臭氧處理對葡萄番茄食品安全和品質影響的實驗

臭氧可用于熏蒸水果和蔬菜，以減少可能導致食源性疾病的病原體的發(fā)生。本研究用于葡萄西紅柿的臭氧，以滅活沙門氏菌、酵母菌和霉菌。盡管這些處理減少了沙門氏菌和本地微生物群的數(shù)量，但在各種質量指標和西紅柿的營養(yǎng)成分方面存在權衡。

問題：

隨著新鮮農產品的消費量正在增長，這伴隨著食源性疾病爆發(fā)數(shù)量的增加。從 2004 年到 2012 年，美國報告了 377 起與農產品消費相關的食源性疾病暴發(fā)。這些疫情是由沙門氏菌、大腸桿菌和單核細胞增生李斯特菌等病原體引起的。2011年，加強了監(jiān)測，改進了收獲前和收獲后的食品安全措施，與西紅柿有關的沙門氏菌疫情開始減少。臭氧的使用已被評估為一種潛在的治療技術，以防止未來食源性疾病的爆發(fā)。FDA于2001年批準使用臭氧作為食品處理的直接添加劑。氣態(tài)臭氧和臭氧水的使用現(xiàn)在在農產品處理中很常見。

美國農業(yè)部農業(yè)研究局的研究人員決定研究使用高臭氧濃度處理葡萄西紅柿的方法，特別關注臭氧在滅活西紅柿上的沙門氏菌、酵母菌和霉菌方面的作用。在10 °C貯藏21 d期間，還觀察到臭氧處理對水果感官和營養(yǎng)品質的影響。

實驗

接種沙門氏菌的西紅柿暴露于 1.71 mgL-1、3.43 mgL-1 或 6.85 mgL-1 臭氧中，時間為 2 小時或 4 小時。處理后，將西紅柿在10°C下儲存21天。 在貯藏的第 1 天、第 7 天、第 14 天和第 21 天測量沙門氏菌種群、感官特性（異味外觀）、總平板計數(shù) （TPC）、霉菌和酵母菌計數(shù)、顏色、硬度、番茄紅素含量和抗壞血酸（維生素 C）含量。通過將10μl細菌懸浮液放在果實的莖疤痕或光滑表面區(qū)域，用沙門氏菌接種西紅柿。將接種物的等分試樣放置在果實光滑表面上的五個位置，以防止它從果實的側面流出。西紅柿的臭氧處理裝置包括臭氧發(fā)生器、臭氧監(jiān)測器、比例積分裝置（PID）、一加侖處理罐和臭氧破壞裝置。將來自加壓鋼瓶的氧氣和氮氣混合，并通過PID控制器和臭氧監(jiān)測器控制氣體流量，以達到上述三種臭氧濃度。

結果

臭氧處理可有效減少葡萄西紅柿上的沙門氏菌種群。沙門氏菌種群減少2 h和4 h處理6.85 mgL-1臭氧處理在西紅柿光滑表面和莖瘢面積上均約為2 log CFU果實?1。然而，與對照組相比，其他臭氧處理（1.71 mgL-1和3.43 mgL-1，持續(xù)2小時和4小時）對西紅柿上的沙門氏菌種群沒有顯著影響。用 6.85 mgL-1 處理 2 小時和 4 小時，用 3.43 mgL-1 處理 4 小時，可顯著減少儲存第 1 天和第 7 天的總板計數(shù)。在貯藏的第7天，經(jīng)過6.85 mgL-1臭氧處理4 h后，酵母菌和霉菌數(shù)量顯著減少。

評估了水果質量的幾項措施。用 3.43 mgL-1 處理 4 小時的水果在除第 1 天以外的所有采樣日均外觀評分明顯低于對照組。4 h、6.85 mgL-1臭氧處理顯著降低了每個采樣日葡萄番茄的外觀評分。用 3.43 mgL-1 和 6.85 mgL-1 臭氧處理 4 小時的西紅柿變質到水果無法銷售的程度。用 3.43 mgL-1 處理 4 小時的水果在第 1 天和第 14 天的異味明顯高于對照組。用6.85 mgL-1處理4 h的葡萄西紅柿在所有采樣日均顯著高于對照組。紅度比為 0.95 – 1.21 的水果是美國農業(yè)部可以接受的。用3.43 mgL-1和6.85 mgL-1臭氧處理4 h的果實在所有采樣日的紅度比均低于0.95。

所有 3.43 mgL-1 和 6.85 mgL-1 臭氧處理都導致葡萄西紅柿的硬度顯著降低，緊致度立即喪失。在第 1 天用 6.85 mgL-1 臭氧處理 4 小時的水果中觀察到番茄紅素含量顯著降低。在第 14 天，用 3.43 mgL-1 臭氧處理 2 小時和 6.85 mgL-1 臭氧處理 4 小時的水果中也觀察到較低的番茄紅素含量。貯藏21天后，用3.43 mgL-1和6.85 mgL-1臭氧處理4小時的果實抗壞血酸含量僅為對照的1/3。、

綜上所述

高濃度的氣態(tài)臭氧減少了西紅柿光滑表面和莖瘢區(qū)域的沙門氏菌種群。在儲存的早期階段，這些處理還減少了天然微生物群的數(shù)量。然而，氣態(tài)臭氧處理對番茄的質量和營養(yǎng)造成了損害。損害包括外觀變化、異味的發(fā)展、軟化、發(fā)紅減少以及抗壞血酸/番茄紅素含量的損失。因此，長時間用于處理的高濃度臭氧可能不適合在不影響果實質量的情況下提高葡萄西紅柿的微生物安全性。

    部分數(shù)據(jù)轉自：https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.03.026