臭氧用于掛面防蟲的工藝研究

羅玲 楊茂富

摘 要：本文以某公司生產的掛面為例，以掛面生蟲數量為考查指標，通過單因素試驗和正交試驗探索了臭氧濃度、熏蒸時間和掛面平鋪厚度對掛面生蟲的防治效果。結果表明，臭氧用于掛面防蟲的最佳工藝條件為臭氧濃度200 mg·m-3、熏蒸時間90 min、掛面平鋪厚度0.5 cm，此條件下將掛面儲存3個月（夏季），無生蟲現象，感官和理化指標符合GB/T 40636—2021要求。

關鍵詞：臭氧；防蟲；正交試驗

Study on the Technology of Ozone Used for Pest Control of Dried Noodles

LUO Ling1， YANG Maofu2

（1.Sichuan Liquor Institute， Sichuan Vocational College of Chemical Technology， Luzhou 646000， China; 2.Sichuan Maoyuan Food Co.， Ltd.， Luzhou 646000， China）

Abstract： This article takes the dried noodles produced by a certain company as an example， using the number of vermicelli as the inspection indicator， and explores the control effects of ozone concentration， fumigation time， and the thickness of the dried noodles on vermicelli through single factor and orthogonal experiments. The results showed that the optimal process conditions for ozone to be used for insect prevention in dried noodles were ozone concentration of 200 mg·m-3， fumigation time of 90 minutes， and a flat thickness of 0.5 cm. Under these conditions， dried noodles were stored for 3 months （summer） without any insect growth， and their sensory and physicochemical indicators met the requirements of GB/T 40636—2021.

Keywords： ozone; pest control; orthogonal test

掛面作為一種傳統的中國食品，深受人們的喜愛。但掛面作為糧食加工品，在儲存、運輸和銷售過程中容易受到害蟲的侵襲，從而影響其品質和口感，甚至會對人體健康造成威脅。常見的食品防蟲方法有化學法、物理法和生物法。其中，化學方法主要是利用一些化學試劑，如磷化氫等化學熏蒸劑進行熏蒸，但長期使用會導致糧食中的害蟲產生磷化氫抗性、耐藥性，防治效果不佳[1-2]；物理方法有溫控防蟲[3]、撞擊機殺蟲[4-5]、氣調殺蟲[6-8]等，但這些方法對廠房設備要求高[9-10]；生物防蟲主要是在面粉里添加防蟲劑（由復合酶制劑、復合抗氧化劑、復合乳化劑等多種原料精制而成），但其安全性有待考證，因此不允許將其添加在掛面中。目前普遍采用的掛面防蟲方法是外包裝塑封，但該方法應用過程中由于蟲卵依然存在于掛面中，當環境條件合適時，蟲卵長成蟲，仍然會損害掛面品質，造成資源浪費。

臭氧氧化性極強，可以殺滅空氣中的各種有害微生物，具有廣泛的應用價值。臭氧分子較小，能作用于害蟲的呼吸系統，通過氣門或體壁進入蟲體后，擴散穿透細胞，作用于細胞膜并與蛋白質、核酸和多不飽和脂肪酸的雙鍵發生反應，導致細胞病變，最終致使害蟲生物體死亡[9-10]。臭氧處理是一種綠色的食品加工技術，在果蔬儲藏、谷物儲藏中均有應用，臭氧處理可有效去除糧食儲藏過程中產生的害蟲[11]。臭氧作為一種新型的防蟲方法，具有環保、無毒、無殘留等優點，不會對人體健康和環境造成影響[12-14]

本文以某公司的掛面為例，探究臭氧處理掛面的條件，為掛面的生產、儲存和銷售提供一定的幫助。

1 材料與方法

1.1 材料

掛面：四川某食品有限公司。

1.2 儀器與設備

mts-112-5B臭氧發生器，青島美特斯凈化設備有限公司；LZB-6WB玻璃轉子流量計，常州雙環熱工儀表有限公司；LMF-2濕式氣體流量計，北京金志業儀器有限公司；密閉臭氧熏蒸箱（附帶臭氧濃度測定儀）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗流程

準備掛面（未包裝）若干，按不同厚度平鋪于臭氧熏蒸箱中（箱中有透氣隔板）；將臭氧發生器于密閉臭氧熏蒸箱相連接，調節流量計以控制臭氧流速，測定臭氧熏蒸箱中臭氧濃度，達到試驗設定的臭氧濃度停止產生臭氧；設定不同的熏蒸時間進行掛面熏蒸，熏蒸結束后排放臭氧取出掛面在已消毒的環境中進行紙包和塑包，自然存放3個月，拆開掛面并平鋪于潔凈桌面數掛面生蟲數量。

1.3.2 單因素試驗設計

設定臭氧濃度、熏蒸時間、掛面平鋪厚度的控制指標為150 mg·m-3、60 min、1 cm，分別考查臭氧濃度（100 mg·m-3、150 mg·m-3、200 mg·m-3、250 mg·m-3和300 mg·m-3）、熏蒸時間（20 min、40 min、60 min、80 min和100 min）、掛面在密閉熏蒸箱中的平鋪厚度（0.5 cm、1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm和2.5 cm）對臭氧用于掛面防蟲的作用效果。

1.3.3 正交試驗設計

根據1.3.2單因素試驗結果，以掛面生蟲數量為指標，以臭氧濃度、熏蒸時間和掛面平鋪厚度為因素，設計3因素3水平的正交試驗，選用L9（34）正交表進行正交試驗，正交試驗因素水平表見表1。

1.3.4 最佳工藝驗證試驗

將常規生產的掛面分為試驗組和對照組，并做3個平行，試驗組經所得最佳臭氧防蟲工藝條件處理后包裝，對照組不經過任何處理直接包裝，兩組掛面在同一環境下隔離，儲存3個月（夏季7—9月），拆開掛面并平鋪于潔凈桌面計數掛面生蟲數量。

1.3.5 掛面指標測定

掛面感官要求、自然斷條率、熟斷條率及烹飪損失率參照《掛面》（GB/T 40636—2021）測定；水分參照《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）測定；酸度參照《食品安全國家標準 食品酸度的測定》（GB 5009.239—2016）測定。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 臭氧濃度對掛面防蟲效果的影響

由圖1可知，隨著臭氧濃度的增大，存放后的掛面中生蟲數量呈先減少后增加的趨勢。臭氧濃度低于200 mg·m-3時，掛面有少許生蟲現象，在臭氧濃度為200 mg·m-3時，掛面生蟲數量為0個，此條件下掛面防蟲效果良好。

2.1.2 臭氧熏蒸時間對掛面防蟲效果的影響

由圖2可知，隨著熏蒸時間的延長，存放后的掛面生蟲呈先減少后增加的趨勢。臭氧熏蒸時間為40 min時，生蟲數量最多，熏蒸時間延長至80 min時，生蟲數量減少為0個，防蟲效果最好；繼續延長熏蒸時間，掛面再次出現生蟲現象，這可能是因為長時間的臭氧熏蒸導致掛面中的蟲卵適應了臭氧，產生了耐性，蟲卵再次孵化成蟲。因此，最佳臭氧熏蒸時間選擇為80 min。

2.1.3 臭氧熏蒸時掛面平鋪厚度對掛面防蟲效果的影響

由圖3可知，隨著掛面平鋪厚度的增加，存放后的掛面生蟲數量呈增加趨勢。在掛面平鋪厚度為

0.5 cm和1.0 cm時，經臭氧處理后的掛面均沒有生

蟲；掛面平鋪厚度＞1.0 cm時掛面出現生蟲現象，掛面平鋪厚度＞2.0 cm時掛面生蟲數量基本不再變化。分析原因可能是由于掛面堆積到一定高度后縫隙較小，影響臭氧的作用效果。綜合考慮掛面生蟲數量及掛面處理量，選擇掛面平鋪厚度為1.0 cm。

2.2 正交試驗結果

正交試驗結果及方差分析見表2、表3。分析可知，影響掛面生蟲數量的因素主次順序為A（臭氧濃度）＞B（熏蒸時間）=C（平鋪厚度）。通過k值分析可知，理論上最佳臭氧防蟲工藝為A2B2C2，試驗驗證其防蟲效果，最后生蟲數量為1，不如正交試驗最優結果A2B3C1，即生蟲數量為0。綜合以上，確定最優臭氧防蟲工藝為A2B3C1，即臭氧濃度為200 mg·m-3，熏蒸時間為

90 min，掛面平鋪厚度為0.5 cm。

2.3 掛面指標檢測

按照《掛面》（GB/T 40636—2021）標準分析對照組和試驗組掛面感官要求。由表4可知，對照組和試驗組掛面在色澤、氣味、雜質、口感方面均存在一定差異。常規生產的對照組掛面經過夏季儲存后有生蟲現象，掛面顏色不一致，有輕微霉味，煮熟后咀嚼時磣牙；采用上述臭氧熏蒸最佳工藝處理的試驗組掛面無生蟲現象，色澤均勻一致，無酸味霉味及其他氣味，煮熟后咀嚼時不磣牙，符合GB/T 40636—2021感官要求。

由表5可知，對照組和試驗組掛面的水分含量和酸度相差不大，但自然斷條率、熟斷條率和烹飪損失率都存在較大差異，試驗組符合GB/T 40636—2021要求，對照組不符合要求。分析原因可能是由于對照組掛面出現生蟲導致其自然斷條率、熟斷條率和烹飪損失率均高于經臭氧熏蒸后的處理組掛面。

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗確定臭氧用于掛面防臭的最佳工藝參數為臭氧濃度200 mg·m-3、熏蒸時間90 min、掛面平鋪厚度0.5 cm。將通過該工藝處理的掛面在夏季儲存3個月，結果未出現生蟲現象，感官和理化指標均符合GB/T 40636—2021要求。

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