一種保鮮膜上單增李斯特菌的滅活方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及食品加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種保鮮膜上單增李斯特菌的滅活方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 產(chǎn)單核細(xì)胞增生李斯特菌作為四大食源性疾病的病原菌，是一種人畜共患的致病 菌，能在低溫滅菌全脂牛奶、快餐食品、即食食品、水產(chǎn)品、生蔬菜、鮮切水果、熟肉制品、奶 酪、米飯、沙拉醬以及所有的生肉等食物上大量生長，風(fēng)險最大的是奶制品/熟肉制品/冷藏 肉制品。單增李斯特菌不僅污染食品本身，還經(jīng)常從保鮮膜的表面、承載食品的傳送帶、儲 物箱以及手推貨車等分離出來。這是由于單增李斯特菌容易在包裝、運(yùn)輸和儲存過程中污 染產(chǎn)品。
[0003] 目前，控制食品外部微生物的新技術(shù)有紫外光技術(shù)、脈沖電場技術(shù)、電離輻射及化 學(xué)滅菌劑等。單增李斯特菌可抵抗紫外線的作用，脈沖電場對減少致病菌的作用很有限，電 離輻射減少的細(xì)菌細(xì)胞的數(shù)量是每毫升6.4到8.6 log個菌落總數(shù)，但是放射值高達(dá)0.682 kGy，顯然不適用于食品工業(yè)。另外，一些化學(xué)清潔劑例如氯酸鹽、碘、臭氧和氯胺等也被用 于防止外部細(xì)菌的繁殖。100 ppm和200 ppm次氯酸鹽分別能減少2.0和3.0 log的細(xì)菌存活 量;其它的滅菌劑例如過氧化氫能減少PVC(聚氯乙烯)上2.0 log的致病菌。顯然，它們的滅 菌效果并不十分理想?，F(xiàn)有的滅菌技術(shù)主要是借助熱或化學(xué)的影響力來滅菌，其特點(diǎn)是會 導(dǎo)致食物中不良的物理和化學(xué)變化，或滅菌效果不夠理想。因此，有必要開發(fā)新型的、非熱 能的、生態(tài)友好的和經(jīng)濟(jì)有效的滅菌技術(shù)。而光動力非熱力滅菌技術(shù)恰好可以滿足這些需 求。
[0004] 光動力非熱力滅菌技術(shù)是指利用無毒的光敏劑能夠選擇性富集在目標(biāo)細(xì)胞或組 織(如各種惡性腫瘤細(xì)胞、致病性微生物及病毒），并在特定波長的可見光照射情況下生成 大量活性氧，活性氧是具有強(qiáng)氧化作用的物質(zhì)，能破壞細(xì)胞大分子結(jié)構(gòu)，通過與多種生物大 分子的相互作用，損傷目標(biāo)細(xì)胞組織從而影響其正常生理功能，但不傷害周圍細(xì)胞和組織 的特性，實現(xiàn)對目標(biāo)微生物有效殺滅的一項新技術(shù)。由此開發(fā)的使用可見光為激發(fā)光源的 非熱力光動力滅菌技術(shù)，目前除了被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外，也被用于細(xì)菌、病毒滅活，但尚無應(yīng) 用于食品保鮮膜的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種保鮮膜上單增李斯特菌的滅活方法，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有的 滅菌技術(shù)不足，具有如下優(yōu)勢:①所使用的光敏劑具有較好的光敏活性，光敏化后能夠有效 地殺滅保鮮膜表面的微生物，其介導(dǎo)的光動力滅菌技術(shù)可以成為傳統(tǒng)滅菌技術(shù)的安全替代 方法;②本方法作為一種新型的、非熱能的、生態(tài)友好和經(jīng)濟(jì)有效的滅菌技術(shù)，不需要通過 產(chǎn)生高溫、高壓等極端條件完成滅菌；同時，也是一種非特異性滅活保鮮膜表面微生物的方 法，具有廣譜的滅菌特性;③所涉及的光動力滅菌技術(shù)在殺滅保鮮膜表面微生物的同時，最 大程度上保持了食物的良好風(fēng)味(如鮮切水果、海產(chǎn)品等），口感更佳，延長了貨架期。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種保鮮膜表面光動力滅菌的方法，其使用溴 鎢燈可見光為光源，采用光動力滅菌的方式殺滅保鮮膜表面的致病菌。
[0007] 所述方法具體為：將保鮮膜樣品置于20-40 mg/L姜黃素溶液中孵化10-20分鐘后 用溴鎢燈光照25-35分鐘。
[0008] 其中，最佳反應(yīng)條件參數(shù)為:姜黃素濃度24.08 mg/L、光照時間27.66分鐘，孵育 時間19.00分鐘，殺菌率達(dá)到99.90%以上，存活的單增李斯特菌菌落數(shù)通過響應(yīng)面分析理 論值為1.00,實驗值為1.03。
[0009] 本發(fā)明的有益效果： 此采用本【具體實施方式】提供的技術(shù)方案，具有如下的技術(shù)效果： 1、 姜黃素是一種天然植物提取物，原料來源廣泛、安全，成本低廉，安全無毒、無污染； 由于其滲透系數(shù)較高，易穿透細(xì)胞膜在細(xì)菌體內(nèi)部集中，從而在細(xì)菌的細(xì)胞膜上染色，于特 定波長的光結(jié)合產(chǎn)生光動力學(xué)效應(yīng)，殺菌效果良好； 2、 將姜黃素與無毒的可見光配合使用，可以最大程度殺滅保鮮膜表面單增李斯特菌。
【附圖說明】
[0010] 圖1姜黃素濃度對保鮮膜表面單增李斯特菌菌落數(shù)的影響。
[0011] 圖2光照時間對保鮮膜表面單增李斯特菌菌落數(shù)的影響。
[0012] 圖3孵育時間對保鮮膜表面單增李斯特菌菌落數(shù)的影響。
[0013] 圖4姜黃素濃度與光照時間交互作用對保鮮膜表面單增李斯特菌菌落數(shù)的影響。
[0014] 圖5姜黃素濃度與孵育時間交互作用對保鮮膜表面單增李斯特菌菌落數(shù)的影響。
[0015] 圖6光照時間與孵育時間交互作用對保鮮膜表面單增李斯特菌菌落數(shù)的影響。
【具體實施方式】
[0016] 本發(fā)明提供一種保鮮膜表面上單增李斯特菌光動力滅菌的方法，其使用溴鎢燈可 見光為光源，采用光動力滅菌的方式殺滅保鮮膜表面的細(xì)菌。
[0017] 所述保鮮膜表面上單增李斯特菌光動力滅菌方法進(jìn)一步包括： 第一步:將無菌保鮮膜樣品分割后置于單增李斯特菌懸浮液中浸濕； 第二步:將浸濕后的樣品置于不同姜黃素濃度中孵化10分鐘后用溴鎢燈光照10分鐘滅 菌； 第三步:將浸濕后的樣品避光條件下用10 mg/L姜黃素溶液孵化10分鐘后用溴鎢燈 光照0-60分鐘； 第四步:將浸濕后的樣品避光條件下用10 mg/L姜黃素溶液孵化不同時間后用溴鎢燈 照10分鐘滅菌； 第五步:通過細(xì)菌平板計數(shù)法研究姜黃素濃度，光照時間及孵育時間在姜黃素-光動力 滅菌技術(shù)中對滅活保鮮膜表面的單增李斯特菌的滅菌效果。
[0018] 所述第一步中單增李斯特菌懸浮液濃度為1X107 CFU/mL。
[0019] 所述第二步中用ros稀釋姜黃素，配制終濃度分別為0、1、5、10、25、50和75 mg/L的 姜黃素溶液。
[0020] 所述第三步中溴鎢燈分別光照0、5、10、20、30、45和60分鐘。
[0021] 所述第四步中孵化時間分別為0、1、5、10、15、20和30分鐘。
[0022]最佳反應(yīng)條件參數(shù)為：姜黃素濃度24.08 mg/L、光照時間27.66分鐘，孵育時間 19.00分鐘，殺菌率達(dá)到99.90 %以上，存活的單增李斯特菌菌落數(shù)通過響應(yīng)面分析理論值 為1.00,實驗值為1.03。
[0023]姜黃素(Curcumin)是從姜科、天南星科中的一些植物(如姜黃、莪術(shù)、郁金等）的根 莖中提取的一種化學(xué)成分，是植物界結(jié)構(gòu)特殊的二酮類色素，是一種天然的黃色酚類物質(zhì)。 姜黃素是目前世界上銷量最大的七大天然食用色素之一，也是姜黃發(fā)揮藥理作用的最主要 活性成分。研究證實，姜黃素具有抗凝、抗氧化、降血脂、利膽、抗癌等作用，并且具有強(qiáng)烈的 廣譜抗菌作用。
[0024] 本發(fā)明旨在發(fā)明一種方便、快捷、廉價的非熱力滅菌技術(shù)應(yīng)用于感染單增李斯特 菌的食品保鮮膜的滅菌，因此在光敏劑的選擇上，舍去了價格昂貴（如竹紅菌乙素等)或者 非食用（如卟啉類）的光敏劑，選取了可食用、價格低廉且使用普通溴鎢光源就可激發(fā)的姜 黃素進(jìn)行了試驗。
[0025] 本發(fā)明經(jīng)過大量的試驗，發(fā)現(xiàn)食品級姜黃素(純度為95.3%以上)作為光敏劑，在 24.08 mg/L濃度下預(yù)處理感染單增李斯特菌的保鮮膜19分鐘后，進(jìn)行一定時間（27.66分 鐘）的溴鎢燈光源照射后，在此條件下明顯殺滅了保鮮膜表面中的單增李斯特菌，而在其他 條件下則很難達(dá)到良好的殺菌效果。以上所述殺菌方法處理后保鮮膜表面的單增李斯特菌 相對于未處理的保鮮膜表面的單增李斯特菌，總菌的殺滅率達(dá)到99.90 %以上。
[0026] 以下采用實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段 來解決技術(shù)問題，達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程進(jìn)行充分解釋，并據(jù)以實施。
[0027] 實施例1: 光敏劑濃度實驗 預(yù)處理：用于光敏作用試驗的無菌保鮮膜樣片被分割為每塊半徑為2.0 cm的圓片，以 簡化實驗過程并將照明面積減至最小。每個包裝樣片均在25 mL的單增李斯特菌菌懸液（1 X 107 CFU/mL)中浸濕，以使細(xì)菌能夠黏附于保鮮膜表面。為使細(xì)菌細(xì)胞更好的黏附，將浸 濕的樣品在6孔細(xì)胞培養(yǎng)板中放置10分鐘。
[0028] 光敏劑濃度處理：用