌的存活能力顯著優于其他材質。在80 ℃和85 ℃消毒30 min 后，竹筷上的大腸桿菌、腸炎沙門氏菌和甲型副傷寒沙門氏菌依然有殘留，其中，大腸桿菌殘留量顯著高于其他材質餐飲具，可能這也是在560批餐飲具抽檢任務后，發現竹筷（大腸菌群、陰離子合成洗滌劑）不合格率比其他餐飲具高的原因之一。

長期使用的竹筷污染嚴重，其潛在危害不容忽視，竹質筷子相較于塑料和金屬筷子更易滋生微生物，當表面出現凹槽或裂紋后，也容易藏污納垢[14]。竹筷和密胺餐具作為人們日常生活飲食中不可缺少的餐具，具有區別于其他材質、類型餐飲具的特點，目前最新的復用餐飲具洗消標準為《餐飲服務業 餐飲具清洗消毒評價規程》（T/ZGXX 0001—2018）[15]其對所有的餐飲具洗消流程進行規定，急需針對不易洗消的竹筷的細分標準。

圖5 低溫消毒和紫外消毒對4 種致病菌的活性影響