脈沖強光對濕米粉中霉菌的殺菌效果研究

田芳 張卓佳 唐嬌艷 京舒婷 歐露真 曾凡紅

摘 要：目的：研究脈沖強光殺菌技術對濕米粉中霉菌的殺滅效果。方法：以殺菌率為指標，研究脈沖強光照射方式、閃照次數、閃照電壓對濕米粉中霉菌殺菌效果的影響。結果：采用脈沖強光技術處理霉菌數量為1 000 CFU的濕米粉，殺菌率與閃照次數、閃照電壓呈正相關。當閃照次數為5次、閃照電壓為7 kV時，霉菌殺菌率可達92.0%，能有效延長濕米粉的貨架期1 d。結論：脈沖強光殺菌技術能有效殺滅濕米粉中霉菌，可用于濕米粉生產過程和儲藏過程中的殺菌。

關鍵詞：濕米粉；脈沖強光；霉菌；殺菌率；貨架期

Abstract： Objective： To study the efficacy of pulsed strong light sterilization technology in killing mold in wet rice flour. Method： The sterilization rate was used as an index to study the effects of pulsed strong light irradiation， flash times and flash voltage on the sterilization of mold in wet rice flour. Result： The pulsed strong light technology was used to treat wet rice noodles with 1 000 CFU of mold. The sterilization rate was positively correlated with the number of flashes and the flash voltage. When the number of flashes was 5 and the flash voltage was 7 kV， the mold sterilization rate could reach 92.0%， which could effectively extend the shelf life of wet rice flour for 1 day. Conclusion： Pulsed strong light sterilization technology can effectively kill mold in wet rice flour， and can be used for sterilization in the production and storage of wet rice flour.

Keywords： wet rice flour; pulsed light; mold; sterilization rate; shelf-life

濕米粉是一種烹調方便、營養豐富、深受人們喜愛的早餐。米粉加工廠多選擇陳化大米，以降低成本，且生產出來的濕米粉更有韌性、不易斷裂。濕米粉的加工工藝流程為浸泡→磨漿→蒸粉→成型→焯粉→濾干，其中浸泡時間較長，尤其在夏季更易受微生物污染。成品水分高達50%～70%，適于微生物的生長繁殖，所以很容易發霉變質[1-2]。目前濕米粉的保質期多為1～2 d，大大限制了濕米粉工業化生產。

脈沖強光殺菌技術是一種新型高效輻射殺菌技術[3-4]，惰性氣體氘燈能夠瞬間發出高強度的脈沖閃光來殺滅食品、包裝材料表面[5-11]、肉類[12-13]、果蔬[14-15]、牛奶[16-19]、糕點[20-21]以及飲料[22-23]等食品中的微生物。索標等[24]采用透射電子顯微鏡研究脈沖強光技術對金黃色葡萄球菌形態結構的影響，從而分析其失活規律和殺菌機制；何余堂等[25]采用響應面實驗設計進行脈沖強光工藝優化，以玉米水分含量與感官品質為指標評價保鮮效果；唐明禮等[26]采用脈沖強光對煎餅表面進行殺菌處理，研究脈沖強光對煎餅表面大腸桿菌的殺滅效果；田芳等[27]以包裝袋、閃照次數和閃照電壓為影響因素，探究脈沖強光殺菌技術對濕米粉中致病菌的殺滅效果。本研究以脈沖強光照射方式、閃照次數、閃照電壓為影響因素，以殺菌率為考察指標，研究脈沖強光殺菌技術對濕米粉中霉菌的殺滅效果，為有效控制濕米粉加工生產及產品儲藏過程中霉菌污染提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

米粉（市售）；包裝袋（普通透明封口袋）；孟加拉紅培養基（青島海博生物技術有限公司）；三氯甲烷（分析純，上海國藥化學試劑有限公司）；氫氧化鈉（標準溶液，壇墨質檢標準物質中心）；黑曲霉菌（Aspergillus niger，上海魯微科技有限公司）。

1.2 儀器與設備

GR60DA立式高壓滅菌鍋（致微（廈門）儀器有限公司）；BSC-1500 II B2-X生物安全柜（濟南鑫貝西生物技術有限公司）；MJ-250F-I霉菌培養箱（上海創萌生物科技有限公司）；ZWM-5H-D4B-M脈沖強光輻照裝置（荷蘭Pulsed Light Power BV公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

根據文獻[27]，將樣品接種標準定量菌株后進行脈沖強光處理，空白對照樣品接種后不進行脈沖強光處理。

1.3.2 單因素試驗設計

在霉菌接種數量為1 000 CFU，閃照距離為2 cm的基礎上，以殺菌率為考察指標進行試驗。固定閃照電壓為5 kV，閃照次數為5次，研究脈沖強光照射方式（對濕米粉先包裝再照射和直接照射后再包裝）對濕米粉中霉菌殺菌率的影響；固定脈沖光照射方式為先包裝再照射，閃照電壓為5 kV，研究脈沖強光閃照次數（1次、3次、5次、7次和10次）對濕米粉中霉菌殺菌率的影響；固定脈沖光照射方式為先包裝再照射，閃照次數為5次，研究閃照電壓（2 kV、3 kV、5 kV、7 kV和8 kV）對濕米粉中霉菌殺菌率的影響。

1.3.3 殺菌率的計算

按照《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數》（GB 4789.15—2016）第一法檢驗霉菌，按《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數的測定》（GB 4789.2—2016）檢驗菌落總數。殺菌率按公式（1）計算。

1.3.4 濕米粉貨架期的霉菌和菌落總數指標測定

根據試驗結果設定最佳殺菌條件，將經過脈沖強光處理（采用本文得出的最佳條件進行處理）的濕米粉和未經脈沖強光處理的空白對照組一同放入25 ℃的恒溫培養箱中。按1.3.3項所述測定依據每天測定兩組樣品的霉菌和菌落總數直至超過標準規定值。

1.3.5 濕米粉貨架期的理化指標酸度測定

酸度的測定原理、方法以及計算公式均參照《食品安全國家標準 食品酸度的測定》（GB 5009.239—2016）。

1.4 統計分析方法

采用Excel表格進行數據統計和作圖，利用SPSS軟件對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 脈沖強光照射方式對濕米粉霉菌殺菌率的影響

參考文獻[27]，本文選擇較薄的透明包裝袋。由圖1可知，對濕米粉直接照射后再包裝的殺菌效果（照射方式2）與先包裝再照射（照射方式1）的殺菌效果之間的差異不顯著。考慮二次污染和實際操作可行性，本試驗選擇先包裝再照射的方式進行濕米粉中霉菌的殺滅。

2.2 脈沖閃照次數對濕米粉霉菌殺菌率的影響

由圖2可知，濕米粉霉菌殺菌率與脈沖閃照次數呈正相關。當閃照次數從1次增加至5次時，殺菌率明顯上升；當閃照次數達到7次時，霉菌殺菌率達到90.5%；繼續增加閃照次數，霉菌殺菌率增大不明顯。考慮設備負荷，且實際生產過程中初始菌數濃度偏小，本試驗選擇脈沖閃照次數為5次。

2.3 脈沖閃照電壓對濕米粉霉菌殺菌率的影響

由圖3可知，殺菌率與閃照電壓呈正相關。當閃照電壓從2 kV增大至5 kV時，殺菌率明顯增大；當閃照電壓為7 kV時，霉菌殺菌率達到92.0%；繼續增大閃照電壓，殺菌率增大不明顯。綜合考慮殺菌效果和生產成本，本試驗選擇最佳閃照電壓為7 kV。

2.4 貨架期的微生物、理化指標測定結果

由于目前尚無米粉的國家標準，且原有湖南省米粉地方標準作廢后一直未出臺新的地方標準，所以本文參考廣東省地方標準《廣東省食品安全地方標準 濕米粉》（DBS 44/012—2019）進行評價，濕米粉的菌落總數限值是≤100 000 CFU·g-1，霉菌的限值是≤150 CFU·g-1，酸度≤2.0 °T。

由表1可知，空白組米粉在儲藏第2天時，霉菌數量已經超過標準規定的150 CFU·g-1，而經過脈沖強光殺菌后的濕米粉在第4天時，霉菌數量超過標準規定。空白組米粉在儲藏第3天時，菌落總數數量超過標準規定的100 000 CFU·g-1，而經過脈沖強光殺菌后的濕米粉在第4天時超過標準規定。綜合可知，經過脈沖強光殺菌后的濕米粉比未做處理的濕米粉的貨架期延長了1 d。表明濕米粉經過脈沖強光殺菌能延長其貨架期。

由圖4可知，經過脈沖強光殺菌后的濕米粉在儲存5 d后的酸度仍符合DBS 44/012—2019規定，整個貨架期濕米粉酸度值變化不大。而未經過脈沖強光殺菌后的濕米粉在儲存4 d后的酸度遠超出地方安全標準規定值。進一步表明脈沖強光殺菌技術在符合地方安全標準規定的情況下，可有效延長濕米粉的貨架期。

3 結論

研究表明，采用脈沖強光殺菌技術可以有效殺滅濕米粉表面的霉菌。脈沖強光對濕米粉表面霉菌的殺菌率受照射方式、閃照次數和閃照電壓等因素的影響，霉菌接種數量為1 000 CFU、閃照距離為2 cm的基礎上，采用先包裝再照射的照射方式，閃照5次、閃照電壓為7 kV時，霉菌殺菌率可達92.0%。與未處理的濕米粉組相比，經上述條件照射后的濕米粉的貨架期能夠延長1 d，且酸度值符合標準規定。企業生產包裝好的濕米粉規格較大，為了方便運輸其包裝袋也比較厚，導致脈沖強光的透過性相對較弱，因此實際生產過程中的應用效果以及工藝、裝備等相關技術還需要進一步開發和驗證。

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