新型果蔬类防霉抑菌清洗剂的研究和应用
新型果蔬类防霉抑菌清洗剂的研究和应用
汤小;严万春;薛仲华;刘忠杰
【摘 要】通过对防霉杀菌剂和表面活性剂等系统的研究和筛选,开发出安全型果蔬防霉抑菌清洗剂.采用以盐酸聚六亚甲基双胍为主要杀菌因子的新一代果蔬消毒洗涤剂与现有产品相比具有明显的优势,试验结果证明,A配方果蔬防霉抑菌清洗剂对三种真菌的抑制效果最佳.样品经37℃下存放90 d,有效成分盐酸聚六亚甲基双胍下降率均小于1.5％.盐酸聚六亚甲基双胍为主成分的果蔬防霉抑菌清洗剂具有杀菌效果可靠、环保、稳定性好和使用方便等优点,产品可在水果蔬菜和食品加工过程的消毒清洗中推荐使用.
【期刊名称】《工业微生物》
【年(卷),期】2015(045)005
【总页数】4页(P46-49)
【关键词】抑菌果蔬清洗剂;防霉剂;盐酸聚六亚甲基双胍
【作 者】汤小;严万春;薛仲华;刘忠杰
【作者单位】上海桑迪精细化工研究所有限公司,上海200025;上海桑迪精细化工研究所有限公司,上海200025;华东理工大学化学与分子工程学院,上海200237;华东理工大学化学与分子工程学院,上海200237
【正文语种】中 文
目前，国内外对蔬菜水果类产品的生产能力和加工技术水平越来越高，产品丰富，产量巨大，品尝新鲜果蔬已成为现代人的一种生活时尚。但新鲜果蔬表面被致病菌吸附，危害人类健康。此外，水果蔬菜表面经常会有农药残留，使用普通的洗洁精很难清除干净。为解决这方面问题，最早人们用含氯类消毒剂稀释后浸泡水果蔬菜，可以解决病菌的污染问题，但这类消毒剂长时间浸泡新鲜水果蔬菜也可能会造成果蔬品质和营养的丧失。此外，含氯消毒剂还会挥发出带有的刺激性不愉快气味。为进一步解决这些问题，本文着手进行具有广谱杀菌、安全环保、刺激性小的新一代果蔬防霉抑菌清洗剂的研究工作，以供应市场［1，2］。
1 材料与方法
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1．1 材料
1．1．1 新型杀菌因子的引入
目前，国内外对用于果蔬防霉抑菌剂的主要有效成分、助剂成分已做了大量的筛选和对比，并充分研究了各成分对人体的安全性能，在此基础上选用了盐酸聚六亚甲基双胍(polyhexamethylenebiguanidehydrochlofid，以下简称PHNB)。盐酸聚六亚甲基双胍是一种近年来流行的高效、快速杀菌剂，应用于食品生产和加工领域，有优异的杀灭食品致病菌性能。此化合物水溶性良好、易冲洗、低泡沫，无气味和不留斑点，它在硬水和软水中均具有活性，且在pH 2～11范围内有良好的杀菌活性，极低的金属腐蚀性，同时具有良好的高温稳定性［4，5］。
盐酸聚六亚甲基双胍是优良的生物制剂和抗菌剂，含高效广谱的杀菌成分杀菌性能及抑制致病微生物生长的浓度见表1。最低抑制浓度MIC为产品的有效用量，表明了它本身的广谱活性。
表1 盐酸聚六亚甲基双胍最低抑制浓度(MIC)微生物(细菌、真菌、酵母菌)  品系编号 PHN
水瓶座性格B(ppm产品)大肠杆菌0157:H7 ATCC 12900 80金黄葡萄球菌 ATCC 6538 30鼠伤寒、沙门氏菌 ATCC 13311 14028 120～160黑曲霉菌  － 750白念珠菌ATCC 10231 300
盐酸聚六亚甲基双胍可单独使用或与其它杀生物剂组合，从而形成用途广泛的消毒产品［7］。在实际使用的条件下PHNB的活性得到了进一步证明，并且在下表中给出了一组使用浓度范围。
表2 盐酸聚六亚甲基双胍的应用领域应用领域 PHNB在清洁溶液的%(重量比)固体表面的消毒:医院、食品加工、兽医设施、家禽孵化场0．1～0．2水处理应用 0．01～0．1发酵设备:酸奶、奶酪模具 0．3～0．5食品加工厂:挤奶室、酿酒厂 0．4～0．7管道灭菌:罐头厂和装瓶厂0．005～0．01
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表一表二数据来自奥麒(中国)公司资料。此化合物属于安全环保型产品，目前已经在美国环保局(EPA)注册，并已得到FDA批准，在一定活性物含量下可以用作留存型食物加工设备的消毒杀菌剂。
1．1．2 抑菌剂主成膜剂的选择
通过查阅文献和资料总结，果蔬防霉抑菌剂的主成膜剂可从天然蟹虾甲壳中提取出来的羧甲基壳聚糖和经改性的水溶性壳聚糖中选择。这两者被广泛应用于食品及果蔬的杀菌或保鲜领域，是非常安全高效的保鲜膜载体。一定分子量的壳聚糖对果蔬食品中常见微生物如金黄葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、白念珠菌等都有明显的抑制作用，并可以和很多优良杀菌剂、助溶剂混合复配。因此本文选用的主成膜剂就从这两种改性壳聚糖中筛选［6］。
1．1．3 增效制剂体系的设计
丙二醇等多羟基体系与盐酸聚六亚甲基双胍配伍使用可产生协同作用，提高杀菌生物活性。此外醇溶剂的加入也增强了对蔬菜水果表面残留农药的溶解能力，对减少农药的危害起到了更大的作用。在此基础上还添加了生物降解好、渗透力强的非离子及两性离子表面活性剂，如烷基葡萄糖苷和甜菜碱类。它们对皮肤无刺激作用，用后皮肤不干燥;水果蔬菜、鱼肉类使用后仍保持新鲜、无异味，还可以除掉不愉快的气味。通过大量的试验优化了非离子及两性离子表面活性剂与其他组分的配比关系。
1．2 实验方法
运用抑菌环法测试果蔬防霉抑菌剂对葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、葡萄链格孢菌(Alternaria sp．)、甜瓜枯萎病菌镰刀菌(Fusarium sp．)等几种比较有代表性的菌种的杀菌情况。
母亲节对妈妈说的祝福1．2．1 果蔬防霉抑菌剂配方
A配方:水溶性壳聚糖0．25%;双胍0．5%;醇类10%;保湿剂1．5%;表面活性剂0．5%;酸度调节剂适量;去离子水平衡至100%。
B配方:羧甲基壳聚糖0．25%;双胍0．5%;醇类10%;保湿剂1．5%;表面活性剂0．5%;酸度调节剂适量;去离子水平衡至100%。
CK配方:市售果蔬除菌清洗剂。
2 实验与讨论
2．1 实验与讨论(一)
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制备真菌孢子悬浮液，将其混入到PDA培养基中，倒板，打取直径为5 mm的菌碟，在孔中
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分别加入①50μL、40μL、30μL、20μL和10μL的原液;②稀释20倍的原液;③稀释100倍的原液，④对照(市售果蔬除菌清洗剂)，3天后观察结果。
2．1．1 果蔬防霉抑菌剂A不同浓度抑菌剂及不同药量对葡萄灰霉菌的抑菌效果
由图1可以看出，抑菌剂A的原液对灰霉菌的抑菌效果是最明显的，稀释20倍或100倍后也有一定的抑菌效果，但抑菌程度与所加药量的多少有关。对于原液来说，10 L的药量就可以达到很好的抑菌效果，而稀释后则随着所加药量的减少，抑菌作用逐渐减弱。稀释100倍后，当所加药量为10μL时，几乎没有抑菌效应。由图1还可以得出，抑菌剂A液的抑菌效果强于对照(市售果蔬除菌清洗剂)。
图1 抑菌剂A不同浓度及不同剂量对葡萄灰霉菌的抑菌效果
2．1．2 果蔬防霉抑菌剂B不同浓度抑菌剂及不同药量对葡萄灰霉菌的抑菌效果
由图2可以看出，抑菌剂B的效果与对照CK相当，比抑菌剂A差。
图2 不同浓度及不同剂量的抑菌剂B对葡萄灰霉菌的抑菌效果
2．1．3 不同浓度抑菌剂及不同药量对链格孢菌的抑菌效果
由实验数据(省略)表明抑菌剂A液的原液对链格孢菌有很强的抑制效果，但由于原液的存在，稀释20倍后的药液对链格孢菌的抑菌作用不好判断，而稀释100倍后对链格孢菌的抑菌效果显著降低，且随着随着药量的减少，抑菌效果的减弱程度非常明显。原液的抑菌效果菌明显大于对照。
抑菌剂B原液对链格孢菌的抑菌效果远远小于A液，但抑菌效果强于对照。B液稀释20倍后抑菌效果即很弱。与A液相比，抑菌剂B原液对链格孢菌的抑菌程度小于A液稀释20倍后的抑菌程度。
2．1．4 不同浓度抑菌剂及不同药量对镰刀菌的抑菌效果
抑菌剂A原液对镰刀菌有很明显得抑制效果，稀释20倍或100倍后也有抑菌效果，但比原液差。抑菌剂A原液对镰刀菌的抑菌效果强于对照CK，但稀释20倍或更大倍数时，则抑菌效果明显减弱。
抑菌剂B原液对镰刀菌的抑菌效果比抑菌剂A原液稍差与对照CK差别不大，但稀释之后抑
菌效果也相应减弱。
2．2 实验与讨论(二)
将不同浓度的抑菌剂添加到PDA培养基中，倒板，接种不同的真菌，观察其菌落生长情况。(A1——抑菌剂A原液，A2——抑菌剂A稀释20倍，A3——抑菌剂A稀释100倍，B1——抑菌剂B原液，B2——抑菌剂B稀释20倍，B3——抑菌剂B稀释100倍，CK——市售果蔬除菌清洗剂)
实验抑菌结果:
图3 不同浓度的抑菌剂A对葡萄灰霉菌(上)、链格孢菌(左下)、镰刀菌(右下)的抑菌效果
图4 不同浓度的抑菌剂B对灰霉菌(上)、链格孢菌(左下)、镰刀菌(右下)的抑菌效果
由图3、4及表3可以看出，抑菌剂A的原液(A1)对三种真菌的抑制效果最佳，而抑菌剂B原液与对照CK(市售果蔬除菌清洗剂)差别不大。两种原液稀释一定倍数后，抑菌效果都减弱，甚至失去抑菌效果(如B3)，但总体来说，A原液的抑菌效果强于B原液。

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