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二氧化氯在蒜粒保藏中的杀菌作用研究

 

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二氧化氯在蒜粒保藏中的杀菌作用研究
 
赵  敏,乔旭光
  (山东农业大学食品科学与工程学院)
摘  要:本实验研究了二氧化氯在蒜粒保藏中的杀菌作用,结果表明:二氧化氯浓度达到 40mg·kg-1以上时,其杀菌作用明显表现出来,60mg·kg-1可以抑制各种菌类的生长。并将其杀菌能力与山梨酸钾、苯甲酸钠等常用防腐剂的杀菌力作了比较,研究了二氧化氯浓度、烫漂温度以及添加山梨酸钾、柠檬酸和氯化钠对二氧化氯杀菌效果的影响。
关键词:蒜粒;保藏;二氧化氯;杀菌作用
大蒜为百合科葱属植物蒜的鳞茎,具有很高的营养价值,含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和钙、磷、铁、硒、锗等矿质元素,是人们日常生活中常用的香辛蔬菜和调味佳品[1]。此外,大蒜及其制品还具有很高的药用价值,如抗菌、抗肿瘤、降血脂、增强机体免疫力等。由于其特殊的营养价值和保健功能,大蒜系列制品受到消费者的青睐。为了方便消费,大蒜常加工成蒜片、蒜粉、蒜泥、蒜蓉、蒜粒等制品。但是大蒜加工中加热杀菌会使大蒜风味变差,营养成分损失率高。
目前,二氧化氯作为一种新型消毒杀菌剂受到人们的关注。二氧化氯是一种强氧化剂,具有广谱的抗微生物作用,能杀灭细菌、病毒、真菌、藻类等,而且世界卫生组织指出,该物质完全没有致癌、致畸性,具有高度的安全性。目前,欧、美、日等国家普遍将二氧化氯消毒剂广泛应用于食品加工行业中的水净化、消毒处理,设备消毒、漂白、除味,果蔬消毒保鲜等方面。我国也在1996年将二氧化氯列为食品添加剂和食品加工助剂[2]。本实验拟研究二氧化氯在蒜粒保藏中的杀菌作用,为蒜粒冷杀菌保藏提供有效的工艺参数。
1  材料和方法
1.1  试验材料
大蒜(购于泰安农贸市场)
1.2  主要试剂
泰安嘉纳利环保科技公司生产的嘉纳利牌第四代二氧化氯消毒杀菌剂,邻联甲苯胺(分析纯),山梨酸钾(分析纯),苯甲酸钠(分析纯),氯化钠(分析纯),柠檬酸(食品级),营养琼脂。
1.3  主要仪器
UV-2000紫外分光光度计,康宝系列净化工作台,LRH—250A生化培养箱,杀菌锅,水浴锅,组织捣碎机。
1.4  试验方法
1.4.1  工艺流程
大蒜→去皮、去蒂→清洗→切粒→漂洗→烫漂→冷却→沥水→装罐→杀菌→保温检验→成品
1.4.2  余氯含量的测定
取同型50ml比色管,加入2.5ml邻联甲苯胺溶液,再加不同浓度的标准二氧化氯溶液至刻度,混匀,放置10min,在400~750nm范围内进行扫描,测出各试样的最大吸收波长。确定其最大吸收波长为440nm。
按照邻联甲苯胺显色法[3]测定余氯的方法,分别取浓度为0.2mg·kg-1、0.4mg·kg-l、 0.6mg·kg-1、0.8mg·kg-1、1.0mg·kg-1二氧化氯标准溶液与邻联甲苯胺溶液反应,在显色10min时测定各试样在440nm时的吸光度,得出方程:y=0.2969x+0.0016(R2=
0.9979)其中,纵坐标为二氧化氯溶液浓度。
1.4.3  细菌总数的测定
采用平板计数法。取lml蒜粒罐头的汤汁用灭菌生理盐水进行10倍递增稀释,选择2~3个适宜稀释度,各吸取lml稀释液加入灭菌平皿内,每个稀释度作两个平皿,然后向平皿中注入46℃左右的营养琼脂约15ml,转动平皿使之混合均匀。待琼脂凝固后,翻转平皿,置培养箱内以36±1℃培养24±2h,选取菌落数在30~300之间的平皿计数,对应稀释倍数,得出每毫升样品所含的菌落总数[4]。
2  结果与分析
2.1  二氧化氯与苯甲酸钠、山梨酸钾抑菌效果比较
果蔬罐头的保温检验标准是在25℃下保温5昼夜达到商业无菌的产品为合格[5],故以下菌落总数均为蒜粒在25℃下放置5d后测得。低浓度二氧化氯、苯甲酸钠和山梨酸钾在蒜粒保藏中的抑菌效果如图1、图2所示。
从图中可知,在蒜粒保藏中,二氧化氯的抑菌效果最好,当其浓度达到10mg·kg-1时,能够使细菌总数降低一个数量级;而苯甲酸钠在0.05%的浓度时抑菌效果还极不明显;山梨酸钾在浓度为0.03%到0.05%之间时其抑菌能力变化不大,在较低浓度时,抑菌能力不及二氧化氯的1/4。苯甲酸钠的抗菌有效性的最适pH值为2.5~4.0,pH值为3.5时,0.125%的溶液在1h内可杀死葡萄球菌和其它菌;pH值为5时,即使5%的溶液,杀菌效果也不可靠。山梨酸钾使用的pH值范围比苯甲酸钠要宽,pH值在4.5、5.5时完全抑制绝大多数微生物种类生长的最低含量分别为0.05%、0.1%[6]。而蒜粒的pH值在5.0左右,虽然山梨酸钾对蒜粒的防腐作用比苯甲酸钠稍好,但在限量范围内远远不能达到防腐目的,二氧化氯的使用效果明显好于山梨酸钾等常用防腐剂。
2.2  二氧化氯浓度对蒜粒保藏效果的影响
使用10~60mg·kg-1浓度的二氧化氯溶液对蒜粒杀菌,并将蒜粒于25℃下放置5d后测定其细菌总数及各自余氯量,结果如图3和表1所示。
由图3可知,二氧化氯浓度在10mg·kg-1到40mg·kg-1间变化时,其杀菌力增长趋势比较缓慢,当二氧化氯浓度达到40mg·kg-1时,菌数可降低约4个对数级,高于40mg·kg-1时,杀菌力迅速增长,60mg·kg-1可以完全抑制蒜粒中各种菌类的生长。
如表1所示,余氯量随着二氧化氯使用量的增加而增加。当二氧化氯使用量大于40mg·kg-1时,余氯量迅速增长。60mg·kg-1二氧化氯可以完全抑制蒜粒中各种菌类的生长,但余氯已经高达0.60。根据GB5479—85《生活饮用水标准》中规定:出厂水的余氯量小于 0.3mg·kg-1,末梢水的余氯量大于0.05mg·kg-1,因此考虑通过降低pH值等方法来减少二氧化氯的使用量,同时降低余氯量。在蒜粒保藏过程中要达到杀菌目的,使用二氧化氯的浓度比较大,可能是由于二氧化氯的杀菌效果受有机物含量影响非常明显的缘故。
2.3  烫漂温度对二氧化氯杀菌力的影响
大蒜经前处理,破碎成粒状并漂洗后,采用不同温度烫漂,烫漂时间均为2min,然后分别加浓度为40mg·kg-1的二氧化氯溶液处理。烫漂温度对保藏效果的影响如图4。
可以看出,烫漂温度对二氧化氯的杀菌力有较大影响,80℃烫漂时菌数最少,可能是因为此温度既能初步对蒜粒表面杀菌又不会使大蒜抑菌成分破坏严重,而当烫漂温度达到90℃时,菌数比80℃烫漂时高出一个对数级。因此,我们采用80℃进行烫漂,在护色的同时也有助于杀菌。
2.4  山梨酸钾、柠檬酸、氯化钠对二氧化氯杀菌作用的影响
二氧化氯使用量采用40mg·kg-1对蒜粒进行杀菌的同时,添加山梨酸钾、柠檬酸和氯化钠,看它们对二氧化氯杀菌效果的影响,结果如图5、图6、图7所示。
由图5、图6、图73个图可以看出,在使用二氧化氯杀菌的同时,添加山梨酸钾和氯化钠对杀菌效果仅略有增效作用。而使用柠檬酸降低蒜粒的pH值,可以大大提高二氧化氯的杀菌能力,当柠檬酸浓度达到0.2%时,蒜粒的最终pH值从5.0左右降至3.9左右,菌数可以降低约5个对数级。
3  结论
在蒜粒保藏中,使用低浓度时,二氧化氯的杀菌能力高于山梨酸钾和苯甲酸钠。当二氧化氯浓度为50~60mg·kg-1时,单独使用就可以达到蒜粒保藏要求。添加柠檬酸降低pH值可以大大增强二氧化氯的杀菌能力,减少二氧化氯使用量,从而降低余氯量。烫漂温度的不同所引起的蒜粒成分变化,对蒜粒使用二氧化氯保藏的效果影响也较大。今后可以针对烫漂温度、pH值及二氧化氯浓度进行组合,找出最佳参数。◇
参考文献
[1] 张德权,艾启俊.蔬菜深加工新技术.北京:化学工业出版  社,2003.
[2] 蔡慧农,汤凤霞.稳定性二氧化氯及其在食品工业中的应用.食品工业科技,2003,4:92-94.
[3]李剑华.邻联甲苯胺比色法检测强力洗消精的余氯量.中国  药业,2000,9(2):17. [4] 吴金鹏.食品微生物学.北京:中国农业出版社,1996.
[5] 蔡同一.果蔬加工.北京:农业出版社,1989.
[6] 郝利平.食品添加剂.北京:中国农业大学出版社,2002.
[7] 潘永贵,植丽华,等.稳定态二氧化氯杀菌剂在MP芒果  上应用研究.食品科学,2003,24(2):142.
[8] Varma M M.Relative disinfection potentials of chlorine   and chlorine dioxide in drinkingwater.Water    Chlorination Chemistry Environmental impact and   effects,1986,5:635.
[9]Lykins Bw.Using chloride dioxide for trihalomethane   control.JAWWA,1986,78(6):88.
[10]F.W Pohlman,M.R.Stiwarius.Reducing Of microorganisms in ground beefusing multiple intervention technology,MeatScience,2002,61:315.图1  低浓度二氧化氯在蒜粒保藏中的抑菌作用  图2  苯甲酸钠和山梨酸钾在蒜粒保藏中的抑菌作用 表1  不同浓度的二氧化氯溶液处理蒜粒后的余氯量
 二氧化氯溶液浓 10 20 30 40 50 60
 度(mg·k-1)
 余氯(mg·kg-1) 0.06 0.09 0.21 0.26 0.49 0.60  二氧化氯(mg·kg-1) 图3  二氧化氯浓度对杀菌效果的影响
       图4  烫漂温度对二氧化氯杀菌效果的影响
图5  山梨酸钾对二氧化氯在蒜粒保藏中杀菌效果的影响图6  柠檬酸对二氧化氯在蒜粒保藏中杀菌效果的影响图7  氯化钠对二氧化氯在蒜粒保藏中杀菌效果的影响

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