白亞龍,廖小艷,2,崔 妍
(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,上海 201403;2.南華大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,湖南 衡陽 421000;3.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院,上海 200240)
隨著社會的發(fā)展,高脂、高蛋白的飲食已不再是人們?nèi)粘o嬍车闹饕J剑瑺I養(yǎng)均衡的飲食觀念逐漸深入人心。蔬菜因為富含維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維等,是人們?nèi)粘1夭豢缮俚氖澄镏?。其中,鮮食蔬菜往往無需復(fù)雜烹飪,不僅易處理,而且可以最大程度地保留食物中的營養(yǎng)成分。隨著中西方文化融合以及現(xiàn)代都市生活節(jié)奏的加快,越來越多的鮮食蔬菜受到人們青睞。
作為日常生活中重要的鮮食蔬菜之一,生菜在全世界廣受歡迎,是全球消費量最大、最具經(jīng)濟價值的蔬菜之一。中國是世界上最大的生菜生產(chǎn)國,美國和西歐生菜產(chǎn)量全球占比分別為22%和13%。根據(jù)美國東部農(nóng)業(yè)中心2019年的報告,僅美國在2018年全年生菜消費就超過27億 美元。上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會的數(shù)據(jù)也顯示生菜是上海市居民消費量最大的綠葉菜。生菜富含維生素、礦物質(zhì)、抗氧化劑,具有多種對身體有益的功能,包括抗炎活性、保護神經(jīng)元細胞、降低癌癥與心臟疾病風(fēng)險、抗疲勞等,此外,生菜還因為低熱量而被認(rèn)為具有減肥功效。生菜作為鮮食蔬菜食用方式多種多樣,不論是在西式沙拉、漢堡、三明治,還是中式夾饃、卷餅、涼拌菜等中都充當(dāng)了重要的角色。即使在加熱烹飪的菜肴中,為了追求脆爽的口感,也不會對生菜進行過多的加熱處理,這些都為細菌性食物中毒提供了可乘之機。例如,2018年,在美國32 個州爆發(fā)的大腸桿菌O157:H7食物中毒事件就是因為人們食用了受到污染的生菜所致,造成172 人食物中毒。Coulombe等報道稱加拿大2008—2018年中11 起大腸桿菌O157:H7感染事件都與綠葉菜有關(guān),其中生菜導(dǎo)致9 起(81.8%)。根據(jù)美國疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù),2015年7月至2016年1月之間發(fā)生的李斯特菌中毒事件中,100%的患者中毒和食用綠葉菜沙拉有關(guān),其中81%和食用羅馬生菜相關(guān)。肖興寧等在2019年8—11月間隨機從浙江省基地和市場環(huán)節(jié)抽取共75 份散葉與結(jié)球生菜樣品,對其中的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和蠟樣芽孢桿菌的污染情況進行分析,結(jié)果表明75 份樣品中檢出14 份受到食源性致病菌污染,總污染率為18.7%,其中大腸桿菌污染率為8%,蠟樣芽孢桿菌的污染率為6.7%,金黃色葡萄球菌的污染率為4%??偟貋碚f,生菜中食源性細菌污染引起的食物中毒是長期困擾人類的一個難題,對喜好綠葉菜飲食的中外各國來說,探索消除生菜中細菌污染的方法都具有重要意義。
研究表明,生菜中可培養(yǎng)的好氧細菌污染量可以達到6~8(lg(CFU/g)),大腸菌群污染量達4~6(lg(CFU/g)),此外,生菜還會受到沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌、大腸桿菌O157:H7等致病菌的污染。生菜中的好氧菌最適生長溫度為27~28 ℃,27 ℃下培養(yǎng)后的菌落數(shù)可以達到37 ℃下培養(yǎng)的2 倍。不論27 ℃還是37 ℃培養(yǎng),革蘭氏陰性菌均為優(yōu)勢菌株,革蘭氏陽性菌只占少量。Kondo等發(fā)現(xiàn),27 ℃下培養(yǎng)優(yōu)勢菌株為假單胞菌(30/60,即60 株分離株中30 株為假單胞菌,后同),37 ℃下培養(yǎng)優(yōu)勢菌株為沙雷氏菌(17/41)。研究表明,不論是鮮切生菜外葉還是內(nèi)葉,均有大量細菌可被培養(yǎng)檢出,即使最中心的菜心部位也有4~5(lg(CFU/g))的細菌被檢出,僅比最外部低1~2 個數(shù)量級。King等也報道了生菜菜心部位有3.6(lg(CFU/g))的細菌被檢出。不論采摘還是運輸與銷售等環(huán)節(jié),菜心往往較少受到外界環(huán)境的污染,但是依然被檢出具有較高水平的細菌,這很可能是在生長階段灌溉水、肥料、土壤等因素使生菜受到細菌污染。
對生菜中細菌的去除方法進行研究一般采用兩種方式選擇參照菌株。其一,生菜樣品自身攜帶的細菌(可培養(yǎng)的好氧菌或大腸菌群等);其二,人工污染的食源性致病菌。根據(jù)Kondo等的報道,經(jīng)過水洗脫之后,生菜樣品自身攜帶的細菌殘留24%,而人為污染的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌O157:H7、沙門氏菌殘留約2.8%~19.0%不等。這說明人工污染致病菌水平和生菜樣品從環(huán)境中污染到的細菌水平有所差異,生菜在環(huán)境中的污染情況往往更為復(fù)雜。研究者同時也發(fā)現(xiàn),用致病菌菌液分別浸泡5 min與2 h獲得的污染生菜樣品和浸泡2 h并在4 ℃下貯存2 d后獲得的污染生菜樣品相比,洗脫后殘留情況也存在明顯差異。以較難洗脫的沙門氏菌為例,在菌液中浸泡5 min獲得的污染樣品經(jīng)過洗脫之后細菌量殘留4.2%,在菌液中浸泡2 h獲得的污染樣品洗脫之后細菌量殘留8.9%,而經(jīng)過2 h浸泡并在4 ℃貯存2 d獲得的污染樣品洗脫之后殘留細菌量為19%。由此可見,人為對生菜進行細菌污染需要科學(xué)與合理的方案設(shè)計,這樣才能更加真實地模擬現(xiàn)實中的污染狀況,僅僅短時間的人工污染尚不能使細菌和樣品產(chǎn)生足夠的相互作用,以此作為實驗對象,可能會得到不可靠的結(jié)論。此外,研究者也發(fā)現(xiàn)不同的致病菌抗洗脫能力也存在差異,經(jīng)過水洗脫后金黃色葡萄球菌殘留量為8.7%,而大腸桿菌O157:H7和沙門氏菌殘留量為17.8%和20.2%。
處理時間并不是越長越好,王文媛發(fā)現(xiàn)用水清洗時間過長會導(dǎo)致生菜感官品質(zhì)下降甚至造成營養(yǎng)損失,建議清洗時間控制在60 s以內(nèi)。李汴生等對比了不同清洗時間(15、30、60、90、120 s)對生菜污染細菌殘留量的影響,發(fā)現(xiàn)在清洗60 s之后細菌數(shù)量并沒有進一步顯著減少(>0.05),故推薦單次洗滌時間為60 s。Adams等報道指出即使用NaClO溶液對生菜進行處理,處理5 min和30 min細菌殘留量也沒有顯著差異(>0.05)。也有報道稱NaClO處理1 min之內(nèi)就可以完成農(nóng)產(chǎn)品的殺菌,進一步延長處理時間對殺菌結(jié)果并沒有顯著影響。生菜作為高周轉(zhuǎn)的生鮮蔬菜,往往需要快速實現(xiàn)從農(nóng)田到消費者家庭的運輸,加工處理時間不宜過長,大多數(shù)的處理都在幾分鐘或者幾十分鐘之內(nèi)完成,一些研究用天然提取物對生菜進行殺菌,往往需要1 d甚至更長時間,這顯然并不適合實際的應(yīng)用。此外,諸如輻照等殺菌方式處理時間過長,會造成生菜感官品質(zhì)降低。所以,總地來說,既要殺菌確保生菜的食用安全,又不能對生菜進行過長時間的處理,應(yīng)該對處理時間進行合理的優(yōu)化。
很多研究發(fā)現(xiàn),長時間單次清洗效果不如短時間多次清洗,因此,在對生菜進行除菌處理時,大部分研究都采用多次清洗。如李汴生等發(fā)現(xiàn)2 min連續(xù)振蕩清洗除菌率為77%,而短期二級振蕩清洗的除菌率可以達到87%。推測是隨著時間的延長,水質(zhì)變渾濁,洗脫微生物的能力下降,需要換水才可以進一步提高洗脫效率。此外,利用一些易殘留的消毒試劑處理生菜之后,也應(yīng)該經(jīng)過多次水洗脫,一方面增加洗脫效率;另一方面使消毒液的殘留最小化。
研究表明,較高或者較低溫度對生菜中細菌的去除效果優(yōu)于常溫。李汴生等報道,生菜洗脫溫度為25 ℃和15 ℃時洗脫效率為87%左右,而洗脫溫度在10 ℃和5 ℃時洗脫效率可以達到97%左右,該研究表明較低的溫度更利于細菌從生菜表面洗脫。然而,也有研究者嘗試使用較高的溫度進行生菜表面細菌的消除,如Kondo等采用50 ℃的水浸泡生菜1 min后,生菜自身攜帶的細菌殘留污染量為8.8%,遠低于常溫浸泡10 min的樣品(殘留污染量為41.3%);同樣地,較高的溫度也可以提高NaClO對細菌的消除效果,與20 μg/mL NaClO常溫浸泡10 min處理樣品相比,50 ℃浸泡1 min可以使樣品細菌污染量從11.9%降到3.1%。
雖然一般認(rèn)為酸性條件下細菌的生長會受到抑制,但是,Adams等發(fā)現(xiàn)用幾種常見有機酸(325 mg/L乙酸、454 mg/L乳酸、315 mg/L檸檬酸、372 mg/L丙酸)清洗生菜后,細菌殘留量和用水清洗沒有差別。不過,該學(xué)者同時發(fā)現(xiàn),如果將含100 mg/L游離有效氯溶液用有機酸或無機酸從pH 9調(diào)節(jié)到pH 4.5~5.0,則能將洗脫能力增加1.5~4.0 倍,這是因為pH值越低,溶液中就會生成更多的HClO與ClO,使殺菌效果更強。但pH值的選擇不能一概而論,應(yīng)當(dāng)針對具體的洗脫(或消除)溶液選擇適當(dāng)?shù)膒H值。
4.1.1 水清洗
水洗脫是最為廉價的洗脫方式,也是日常家庭處理食材的主要方式,因此受到廣泛的研究關(guān)注。雖然不同研究之間存在一些差異,但是絕大部分研究認(rèn)為僅用水洗脫就可以去除大部分的細菌污染。李汴生等認(rèn)為清水清洗可以去除生菜表面的泥土、肥料、排泄物等污垢以及微生物,經(jīng)水洗脫后生菜菌落總數(shù)可以減少96.64%。Kondo等報道,經(jīng)過水清洗后,生菜樣品攜帶的細菌殘留24%。Adams等92%的細菌可以通過清水洗滌去除。然而,Uhlig等報道指出,在家庭生活中不論是面對整顆生菜還是鮮切生菜,用高流速(8 L/min)的自來水進行沖洗才能使總菌和大腸桿菌被明顯清除(80%和68%),但是高流速自來水沖洗對于人工污染的大腸桿菌沒有明顯效果;而低流速(2 L/min)自來水清洗生菜不論是對總菌還是對腸桿菌都沒有明顯的去除效果,同樣地,將生菜浸泡在水中處理,也無法明顯減少細菌污染。綜上,在家庭生活中用自來水處理生菜依然存在一定的風(fēng)險。
4.1.2 表面活性劑清洗
表面活性劑是指是能使目標(biāo)溶液表面張力顯著下降的物質(zhì),表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)一端為親水基團,另一端為疏水基團,因此其具有兩性。Adams等發(fā)現(xiàn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的吐溫-80單獨洗滌可以有效去除生菜中99.6%的細菌,殘留量僅為水洗后殘留量的7.4%以及100 mg/L游離有效氯溶液(pH 5)清洗后殘留量的37%,但是吐溫-80會對生菜的品質(zhì)和感官評價造成影響。除了可能減弱細菌在生菜表面附著力之外,一些表面活性劑還被報道具有殺菌作用,兩種機制在清除細菌中可能都會發(fā)揮作用。Yang等發(fā)現(xiàn)在0.7 kg/cm的噴淋壓力下用0.2%~0.3%氯化十六烷吡啶噴淋生菜1.5 min可以顯著減少鮮切生菜中人工污染的鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌O157:H7,而且不會造成生菜褐變。Huang Kang等發(fā)現(xiàn)表面活性劑對于細菌的去除作用與其減少洗脫液與生菜葉片的接觸角度呈相關(guān)性,當(dāng)細菌存在時增加了葉片的疏水作用,而加入表面活性劑減弱了疏水作用。該學(xué)者還發(fā)現(xiàn)不同的表面活性劑具有不同的洗脫能力,而且相同表面活性劑針對不同菌種的洗脫能力也存在差異,對于大腸桿菌O157:H7,不同表面活性劑的洗脫效果排序依次為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%月桂酰精氨酸乙酯、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%吐溫-20、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%十二烷基硫酸鈉;而對于英諾克李斯特氏菌,洗脫效果排序依次為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%月桂酰精氨酸乙酯、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%十二烷基磺酸鈉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%吐溫-20。其中,月桂酰精氨酸乙酯較為出眾的洗脫能力可能也是因為除了表面活性劑功能外,其也具有殺菌作用。然而,雖然表面活性劑的加入沒有對生菜顏色和電解質(zhì)滲漏造成影響,但是表面活性劑會影響葉片的硬度。
4.2.1 有機酸
一般認(rèn)為酸性環(huán)境會抑制細菌的生長。一些研究者試圖用有機酸溶液處理生菜,探究其對污染生菜的細菌的去除能力。Adams等用乙酸(325 mg/L)、乳酸(454 mg/L)、檸檬酸(315 mg/L)、丙酸(372 mg/L)等有機酸清洗生菜,結(jié)果表明,和水清洗相比,使用有機酸對細菌污染的去除效果并沒有差異。而Kondo等的研究結(jié)果與之相反,其用50 mmol/L富馬酸處理生菜,結(jié)果表明,生菜自身攜帶的細菌殘留量(3.4%)比用水洗脫(41.3%)明顯降低;此外,富馬酸處理對人工污染的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌O157:H7、沙門氏菌的消除能力也顯著高于水洗脫。但是,用富馬酸處理后生菜會發(fā)生褐變,且會對生菜的品質(zhì)造成影響,所以也不適合在生產(chǎn)中應(yīng)用。
4.2.2 次氯酸鈉
NaClO具有強氧化性,可水解生成具有強氧化性的次氯酸,使微生物滅活,無法繁殖或感染,是常見的殺菌劑。我國凈菜加工廠大多采用有效氯濃度為200 mg/L的NaClO溶液處理生鮮蔬菜。雖然NaClO溶液清洗生菜不論是在穩(wěn)定性、殺菌效率等方面都并非最優(yōu),但是,因其強氧化性、低廉的成本、方便的操作而仍被廣泛應(yīng)用。然而,很多研究表明NaClO消毒會形成氯乙酸、三氯甲烷等致癌、致突變的有害副產(chǎn)物,在德國、瑞士、荷蘭等一些歐洲國家被禁止用于鮮食蔬菜的清洗。
4.2.3 二氧化氯
ClO的殺菌機制緣于其強氧化性,其氧化電位比氯高2.5 倍。ClO殺滅微生物的機理可能是其能夠氧化細胞表面蛋白質(zhì),導(dǎo)致細胞代謝紊亂,抑制呼吸作用,破壞跨膜離子梯度,改變外膜蛋白與脂類構(gòu)型,氧化氨基酸,從而影響蛋白質(zhì)合成以及使氧化酶的巰基形成二硫鍵,進而影響酶的生理功能、降解RNA等。和NaClO不同,ClO是目前國際上公認(rèn)的性能優(yōu)良、效果較好的殺菌劑,而且具有較高的安全性。2004年,美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)將ClO批準(zhǔn)為果蔬殺菌劑。鄭雯等發(fā)現(xiàn)用100 mg/mL的ClO消毒劑按照1∶10在25 ℃下浸泡生菜消毒5 min,可以顯著減少生菜中污染的細菌總數(shù)以及大腸菌群數(shù)量,未經(jīng)處理的生菜貯藏3 d之后微生物指標(biāo)水平就會超標(biāo),而經(jīng)過ClO處理后生菜可以貯藏12 d,且對生菜的感官品質(zhì)也沒有造成影響。
4.2.4 電解水
電解水是稀鹽水在電場作用下電解所生成的產(chǎn)物。電解開始后,帶負電荷的離子(OH和Cl)向陽極移動,在陽極上釋放電子,生成次氯酸、次氯酸離子、鹽酸、氧氣和氯氣等。電解水因能夠抑制微生物生長所必需的酶活性、破壞微生物細胞膜和DNA、擾亂膜運輸功能等而具有殺菌活性。和NaClO相比,電解水具有殺菌能力強、穩(wěn)定性高、生產(chǎn)方式簡單、對金屬材料腐蝕性弱等優(yōu)點,而且電解水不具有毒性,排放后對環(huán)境無污染。其中,微酸電解水(pH 5.0~6.5)被FDA評價為“公認(rèn)安全”(generally recognized as safe,GRAS)的殺菌劑。此外,電解水具有廣譜殺菌效果。因具有易于生產(chǎn)和低成本的特點,電解水處理成為一種很有效且很有前景的鮮食蔬菜清洗方式。Cap等用電解水處理人工污染沙門氏菌的生菜,結(jié)果發(fā)現(xiàn)處理45 s就可以使沙門氏菌的污染量對數(shù)值降低4(lg(CFU/g))。楊越等用大腸桿菌污染生菜,對比了NaClO溶液(100 mg/g)和電解水對細菌的消除能力,發(fā)現(xiàn)以細菌消除率99.5%為標(biāo)準(zhǔn),電解水可以連續(xù)有效處理5 批次生菜,而NaClO溶液只能有效處理3 批次。表明電解水比NaClO溶液具有更好的抑菌效果,而且更為節(jié)水。張素芬對比了3 種pH值(5.8、6.8、9.0)電解水對鮮切生菜的抑菌效果,發(fā)現(xiàn)酸性電解水具有更強的殺菌能力,而且經(jīng)過酸性電解水浸泡之后,生菜貯藏時間明顯高于其他兩種電解水。然而,因為電解水含有的有效氯濃度較低,且有效氯在樣品貯存過程中受到光照和空氣的影響容易消耗。因此,在此基礎(chǔ)上,有研究人員又開發(fā)了循環(huán)電解裝置讓電解水被循環(huán)電解從而增加有效氯濃度,循環(huán)電解水具有更高的殺菌能力和更好的穩(wěn)定性,對生菜樣品進行多次殺菌處理后仍然具有較好的性能,而且也不會造成生菜品質(zhì)的降低。
4.2.5 臭氧水
臭氧作為一種強氧化劑,具有快速、廣譜殺菌作用,能有效殺滅多種病原菌。臭氧溶于水形成的臭氧水具有更強的殺菌消毒效果,同時不會使病原菌產(chǎn)生耐藥性,此外,臭氧可以抑制采收后生菜的新陳代謝,有效地減少水分和營養(yǎng)成分的流失,從而達到保鮮的目的。Sengun等用2 mg/L的臭氧水處理生菜,發(fā)現(xiàn)臭氧水可以顯著去除人工污染的沙門氏菌與大腸桿菌,而且4 ℃臭氧水可以顯著降低生菜的自然背景菌群數(shù)量;此外,臭氧水處理不影響生菜的外觀顏色與感官品質(zhì)。林永艷等用臭氧水處理生菜,8 d后生菜細菌總數(shù)仍低于6(lg(CFU/g)),而自來水清洗的對照組4 d后細菌總數(shù)就超過6(lg(CFU/g));臭氧水處理組的殺菌效果強于NaClO溶液以及電解水處理,而且處理后葉綠素和VC的損失也相對更少;此外,臭氧水處理的生菜貯藏12 d仍保持較好的感官品質(zhì),而用NaClO溶液與電解水處理的生菜貯藏6 d能保持較好的感官品質(zhì)。王宏等也發(fā)現(xiàn),用臭氧水處理與用水以及NaClO溶液處理相比,生菜還原糖、葉綠素、VC等成分損失更少,而且前者保鮮效果更優(yōu)??偟貋碚f,臭氧水處理生菜后沒有氯等有害成分的殘留,除了具有優(yōu)異的殺菌作用之外,還能對生菜起到保鮮作用。
4.2.6 等離子體活化水
等離子體活化水是在水中或者水表面進行等離子體放電得到的產(chǎn)物,研究表明等離子體活化水具有廣譜殺菌效果,由于其具有殺菌效率高、處理時間短、處理溫度低等特點,能夠保持食品的新鮮度和品質(zhì),因此在食品保鮮、作物保護、食品安全等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。等離子體活化水的殺菌能力主要來自于活性氧與活性氮。活性氧與活性氮最初由等離子體-氣體相互作用產(chǎn)生于氣相中,隨后被溶解于水中。同時,等離子體處理會降低溶液的pH值,活性氧與活性氮含量與酸度成正比?;钚匝跖c活性氮可以通過增強氧化脅迫和DNA損傷來殺死細菌。等離子體活化水中的活性氧與活性氮不僅包括過氧化氫、硝酸根、亞硝酸根,還包括羥自由基、一氧化氮自由基、超氧化物自由基、臭氧等。袁園等用介質(zhì)陰擋放電等離子體設(shè)備制備等離子體活化水,發(fā)現(xiàn)生菜經(jīng)過等離子體活化水處理之后菌落總數(shù)和大腸菌群數(shù)顯著減少,且經(jīng)過等離子體活化水處理的生菜經(jīng)過8 d后菌落總數(shù)依然低于6(lg(CFU/g)),而未經(jīng)處理的生菜樣品2 d后菌落總數(shù)就超過6(lg(CFU/g))。同時,該學(xué)者也發(fā)現(xiàn)經(jīng)過等離子體活化水處理可以有效地延緩生菜褐變,然而過高的放電電壓會造成VC的損失。沈超怡等也發(fā)現(xiàn)用等離子體活化水處理生菜可以有效降低生菜中的細菌污染,而且不會對生菜的色澤造成影響。
4.2.7 天然產(chǎn)物提取物
一些天然產(chǎn)物提取物也具有抑菌作用。林琳等發(fā)現(xiàn)用2.0 mg/mL肉桂精油處理蔬菜1 d后,人工污染大腸桿菌O157:H7菌落總數(shù)對數(shù)值從6(lg(CFU/cm))降低了5.86(lg(CFU/cm))。Davati等用艾葉精油處理生菜,與對照(水)相比,64 μL/mL艾葉精油處理72 h后,金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、傷寒沙門氏菌和蠟樣芽孢桿菌數(shù)對數(shù)值分別減少3.36、2.27、3.23(lg(CFU/g))和3.47 (lg(CFU/g))。雖然大多天然提取物都來源于食品,沒有安全性方面的擔(dān)憂,但是大部分研究主要是針對一種或者幾種致病菌,相關(guān)提取物是否能針對生菜在自然環(huán)境中污染的所有細菌都有作用仍值得探討。除了成本高之外,利用天然產(chǎn)物提取物殺菌往往需要作用較長的時間,這使其難以大規(guī)模應(yīng)用于高流通的生菜除菌中。
4.3.1 輻照殺菌
食品輻照是用可控電子束、γ射線、X射線對食品進行輻照加工處理,以達到滅菌、殺蟲、防腐、抑制發(fā)芽、延長貨架期等作用。輻照一方面會導(dǎo)致果蔬中污染的微生物、昆蟲等的生理生化功能發(fā)生紊亂而死亡,從而確保食品安全和延緩腐??;另一方面,輻照可以抑制果蔬自身的生物活性,導(dǎo)致細胞生長繁殖停滯,保持果蔬的新鮮度,延長果蔬的保質(zhì)期。和其他殺菌方式不同,輻照可以處理包裝后的產(chǎn)品,而且沒有任何試劑和產(chǎn)品接觸,無二次污染。劉超超用Co作為輻照源對幾種蔬菜進行輻照處理,生菜初始污染菌量為1.19×10CFU/mL,經(jīng)過0.83 kGy輻射劑量處理之后降為3.35×10CFU/mL,同時可以有效消除人工污染的沙門氏菌、李斯特菌等致病菌。輻照處理對球生菜造成的感官品質(zhì)影響較小,但是隨著輻射劑量的增加會導(dǎo)致球生菜VC嚴(yán)重損失,因此,需要選用有效殺菌的最小輻射劑量以減少營養(yǎng)流失。此外,輻照殺菌可以延長生菜的貯藏時間,減緩褐變以及皺蔫的速度。
4.3.2 紫外線殺菌
紫外線殺菌是利用適當(dāng)波長的紫外線破壞微生物細胞中的核酸分子結(jié)構(gòu)從而達到殺菌的效果。鄭月發(fā)現(xiàn)紫外線照射生菜30 min的殺菌效果和pH 12.5電解水處理效果相似,在貯藏6 d后生菜菌落總數(shù)依然低于5×10CFU/g,貯藏5 d內(nèi)生菜感官品質(zhì)均可接受。
各種細菌消除方法的優(yōu)缺點總結(jié)如表1所示。
表1 各種生菜中細菌消除方法的優(yōu)缺點總結(jié)Table 1 Advantages and disadvantages of bacterial elimination methods for lettuce
本文對生菜中細菌消除方法進行了系統(tǒng)的歸納與總結(jié)。為保證鮮食生菜的安全,有效地去除生菜中的細菌污染,所有的方法應(yīng)同時兼顧以下幾個方面:1)低成本。農(nóng)產(chǎn)品是人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡模WC其低成本非常必要,所以,消除細菌污染同樣也要保證成本低廉,不能給消費者造成過多的經(jīng)濟負擔(dān)。例如,雖然輻照殺菌方便、高效,但是輻照設(shè)備價格非常昂貴,導(dǎo)致輻射處理成本高,不宜用在生菜除菌中。2)無殘留或殘留物不會造成新的污染。NaClO是應(yīng)用最廣泛的商業(yè)殺菌劑,但是很多研究認(rèn)為NaClO溶液清洗生菜之后會殘留余氯和臭味,而且還會形成致癌、致畸、致突變的“三致物質(zhì)”,因此不宜用于生菜除菌。同樣是利用有效氯進行殺菌,電解水具有更強的殺菌能力,而且不具毒性,被FDA認(rèn)定為“GRAS”。此外,臭氧水、等離子體活化水、輻照、紫外等在殺菌之后都不具有殘留、無污染,從綠色環(huán)保的角度考量是合適的生菜除菌手段。3)不對產(chǎn)品的感官造成影響。除了安全性外,生菜的外觀、口感等都是影響其商品價值的重要因素。雖然與NaClO溶液處理相比,富馬酸、吐溫-80等更能有效去除生菜中的細菌污染,但是富馬酸處理后會導(dǎo)致生菜發(fā)生褐變,吐溫-80等表面活性劑處理后會造成生菜口感的變化,所以也不適合在生產(chǎn)中應(yīng)用。輻照處理劑量較小有可能殺菌效果弱,但是劑量較大則會造成感官品質(zhì)的變化,因此使用時需要綜合考量。4)不造成產(chǎn)品的營養(yǎng)成分損失。有效消除生菜中細菌污染、減少食品安全風(fēng)險的同時也不應(yīng)造成其營養(yǎng)成分損失。有報道稱50 ℃加熱1 min可以顯著提高水清洗和NaClO溶液處理生菜的除菌效果,但是,50 ℃加熱1 min是否會造成生菜中如VC等營養(yǎng)成分損失值得探討。輻照殺菌雖然可以簡便、高效地殺滅生菜中的細菌,但是會造成VC含量的下降。林永艷等報道生菜在0~12 d貯藏過程中會出現(xiàn)VC等成分的損失,但是臭氧水處理相比NaClO溶液、電解水處理對VC等成分的保持效果更好。5)延長產(chǎn)品的貯藏期(貨架期)。臭氧、輻照等除菌方法除了能殺死生菜表面污染到的腐敗菌等微生物外,還可以減緩生菜的新陳代謝,進一步延長生菜的保存期,這也是其他細菌消除方法不具備的優(yōu)點之一。
未來除了在產(chǎn)品加工環(huán)進行殺菌消毒之外,其他環(huán)節(jié)也值得注意,如從源頭保證生菜生長過程中不會被致病菌污染,對生產(chǎn)基地的灌溉水、土壤、肥料等進行監(jiān)測與控制;關(guān)注生菜在運輸過程中的品質(zhì)控制,以及避免運輸過程中因人員和運輸工具等引起的生菜交叉污染等;開發(fā)快速、高效的致病菌檢測方法,在短時間內(nèi)篩查出生菜是否被致病菌污染等。對于生菜中細菌的消除而言,目前的研究缺少系統(tǒng)與全面的比較,如等離子體活化水處理與電解水或者電解水與臭氧水等之間的橫向比較,除了比較殺菌效果,還應(yīng)該綜合比較除菌方式對營養(yǎng)成分損失、感官品質(zhì)、成本的影響等。