臭氧处理对葡萄番茄食品安全和品质影响的实验

臭氧可用于熏蒸水果和蔬菜，以减少可能导致食源性疾病的病原体的发生。本研究用于葡萄西红柿的臭氧，以灭活沙门氏菌、酵母菌和霉菌。尽管这些处理减少了沙门氏菌和本地微生物群的数量，但在各种质量指标和西红柿的营养成分方面存在权衡。

问题：

随着新鲜农产品的消费量正在增长，这伴随着食源性疾病爆发数量的增加。从 2004 年到 2012 年，美国报告了 377 起与农产品消费相关的食源性疾病暴发。这些疫情是由沙门氏菌、大肠杆菌和单核细胞增生李斯特菌等病原体引起的。2011年，加强了监测，改进了收获前和收获后的食品安全措施，与西红柿有关的沙门氏菌疫情开始减少。臭氧的使用已被评估为一种潜在的治疗技术，以防止未来食源性疾病的爆发。FDA于2001年批准使用臭氧作为食品处理的直接添加剂。气态臭氧和臭氧水的使用现在在农产品处理中很常见。

美国农业部农业研究局的研究人员决定研究使用高臭氧浓度处理葡萄西红柿的方法，特别关注臭氧在灭活西红柿上的沙门氏菌、酵母菌和霉菌方面的作用。在10 °C贮藏21 d期间，还观察到臭氧处理对水果感官和营养品质的影响。

实验

接种沙门氏菌的西红柿暴露于 1.71 mgL-1、3.43 mgL-1 或 6.85 mgL-1 臭氧中，时间为 2 小时或 4 小时。处理后，将西红柿在10°C下储存21天。 在贮藏的第 1 天、第 7 天、第 14 天和第 21 天测量沙门氏菌种群、感官特性（异味外观）、总平板计数 （TPC）、霉菌和酵母菌计数、颜色、硬度、番茄红素含量和抗坏血酸（维生素 C）含量。通过将10μl细菌悬浮液放在果实的茎疤痕或光滑表面区域，用沙门氏菌接种西红柿。将接种物的等分试样放置在果实光滑表面上的五个位置，以防止它从果实的侧面流出。西红柿的臭氧处理装置包括臭氧发生器、臭氧监测器、比例积分装置（PID）、一加仑处理罐和臭氧破坏装置。将来自加压钢瓶的氧气和氮气混合，并通过PID控制器和臭氧监测器控制气体流量，以达到上述三种臭氧浓度。

结果

臭氧处理可有效减少葡萄西红柿上的沙门氏菌种群。沙门氏菌种群减少2 h和4 h处理6.85 mgL-1臭氧处理在西红柿光滑表面和茎瘢面积上均约为2 log CFU果实−1。然而，与对照组相比，其他臭氧处理（1.71 mgL-1和3.43 mgL-1，持续2小时和4小时）对西红柿上的沙门氏菌种群没有显着影响。用 6.85 mgL-1 处理 2 小时和 4 小时，用 3.43 mgL-1 处理 4 小时，可显着减少储存第 1 天和第 7 天的总板计数。在贮藏的第7天，经过6.85 mgL-1臭氧处理4 h后，酵母菌和霉菌数量显著减少。

评估了水果质量的几项措施。用 3.43 mgL-1 处理 4 小时的水果在除第 1 天以外的所有采样日均外观评分明显低于对照组。4 h、6.85 mgL-1臭氧处理显著降低了每个采样日葡萄番茄的外观评分。用 3.43 mgL-1 和 6.85 mgL-1 臭氧处理 4 小时的西红柿变质到水果无法销售的程度。用 3.43 mgL-1 处理 4 小时的水果在第 1 天和第 14 天的异味明显高于对照组。用6.85 mgL-1处理4 h的葡萄西红柿在所有采样日均显著高于对照组。红度比为 0.95 – 1.21 的水果是美国农业部可以接受的。用3.43 mgL-1和6.85 mgL-1臭氧处理4 h的果实在所有采样日的红度比均低于0.95。

所有 3.43 mgL-1 和 6.85 mgL-1 臭氧处理都导致葡萄西红柿的硬度显着降低，紧致度立即丧失。在第 1 天用 6.85 mgL-1 臭氧处理 4 小时的水果中观察到番茄红素含量显着降低。在第 14 天，用 3.43 mgL-1 臭氧处理 2 小时和 6.85 mgL-1 臭氧处理 4 小时的水果中也观察到较低的番茄红素含量。贮藏21天后，用3.43 mgL-1和6.85 mgL-1臭氧处理4小时的果实抗坏血酸含量仅为对照的1/3。、

综上所述

高浓度的气态臭氧减少了西红柿光滑表面和茎瘢区域的沙门氏菌种群。在储存的早期阶段，这些处理还减少了天然微生物群的数量。然而，气态臭氧处理对番茄的质量和营养造成了损害。损害包括外观变化、异味的发展、软化、发红减少以及抗坏血酸/番茄红素含量的损失。因此，长时间用于处理的高浓度臭氧可能不适合在不影响果实质量的情况下提高葡萄西红柿的微生物安全性。

    部分数据转自：https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.03.026