非热杀菌技术在冷链生鲜食品中杀菌消毒的研究进展_郑巧.pdf

第 14 卷 第 11 期 食 品 安 全 质 量 检 测 学 报 Vol.14 No.11 2023 年 6 月 Journal of Food Safety and Quality Jun.,2023 基金项目:四川省科技计划项目(2021YFS0005)Fund:Supported by the Sichuan Science and Technology Program(2021YFS0005)*通信作者:林华,博士,正高级兽医师,主要研究方向为动物传染病病原分子生物学。E-mail:*Corresponding author:LIN Hua,Ph.D,Senior Veterinarian,Chengdu Customs Technology Center,No.28,4th South Section,1st Ring Road,Chengdu 610000,China.E-mail: 非热杀菌技术在冷链生鲜食品中 杀菌消毒的研究进展 郑 巧1,2,张 婧1,杨 苗1,安 微1,郑 晶1,谢 礼1,薛昌华1,林 华1*(1.成都海关技术中心,成都 610000;2.四川农业大学食品学院,雅安 625014)摘摘 要要:新型冠状病毒在全球范围内大流行,冷链生鲜食品及外包装作为新型冠状病毒潜在远程传播载体,增加了病毒通过“物传人”的感染风险。非热杀菌技术是一类新型杀菌技术,无需热能消耗即可杀灭食品中有害或致病微生物,避免了传统热杀菌技术传热相对较慢和对杀菌对象产生热损伤等缺点,将该技术应用于生鲜食品中不仅能有效阻断病毒传播,还能在食品保鲜和延长货架期方面发挥积极作用。本文主要介绍了适用于冷链环节中生鲜食品表面及外包装的非热杀菌技术,包括化学消毒剂、紫外线辐射、臭氧消毒、低温等离子体等,并从不同非热杀菌技术的工作机制、对病原体的灭活作用、对冷链过程中生鲜食品的保鲜效果进行阐述,以期为非热杀菌技术在冷链生鲜食品中的杀菌消毒应用提供理论指导,为保障冷链生鲜食品安全提供一定参考。关键词关键词:非热杀菌;生鲜食品;病毒;保鲜;食品安全 Research progress on non-thermal sterilization technology for sterilization and disinfection in cold chain fresh food ZHENG Qiao1,2,ZHANG Jing1,YANG Miao1,AN Wei1,ZHENG Jing1,XIE Li1,XUE Chang-Hua1,LIN Hua1*(1.Chengdu Customs Technology Center,Chengdu 610000,China;2.College of Food Science,Sichuan Agricultural University,Yaan 625014,China)ABSTRACT:The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 has become a pandemic worldwide.Cold chain fresh food and external packaging,as potential vectors for the long-distance transmission of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,increase the risk of infection through“object-to-human”transmission of the virus.Non-thermal sterilization technology is a new type of sterilization technology,which can kill harmful or pathogenic microorganisms in food without heat consumption,and avoid the shortcomings of traditional thermal sterilization technology,such as relatively slow heat transfer and thermal damage to sterilization objects.The application of this technology in fresh food can not only effectively block the spread of viruses,but also play a positive role in food preservation and shelf life extension.This paper mainly introduced the non-thermal sterilization technologies applicable to the surface and outer packaging of fresh food in the cold chain,including chemical DOI:10.19812/ki.jfsq11-5956/ts.2023.11.039198 食品安全质量检测学报 第 14 卷 disinfectants,ultraviolet radiation,ozone disinfection,low-temperature plasma,etc.,and elaborated on the working mechanism of different non-thermal sterilization technologies,their inactivation effect on pathogens,and their preservation effects on fresh food in the cold chain process,in order to provide theoretical guidance for the sterilization and disinfection application of non-thermal sterilization technology in cold chain fresh food,and provide some reference for ensuring the safety of cold chain fresh food.KEY WORDS:non-thermal sterilization;fresh food;virus;preservation;food safety 0 引 言 新冠疫情暴发以来,对世界各国人民造成严重生命健康危害和财产经济损失1。我国在政府主导全民配合的防控形势下,第一波感染高峰已经平稳度过,区域广泛传播趋势基本停止,但从病毒发展规律来看,短时间内不能彻底消失,仍然存在着毒株变异和再次感染风险。进口冷链食品及外包装上频繁检出病毒核酸阳性,冷链环节造成的疫情风险点依然不可忽视,严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 号(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2,又称新型冠状病毒,简称新冠病毒)在冷藏或冷冻条件下结构稳定,长期保持活力并具有传播性,室温条件下在不锈钢、塑料、纸板、铜制品等物体表面也能生存数小时或数天24。生鲜食品进入消费者餐桌之前,经历一系列复杂流通环节,生产、加工、储存、运输和销售每一步流程均有与环境和操作者直接接触的可能,携带病毒的操作者通过呼吸道飞沫污染食品或其包装材料,处于后续环节的人用手接触到污染面,继而通过眼睛、鼻子和嘴引发感染5。轻症者表现为呼吸道感染症状,包括发热、咳嗽、疲劳、呼吸困难和淋巴细胞减少,重症者可发展为肺炎、急性肺损伤、急性呼吸窘迫综合征,最终导致呼吸衰竭,引发死亡6。因此,探究可用于冷链食品及外包装上的杀菌消毒技术,有利于阻断病毒传播,遏制疫情蔓延。生鲜食品在人类均衡饮食中占据重要地位,被认为是营养物质的摄入来源,其中,较有代表性的“生鲜三品”果蔬居平衡膳食宝塔第二层,肉类和水产品等动物性食品居于第三层,摄入适量生鲜食品有利于平衡膳食、促进健康。病毒污染作为生物性危害的重要类别,常伴随食品为媒介引发广泛传播,严重威胁着公共卫生安全。冷链物流体系保障了生鲜食品储存和运输的同时,也为病原微生物的存活提供了有利生存条件。有研究显示,甲型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、杯状病毒、诺瓦克病毒和诺瓦克样病毒引发的疫情均与生鲜食品消费相关,最常见的种类是冷冻覆盆子或冷冻草莓、生菜、甜瓜、沙拉类79,开展冷链生鲜食品杀菌消毒技术的研究,重点防范冷链环节病毒污染造成的食品安全风险隐患迫在眉睫。非热杀菌技术比传统热杀菌技术更具有优势,无需热能消耗,借助外部因素作用使食品中有害或致病的微生物发生结构功能改变,以达到杀菌、钝化酶活性的目的,最大限度地保留食品营养成分和感官品质10,满足了消费者对安全健康食品需求的同时,还能保持食品新鲜度,获得最佳食用风味。冷链生鲜食品加工及贮藏流通环节需在低温条件下进行,针对食品原料、产品特性和生产加工工艺特点筛选非热杀菌技术,优化杀菌消毒程序,能有效用于冷链生鲜食品保鲜及病毒传播的阻断。本文综述了适用于冷链环节中生鲜食品表面及外包装上高效广谱的非热杀菌技术,包括化学消毒剂、紫外线辐射、臭氧消毒、低温等离子体等,针对不同杀菌技术的工作机制、对病原体的灭活作用、对冷链过程中生鲜食品的保鲜效果进行阐述,以期防范病毒污染风险,保障冷链生鲜食品安全。1 常用消毒剂 病毒包裹在蛋白质衣壳外的一层包膜结构主要成分是脂类,对化学消毒剂敏感,冷链生鲜食品进行预防性杀菌消毒需考虑到食品外包装、储存环境(冷库、冷藏车)、运输工具、工作场所等,根据不同杀菌消毒对象针对性选择消毒剂11。冷链食品生产经营过程新冠病毒防控消毒技术指南中推荐的醇类消毒剂、含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂、季铵盐类消毒剂对冠状病毒杀灭效果显著。1.1 醇类消毒剂 乙醇和异丙醇在醇类消毒剂中最为常见,配比浓度为60%80%时,可破坏冠状病毒活性,病毒失去活性的机制主要是蛋白质凝固,造成脱水现象,抑制核糖体和 RNA 聚合酶使病毒遗传信息不能正常翻译和转录,致使细菌、亲脂性病菌死亡12。世界卫生组织推荐的两种消毒剂(80%乙醇或 75%异丙醇),有学者用于严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV)和中东呼吸综合征冠状病毒(respiratory syndrome coronavirus in the middle east,MERS-CoV)进行悬液试验,测试结果显示两种消毒剂均可有效灭活冠状病毒13。GERLACH 等14用 70%乙醇和异丙醇评估在不同表面上单一消毒剂对SARS-CoV-2 的影响,结果发现在不同测试表面(不锈钢、塑料、玻璃、纸板、棉织物等)均能快速灭活 SARS-CoV-2。此外,乙醇针对有包膜病毒(如疱疹病毒和流感病毒)、无包膜病毒(如腺病毒、鼻病毒、轮状病毒(rotavirus,RV)等均具有杀灭病毒活性作用15。醇类消毒剂适用于较小物体表第 11 期 郑 巧,等:非热杀菌技术在冷链生鲜食品中杀菌消毒的研究进展 199 面消毒,将 80%乙醇复方消毒液喷洒于生鲜食品外包装表面,能快速降低污染微生物含量,保障生鲜食品安全。1.2 含氯消毒剂 含氯消毒剂中有效氯的含量决定其对微生物的杀灭能力,该消毒剂溶于水分解产生次氯酸(hypochlorous acid,HClO)的同时,释放出具有氧化作用的新生态氧,氧化作用下破坏菌体成分包括病毒