用臭氧處理保持新鮮蔬菜的質量

臭氧（yǎng）被認為是蔬菜儲存、洗滌（dí）和加工（gōng）的抗菌劑。這種強力消毒劑現在被用於（yú）食品工業。在這篇綜述中，闡述了臭氧的化學和物理性質、臭（chòu）氧的產生、影響臭氧處理效率的因素以及食品工業很近（jìn）的監管發展。通過（guò）對三（sān）種（zhǒng）蔬菜的研究，表明臭氧（yǎng）能夠避免和控（kòng）製蔬菜的生物生長，保持蔬菜的外觀和感官品質，保證營養特征的（de）保留（liú），維持和延長（zhǎng）蔬菜的貨架（jià）期。臭氧在液體溶液中（zhōng）可用於對加工用水和蔬菜進行消毒，臭氧在氣體狀態下可用於蔬菜的消毒和保鮮。臭氧的多功能性使其成為（wéi）一種（zhǒng）很有前途的食品加工助劑。然而，如果臭氧使用（yòng）不當，它會對產品造成一些有害的影（yǐng）響，例如其感官（guān）質量的損失（shī）。為了有效（xiào）和安全地使用（yòng）臭氧，應該為各種蔬菜確定特定的處理（lǐ）條件。很後，我們建議強調臭氧處理的不同基本特征，以便在國際上（shàng）協調所進行（háng）處理的相關數據。

關鍵詞:臭氧;食（shí）物保存;新鮮蔬菜;食品工（gōng）業;食品質量;食品安（ān）全;微生物;保質期

1. 介紹

        如今，蔬菜是人（rén）們日常飲食的重要組成部分，也是食品市場的一個重要組成部分。事實（shí）上，由（yóu）於（yú）它們的（de）營養價值，它們是（shì）健康和平衡的飲食(即低脂肪、低糖和低（dī）鈉)不可缺少的。此外，蔬菜是維生素、礦物（wù）質、膳（shàn）食纖維、複（fù）合碳水化合物（wù）和非營養物質的豐富來（lái）源，包括（kuò）植物固醇、黃烷醇、花青素和酚酸（suān）。食用各種（zhǒng）各樣的蔬菜有助於確保（bǎo）充（chōng）足的必要營養素攝入，這就是為什麽世界衛（wèi）生組織(WHO)建議，每個人每天應食用至少400克的水（shuǐ）果（guǒ）和蔬菜，以改善整體健康[1]。這種消耗可降低某些非慢性疾病的風（fēng）險，包括某些（xiē）類型的癌症和心血（xuè）管疾病;此外，它還能防止體重增加，降低肥胖的（de）風險。蔬菜（cài）也因其誘（yòu）人的感（gǎn）官品質以及它們的（de）味道、香氣、質地、顏色、光澤、形狀、大小和沒有缺陷和腐爛而廣受歡迎。百分之八十的購買者非常關注（zhù）這些產品的外觀。定性（xìng）標準似乎是選（xuǎn）擇[4]的主要標準。然而，它們的保（bǎo）質（zhì）期短與大量與食用[5]有關的食源性疾病暴發有關（guān）。這表明，為了有（yǒu）效地淨（jìng）化蔬菜和/或避免微生物的（de）生長，應用適應性處理非常（cháng）重要。

        為了延長蔬（shū）菜的貨架期（qī），通常采用氯、過氧乙酸、電解水、過氧化氫等被稱為抗菌溶液的常規化學處理方法。第一種是次氯酸鈉(氯)，近幾十年來，次（cì）氯酸鈉（nà）一直是食品工業在不同條件下(洗滌、噴（pēn）灑)水（shuǐ）溶液（yè）配方中很（hěn）常用的一種。氯化水也是大（dà）多數科學研究的參考處理方法，其目的是尋找其有效的替代方法。已有研究表明，氯對食源性（xìng）病原（yuán）體[6]起有效（xiào）作用，同時保持處理過的產品在（zài）貨架期（qī）內的整體質量（liàng）[7,8]。然而，隨著消費者對健康和食品安全意識（shí）的提高，他們對使用合成添加劑的批評也越（yuè）來越多。一（yī）些（xiē）歐（ōu）洲國家禁（jìn）止使用氯，因為氯與有（yǒu）機物、溴和碘反應，在廢水中形成溴化（huà）和碘化消毒（dú）副產物、一氯胺、有機氯代副產物、暈（yūn）基乙酸、三鹵甲烷等有害化學物質[10,11]。這些副產物對哺乳動物細胞（bāo）具有（yǒu）細胞毒性，具有誘導DNA損傷的遺傳毒性，具有誘變性，並在環（huán）境中持續（xù）存在[11,12]。由於這些（xiē）缺點（diǎn）和對天然添加劑的需求（qiú）不斷（duàn）增長，開發和應用更多的綠色技（jì）術來保（bǎo）持蔬菜的安全和質量一直是工業界關注的問題。在這種背景下，從現有的技術來看，臭氧的應用（yòng）是（shì）有前景的，它（tā）在蔬菜工業中越來越受到關注。

        臭氧(O3)是一種強大的消（xiāo）毒劑，可能會滿足消費者的接受，製造商（shāng）的期（qī）望，以及監（jiān）管機（jī）構（gòu）的批準。臭氧在（zài）1995年（nián）在美國被普（pǔ）遍認為（wéi）是安全（quán）的，用（yòng）於瓶裝水的消毒。自1997年以來，臭氧被列為與食物直接（jiē）接（jiē）觸的GRAS物質。2001年6月，氣體和水相中的臭（chòu）氧被美國食品和藥物管理局(FDA)批準為直接與食品接觸的抗菌添加（jiā）劑。這是響應電（diàn）力研究所(EPRI)食品添加劑請（qǐng）願[14]。在歐洲聯盟，臭氧在食品加工中的應用始於20世紀初，在它第一次用於水處理（lǐ）之後。歐洲部長理事會通過了一項建議，允許對天然礦泉（quán）水進行臭氧處理。在法國，在2003年和2004年期間，法國食品安全局(AFSSA，現在稱為ANSES)就使用臭氧作為研磨前處理小麥的輔助技術的安全性提出了兩（liǎng）種意見。自2006年以來，監（jiān）管機構已批準（zhǔn）使用臭氧作為改善麵（miàn）粉質量的加工輔助手（shǒu）段，這是基於臭氧在一個封閉的連續批處理（lǐ）反應器[15]中的處理（lǐ）。2019年，ANSES提出了一項意見，以擴大臭氧在水中的使用，作為一（yī）種技（jì）術援助，用於清洗即食沙拉（lā）。

        從那時起，進行了（le）研究和商業應用，以確認臭氧可以取代（dài）傳統的殺菌劑，並為獲得具有延長保質期的安全產品提供好處。此外，臭氧的可能用途以及對各種（zhǒng）蔬菜的有益或有害影響已被（bèi）深（shēn）入研究。在蔬菜加工過程中，臭氧的應用有兩種形式（shì）。氣態臭氧被連續或間歇性地添加到（dào）收獲產品的存儲氣氛中。在蔬菜收獲後或在洗滌處理過程中立即加入（rù）臭氧。在後一種情況下，產品可以（yǐ）在含有溶解臭（chòu）氧的水中噴灑、漂洗或浸漬。對臭氧在蔬菜工業中的應用進行了（le）綜述[13,17,18,19,20,21]。然而，這篇綜述（shù）試圖收集和（hé）總結所有很近的研究，在（zài）以前的工作中沒有涵蓋的某些蔬菜在世界（jiè）各地生產和消費（fèi）。我們選擇（zé）了三種不同的蔬菜:根（gēn）類蔬菜（cài）(胡蘿卜)，綠葉（yè）蔬菜（cài）(生菜)和果類蔬（shū）菜(番茄)。選擇這三種蔬菜有幾（jǐ）個原因:不僅它們在世界範圍內（nèi）廣泛（fàn）消費，而且（qiě）由於它們生長（zhǎng）在不同的條件下，它們也（yě）有不同的特點。由於這些原因，我們將探討臭氧對這（zhè）些蔬菜的微生物、感官和營養品質以及物理和化學性質的影響。所提出的方法的獨創性在於，它處理蔬菜在洗滌後和儲存期間的整體質量(微生物質量、物（wù）理和化學質量（liàng）以及營養質（zhì）量)。

2.綜合與結論

        在本次審查結束時，很清楚使用（yòng）氣態或水溶性形式的臭氧可用於保鮮蔬菜（即控製腐敗和（hé）病原微生物的生長以及保持（chí）質（zhì）量特性），因為這種分子具有抗微生物活性，這要歸功於（yú）它對蛋白質、脂質、酶、核酸、膜（mó）和其他細胞成（chéng）分的氧（yǎng）化（huà）能力。然而，正如我們在本（běn）次（cì）審查中看到的那（nà）樣，在使用臭（chòu）氧期間可以達（dá）到的性能在很（hěn）大程度（dù）上取決於（yú）此實施的（de）一般條件。這些考（kǎo）慮中的（de）大部分都在圖 3 中進（jìn）行了綜合。

如圖. 臭（chòu）氧處（chù）理蔬（shū）菜的合成具有必須表明臭氧處理特征的基本特征。

        在大多數情況下，適當考慮和管理主要參數（表 2）可以讓用戶在控製微生（shēng）物生長的有效性與產品營養和感官特性的保存之間找到真正的折衷方案。然而，與此同（tóng）時，一些研究人員/潛在用戶認為該技術（shù）受太多因素影響，因此從（cóng）工業角度來看，其嚴格的性能（即微生物負荷減少 1 –2 日誌，如所谘（zī）詢的大多數論文中所報告的（de））。

        今天，為了克服（fú）這些批評，這些批評主要與臭氧在應用條件下的有（yǒu）限有效性（即微生（shēng）物滅（miè）活（huó）的限製）有關，可（kě）以考慮采用新（xīn）的技術方法。這些方法（fǎ）基於“障礙技（jì）術”的概念。障礙概念（通（tōng）常稱為組合方法、組合保存、組合工藝、屏障技術或（huò）組（zǔ）合技術）已成為一種很有前途的技術方法，可以同時減少營養和感官質量的損失（shī）並提高（gāo）食品安（ān）全[129,130]。事實上，跨欄技術在使用各種機製抑製或滅（miè）活目標微（wēi）生物時顯示出協同效應[131,132]。已經（jīng）報道了一（yī）些使用臭氧的成功技術組合（即臭氧和紫（zǐ）外（wài）線-C [133]、臭氧和先進的氧化過程 [134,135]、臭氧和 50 °C 的溫和加熱或（huò）單模（mó）和雙模頻率輻照[125,126]、臭氧預處理結合氣調包裝[136,137,138]、臭氧處理結合被動（dòng）製冷[139]和（hé）真空冷（lěng）卻[140]）。大（dà）多數將臭氧與另一種技術相結合的方法是有希望的，因為它們可（kě）以潛在（zài）地增強抗菌效果，降低獲得給定微生物滅（miè）活水平所需的處（chù）理嚴重性，並防止臭氧處理後存（cún）活（huó）的微生（shēng）物增殖。鑒於所獲得的結果（guǒ），因此繼續和擴展在該領域進行的實驗似乎很有趣。