過氧化苯甲酰和微波對3種食用菌雜菌的滅菌效果

胡志輝，張繁榮，雷剛，周世力，孫齊英，趙光飛（江漢大學生命科學學院，湖北武漢，430056）

過氧化苯甲酰和微波對3種食用菌雜菌的滅菌效果

胡志輝，張繁榮，雷剛，周世力，孫齊英，趙光飛
（江漢大學生命科學學院，湖北武漢，430056）

以在食用菌培養基中最常見的3種菌（大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉菌）作為消毒滅菌試驗對象，用過氧化苯甲酰和微波及二者聯合進行消毒滅菌效果試驗，以檢測其消毒滅菌效果。試驗結果表明，隨著微波時間的增加，菌的數量逐漸減少，微波時間為120 s時大腸桿菌全部被殺死，160 s時黑曲霉全部被殺死，180 s時枯草芽孢桿菌全部被殺死；隨著過氧化苯甲酰濃度的升高，3種菌的數量均在減少，大腸桿菌與黑霉菌在濃度為10 000 mg/L時全部被殺死，枯草芽孢桿菌在濃度為20 000 mg/L時全部被殺死；在微波與過氧化苯甲酰共同作用試驗中選用最難殺滅的枯草芽孢桿菌作為試驗菌種，在過氧化苯甲酰濃度為1 000 mg/L、微波90 s時全部被殺死。

食用菌；微波時間；過氧化苯甲酰；消毒滅菌

隨著消毒學的發展，消毒方法日益增多，一般分為物理法、化學法與生物法三大類。目前在我國使用較多的物理法有加熱、過濾和各種輻射處理等；化學消毒法是利用化學藥物殺滅病原微生物；生物消毒法是利用一些生物來殺滅或去除病原微生物，其作用緩慢、效果有限。微波消毒滅菌是近年來發展較快的一項新技術，已在食品工業和醫藥衛生領域的某些方面推廣應用。本試驗測定了微波不同作用時間下，食用菌3種常見雜菌的滅菌效率，并且與傳統的高壓蒸汽滅菌效果進行比較。在一般生產中，與目前的蒸汽滅菌方法相比，高溫蒸汽滅菌[1]更節能、更快捷、更方便、更容易操作和控制[2～6]。

過氧化苯甲酰（Benzoyl Peroxide，BPO）為一種食品添加劑，主要用來使小麥粉增白，俗稱面粉增白劑。過氧化苯甲酰可釋放出原子態活性氧，破壞微生物新陳代謝相關酶的功能，使雜菌無法生存，因其具有殺菌防蟲作用，故有利于面粉保管和儲存[7]。本次試驗主要采用過氧化苯甲酰作為滅菌的消毒劑，觀測過氧化苯甲酰的滅菌效率，并將其與微波滅菌的效率比較，以探索最佳的滅菌濃度，尋求最優的滅菌方法。

1 材料與方法

1.1 菌種培養

①大腸桿菌的培養 取凍存的大腸桿菌涂布于牛肉膏蛋白胨平板上，37℃培養24～48 h，挑取光滑的磚紅色菌落接種至牛肉膏蛋白胨培養液中，37℃振蕩培養18 h備用。

②黑曲霉菌的培養 取凍存的木霉菌涂布于馬鈴薯葡萄糖平板上，37℃培養24～48 h，挑取活性菌落接種至馬鈴薯葡萄糖培養液中，37℃振蕩培養18 h備用。

③枯草芽孢桿菌的培養 取凍存的枯草芽孢桿菌涂布于LB培養平板上，37℃培養24～48 h，挑取活性菌落接種至LB培養液中，37℃振蕩培養18 h備用。

1.2微波爐滅菌試驗

每種液體培養基用500 mL，每種固體培養基用2 000 mL。

①菌原液數量測定 取3種菌液5 mL分置于3支試管中，靜置10 min后用稀釋平板計數法計數，方法如下。

a.編號。取無菌培養皿分別用記號標明10-4、10-5、10-6各3套。另取6支盛有無菌水的試管，排于試管架上，依次標明10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6。

b.倒平板。將牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基融化后冷卻至45°C左右倒入無菌平板，凝固后，倒置于37℃恒溫箱中放置24 h，使其干燥備用。

c.稀釋。用1 mL無菌吸管精確地吸取1 mL菌體懸液放入10-1的試管中，吸吹3次使其均勻，依次配制濃度10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6的菌液。

d.取樣。用3支0.2 mL的無菌吸管分別從10-4、10-5、10-6的稀釋液取0.2 mL菌液，對號放入無菌平皿中。

e.涂布。用3支0.2 mL的無菌吸管分別從10-4、10-5、10-6的稀釋液中吸取0.2 mL菌液，再用無菌玻璃刮棒將菌液在平板上涂布均勻，放在實驗臺上20～30 min，使菌液滲透于培養基 37℃倒置培養24 h。

f.計數。培養24 h的平板進行計數，算出同一稀釋度3個平板上的菌落平均數，每1 mL活菌總數=同一稀釋度3次重復的菌落平均數×稀釋倍數×5。

②取菌液 3種菌液中各取5 mL，分裝于10支試管中。

③密封 注意3種不同菌試管各用一種，保證每次作用強度一樣。微波爐小火強度分別作用各管20，40，60，80，100，120，140，160，180，200 s。滅菌完成后放置10 min，采用稀釋平板計數法計數。

④重復以上步驟3次 放到培養箱中培養24 h以后，照相并且記錄數據。

1.3 過氧化苯甲酰消毒效果試驗

①菌原液細菌數量測定 取菌液5 mL入試管，靜置10 min搖勻后，用無菌吸管吸1 mL入試管，用稀釋平板計數法計數。

②消毒液作用 a.消毒液制備。稱取過氧化苯甲酰5，25，50，500，5 000，10 000 mg在500 mL容量瓶中分別配制10.0，50.0，100.0，1 000.0，10 000.0，20 000.0 mg/L過氧化苯甲酰溶液。

b.從培養的3種菌液中各取5 mL分裝于6支試管中。

c.分別取10.0，50.0，100.0，1 000.0，10 000.0，20 000.0 mg/L 6種濃度的過氧化苯甲酰對試管中的菌液進行滅菌，作用10 min。

d.采用平板計數法計數。

e.重復以上步驟3次。

將平板放到培養箱中培養24 h以后，取出照相并且記錄數據。

1.4 微波與氧化劑共同作用試驗

根據微波滅菌和過氧化苯甲酰滅菌試驗結果，選擇2種處理下都比較難滅的枯草芽孢桿菌對其進行共同作用試驗，并且觀察試驗結果。

原菌液計數，取菌液5 mL入試管，靜置10 min搖勻，用無菌吸管吸1 mL入試管，用稀釋平板計數法計數（方法如上）。

①消毒液處理 取菌液5 mL入試管分別編號，分別加入10.0，50.0，100.0，1 000.0，10 000.0，20 000.0 mg/L 6種濃度的過氧化苯甲酰對試管中的菌液進行滅菌，作用10 min（使用四氯化碳作為溶劑）。

②微波爐處理 密封后，放入微波爐中分別作用30，60，90，120，180 s，然后取出在無菌工作臺上用稀釋平板計數法計數。

將平板放到培養箱中培養24 h，第二天取出照相并記錄數據。

2 結果與分析

2.1 微波作用對3種菌種的殺菌效果

試驗結果（表1）顯示，微波20 s后大腸桿菌還剩（4.5±0.2）×109，黑曲霉菌還剩（2.9±0.1）×108，枯草芽孢桿菌還剩（5.5±0.3）×107；微波40 s后大腸桿菌還剩（4.6±0.3）×108，黑曲霉菌還剩（9.5±0.2）×107，枯草芽孢桿菌還剩（2.6±0.1）×107；微波60 s后大腸桿菌還剩（7.2±0.5）×106，黑曲霉菌還剩（3.8±0.4）×107個，枯草芽孢桿菌還剩（4.8±0.2）×106；微波80 s后大腸桿菌還剩（5.7±0.2）×106，黑曲霉菌還剩（1.8± 0.4）×107個，枯草芽孢桿菌還剩（3.3±0.3）×106。

表1 微波爐滅菌不同時間下3種菌種數目

在微波爐滅菌的試驗中，隨著微波時間的增加，菌的數量逐漸減少。微波時間為120 s時，大腸桿菌全部被殺死，160 s時黑曲霉菌全部被殺死，180 s時枯草芽孢桿菌全部被殺死，達到了徹底滅菌的效果。微波可使物質中偶極子（如水分子）產生高頻運動，從而將存在的微生物殺滅。由于該法兼有熱和其他效應，故其殺菌作用與紅外線加熱方法相比，具有作用溫度低、所需時間短等優點。

表2 過氧化苯甲酰不用濃度作用下3種菌種數目

2.2 不同濃度過氧化苯甲酰對枯草芽孢桿菌的殺菌效果

表2結果表明，過氧化苯甲酰濃度為10 mg/L時，大腸桿菌還剩 (1.2±0.2）×108，黑曲霉菌還剩（2.1±0.3）×107，枯草芽孢桿菌還剩（5.0±0.1）×108；濃度為50 mg/L時，大腸桿菌還剩（4.0±0.2）×107，黑曲霉菌還剩（5.6±0.4）×106，枯草芽孢桿菌還剩（1.3± 0.3）×108；濃度為100 mg/L時，大腸桿菌還剩（6.5± 0.3）×106，黑曲霉菌還剩（3.3±0.2）×106，枯草芽孢桿菌還剩（5.4±0.2）×107。

試驗結果顯示，隨著過氧化苯甲酰濃度的升高，3種菌的數量均減少。大腸桿菌與黑曲霉菌在濃度為10 000 mg/L時全部被殺死，枯草芽孢桿菌在濃度為20 000 mg/L時全部被殺死，同樣達到了徹底滅菌的效果。

2.3 過氧化苯甲酰和微波共同作用對3種菌種的殺菌效果

在微波與過氧化苯甲酰共同作用試驗中選用最難殺滅的枯草芽孢桿菌作為試驗菌種，試驗結果（表3）表明，當過氧化苯甲酰濃度為1 000 mg/L、微波90 s時枯草芽孢桿菌全部殺滅，達到了徹底滅菌的效果。相比于上述單一的滅菌方法，二者共同作用下明顯提高了滅菌效率。

3 結論與討論

表3 微波與過氧化苯甲酰共同作用下枯草芽孢桿菌的數目

食用菌培養料消毒滅菌大多采用加熱蒸汽滅菌方法，雖然消毒滅菌效果徹底，但費工、費時、成本高。王衛國等[8]研究表明，用一定功率的微波加熱食用菌栽培料袋時，菌袋內物料的增溫與加熱時間成正比，與物料質量成反比；在0.15 MPa微波加熱加壓維持15 min與高壓蒸汽維持1.5 h的滅菌效果相當；兩種滅菌方法對食用菌料袋栽培金針菇沒有明顯差別。本試驗中采取微波滅菌的方法，大腸桿菌與黑曲霉菌在2～3 min完全被殺滅，枯草芽孢桿菌則在3 min能全部被殺滅。在實際測試中，微波3 min時溫度大概能達到95℃，而在相對較低的溫度下一樣能殺滅細菌。所以關于微波殺菌的機理，除了熱效應外，還可能有非熱效應，尚需進一步研究。

通過過氧化苯甲酰滅菌試驗發現，相比微波滅菌，過氧化苯甲酰的滅菌效率要高，然而其成本相對較高。本試驗采用微波爐與過氧化苯甲酰2種方式開展滅菌消毒試驗，通過對試驗結果進行分析表明，微波消毒后廢物無毒性、無殘留物、損壞輕，且微波消毒所需工作環境與占地面積小，對周圍環境不致形成高溫，清潔、衛生，而氧化劑滅菌相較于高壓蒸汽滅菌更加高效，但是成本卻相對較高。

[1]蔡愛群.淺談影響食用菌固體培養基滅菌的因素[J].中國食用菌，1999，17（6）：6-7.

[2]駱琳，丁青芝，張勇.微波滅菌在食品工業中應用研究現狀[J].江蘇調味副食品，2008，25（3）：22-29.

[3]徐懷德，王云陽.食品殺菌新技術[M].北京：科學文獻出版社，2005：205-218.

[4]葛新鋒，劉存祥.微波對固體培養物料的滅菌工藝的試驗研究[J].河南農業大學學報，2007，41（3）：322-325.

[5]姚開，武麗榮，譚敏.微波加熱條件下的細菌死亡特性值研究[J].食品科學，1999（4）：20-23.

[6]顏志紅.超聲微波連續逆流提取、微波滅菌、真空帶式干燥技術及設備的特點[J].中國制藥裝備，2010（3）：18-23.

[7]楊其林，李俊超，陳海峰，等.面粉改良劑應用問題及對策[J].糧食與油脂，2007（11）：33-35.

[8]王衛國，李玉薇，王芳，等.食用菌栽培袋的微波滅菌研究[J].食用菌，2011（2）：60-63.

Sterilizing Effects of Benzoyl Peroxide Concentrations and Microwave Times on Three Kinds of Bacterium in Edible Fungi

HU Zhihui,ZHANG Fanrong,LEI Gang,ZHOU Shili,SUN Qiying,ZHAO Guangfei

Taking the three most common bacterium (,,)in the culture medium of edible fungi as sterilization objects,we studied the sterilizing effects of benzoyl peroxide concentrations and microwave times on the bacterium.The results showed that,as the microwave time increased,the numbers of the three bacterium were gradually decreased.were all killed while the microwave time was 120 s,and the kill times were 160 s and 180 s forand.As the concentrations of benzoyl peroxide increased,the numbers of three bacterium were reduced.andwere all killed with the concentration of 10 000 mg/L,andwere all killed at the concentration of 20 000 mg/L.were most difficult to kill,so we took it as the material of the combined action test of benzoyl peroxide concentration and microwave time.were all killed while the benzoyl peroxide concentration was 1 000 mg/L and the microwave time was 90 s.

Edible fungi;Microwave time;Benzoyl peroxide;Disinfection and sterilization

S646

：A

：1001-3547（2014）04-0063-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.04.022

武漢市科學計劃項目（201220837304-2，下達文號：武科計[2012]54號文）

胡志輝（1973-），男，高級實驗師，主要從事植物生理生化教學及科研，E-mail：1259769147@qq.com

2013-07-16