一种利用臭氧水进行空心菜清洗的方法与流程

本发明涉及一种叶菜的保鲜方法，特别是一种清洗空心菜的方法。

背景技术：

空心菜（ipomoeaequatica）又名藤藤菜、蕹菜、通心菜、无心菜等，旋花科、番薯属，是一年或多年蔓性草本植物，生长季节为夏秋两季，分布于亚热带地区。空心菜含有大量维生素和微量元素，具有清热、解毒、利尿，凉血的功效。空心菜叶片较薄，叶片面积较大，含水量较高，采后流通、销售过程中，品质极易下降，特别是在炎热的夏季。品质降低主要表现在叶片失水萎蔫，维生素、叶绿素等含量下降，菌落数量上升。通过控制采后空心菜贮藏条件可以维持其品质。

净菜通常在贮藏之前需要通过清洗杀菌处理。由于次氯酸钠廉价、杀菌高效，是我国目前允许使用的果蔬清洗主要杀菌剂，我国卫生部规定允许使用有效氯含量为100~200mg/l的次氯酸钠溶液作为蔬菜清洗剂。有些国家允许使用含有效氯浓度为不超过200mg/l的次氯酸溶液作为蔬菜洗涤剂，如西班牙等国还允许使用含100mg/l次氯酸的含氯清洗剂清洗蔬菜。不过这种清洗方式会产生微量三氯甲烷等有害副产物残留，一些国家包括德国、瑞士、荷兰等已禁止使用次氯酸钠溶液作为蔬菜清洗剂。因而近年来许多新的、更加安全的清洗方式如臭氧水、超声波清洗等在果蔬清洗中得到了研究和应用。臭氧具有较强的杀菌特性和强氧化性，能快速杀灭果蔬中的有害病菌和氧化乙烯，从而延长蔬菜货架期，美国食品药品管理局（foodanddrugadministration，fda）规定可以将臭氧水作为清洗杀菌剂用于食品清洗。超声波是一种非热杀菌技术，在食品加工中用于灭活微生物，有助于提高微生物安全性并延长货架期，具有安全环保的特点。超声波清洗已作为一种重要的清洗技术应用于水果和蔬菜采后清洗加工中。空心菜的有效清洗方式一直未被确定。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空心菜清洗的方法，臭氧具有较强的杀菌特性和强氧化性，能快速杀灭果蔬中的有害病菌和氧化乙烯，从而延长蔬菜货架期。

本发明通过以下技术步骤来实现：

（1）挑选无病虫害、无机械损伤、无干枯萎蔫、翠绿新鲜、大小一致的空心菜，切去茎基部，保留15～20cm的嫩茎；

（2）将处理后的空心菜随机分为4组，每组2000g左右；

（3）使用活氧浓度为1~2mg·l﹣1的臭氧水清洗3~10min；

（4）清洗过的空心菜在23±1℃、相对湿度40~50%的条件下晾干1h；

（5）每组样品用0.18mm的pe包装袋包装，每袋重80g；

（6）贮藏在（10±1）℃的恒温恒湿箱中。

空心菜清洗使用活氧浓度为1.8mg·l﹣1的臭氧水清洗5min。

本发明将空心菜在一定浓度的臭氧水中进行清洗并通过pe包装袋包装，可以有效延缓空心菜的变质，维持感官品质，延长货架期，提高经济价值，具有较强的商业推广价值。

附图说明

图1为不同清洗方式对空心菜感官品质的影响；

图2为不同清洗方式对空心菜菌落总数的影响；

图3为不同清洗方式下空心菜的t2图谱；

图4为不同清洗方式对空心菜叶绿素的影响；

图5为不同清洗方式对空心菜mda含量的影响。

具体实施方式

为使本发明实现的操作流程与创作特征易于明白了解，以充分公开一种臭氧水清洗空心菜的方法，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

1材料与方法

1.1材料与试剂

空心菜：购于上海市临港古棕榈路菜市场，由农户采后立即配送至实验室，要求颜色新鲜、大小均匀，无病虫害及明显机械损伤。

抗坏血酸、氯化钠、草酸、丙酮、碳酸钙粉、石英砂、碳酸氢钠、2，6-二氯靛酚盐：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；平板计数培养基（pca）：青岛海博生物技术有限公司。

1.2仪器与设备

lhs-100ca型恒温恒湿培养箱，上海一恒科学仪器有限公司；vs-1300l-u型超净工作台，苏净集团安泰有限公司；yxq-ls-30sh型全自动压力蒸汽灭菌器，上海博讯实业有限公司；h-2050r-1型高速冷冻离心机，长沙湘仪离心机有限公司；wfzuv-2100型紫外可见分光光度计，上海龙尼柯仪器有限公司；sb-25-12dt型超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司；pq001型台式脉冲核磁共振分析仪，上海纽迈电子科技有限公司。

1.3方法

1.3.1空心菜预处理：挑选无病虫害、无机械损伤、无干枯萎蔫、翠绿新鲜、大小一致的空心菜，切去茎基部，保留15～20cm的嫩茎。将处理后的空心菜随机分为4组，每组2000g左右，按表1进行清洗处理。将清洗后的样品沥干，然后将每组样品用0.18mm的pe包装袋包装，每组样品分装24袋，每袋重80g，贮藏在（10±1）℃的恒温恒湿箱中。测定空心菜vc、叶绿素、水分变化、菌落总数等指标，每组进行3次平行试验，取其平均值。

表1不同清洗处理方式

1.3.2感官质量评定：感官评定可参照文献的评定方法，略作修改，挑选5名经过培训过的评定人员对空心菜的外观、色泽、气味等方面进行评定，采用数字化评分（1-9分）：9分为颜色光鲜，质地硬挺、平整；7分为颜色较鲜艳、质地略平整伸展；5分为颜色略微暗淡，小部分叶片发生黄化，轻微萎蔫、腐化，产生轻微异味；3分为大部分叶片发生黄化，大部分叶片萎蔫、腐化，有明显异味产生；1分为叶片严重黄化、腐败，腐味严重。

1.3.3菌落总数测定：按gb/4789.2—2016《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》执行。

1.3.4理化指标测试及方法

（1）水分变化测定：低场核磁共振t2谱测定：取大小一致的空心菜叶片切成方形（2.5cm×3.5cm），然后放入直径为70mm的核磁检测管中。测试条件：线圈温度32℃，质子共振频率24mhz，使用cpmg序列，采样频率sw为100hz，模拟增益rg1为20，p1为20.00μs，数字增益drg1为3，td为1024，prg1为3，重复采样次数tw为1500ms，累加次数ns为4，p2为35μs，回波时间te为0.500，回波个数nech为3000。用上海纽迈科技有限公司提供的分析软件进行迭代反演得到t2图谱。

t2图谱中每个波峰代表一种成分，峰的横坐标对应的是某种成分的弛豫时间，纵坐标对应的是弛豫信号强度，信号强度间接反应成分含量，峰面积越大表示某种成分含量越高。

（2）叶绿素含量测定：采用分光光度计测量。

（3）vc含量测定：用2，6-二氯靛酚法。

（4）丙二醛（malondialdehyde，mda）含量测定：采用硫代巴比妥酸法。

1.3.5数据分析：各项指标均使用origin8.5软件进行处理及绘图，使用spass19.0软件进行分析（p＜0.05为显著差异）。

2结果与分析

2.1对空心菜感官品质的影响

感官品质是直观反应样品品质变化的重要指标。由附图1可知，随着空心菜贮藏时间的延长，各处理组感官评分呈整体下降趋势，自来水清洗组（对照组）感官品质下降显著快于其它处理组，可见，适当的清洗处理可以较好地保持空心菜采后感官品质。对照组在第9天评分就低于5分，低于消费者可接受程度；次氯酸钠溶液和超声波处理组在第10天左右评分低于5分，而臭氧水处理组在第12天左右感官评分才低于5分。可见氯酸钠溶液、臭氧水、超声波清洗处理有利于保持样品贮藏过程中的感官品质，利于保鲜，其中臭氧水的清洗保鲜效果最佳。

2.2对空心菜菌落总数变化的影响

菌落总数是衡量果蔬安全性的重要指标，直接决定果蔬的可食用性，根据张立奎等的研究结果，菌落总数低于6lgcfu/g，叶菜组织不会发生腐败。由附图2可知，各组菌落总数呈现上升趋势，其中对照组从开始贮藏菌落总数就明显高于其他处理组（p<0.05），贮藏第6天，菌落总数已经超过6lgcfu/g；次氯酸钠溶液处理组样品贮藏至第8天始菌落总数仍低于6lgcfu/g；而臭氧水、超声波处理组样品贮藏至第9天菌落总数仍低于6lgcfu/g。可见次氯酸钠溶液、臭氧水、超声波清洗杀菌处理可有效杀灭样品中的菌落，保持样品贮藏过程中微生物安全性，其中臭氧水、超声波处理组杀菌效果最明显，贮藏保鲜效果最佳。臭氧水较强杀菌的能力可能是因为臭氧与水反应生成活性氧化剂·oh自由基，对细菌具有较强的杀灭效果。而超声波的杀菌机理是因为超声波在液体介质中传播时会产生气蚀作用，包括气泡的形成、变大以及溃灭，气蚀作用会产生局部的化学能和机械能，即气泡中蒸汽分解产生自由基并同时产生局部的高温、高压，所产生的化学能、机械能会造成微生物的失活。

2.3对空心菜叶片水分变化的影响

水分是蔬菜的重要成分，其含量及分布状态与蔬菜的品质密切相关，由附图3可知，空心菜叶片中的水分主要以3种状态存在：通常将弛豫时间最长的定义为自由水，即t23（20～1000ms），弛豫时间较长的定义为不易流动水，即t22（2～20ms），弛豫时间最短的定义为结合水，即t21（0～2ms）。测定空心菜在10℃，经过不同清洗处理后的贮藏前、中、后3个贮藏阶段水分变化的t2图谱，可得到空心菜通过不同清洗处理后在贮藏期间，从新鲜状态到半新鲜状态、腐败状态时对应的水分迁移情况。由图3可知，贮藏过程中结合水和不易流动水含量变化缓慢，自由水含量下降明显。4组样品在贮藏前期（0～6天）结合水含量不断下降，不易流动水含量增加，贮藏后期（6～12天）不易流含量不断下降。在整个贮藏过程中对照组自由水含量下降明显，其次为次氯酸钠、超声波处理组，变化最缓慢的为臭氧水处理组。这说明适当的清洗措施有利于延缓样品在贮藏过程中水分的迁移速度，保持样品的含水量，其中臭氧水清洗对样品水分的维持效果最佳。适宜的清洗杀菌处理延缓样品中水分迁移可能是因为，样品经杀菌处理后，可以降低细菌对样品组织的破坏，从而降低因组织损伤而造成的水分损失；此外，清洗剂可以抑制组织的衰老代谢，比如臭氧可以降低乙烯的含量，通过降低样品组织衰老代谢抑制水分含量的降低。

2.4对空心菜叶绿素含量的影响

叶绿素的含量可作为衡量绿色叶菜色泽品质的重要指标，叶绿素降解是叶片衰老初期最明显的特征，采后贮藏过程中，叶绿素的降解，导致商品性的降低。由附图4可知，在贮藏期间，各组样品中叶绿素含量呈整体下降趋势，其中第2天后，对照组叶绿素下降速率高于同期其他组别，贮藏14天，次氯酸钠溶液、臭氧水、超声波处理组叶绿素含量显著高于对照组，其中臭氧处理组叶绿素含量保持最高，其次为超声波处理组、次氯酸钠溶液处理组，对照组叶绿素含量最低，可见适宜的清洗措施有利于维持样品叶绿素含量，利于空心菜的保鲜，其中臭氧水处理对空心菜叶绿素含量维持效果最佳。有研究指出，叶绿素主要的一个降解途径是酶促降解，另外乙烯等催熟成分对叶绿素的降解也有促进作用，而臭氧既可以钝化叶绿素降解酶，又可以氧化乙烯，从而抑制了叶绿素分解。

2.5对空心菜丙二醛含量的影响

丙二醛是植物氧化衰败产生的一种中间产物，会使氨基酸变质后聚合成希夫（shiff）碱，从而破坏植物细胞膜结构，丙二醛含量反映了脂膜过氧化程度，mda含量是衡量果蔬品质的重要指标。由附图5可知，在贮藏期间，各处理组mda含量均呈上升趋势，其中对照组mda含量上升速率明显高于其他三个处理组，表明次氯酸钠溶液、臭氧水处理组、超声波处理能够抑制样品细胞膜脂氧化作用，其中臭氧水清洗、超声波清洗的抑制效果更佳，特别是臭氧水清洗效果最佳。有研究表明，臭氧可以抑制鲜切苹果中mda含量的积累，可以增强机体抗氧化能力，这与本实验的研究结果一致。另有研究指出，植物在病害及衰老时，细胞中产生超氧阴离子自由基和羟基自由基，能诱导膜脂中不饱和脂肪酸过氧化作用产生脂质自由基，促进脂膜的过氧化作用。本研究臭氧水处理组mda的含量较低，可能是因为其一方面杀灭了致病菌，另一方面降低了乙烯等催熟成分的含量，使组织病害程度及衰老代谢速度均降低，从而延缓样品脂膜过氧化。

实验研究表明次氯酸钠溶液、臭氧水、超声波清洗处理有利于空心菜的贮藏保鲜。其中臭氧水清洗保鲜效果最好，不仅具有显著的杀菌效果，延缓空心菜贮藏期间水分迁移速率，还可以有效维持叶绿素、vc含量，延长货架期；对mda含量的积累也有明显抑制效果，有利于保持蔬菜细胞膜完整性。超声波清洗杀菌效果也较显著，但是对其他理化品质、营养指标的保持效果不如臭氧水处理组，故推荐臭氧水清洗作为空心菜的清洗处理工艺。推荐的处理工艺为：利用活氧浓度为1~2mg·l﹣1的臭氧水清洗3~10min。

本发明可以有效延缓空心菜的变质，维持感官品质，延长货架期，提高经济价值，具有较强的商业推广价值。