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摘要[目的]研究超声波对微酸电解水的稳定性及其对微酸电解水处理生菜品质的影响。[方法]以余氯浓度为指标，考察了超声波对微酸性电解水稳定性的影响；以生菜的菌落总数和质构为指标，考察了超声波联合微酸电解水处理对生菜品质的影响。[结果]超声波联合微酸性电解水时，超声波会对微酸性电解水产生一定的影响，两者联合使用对生菜的灭菌能力则有很大的提高，且对生菜的品质不会产生较大的影响。[结论]该研究可为相关清洗设备的研发及基础研究提供理论依据。
关键词电解水；超声波；有效氯；灭菌；生菜
中图分类号S636.2文献标识码A文章编号0517-6611（2017）08-0086-03
Effect of Ultrasound Combined with Slightly Acidic Electrolyzed Water on Quality of Lettuce
WANG Yanhui， CHEN Fangyuan， SHI Qiuyi， HE Yanli* et al
（Zhejiang Pharmaceutical College， Ningbo， Zhejiang 315100）
Abstract[Objective] To study the effect of ultrasonic on stability of acidic electrolyzed water and quality of lettuce. [Method] With residual chlorine concentration as index， effect of ultrasonic on stability of acidic electrolyzed water was investigated； with total number of colonies and texture of lettuce as indicators， effects of ultrasound combined with slightly acidic electrolyzed water on quality of lettuce were investigated. [Result] Ultrasonic had a certain effect on slightly acidic electrolyzed water， the sterilization ability of lettuce was greatly improved， ultrasound combined with slightly acidic electrolyzed water had no significant effect on the quality of lettuce. [Conclusion] The study can provide theoretical basis for development and fundamental research of related cleaning equipment.
Key wordsElectrolyzed water；Ultrasonic；Available chlorine；Sterilization；Lettuce
生菜（Var.ramosa Hort.）又稱鹅仔菜、莴仔菜，属菊科莴苣属。生菜营养丰富，含有大量β胡萝卜素、B族维生素、维生素E、维生素C和微量矿物元素，可改善肠胃的血液循环，促进蛋白质与脂肪的消化与吸收。
球生菜在生长过程中易存在农药残留，采后微生物增殖较快，常规浸洗方式清洗效果有限，并且微生物超标严重，导致生菜的鲜度下降、品质劣变等，直接影响生鲜蔬菜的食用安全性，危害人体健康。因此生食生菜原料的清洗问题亟待解决。
为确保生食蔬菜的鲜度及安全性，通常在食用前对其进行杀菌处理。目前，适用于生鲜蔬菜的常规杀菌方法有紫外线杀菌、臭氧杀菌、氯系列杀菌剂杀菌等。上述各种杀菌方法都有其各自的局限性，因此需要一种安全有效的杀菌剂以广泛应用于生鲜蔬菜的杀菌。
超声波在萃取、杀菌、乳化、均质、结晶等方面有着广泛的应用[1]。李聪聪等[2]曾用PMA-qPCR 方法监测超声波的灭菌效率，而电解水是将食盐、盐酸等含有氯离子的溶液电解，生成含有次氯酸的溶液，其中微酸性电解水的pH维持在5.0～6.5。在微酸性电解水中主要起杀菌作用的物质为次氯酸。次氯酸能损害细胞膜，致使细胞内的蛋白酶、RNA 和DNA 无法发挥正常的生化活性，导致微生物死亡，且与微生物及有机物接触后立即还原为水。相对于强酸性电解水，微酸性电解水具有运输方便、对储存装置的要求不高、无残留等特点，在食品安全以及农业方面，微酸性电解水有很高的环保效益和经济效益[3-4]。李华贞等[5-6]曾做过有关酸性电解水对果蔬杀菌及保鲜效果方面的研究，王燕等[7]也曾做过微酸性电解水对擦拭物品表面消毒效果的相关试验。目前鲜有超声波联合微酸电解质水清洗用于生菜杀菌的报道。
超声波联合电解水可广泛用于食堂加工、清洗环节，尤其针对食材、餐具的清洗、净化，可有效保障公共卫生及安全，降低食源性感染导致的疾病。日本在2002年由食品安全委员会通过，将微酸电解水作为安全的食品添加剂使用，并广泛用于食品加工。
笔者探究了超声波对微酸电解水稳定性的影响，并以生菜为研究对象，将超声波联合微酸电解水对生菜进行清洗杀菌，考察其对生菜品质的影响，以期为相关清洗设备研发以及基础研究提供理论依据和技术参考。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料。生菜，新鲜球生菜购于当地菜市场，新鲜，无腐烂；微酸电解水，有效氯含量为（57±7）mg/L，pH 5.6，氧化还原电位（880±20）mV。 1.1.2主要仪器设备。
微酸性电解水制备设备，采用上海富强旺卫生用品有限公司生产的型号为HD-240L的电解水生成机，在流速为4.0 L/min、电流为1.5 A的条件下，电解介质为6%的HCl；KS-600EI型超声波清洗机；HH-2数显恒温水浴锅；TMS-touch质构仪。
1.2方法
1.2.1微酸性电解水稳定性的影响因素。
用棕色试剂瓶接收500 mL新制备的微酸电解水，放置于超声波清洗机，改变超声波的功率、超声时间以及超声温度等条件，用碘量法测定微酸电解水中有效氯（HClO）的含量。平行样测定3次，同时做试剂空白试验。
1.2.2超声联合微酸性电解水对生菜的灭菌能力。
分别用自来水、微酸电解水、自来水联合超声波、微酸电解水联合超声波对新鲜生菜进行清洗处理。
按GB 4789.2—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》来测定不同清洗方式后生菜中的菌落总数。
1.2.3超声联合微酸性电解水对生菜质构的影响。
分别用自来水、电解水、自来水结合超声波、电解水结合超声波对挑选的新鲜、无腐烂的生菜进行不同时长的处理（超声功率均为150 W，25 ℃）。用质构仪检测样品的相关指标（形变量70%；检测速度30 mm/min；起始力0.040 N）。
2结果与分析
2.1微酸性电解水稳定性
该试验考察了清洗的温度、超声波功率、清洗时间等对微酸电解水稳定性的影响，结果如图1所示。25和30 ℃处理时，微酸电解水余氯浓度没有明显变化；当温度高于35 ℃时，余氯浓度明显降低，可能是环境温度升高，造成微酸电解水中有效氯的分解，从而降低了微酸电解水中余氯的浓度。在150 W功率超声波处理时，25和30 ℃处理的微酸电解水余氯浓度有一定程度降低。随着温度的升高，余氯浓度逐渐稳定，没有明显变化。从节约能源和降低对环境的影响考虑，超声波联合微酸电解水清洗温度设定为30 ℃。
对微酸电解水中次氯酸的含量有一定影响。随着超声清洗温度升高、超声波功率增大、超声波清洗的时间延长，微酸电解水中有效氯的含量有降低的趋势。研究发现，当超声波清洗功率超过600 W时，微酸电解水余氯浓度急剧降低至44 mg/L，可能是大功率超声波的空穴效应造成微酸电解水中次氯酸的分解。因此为保证微酸电解水的稳定性，降低超声波处理对微酸电解水的影响，将超声波功率设定为300 W，温度30 ℃。
2.2超声波联合微酸性电解水对生菜菌落总数的影响
采用流动自来水（TW）、自来水+超声波（TW+Ultro）、微酸电解水（EW）、微酸电解水+超声波（EW+Ultro）分别对新鲜生菜进行清洗处理，菌落总数处理结果见图2。
由图2可见，微酸电解水、超声波清洗都能够抑制微生物的生长，超声波联合电解水清洗以及电解水单独作用于生菜的除菌能力远大于超声波和自来水共同作用或者只用自来水冲洗的效果。
在只对生菜进行自来水超声清洗的情况下，超声作用时间越长，菌落总数下降越多；仅用微酸电解水清洗的情况下，生菜菌落总数随着作用时间延长而降低；但微酸电解水联合超声波清洗同时作用于生菜时，随着作用时间延长，其减菌效果有一定程度降低。
与生菜初始菌落总数相比，微酸电解水联合超声波清洗生菜3 min，菌落总数下降44.80%，与单独使用微酸电解水清洗生菜9 min的减菌效果相当。
2.3超声联合微酸性电解水对生菜质构的影响
超声波联合微酸电解水清洗对生菜质构的影响，可采用生菜的硬度、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性表示。从表1可知，随着清洗时间的延长，生菜的硬度、咀嚼性下降，有较大差异，而生菜的弹性则呈现先增加后降低的趋势，内聚性无明显差异。相较于微酸性电解水短时作用而言，长时间的浸泡清洗对生菜的质构品质影响更大。
综上所述，超声或者微酸性电解水对生菜品质不会有较大差异的影响。在各方法作用于生菜的过程中，所用时间越短，与原生菜品质越接近。
3结论
为更好地发挥超声波、电解水的联合作用，应尽可能降低超声对微酸性电解水的影响，所以需要采用较低的超声功率及温度和较短的超声时间。
在自来水清洗、超声波、微酸性电解水以及超声联合微酸性电解水4种对生菜灭菌的处理方法中，超声联合微酸性电解水的处理方法对生菜的短时灭菌效果最好。在短时灭菌中，两者联合使用时起主导作用的为微酸性电解水，起辅助作用的为超声波。超声联合微酸性电解水相较于其他灭菌方式而言更安全；灭菌能力更高效且能够广谱杀菌；操作简便；使用时间更短；成本较低，能够更好地普及于社会；对环境负荷小，符合可持续发展原则；同时两者的联合使用对生菜的品质不会有较大的影响。由此可见，超声联合微酸性电解水可以应用于许多领域，如食品领域中果蔬等食品的灭菌保鲜、餐具等器具的灭菌消毒，医学领域中仪器的灭菌等。超声联合微酸性电解水的种种优势使其在各领域中有很大的应用价值，应用前景广阔。
安徽农业科学2017年
参考文献
[1] 江玉龙，赵兵，杜新刚，等.超声技术在新资源食品行业中的应用[J].农业工程，2012，2（5）：37-39.
[2] 李聰聪，余以刚，邱杨，等.PMA-qPCR 方法用于监测超声波灭菌效率的适用性及其应用[J].现代食品科技，2012，28（4）：409-411.
[3] 和劲松，祁凡雨，叶章颖，等.微酸性电解水储藏和杀菌过程中有效氯衰减的动力学模型[J].农业工程学报，2013，29（15）：263-270.
[4] 梁永娅，余晓青，KURAHASHI M，等.微酸性电解水的研究与应用展望[J].科技创新导报，2012（34）：27-28.
[5] 李华贞，刘海杰，宋曙辉，等.微酸性电解水杀灭菠菜表面微生物的影响因素[J].食品科学，2011，32（17）：95-99.
[6] 李华贞，郑淑方，宋曙辉，等.酸性电解水对果蔬杀菌及保鲜效果的研究[J].现代食品科技，2011，27（3）：361-365.
[7] 王燕，钱培芬，孙芳艳.微酸性电解水对物体表面擦拭消毒的效果评价[J].上海护理，2012，12（5）：5-7.
科技论文写作规范——讨论
着重于研究中新的发现和重要方面，以及从中得出的结论。不必重复在结果中已评述过的资
料，也不要用模棱两可的语言，或随意扩大范围，讨论与文中无多大关联的内容。
关键词电解水；超声波；有效氯；灭菌；生菜
中图分类号S636.2文献标识码A文章编号0517-6611（2017）08-0086-03
Effect of Ultrasound Combined with Slightly Acidic Electrolyzed Water on Quality of Lettuce
WANG Yanhui， CHEN Fangyuan， SHI Qiuyi， HE Yanli* et al
（Zhejiang Pharmaceutical College， Ningbo， Zhejiang 315100）
Abstract[Objective] To study the effect of ultrasonic on stability of acidic electrolyzed water and quality of lettuce. [Method] With residual chlorine concentration as index， effect of ultrasonic on stability of acidic electrolyzed water was investigated； with total number of colonies and texture of lettuce as indicators， effects of ultrasound combined with slightly acidic electrolyzed water on quality of lettuce were investigated. [Result] Ultrasonic had a certain effect on slightly acidic electrolyzed water， the sterilization ability of lettuce was greatly improved， ultrasound combined with slightly acidic electrolyzed water had no significant effect on the quality of lettuce. [Conclusion] The study can provide theoretical basis for development and fundamental research of related cleaning equipment.
Key wordsElectrolyzed water；Ultrasonic；Available chlorine；Sterilization；Lettuce
生菜（Var.ramosa Hort.）又稱鹅仔菜、莴仔菜，属菊科莴苣属。生菜营养丰富，含有大量β胡萝卜素、B族维生素、维生素E、维生素C和微量矿物元素，可改善肠胃的血液循环，促进蛋白质与脂肪的消化与吸收。
球生菜在生长过程中易存在农药残留，采后微生物增殖较快，常规浸洗方式清洗效果有限，并且微生物超标严重，导致生菜的鲜度下降、品质劣变等，直接影响生鲜蔬菜的食用安全性，危害人体健康。因此生食生菜原料的清洗问题亟待解决。
为确保生食蔬菜的鲜度及安全性，通常在食用前对其进行杀菌处理。目前，适用于生鲜蔬菜的常规杀菌方法有紫外线杀菌、臭氧杀菌、氯系列杀菌剂杀菌等。上述各种杀菌方法都有其各自的局限性，因此需要一种安全有效的杀菌剂以广泛应用于生鲜蔬菜的杀菌。
超声波在萃取、杀菌、乳化、均质、结晶等方面有着广泛的应用[1]。李聪聪等[2]曾用PMA-qPCR 方法监测超声波的灭菌效率，而电解水是将食盐、盐酸等含有氯离子的溶液电解，生成含有次氯酸的溶液，其中微酸性电解水的pH维持在5.0～6.5。在微酸性电解水中主要起杀菌作用的物质为次氯酸。次氯酸能损害细胞膜，致使细胞内的蛋白酶、RNA 和DNA 无法发挥正常的生化活性，导致微生物死亡，且与微生物及有机物接触后立即还原为水。相对于强酸性电解水，微酸性电解水具有运输方便、对储存装置的要求不高、无残留等特点，在食品安全以及农业方面，微酸性电解水有很高的环保效益和经济效益[3-4]。李华贞等[5-6]曾做过有关酸性电解水对果蔬杀菌及保鲜效果方面的研究，王燕等[7]也曾做过微酸性电解水对擦拭物品表面消毒效果的相关试验。目前鲜有超声波联合微酸电解质水清洗用于生菜杀菌的报道。
超声波联合电解水可广泛用于食堂加工、清洗环节，尤其针对食材、餐具的清洗、净化，可有效保障公共卫生及安全，降低食源性感染导致的疾病。日本在2002年由食品安全委员会通过，将微酸电解水作为安全的食品添加剂使用，并广泛用于食品加工。
笔者探究了超声波对微酸电解水稳定性的影响，并以生菜为研究对象，将超声波联合微酸电解水对生菜进行清洗杀菌，考察其对生菜品质的影响，以期为相关清洗设备研发以及基础研究提供理论依据和技术参考。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料。生菜，新鲜球生菜购于当地菜市场，新鲜，无腐烂；微酸电解水，有效氯含量为（57±7）mg/L，pH 5.6，氧化还原电位（880±20）mV。 1.1.2主要仪器设备。
微酸性电解水制备设备，采用上海富强旺卫生用品有限公司生产的型号为HD-240L的电解水生成机，在流速为4.0 L/min、电流为1.5 A的条件下，电解介质为6%的HCl；KS-600EI型超声波清洗机；HH-2数显恒温水浴锅；TMS-touch质构仪。
1.2方法
1.2.1微酸性电解水稳定性的影响因素。
用棕色试剂瓶接收500 mL新制备的微酸电解水，放置于超声波清洗机，改变超声波的功率、超声时间以及超声温度等条件，用碘量法测定微酸电解水中有效氯（HClO）的含量。平行样测定3次，同时做试剂空白试验。
1.2.2超声联合微酸性电解水对生菜的灭菌能力。
分别用自来水、微酸电解水、自来水联合超声波、微酸电解水联合超声波对新鲜生菜进行清洗处理。
按GB 4789.2—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》来测定不同清洗方式后生菜中的菌落总数。
1.2.3超声联合微酸性电解水对生菜质构的影响。
分别用自来水、电解水、自来水结合超声波、电解水结合超声波对挑选的新鲜、无腐烂的生菜进行不同时长的处理（超声功率均为150 W，25 ℃）。用质构仪检测样品的相关指标（形变量70%；检测速度30 mm/min；起始力0.040 N）。
2结果与分析
2.1微酸性电解水稳定性
该试验考察了清洗的温度、超声波功率、清洗时间等对微酸电解水稳定性的影响，结果如图1所示。25和30 ℃处理时，微酸电解水余氯浓度没有明显变化；当温度高于35 ℃时，余氯浓度明显降低，可能是环境温度升高，造成微酸电解水中有效氯的分解，从而降低了微酸电解水中余氯的浓度。在150 W功率超声波处理时，25和30 ℃处理的微酸电解水余氯浓度有一定程度降低。随着温度的升高，余氯浓度逐渐稳定，没有明显变化。从节约能源和降低对环境的影响考虑，超声波联合微酸电解水清洗温度设定为30 ℃。
对微酸电解水中次氯酸的含量有一定影响。随着超声清洗温度升高、超声波功率增大、超声波清洗的时间延长，微酸电解水中有效氯的含量有降低的趋势。研究发现，当超声波清洗功率超过600 W时，微酸电解水余氯浓度急剧降低至44 mg/L，可能是大功率超声波的空穴效应造成微酸电解水中次氯酸的分解。因此为保证微酸电解水的稳定性，降低超声波处理对微酸电解水的影响，将超声波功率设定为300 W，温度30 ℃。
2.2超声波联合微酸性电解水对生菜菌落总数的影响
采用流动自来水（TW）、自来水+超声波（TW+Ultro）、微酸电解水（EW）、微酸电解水+超声波（EW+Ultro）分别对新鲜生菜进行清洗处理，菌落总数处理结果见图2。
由图2可见，微酸电解水、超声波清洗都能够抑制微生物的生长，超声波联合电解水清洗以及电解水单独作用于生菜的除菌能力远大于超声波和自来水共同作用或者只用自来水冲洗的效果。
在只对生菜进行自来水超声清洗的情况下，超声作用时间越长，菌落总数下降越多；仅用微酸电解水清洗的情况下，生菜菌落总数随着作用时间延长而降低；但微酸电解水联合超声波清洗同时作用于生菜时，随着作用时间延长，其减菌效果有一定程度降低。
与生菜初始菌落总数相比，微酸电解水联合超声波清洗生菜3 min，菌落总数下降44.80%，与单独使用微酸电解水清洗生菜9 min的减菌效果相当。
2.3超声联合微酸性电解水对生菜质构的影响
超声波联合微酸电解水清洗对生菜质构的影响，可采用生菜的硬度、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性表示。从表1可知，随着清洗时间的延长，生菜的硬度、咀嚼性下降，有较大差异，而生菜的弹性则呈现先增加后降低的趋势，内聚性无明显差异。相较于微酸性电解水短时作用而言，长时间的浸泡清洗对生菜的质构品质影响更大。
综上所述，超声或者微酸性电解水对生菜品质不会有较大差异的影响。在各方法作用于生菜的过程中，所用时间越短，与原生菜品质越接近。
3结论
为更好地发挥超声波、电解水的联合作用，应尽可能降低超声对微酸性电解水的影响，所以需要采用较低的超声功率及温度和较短的超声时间。
在自来水清洗、超声波、微酸性电解水以及超声联合微酸性电解水4种对生菜灭菌的处理方法中，超声联合微酸性电解水的处理方法对生菜的短时灭菌效果最好。在短时灭菌中，两者联合使用时起主导作用的为微酸性电解水，起辅助作用的为超声波。超声联合微酸性电解水相较于其他灭菌方式而言更安全；灭菌能力更高效且能够广谱杀菌；操作简便；使用时间更短；成本较低，能够更好地普及于社会；对环境负荷小，符合可持续发展原则；同时两者的联合使用对生菜的品质不会有较大的影响。由此可见，超声联合微酸性电解水可以应用于许多领域，如食品领域中果蔬等食品的灭菌保鲜、餐具等器具的灭菌消毒，医学领域中仪器的灭菌等。超声联合微酸性电解水的种种优势使其在各领域中有很大的应用价值，应用前景广阔。
安徽农业科学2017年
参考文献
[1] 江玉龙，赵兵，杜新刚，等.超声技术在新资源食品行业中的应用[J].农业工程，2012，2（5）：37-39.
[2] 李聰聪，余以刚，邱杨，等.PMA-qPCR 方法用于监测超声波灭菌效率的适用性及其应用[J].现代食品科技，2012，28（4）：409-411.
[3] 和劲松，祁凡雨，叶章颖，等.微酸性电解水储藏和杀菌过程中有效氯衰减的动力学模型[J].农业工程学报，2013，29（15）：263-270.
[4] 梁永娅，余晓青，KURAHASHI M，等.微酸性电解水的研究与应用展望[J].科技创新导报，2012（34）：27-28.
[5] 李华贞，刘海杰，宋曙辉，等.微酸性电解水杀灭菠菜表面微生物的影响因素[J].食品科学，2011，32（17）：95-99.
[6] 李华贞，郑淑方，宋曙辉，等.酸性电解水对果蔬杀菌及保鲜效果的研究[J].现代食品科技，2011，27（3）：361-365.
[7] 王燕，钱培芬，孙芳艳.微酸性电解水对物体表面擦拭消毒的效果评价[J].上海护理，2012，12（5）：5-7.
科技论文写作规范——讨论
着重于研究中新的发现和重要方面，以及从中得出的结论。不必重复在结果中已评述过的资
料，也不要用模棱两可的语言，或随意扩大范围，讨论与文中无多大关联的内容。