臭氧处理对降低3种凉果蜜饯成品SO2残留量及细菌总数的效果.pdf

食品与发酵工业FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES 66 2011 Vol. 37 No. 12 ( Total 288) 臭氧处理对降低 3 种凉果蜜饯成品 SO2残留量 及细菌总数的效果* 肖南， 陈燕华， 余小林 ( 华南农业大学食品学院同， 广东 广州， 510642) 摘要为提高凉果成品 SO2残留量及细菌总数的合格率， 文中以市售凤梨片、 姜片、 九制橄榄 3 种凉果成品作 为试材， 研究了不同臭氧处理条件对降低 3 种凉果成品 SO2残留量及细菌总数的效果， 同时探究了臭氧处理对 样品主要化学成分的影响。结果表明: 臭氧处理可降低凤梨片、 姜片、 九制橄榄的 SO2残留量， 效果随处理后的 放置时间相关; 臭氧处理对凤梨片、 姜片、 九制橄榄有明显的杀菌作用， 处理后放置 24 h 后的灭菌率达到了 100%; 臭氧处理后的样品糖酸含量和色泽值有一定变化， 但对品质影响不大。 关键词臭氧， 凉果蜜饯， SO2， 细菌总数 第一作者: 硕士研究生( 余小林教授为通讯作者) 。 * 广东省重点实验室建设项目( 2008A060301005) ; 广东省教育部 产学研结合项目( 2009B090300411、 2010B0904003) 收稿日期: 2011 08 24， 改回日期: 2011 10 15 传统凉果蜜饯在制作过程中普遍采用亚硫酸盐 溶液浸泡果蔬原料或二氧化硫( SO2) 熏蒸的方式， 以 达到提高原料保藏性及成品外观性的目的。目前原 料或半成品的脱硫方法主要浸泡， 但由于亚硫酸盐能 与果蔬组织中多种有机物紧密结合， 加之部分果蔬原 料由于工艺的需要经钙盐硬化后组织致密， 致使采用 单一的浸泡漂洗方法难以去除其中过量的亚硫酸盐， 从而导致凉果蜜饯成品 SO2含量超标现象较普 遍 1 。笔者曾采用臭氧处理硫藏原料的方法， 来降 低山楂等硫藏原料的 SO2含量2 ; 黄苇等3 研究了 超声波处理提高硫藏橄榄原料的脱硫效果。另一方 面， 由于凉果蜜饯加工生产周期较长， 加工环节较多， 产品容易出现细菌总数超标4 ， 这2 个普遍现象已成 为影响凉果蜜饯成品质量安全性的主要问题。目前 大多数凉果蜜饯生产企业未建立在生产过程中检测 SO2含量和细菌总数程序， 一般是生产出成品后才进 行检验， 即使是发现成品此 2 项指标超标， 也由于没 有有效的解决办法， 使得其中一些不合格产品流向市 场。要解决此问题， 除要求企业遵守法律法规， 增强 自律外， 还应该为企业提供解决问题的方法和技术。 为此， 本研究选择市面销售， 经检测 SO2超标的凤梨 片、 姜片以及九制橄榄 3 种成品作为实验材料， 用臭 氧处理后， 测定 SO2含量、 细菌总数的变化; 同时探讨 臭氧处理是否对理化品质造成影响， 以寻求一种可提 高该类成品合格率的途径， 从而达到既提高产品安全 性， 又降低生产成本的目的。 2材料与方法 2. 1实验材料 从广州超市购入各种凉果蜜饯产品， 分别测定各 自的 SO2残留量， 从中选出残留量较高的蜜饯凤梨片 和姜片以及凉果九制橄榄 3 种成品作为实验材料。 2. 2试剂与主要仪器设备 副品红、 氨基磺酸、 邻苯二甲酸氢钾、 乙二胺四乙 酸二钠、 乙酸锌、 亚铁氰化钾、 甲醛、 、 葡萄糖、 五水合 硫酸铜、 酒石酸钾、 无水硫酸钠、 钼酸铵、 砷酸氢二钠、 浓硫酸等， 均为分析纯级别。 VGO3- B- 10H 型臭氧发生器， 广州威固环保设备 有限公司; DZF- 6020 型真空干燥箱， 上海万锐实业有 限公司; 2ZX- 2 型旋片式抽真空泵， 长沙太康仪器设 备有限公司 UV755B 紫外可见分光光度计， 上海精密 科学仪器有限公司; CM- 3500 d 型色差计， 柯尼卡美 能达株式公社; LRH- 250- 生化培养箱， 上海凯朗仪 器设备厂。 2. 3臭氧处理方法 分别称取 250g 凤梨片、 姜片、 橄榄， 平铺于小塑 料篮中， 放入与臭氧发生器相连接的真空干燥箱中， 关门密闭; 开启真空泵抽去箱内空气， 至真空度达到 0. 2 MPa 时， 关闭真空泵， 打开臭氧发生器电源和 流通管开关， 让臭氧气体进入真空密封箱内; 臭氧发 生器电压为 5V， 流量大于 5. 066 105Pa/min; 待真 空表指针转至“0” 时， 关闭臭氧发生器和联通阀门， 物料在此状态下分别放置 6、 24、 48、 72、 96 h 后， 取出 生产与科研经验 2011 年第37 卷第12 期( 总第288 期)67 样品待测; 操作分次进行， 并以不经臭氧处理的样品 作为对照。 2. 4测定项目及方法 2. 4. 1SO2测定 采用经改良后的盐酸副玫瑰苯胺法( 比色法) 5 。 2. 4. 2菌落总数检测 采用食品卫生微生物学检验( GB4789 2 2003) 中规定的菌落总数的常规检验方法， 本实验 采用其中的倾注培养法。即将样品制成 10 1、 102、 10 3浓度梯度的稀释液， 然后从每个稀释液中分别取 出 1 mL 与灭菌平皿中营养琼脂培养基混合， 在 37 下培养 24 h， 记录每个平皿中形成的菌落数量， 依据 稀释倍数， 计算出每克样品中所含细菌菌落总数。 2. 4. 3总糖及还原糖测定 参照 Somogyi- Nelson 法 6 。 2. 4. 4总酸含量测定 采用酸碱中和滴定法( 参照 GB12293 1990) 。 2. 4. 5颜色测定 用 CM- 3500 d 型色差计分别测定经臭氧处理处 理前后各样品表面的 L、 a、 b 值;其中 L 代表亮度， L 值越大， 表示白色程度越高; a 值表示绿色到红色， a 值越大， 表示红色程度越高; b 值代表蓝色到黄色， b 值越大， 表示黄色程度越高。 以上各项测定均为 3 个重复， 取平均值; 菌落总 数检测时每个样品的浓度梯度各重复 3 个培养皿， 取 其平均值。 3结果与分析 3. 1臭氧处理后放置时间对样品 SO2残留量的影响 经臭氧处理后分别放置 6、 24、 48、 72、 96 h 后的 凤梨片、 姜片、 九制橄榄 3 个样品的 SO2含量测定值 如图 1 所示。 图 1臭氧处理后放置时间对样品 SO 2残留量的影响 由图1 可知， 凤梨片、 姜片、 橄榄中的 SO2含量随 着臭氧处理放置时间的延长而逐渐降低。未处理的 凤梨 片、 姜 片、 橄 榄 SO2含 量 分 别 为 663. 33、 1 683. 06、 1 253. 81 mg/kg; 经臭氧处理后 3 个样品的 SO2含量随放置时间的延长而明显下降， 放置 96 h( 4 d)后 的 SO2降 解 率 分 别 为 46. 74%、 59. 09%、 70. 72%; 其中， 橄榄的 SO2降解率明显高于其他 2 个 样品。该结果说明臭氧处理可有效降低凉果蜜饯成 品中的 SO2含量， 效果因果蔬种类的不同而异， 这主 要是由于样品内部组织、 形状差异的原因， 使得在同 一环境中， 臭氧渗入不同样品的速度不同所致。 3. 2臭氧处理及不同放置时间对凉果蜜饯成品菌落 总数的影响 表 1 表示经过臭氧处理后放置 6、 24 h 后的凤梨 片、 姜片和橄榄菌落总数的变化情况。 表 1臭氧处理放置对凉果成品菌落总数影响 样品处理方式 凤梨片 菌落总数/ ( CFUg 1) 灭菌率/% 姜片 菌落总数/ ( CFUg 1) 灭菌率/% 橄榄 菌落总数/ ( CFUg 1) 灭菌率/% 未处理1 8603 960480 臭氧处理放置 6 h25086. 66 38090. 40100. 0097. 92 臭氧处理放置 24 h100. 00 100. 00100 由表 1 可知， 经过臭氧处理及放置后， 各样品的 菌落总数明显降低。未经处理的凤梨片和姜片的菌 落总数均超过了蜜饯卫生标准( GB14884 2003) 中规定的超过 1 000 CFU/g 的指标， 但经过臭氧处理 后均降至标准范围之内; 放置 6 h 的灭菌率分别为: 凤梨片86. 66%、 姜片90. 40%、 橄榄灭菌率97. 92%， 而放置 24 h 的样品菌落数不被检出， 结果说明臭氧 处理对凉果成品具有非常明显的杀菌效果。 3. 3臭氧处理后不同放置时间对产品糖酸含量的影 响 为了解臭氧处理是否会对凤梨片、 姜片、 橄榄的 理化品质造成影响， 在测定 SO2残留量及菌落总数 2 项安全指标的同时， 测定了各处理样品的还原糖、 总 糖和总酸含量， 结果如图 2 所示。 由图 2- A 可知， 经过臭氧处理后， 凤梨片、 姜片、 橄榄的总糖含量随放置时间延长呈增加趋势， 但增加 的幅度不大; 放置 96 h 时， 凤梨片总糖含量变为 32. 15 g/100 g、 与无处理的 32. 48 g/100 g 相比稍有 食品与发酵工业FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES 68 2011 Vol. 37 No. 12 ( Total 288) 降低， 姜片增加了 0. 085%， 橄榄增加了 5. 33%。然 而， 图 2- B 显示经过臭氧处理后， 3 个产品的还原糖 含量增加幅度明显大于总糖， 其中姜片的还原糖增加 幅度最大， 达到 82. 58%， 其次是橄榄为 13. 93%， 凤 梨片的增加幅度是 12. 61%。总酸变化的趋势 图 2- ( C) 与糖的变化基本相同， 即呈增加趋势。臭氧处 理放置 96h 后， 凤梨片、 姜片、 橄榄的总酸含量分别比 初始值增加了 63. 64%、 37. 50%、 14. 71%。 图 2臭氧处理后放置时间对产品糖酸含量的影响 3. 4臭氧处理后放置时间对产品色泽的影响 用色差计测定经过臭氧处理后经不同放置时间 的凤梨片、 姜片和橄榄的 L、 a、 b 值， 结果见表 2。 表 2臭氧处理及不同放置时间对样品颜色的影响 样品指标 臭氧处理后放置时间/h 06024048072096 凤L56. 4257. 1353. 3653. 4954. 1358. 1656. 3658. 4955. 2658. 78 梨a0. 790. 990. 901. 290. 410. 421. 271. 680. 951. 08 片b10. 3111. 2710. 9711. 448. 8810. 0512. 1813. 8911. 7812. 07 姜 L78. 2580. 0169. 371. 7878. 5682. 2980. 2180. 5081. 4282. 05 片 a0. 550. 371. 571. 550. 440. 350. 200. 150. 510. 45 b5. 475. 985. 367. 305. 916. 575. 625. 755. 545. 97 橄 L62. 3562. 9967. 2767. 3965. 666. 3558. 1758. 964. 3665. 19 榄 a4. 583. 955. 494. 584. 944. 534. 624. 035. 024. 13 b38. 6137. 8142. 7941. 9843. 6443. 0539. 1138. 2440. 1639. 04 3 种样品经臭氧处理放置后的亚硫酸盐降解速 率有所差别， 这与样品的结构组织、 样品形状大小、 成 分及样品亚硫酸盐初始含量等因素有关。一般来说， 组织越紧密， 臭氧越难渗入组织内部与亚硫酸盐反 应; 样品与臭氧的接触面积越大， 臭氧降解样品的亚 硫酸盐速度也会相应加快; 样品的亚硫酸盐原始含量 高， 则臭氧对其的降解率也比较高。但在本实验中， 橄榄经臭氧处理放置 96h( 4d) 后的 SO2降解率为 70. 72%，明 显 高 于 凤 梨 片 ( 46. 74%)和 姜 片 ( 59. 09%) ， 推测除组织结构、 形状的影响外， 样品的 成分是主要影响因素， 凤梨片和姜片属于蜜饯， 含糖 量较高， 即组织中渗入了较多的糖分子， 可能对臭氧 的渗入起了阻碍作用， 而橄榄属于广式凉果类， 含糖 量较低， 即组织中的填充物较少， 故臭氧分子比较容 易渗入进去。关于食品成分对臭氧作用的影响， 还有 待于今后通过进一步研究确认。本研究虽然证实臭 氧对降低凉果蜜饯 SO2的效果明显， 但对于残留量高 的产品， 即使通过臭氧处理， 也难以保证一定能达到 国家标准要求， 必须与加工过程中的控制相结合， 才 有可能彻底解决凉果蜜饯的 SO2残留问题。 3. 5臭氧处理凉果蜜饯的杀菌效果 经过臭氧处理后放置 6 h 的凤梨片、 姜片、 橄榄 中的菌落总数较原样都明显降低， 放置 24 h 后的灭 菌率达到了 100%， 说明臭氧可有效杀灭样品中的微 生物， 使超出国家蜜饯产品标准中的微生物指标降至 标准范围内。臭氧杀菌的原理主要是通过臭氧扩散 并渗透到菌体的细胞内， 其强烈的氧化作用使菌体蛋 白变性， 破坏菌体酶系， 致使菌体正常的生理代谢失 调， 最终将菌体杀灭 8 。臭氧的杀菌作用在食品加 工及医学中已有广泛的应用9 10 。本实验结果证明 通过臭氧处理的办法， 可有效解决凉果、 蜜饯这类传 统果蔬加工产品易出现微生物指标超标的问题。 3. 6臭氧处理对凉果蜜饯成品理化品质的影响 经臭氧处理处理后的 3 个样品其总糖和还原糖 含量均有所上升， 还原糖含量上升的幅度较总糖大， 品种间存在差异。关于臭氧处理对新鲜果蔬含糖量 生产与科研经验 2011 年第37 卷第12 期( 总第288 期)69 的影响已有较多的研究报道， 结论不一。如孔凡春 等 11 的研究表明， 板栗经臭氧处理后， 总糖、 还原糖 含量上升， 但臭氧处理后苹果中的还原糖含量不受影 响; 王伟 12 的研究表明， 臭氧处理能抑杏果贮藏后期 还原糖含量的下降; 陆胜明 13 研究结果表明， 臭氧可 加快杨梅对总糖的消耗等， 认为这是因为臭氧处理对 与新鲜果蔬糖转化的相关酶活性以及对呼吸有影响 导致。本研究的对象是经加工后的果蔬糖制品， 经过 多道加工工序后， 果实中已经不可能存在相关的酶活 和呼吸作用， 导致还原糖升高的原因与糖转化相关的 酶活性无关， 推测有可能是样品中的蔗糖部分被臭氧 氧化转化成还原性糖， 确切机理尚有待进一步研究。 3 个样品经臭氧处理后的总酸含量都有所升高， 增 加幅度因样品而异， 但与放置时间没有明显的相关性。 总酸升高的原因是由于臭氧的强氧化作用， 导致不饱和 有机分子的破裂， 使臭氧分子结合在有机分子的双键 上， 生成臭氧化物。臭氧化物的自发分裂产生一个羧基 化合物和带有酸性和碱性基的两性离子， 而后者可分解 成酸和醛， 醛又被臭氧氧化成酸， 从而导致样品总酸升 高 12 ， 如经臭氧处理后的巨峰葡萄 14 、 苹果汁 15 、 河套 蜜瓜 16 等的总酸度均有所升高。 臭氧处理会造成凉果蜜饯成品糖酸含量有一定 变化， 但对品质的影响程度不大。 4结论 ( 1)臭氧处理可明显降低凤梨片、 姜片、 橄榄 3 种凉果蜜饯成品的 SO2残留。 ( 2)经过臭氧处理后放置 6 h 的凤梨片、 姜片、 橄榄中的菌落总数较原样有明显降低， 放置 24 h 后 的灭菌率达到了 100%。 ( 3)臭氧处理后的样品糖酸含量和色泽值有一 定变化， 但对成品的品质影响不大。 参考文献 1 许洪勇， 余小林等 臭氧处理降解硫藏果蔬原料亚硫酸 盐效果的研究 J 食品与发酵工业， 2008， 34( 12) : 113 117. 2 吴青， 余小林， 等 广州市场部分蜜饯中 SO2残留量调查 J 食品与机械， 2008， 24( 6) : 110 113. 3 黄苇 超声波强化硫藏橄榄脱硫效果及工艺参数优化 J 食品科学， 2009， 30( 12) : 43 47. 4 樊永祥， 王茂起 凉果加工过程的危害分析与关键控制 点研究 J 卫生研究， 2002， 31( 6) : 434 438. 5 杨文芳， 王芳 甲醛吸收 盐酸副玫瑰苯胺法测定食品 中 SO2 J 中国卫生检测， 2006( 4) : 400 401. 6 Nelson N A photoetric adaptation of the smogyi method for the determination of glucoseJ . 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