助力次氯酸水果蔬加工清洗、杀菌、保鲜新领域,方心次氯酸发生器凭实力“狂飙”
2023-02-18 834

果蔬采摘后组织代谢旺盛,极易失水、褐变和腐烂变质,常温下不耐贮藏,且果蔬表面附着许多加速果蔬鲜度下降、品质变劣的微生物,有些病原菌生长繁殖会直接影响生鲜果蔬的食用安全性,危害人体健康。化肥的使用导致果蔬中往往残留较多的亚硝酸盐和硝酸盐,其中硝酸盐在植物本身硝酸盐还原酶或微生物的作用下可转变为亚硝酸盐,人体摄入过多的亚硝酸盐会引起中毒。为保持运输及储藏过程中果蔬的鲜度及食用的安全性,通常对采摘后的果蔬进行杀菌处理以降低其微生物的数量。

次氯酸水具有低浓度高活性、杀菌广谱等特点,有较强的氧化能力和快速高效杀灭微生物的作用。且次氯酸水毒性低,不生耐性菌不伤手,误饮也不产生特别影响,对人体健康无害,可用于果蔬清洗、食品加工领域,降低食材的腐坏速度。

次氯酸水是以次氯酸为主要成分,次氯酸HClO是中性小分子,可以穿透细胞膜,进入细胞内部(如下图所示)。在杀菌过程中,可作用于A’点细胞壁、B细胞膜、C点线粒体,进一步与内部的DNA发生反应,从而杀死病原微生物。

R-NH-R + HClO → R₂NCl+ H₂O (细菌蛋白质)

次氯酸钠的主要杀菌为次氯酸根ClO-  ,如图所示,细胞膜表面带有负电荷,次氯酸根ClO-也是带负电荷的,因此不能轻易进入细胞内部,只能作用于A点细胞壁。

这也就在一定程度上解释了同等有效氯的情况下,为什么次氯酸(HClO)的杀菌能力比次氯酸钠(NaClO)强的原因。

 

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为促进次氯酸水在果蔬杀菌保鲜上的应用、扩大次氯酸水使用范围,也为新鲜果蔬的贮藏保鲜和提高食用安全性提供一种有效的方法,研究者以日常消费较多的生菜、桃子作为研究对象,采用不用浓度的次氯酸水对其进行不同的处理,其中自来水和次氯酸钠处理作为对照,了解次氯酸水对生菜、桃子的杀菌和贮藏保鲜效果,其实验结果如下:

 

1.次氯酸水作用不同时间的杀菌效果

由表 1 可知,100 mg/L 次氯酸水能在 30 s 内有效杀灭大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、痢疾志贺氏菌等,但对酿酒酵母菌、白色念珠菌及枯草芽孢杆菌的杀灭效果较差。 

杀灭酿酒酵母菌、白色念珠菌需延长至1 min, 枯草芽孢杆菌需延长至 5 min 才能达到相同效果。 推测原因是酿酒酵母菌、白色念珠菌为真菌,其细胞壁、细胞核、细胞器等结构与细菌明显不同,在次氯酸水的耐受性上表现不同,而枯草芽孢杆菌可产生具有强抗逆性的芽孢结构,故对次氯酸水也具有一定的耐受能力。

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2.不同浓度的次氯酸水杀菌效果

由表 2 可知,不同浓度的次氯酸水对不同病原菌的杀灭效果不同,随着次氯酸水浓度的降低,其有效杀菌效果减弱,要达到相同的杀菌效果需延长杀灭处理时间。 

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3.次氯酸水处理对生菜杀菌及贮藏保鲜研究

在 4 ℃低温下密封贮藏9d后,与处理前生菜(图 1)相比自来水处理组生菜叶在破损部位出现褐变现象,其他处理组褐变明显较少。 同时3组叶片出现萎蔫,但未出现腐烂现象,如图2所示。 由表3可知,不同溶液浸泡清洗生菜 5 min 的除菌效果表现为次氯酸水>次氯酸钠>自来水。 次氯酸水优于次氯酸钠,是因为次氯酸钠溶液中的有效氯成分主要是ClO-,次氯酸水的有效氯成分以HClO 为主,HClO 有较强的氧化性及穿透细胞膜的能力,能更有效地破坏微生物的细胞结构、杀灭微生物。 自来水处理组除菌效果最差,这是因为自来水中有效氯含量极低,浸泡清洗只能去除一小部分微生物,处理结果与次氯酸水相比存在显著性差异(P<0.05)。

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在贮藏期间,因为生菜表面微生物数量在初始时就存在差别,所以在相同贮藏天数时,与自来水组相比,次氯酸钠处理组与次氯酸水处理组表面微生物数量均较低,次氯酸钠处理组虽略好于自来水处理组,但微生物数量仍略高于次氯酸水处理组。 从表3可以看出,在低温情况下,3个处理组的亚硝酸盐含量变化幅度小。 在冷藏 9 d 时,自来水组亚硝酸盐含量增加 0.51 mg/kg,次氯酸水组亚硝酸盐含量增加 0.15 mg/kg,次氯酸钠组亚硝酸盐含量增加0.17 mg/kg。 次氯酸水组与次氯酸钠组能有效抑制生菜在贮藏过程中亚硝酸盐的积累,且2组效果差异不显著(P>0.05),这可能是因为在生菜消毒处理时,已经杀灭了大量微生物,降低了保藏初始时的微生物含量,从而抑制了硝酸盐向亚硝酸盐的转变,有利于生菜品质保持和食用安全性。

 

4.次氯酸水对桃子表面杀菌及保鲜效果研究

在室温(25 ℃)密封放置8d后,与处理前桃子(图 3)相比,对照组、自来水组与次氯酸水喷雾组出现不同程度的褐变与腐烂。 其中以对照组与自来水组最为严重,可以明显看到发霉、腐烂。 次氯酸水喷雾组桃子出现大面积褐变,果柄处出现发霉,果柄脱落。 次氯酸钠组与次氯酸水振荡浸泡组桃子颜色依旧鲜红,但果皮出现些许脱水现象,如图4所示。从表4可以看出,与对照组相比,除了自来水组外,其他处理组能有效降低桃子表面微生物总数。 其中不同处理方式对桃子表面的杀菌效果不同,次氯酸水振荡浸泡处理优于次氯酸钠振荡浸泡处理、次氯酸水喷雾处理。 同是次氯酸水,但处理方式不同杀菌效果不同。 振荡浸泡处理明显优于喷雾处理,存在显著差异(P<0.05)。 原因可能是桃子表皮的茸毛导致,如果采用普通喷洒的处理方式,次氯酸水会被茸毛阻隔,不能与桃子表皮充分接触,茸毛下的微生物无法接触次氯酸水,导致杀菌效果不好;而振荡浸泡处理方式可以将桃子表皮的大部分茸毛洗去,让次氯酸水与桃子表面的微生物充分接触,达到显著的杀菌效果。

 

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不同浸泡处理对桃子的保鲜效果见表 5。 对照组与自来水组在室温贮藏 4 d 后进行活菌检测,主要是以杆菌、霉菌与酵母菌为主,贮藏 8 d 后进行活菌检测,主要是以酵母菌与杆菌为主。 次氯酸水组与次氯酸钠组前期主要是以酵母菌与霉菌为主,到了后期以酵母菌为主。 可能因为采用密封处理,霉菌生长受到抑制;在贮藏 8 d 后,次氯酸水振荡浸泡处理组检测活菌数在全部处理组中最低,次氯酸钠振荡浸泡组次之。

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结论:

 

1.次氯酸水杀菌效果

在 100 mg/L 次氯酸水杀菌试验中,在 1 min 内能够有效杀灭大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、痢疾志贺氏菌、酿酒酵母菌、白色念珠菌等,但是对枯草芽孢杆菌的杀灭效果比较差,需 5 min 才能达到相同的杀灭效果。 随着次氯酸水浓度的降低,其有效杀菌效果减弱,要达到相同的杀菌效果则需延长杀灭处理时间。 美国食品药品监督管理局在 FCN 1 811 条款中规定次氯酸水在食品上使用的最大浓度 60 mg/L 时可作为免洗消毒剂,而本研究中 50 mg/L 次氯酸水在 2 min 内就能杀灭多种非芽孢杆菌类细菌及酵母菌。 

 

2.次氯酸水处理对生菜的杀菌及贮藏保鲜效果研究 

在生菜冷藏保鲜前处理中,使用 50 mg/L 次氯酸水与次氯酸钠消毒剂对生菜进行清洗消毒,效果明显优于自来水,且能有效抑制冷藏过程中亚硝酸盐的产生。 次氯酸水的杀菌与抑制亚硝酸盐产生的效果较优于相同浓度的次氯酸钠溶液,但两者差异不明显。 在对生菜进行清洗处理时,应小心清洗,避免生菜叶出现折断、破损等,完好的生菜在冷藏过程中可以减少微生物入侵。 此外,蔬菜在消毒处理中VC被氯氧化,可以避免冷藏过程出现褐变情况,影响蔬菜外观及品质。 

 

3.次氯酸水对桃子表面的杀菌及保鲜效果研究 

在桃子贮藏前处理中,与对照组相比,用次氯酸水与次氯酸钠消毒剂来清洗,可以明显减少桃子表面微生物总数,其中以次氯酸水振荡浸泡清洗除菌效果最佳。 因此,在对桃子进行消毒清洗时,应尽可能把表皮茸毛清洗掉,在贮藏中可延长保质期。 采用相同浓度的次氯酸钠与次氯酸水分别进行除菌处理,次氯酸钠振荡浸泡处理保鲜效果优于次氯酸水喷雾处理。 在 25 ℃条件下,密封贮藏 8 d 后,次氯酸水振荡浸泡处理与次氯酸钠振荡浸泡处理明显可以看出具有降低腐烂率和褐变指数、延长保鲜期的作用,且两者对桃子的保鲜效果相差不明显。

 

以上实验数据摘自《现代农业科技》 2022 年第 7 期《次氯酸水在杀菌及果蔬保鲜上的应用》

 

方心次氯酸发生器,采用自主研发的“方心离子筛”技术,电解质转化效率高,部分系列转化率近100%,残留氯离子浓度极低,满足国际食安要求。设备大流量高浓度次氯酸水制取工艺,有效氯浓度可高达30000ppm,pH可任意调节,流量不限。方心次氯酸发生器使用寿命长,设备运行可靠,可无人值守,8000小时连续制水。全自动工业级设备,采用“工业4.0”技术,实现企业级智能制造。PLC、触摸屏集中控制,各种数据在线监测显示,支持多国语言。

春来潮涌东风劲,扬帆奋进正当时。方心水处理设备始终以客户为中心,不断推进设备“高端化、智能化、国际化”转型升级,多年来,已有众多果蔬加工企业、食品罐头龙头企业,采购我司次氯酸发生器,用于果蔬清洗加工、杀菌、消毒、保鲜,延长食品货架期等,均收到客户一致好评。

 

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