臭氧對果蔬清洗與消毒（dú）消毒對（duì）比

        近年來，鮮切果蔬在各大中（zhōng）型商超、網絡生鮮商城湧現，因具有清潔衛生、新鮮（xiān）、食用方便等特點，受到消費者的喜愛， 是生鮮食品工業中快速發展的一個新領域。鮮切果蔬是指將新鮮水果或蔬菜經過清洗、消毒、切（qiē）分和整理等工序後，供給消費者直接食用（yòng）或簡單處理後食用的一種新型的果蔬加工品，集保鮮和加工技術為一體。其中（zhōng），清洗和消毒處理對鮮切果蔬的加工至關重要，鮮切果蔬加工、流通、儲藏、貨品上架的過程中微（wēi）生物汙（wū）染是影響果（guǒ）蔬品質的很大因素。

        微生物汙染主要來源於（yú）以（yǐ）下幾個方（fāng）麵： ①種植過程中的田間侵（qīn）染（rǎn）。種植（zhí）果蔬（shū）的土壤含有細菌、放線菌、黴菌、酵母菌等微生物以及種（zhǒng）植過程（chéng）中使用未經發酵的粗農家肥，其中含有（yǒu）大量的大腸杆菌、沙門氏菌等（děng）附著或侵入果蔬體內。②收獲、分揀和加工過程。此過程是微生物對（duì）果蔬汙染很（hěn）主要的階段。果蔬在此（cǐ）過（guò）程中極易造成細胞組織損傷後營養物質外流，給附著在（zài）表皮的微生物提供了有利的滋生條件，加之果蔬（shū）表麵暴露在空氣中， 又容易受到細菌、黴菌、酵母菌等微生物的汙染。③儲存運輸過程。由（yóu）於（yú）包裝材質影（yǐng）響、貯運溫度變化、貯藏倉庫環境以（yǐ）及鮮切（qiē）果（guǒ）蔬產品間的（de）交叉汙染（rǎn）等因素， 在這個過（guò）程中果蔬表麵的微（wēi）生物會（huì）逐漸增加， 果蔬表（biǎo）麵微（wēi）生物的數量會直接影響鮮切果（guǒ）蔬的貨架期（qī）， 前期做好果蔬的清洗消毒，控（kòng）製好果蔬表麵微（wēi）生物的（de）滋生，有利於果蔬保鮮，延長貨架期[1]。

一、常規的（de）果蔬清洗與（yǔ）消毒方法

        目前，在鮮切產品加工過程中，果蔬清洗采用（yòng）的裝（zhuāng）置（zhì）主要有3 種類型：①傳統清洗（xǐ）機。主要（yào）通過浸泡、物理清洗和噴淋（lín）作（zuò）用完成清洗（xǐ），物理（lǐ）清洗環節（jiē）有毛刷清洗、機械振動清洗和槳葉清（qīng）洗等方式，該類清洗機械主要適用於土豆、番茄、胡蘿卜等果菜清洗，對葉菜損傷較大。②氣泡清洗機（jī）。通常采用（yòng）底部給氣（qì）的方式，利用（yòng）氣泵在流動或靜止的水槽中加入具有一定正壓力的氣（qì）體（空氣）。加入的正壓力氣體產生正壓氣泡，氣泡（pào）在上升過程中破裂，引起的壓強（qiáng）變（biàn）化會對蔬菜表麵的雜質（zhì）進行不斷的吸（xī）附與衝擊，從而實現清洗的目的。與傳統（tǒng）清洗機相比（bǐ），氣泡清洗機可用於葉菜的清洗，且損傷較小[2]。③超聲波清（qīng）洗機。超聲波清洗開始於20 世紀50 年代初，初期主要（yào）用於電子、光學和醫藥（yào）等領域。超聲波清洗的主要特點是速度快、效果好，容易實現工業控製等，應用於蔬菜、瓜果等食品清洗（xǐ）時，可清洗根莖類、葉菜（cài）類等各（gè）種蔬菜和瓜（guā）果，普通清洗方法很難（nán）實（shí）現上述目標。對比國內外同類產品，傳統清洗方法中以水力衝刷為主，輔以（yǐ）震蕩、摩擦、離心等物理方式進行的清洗設備，一般對葉菜損傷（shāng）較大，主要適用於土豆、番茄（qié）、胡蘿卜等果菜清洗，通用性（xìng）較差。氣泡清洗的方式可適用於（yú）葉菜的清洗。超聲波清洗是現（xiàn）階段常用的一種清洗（xǐ）方式，清洗過（guò）程中超聲波發生器會產生強烈的震動並伴隨水溶（róng）液的快速升溫，用於果（guǒ）蔬清洗時，強烈的震蕩和過高的溫度也容易造成植（zhí）物（wù）細胞的破損，從（cóng）而導致營養元素的流失。

        對於果蔬的消毒（dú），當（dāng）前應用很廣泛的殺菌方法是在清洗、噴射（shè）以及清洗水槽中添加消毒劑次氯酸鈉。次氯酸（suān）鈉具有強氧化性，成本低廉，能夠高效（xiào）、廣譜地殺滅微生（shēng）物（wù）。但是，近年來研究者發現，含氯消毒劑會和一（yī）些（xiē）有機物結合形成有毒的副產物，如氯胺、多氯聯苯、三鹵甲烷等，這些副產物都是潛在的致癌物，會對人體健康（kāng）造成危害[3]。

        臭氧是一種（zhǒng）新型、高效、廣（guǎng）譜的殺菌劑，臭氧的氧化還原電位（wèi）很高，僅次（cì）於氟，具（jù）有強氧（yǎng）化性。2001年6 月，FDA（美國食（shí）品與藥品（pǐn）管理局）批準臭氧作為抗生素添加劑用於包括肉品和家禽在內的食品的處理、儲藏和加工，還可用於初（chū）級農產品的製備、包裝和儲存中（zhōng）[4]。臭（chòu）氧水（shuǐ）殺菌效果主要由臭氧在水中的濃度和作用時間決定（dìng）。研究表明：0.3 毫克/升臭氧水處理大腸杆菌和金（jīn）黃色葡萄球菌（jun1）1 分鍾，殺滅（miè）率達到100%[5]；1.5 毫克/升臭氧水處理1 分鍾可殺滅全部的（de）黑曲（qǔ）黴和酵母[6]。實驗證明：用0.3 毫克/升的臭氧水處理鮮切西洋芹10 分鍾，貯藏至第9 天，菌落總數可控製在105 CFU/克左右，比對照低2 個數量級（jí），幾乎檢不出大腸菌群。用1.0 毫克/升的臭氧水處理鮮切芹菜5 分鍾，第（dì）3 天時鮮切芹菜表（biǎo）麵細菌總數控製在2.5×103 CFU/克以內[7]。采用0.18毫（háo）克/升臭氧水處理鮮切生菜， 可使細（xì）菌總數下降1.5 個數量（liàng）級[8]。臭氧消毒殺菌的缺（quē）點主要（yào）源於它（tā）的不穩定性， 臭氧在水（shuǐ）中的分解速度比空氣中快，在含有（yǒu）雜質（zhì）的水溶液中臭氧（yǎng）分解成（chéng）為氧（yǎng）氣。如水中臭氧濃度為3 毫克/升時，其半衰期為5~30 分鍾。降低水溫（wēn）、調節水體的水質和pH 值可以增加臭氧的穩定性，但實用性不強（qiáng）[9]。

二、微納米臭氧氣泡水（shuǐ）在果蔬清洗消毒（dú）上的應用

        微納米（mǐ）臭氧氣（qì）泡水是指將微納米氣泡發生技（jì）術與（yǔ）臭氧發（fā）生技術相（xiàng）結合， 以空氣為原料通（tōng）過製氧機分離出純（chún）氧（yǎng）經過臭（chòu）氧發生器製成臭氧氣體後， 以臭氧為氣源通過微納米氣泡發生裝置與水混合，很後形成氣液混合流（liú）體。臭氧在水中濃度和有效溶（róng）解效率受水溫、pH 值、臭氧量、氣液比、氣液（yè）混合方式等多因素的影響。研究者對比了微（wēi）納米氣（qì）泡裝置、氣液混合泵、砂芯曝氣頭和文丘裏4種氣液混合方（fāng）式，結（jié）果發現，以微納米氣泡（pào）裝置（zhì）的臭氧溶解效率很高，如圖1 所示[10]。臭氧氣體經過微納米氣泡發生裝置高速旋轉剪切（qiē）後以微納米氣泡的形式溶解於水中， 微納米氣泡的粒徑（jìng）為（wéi）100納米~10 微米，增加了氣體與水的接（jiē）觸麵積，有利於臭氧在水體中的溶解，除此外，微納（nà）米氣泡在水體中的（de）上升速度慢的特性， 使臭氧在水體中濃度保持更加穩定。超聲波臭氧水清（qīng）洗（xǐ）也能夠形成（chéng）小氣泡，促進（jìn）臭氧的分散，強（qiáng）化滅菌效果。但是超聲波清洗時強烈的震蕩會使水（shuǐ）溫快速升高， 臭（chòu）氧在水體的溶（róng）解度（dù）降低。

        利用微納米臭（chòu）氧氣泡水對（duì）果蔬進行清洗屬於氣泡（pào）清洗方式，氣泡清洗方式對果蔬的損傷很小，可適用於葉類蔬菜。但與傳統氣（qì）泡清洗不同的是，微納米氣泡的粒徑小，可以滲入果（guǒ）蔬交疊的細微處（chù），將常（cháng）規方（fāng）法較難觸（chù）及的細微處清洗幹淨，清洗效果更好。微納米氣泡臭氧水具有強氧化性， 不僅能夠快速殺滅蟲卵、細菌、病毒等，還能夠分解果（guǒ）蔬表（biǎo）麵的（de）農藥殘留，保（bǎo）持果蔬新鮮爽口，延長果蔬（shū）的（de）貨架期。臭氧分解後形成氧氣，在果蔬表（biǎo）麵無殘留，是一種安全可（kě）靠的消毒方式。

        將微納米臭氧氣泡水結合進現有的（de）果蔬清洗裝置具有更好的清洗效果，如張天柱等[11]設計（jì）實施了一種微納米（mǐ）臭氧氣泡果蔬（shū）清洗裝置，如圖2 所示：包括第一清洗池、第二清（qīng）洗池、鼓風機、微納米氣泡發生（shēng）裝置、曝氣頭、傳送帶、噴淋裝置、控製係統等。該套裝置（zhì）首先利用（yòng）空氣鼓風機曝氣進行大氣泡粗清洗， 然後經傳送帶送到微納米臭氧氣泡水槽進行微（wēi）納（nà）米臭氧氣泡精清洗，實現果蔬、魚貝類食品的高效清洗，達到節水節能、節省人工、自動化智能化的清洗效果（guǒ）。結果表明：該套設備（bèi）很適宜的臭氧（yǎng）微納米氣泡水處理（lǐ）濃度和處（chù）理時間分別為（wéi）1~2 毫克/升和5~8 分鍾。繩以健[12]等將（jiāng）微納米臭氧氣泡水清洗與光（guāng）催化反應裝置相結合，以黃瓜（guā）、白菜和韭菜為例， 探討了該套（tào）裝置對去除果蔬表麵農藥（yào）殘留的效果，並與手動（dòng）清洗、普通臭氧裝置清洗的效果相比較。結果表明：在同（tóng）樣清洗20 分鍾的條件下， 微納米（mǐ）臭氧（yǎng）氣泡水（shuǐ）清洗的洗淨率（lǜ）均在80%以上， 明顯優於手動清洗和普（pǔ）通臭氧裝置對殘餘（yú）農藥的清洗效果。

三、小結

        鮮切果蔬是生（shēng）鮮食品中快（kuài）速發展的一個（gè）新領域，而（ér）微生物汙染在果蔬種（zhǒng）植加工流通中不（bú）可避免，是影響（xiǎng）果蔬品質和貨（huò）架期的主要因素。清洗（xǐ）消毒處理是控製微生物滋（zī）生的有效手段。將（jiāng）微納米氣泡發生技術與臭氧發生技術相結合， 利用微納米曝氣技術使臭氧在水中高效溶解得（dé）到微納米臭氧氣泡水，能夠（gòu）解決（jué）臭氧在水中溶解度不高的問（wèn）題， 提高臭氧（yǎng）的利（lì）用率。用於果蔬的（de）清洗消毒（dú）時，由於其微（wēi）納米級氣泡的特點，臭氧氣泡更加容易（yì）深（shēn）入果蔬的縫隙，從而提高殺菌效率，同時兼有分解農藥殘留的作用。將微納米（mǐ）臭氧氣泡水的發生裝置（zhì）與現有的（de）清洗裝置相結合，是一種新型的氣泡式（shì）果蔬清（qīng）洗消毒設備，微納米氣泡清洗過（guò）程中對（duì）果蔬損傷小， 能夠保持其株型與原質， 而采用臭氧消毒效果好且安全無殘留，對去除（chú）殘餘農藥（yào）也有明顯的效果（guǒ）， 對於鮮切果蔬食品的保鮮以（yǐ）及（jí）食品安全的保障具有重要意義， 具有現實的應（yīng）用價值和巨大的經濟效益。

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張慧娟，薛曉莉，吳（wú）娜，楊文華，李誌娟，任強，趙躍鋼（北京中農天陸微納米（mǐ）氣泡水科（kē）技有限公司，北京100083）