一种保鲜膜上单增李斯特菌的灭活方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种保鲜膜上单增李斯特菌的灭活方 法。
【背景技术】
[0002] 产单核细胞增生李斯特菌作为四大食源性疾病的病原菌，是一种人畜共患的致病 菌，能在低温灭菌全脂牛奶、快餐食品、即食食品、水产品、生蔬菜、鲜切水果、熟肉制品、奶 酪、米饭、沙拉酱以及所有的生肉等食物上大量生长，风险最大的是奶制品/熟肉制品/冷藏 肉制品。单增李斯特菌不仅污染食品本身，还经常从保鲜膜的表面、承载食品的传送带、储 物箱以及手推货车等分离出来。这是由于单增李斯特菌容易在包装、运输和储存过程中污 染产品。
[0003] 目前，控制食品外部微生物的新技术有紫外光技术、脉冲电场技术、电离辐射及化 学灭菌剂等。单增李斯特菌可抵抗紫外线的作用，脉冲电场对减少致病菌的作用很有限，电 离辐射减少的细菌细胞的数量是每毫升6.4到8.6 log个菌落总数，但是放射值高达0.682 kGy，显然不适用于食品工业。另外，一些化学清洁剂例如氯酸盐、碘、臭氧和氯胺等也被用 于防止外部细菌的繁殖。100 ppm和200 ppm次氯酸盐分别能减少2.0和3.0 log的细菌存活 量;其它的灭菌剂例如过氧化氢能减少PVC(聚氯乙烯)上2.0 log的致病菌。显然，它们的灭 菌效果并不十分理想。现有的灭菌技术主要是借助热或化学的影响力来灭菌，其特点是会 导致食物中不良的物理和化学变化，或灭菌效果不够理想。因此，有必要开发新型的、非热 能的、生态友好的和经济有效的灭菌技术。而光动力非热力灭菌技术恰好可以满足这些需 求。
[0004] 光动力非热力灭菌技术是指利用无毒的光敏剂能够选择性富集在目标细胞或组 织(如各种恶性肿瘤细胞、致病性微生物及病毒），并在特定波长的可见光照射情况下生成 大量活性氧，活性氧是具有强氧化作用的物质，能破坏细胞大分子结构，通过与多种生物大 分子的相互作用，损伤目标细胞组织从而影响其正常生理功能，但不伤害周围细胞和组织 的特性，实现对目标微生物有效杀灭的一项新技术。由此开发的使用可见光为激发光源的 非热力光动力灭菌技术，目前除了被用于医学领域外，也被用于细菌、病毒灭活，但尚无应 用于食品保鲜膜的报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种保鲜膜上单增李斯特菌的灭活方法，能够弥补现有的 灭菌技术不足，具有如下优势:①所使用的光敏剂具有较好的光敏活性，光敏化后能够有效 地杀灭保鲜膜表面的微生物，其介导的光动力灭菌技术可以成为传统灭菌技术的安全替代 方法;②本方法作为一种新型的、非热能的、生态友好和经济有效的灭菌技术，不需要通过 产生高温、高压等极端条件完成灭菌；同时，也是一种非特异性灭活保鲜膜表面微生物的方 法，具有广谱的灭菌特性;③所涉及的光动力灭菌技术在杀灭保鲜膜表面微生物的同时，最 大程度上保持了食物的良好风味(如鲜切水果、海产品等），口感更佳，延长了货架期。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种保鲜膜表面光动力灭菌的方法，其使用溴 钨灯可见光为光源，采用光动力灭菌的方式杀灭保鲜膜表面的致病菌。
[0007] 所述方法具体为：将保鲜膜样品置于20-40 mg/L姜黄素溶液中孵化10-20分钟后 用溴钨灯光照25-35分钟。
[0008] 其中，最佳反应条件参数为:姜黄素浓度24.08 mg/L、光照时间27.66分钟，孵育 时间19.00分钟，杀菌率达到99.90%以上，存活的单增李斯特菌菌落数通过响应面分析理 论值为1.00,实验值为1.03。
[0009] 本发明的有益效果： 此采用本【具体实施方式】提供的技术方案，具有如下的技术效果： 1、 姜黄素是一种天然植物提取物，原料来源广泛、安全，成本低廉，安全无毒、无污染； 由于其渗透系数较高，易穿透细胞膜在细菌体内部集中，从而在细菌的细胞膜上染色，于特 定波长的光结合产生光动力学效应，杀菌效果良好； 2、 将姜黄素与无毒的可见光配合使用，可以最大程度杀灭保鲜膜表面单增李斯特菌。
【附图说明】
[0010] 图1姜黄素浓度对保鲜膜表面单增李斯特菌菌落数的影响。
[0011] 图2光照时间对保鲜膜表面单增李斯特菌菌落数的影响。
[0012] 图3孵育时间对保鲜膜表面单增李斯特菌菌落数的影响。
[0013] 图4姜黄素浓度与光照时间交互作用对保鲜膜表面单增李斯特菌菌落数的影响。
[0014] 图5姜黄素浓度与孵育时间交互作用对保鲜膜表面单增李斯特菌菌落数的影响。
[0015] 图6光照时间与孵育时间交互作用对保鲜膜表面单增李斯特菌菌落数的影响。
【具体实施方式】
[0016] 本发明提供一种保鲜膜表面上单增李斯特菌光动力灭菌的方法，其使用溴钨灯可 见光为光源，采用光动力灭菌的方式杀灭保鲜膜表面的细菌。
[0017] 所述保鲜膜表面上单增李斯特菌光动力灭菌方法进一步包括： 第一步:将无菌保鲜膜样品分割后置于单增李斯特菌悬浮液中浸湿； 第二步:将浸湿后的样品置于不同姜黄素浓度中孵化10分钟后用溴钨灯光照10分钟灭 菌； 第三步:将浸湿后的样品避光条件下用10 mg/L姜黄素溶液孵化10分钟后用溴钨灯 光照0-60分钟； 第四步:将浸湿后的样品避光条件下用10 mg/L姜黄素溶液孵化不同时间后用溴钨灯 照10分钟灭菌； 第五步:通过细菌平板计数法研究姜黄素浓度，光照时间及孵育时间在姜黄素-光动力 灭菌技术中对灭活保鲜膜表面的单增李斯特菌的灭菌效果。
[0018] 所述第一步中单增李斯特菌悬浮液浓度为1X107 CFU/mL。
[0019] 所述第二步中用ros稀释姜黄素，配制终浓度分别为0、1、5、10、25、50和75 mg/L的 姜黄素溶液。
[0020] 所述第三步中溴钨灯分别光照0、5、10、20、30、45和60分钟。
[0021] 所述第四步中孵化时间分别为0、1、5、10、15、20和30分钟。
[0022]最佳反应条件参数为：姜黄素浓度24.08 mg/L、光照时间27.66分钟，孵育时间 19.00分钟，杀菌率达到99.90 %以上，存活的单增李斯特菌菌落数通过响应面分析理论值 为1.00,实验值为1.03。
[0023]姜黄素(Curcumin)是从姜科、天南星科中的一些植物(如姜黄、莪术、郁金等）的根 茎中提取的一种化学成分，是植物界结构特殊的二酮类色素，是一种天然的黄色酚类物质。 姜黄素是目前世界上销量最大的七大天然食用色素之一，也是姜黄发挥药理作用的最主要 活性成分。研究证实，姜黄素具有抗凝、抗氧化、降血脂、利胆、抗癌等作用，并且具有强烈的 广谱抗菌作用。
[0024] 本发明旨在发明一种方便、快捷、廉价的非热力灭菌技术应用于感染单增李斯特 菌的食品保鲜膜的灭菌，因此在光敏剂的选择上，舍去了价格昂贵（如竹红菌乙素等)或者 非食用（如卟啉类）的光敏剂，选取了可食用、价格低廉且使用普通溴钨光源就可激发的姜 黄素进行了试验。
[0025] 本发明经过大量的试验，发现食品级姜黄素(纯度为95.3%以上)作为光敏剂，在 24.08 mg/L浓度下预处理感染单增李斯特菌的保鲜膜19分钟后，进行一定时间（27.66分 钟）的溴钨灯光源照射后，在此条件下明显杀灭了保鲜膜表面中的单增李斯特菌，而在其他 条件下则很难达到良好的杀菌效果。以上所述杀菌方法处理后保鲜膜表面的单增李斯特菌 相对于未处理的保鲜膜表面的单增李斯特菌，总菌的杀灭率达到99.90 %以上。
[0026] 以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段 来解决技术问题，达成技术效果的实现过程进行充分解释，并据以实施。
[0027] 实施例1: 光敏剂浓度实验 预处理：用于光敏作用试验的无菌保鲜膜样片被分割为每块半径为2.0 cm的圆片，以 简化实验过程并将照明面积减至最小。每个包装样片均在25 mL的单增李斯特菌菌悬液（1 X 107 CFU/mL)中浸湿，以使细菌能够黏附于保鲜膜表面。为使细菌细胞更好的黏附，将浸 湿的样品在6孔细胞培养板中放置10分钟。
[0028] 光敏剂浓度处理：用