導(dǎo)讀:在食品工業(yè)中,生物膜的形成與病原微生物的持久污染一直是制約食品安全的關(guān)鍵因素,尤其是Salmonella Enteritidis作為常見食源性致病菌,其對禽類產(chǎn)品和加工設(shè)施構(gòu)成的交叉污染風(fēng)險令人擔(dān)憂。由韓國中央大學(xué)食品科技系研究團(tuán)隊于2021年發(fā)表的研究系統(tǒng)評估了兩種常用氯基消毒劑——次氯酸鈉(NaOCl)與二氧化氯(ClO?)在不同條件下對Salmonella Enteritidis浮游細(xì)胞與生物膜的去除效果,并通過電子顯微與熒光顯微成像手段揭示其作用機制。研究不僅對禽肉加工過程中的消毒實踐提供了實驗依據(jù),也對食品接觸材料的清潔管理提出了新思路。
消毒劑在浮游狀態(tài)下的殺菌效能對比
研究發(fā)現(xiàn),在模擬清潔環(huán)境下(即低有機負(fù)荷),無論是NaOCl還是ClO?,均能在1分鐘內(nèi)顯著殺滅Salmonella Enteritidis浮游細(xì)胞。其中,ClO?表現(xiàn)更為優(yōu)異,在100 μg/mL的濃度下處理1分鐘后,細(xì)菌數(shù)量已降至檢測限以下。而NaOCl在相同條件下雖也表現(xiàn)出5.58 log CFU/mL的殺菌效果,但略遜一籌。相比之下,在模擬“臟環(huán)境”(高有機物濃度)下,兩種消毒劑的殺菌能力均顯著下降,NaOCl效果尤為受限,僅表現(xiàn)出1.53 log CFU/mL的殺滅率,而ClO?仍保持相對較好的效果(4.02 log CFU/mL)。這說明有機污染物在實際應(yīng)用中會大幅削弱消毒劑活性,必須配合徹底預(yù)清洗步驟。
生物膜控制的難點與材料表面差異
當(dāng)細(xì)菌從浮游態(tài)轉(zhuǎn)化為生物膜狀態(tài),其對環(huán)境壓力的抵抗能力大大增強。在不銹鋼、塑料與硅橡膠三種常見食品接觸材料表面形成的生物膜中,ClO?在不同濃度與時間下均優(yōu)于NaOCl。以100 μg/mL濃度處理5分鐘為例,ClO?能將不銹鋼表面的細(xì)菌完全清除,而NaOCl僅能降低至1.65 log CFU/cm2。同樣條件下,在塑料與硅橡膠表面,ClO?的殺菌效率分別為5.49與5.20 log CFU/cm2,顯著優(yōu)于NaOCl的4.20與3.79 log CFU/cm2。成像結(jié)果進(jìn)一步驗證了這一差異:ClO?處理后,生物膜結(jié)構(gòu)明顯破壞,細(xì)胞膜完整性喪失;而NaOCl處理的表面仍可見殘留的細(xì)菌團(tuán)塊。這說明接觸材料的材質(zhì)和表面粗糙度會影響生物膜的清除效率,而ClO?在不同材質(zhì)上更具通用性。
雞皮表面處理的挑戰(zhàn)與現(xiàn)實意義
盡管ClO?和NaOCl在光滑的食品接觸表面表現(xiàn)良好,但當(dāng)研究對象轉(zhuǎn)移到雞皮這種復(fù)雜多孔的天然基質(zhì)時,兩者的清除效率顯著下降。研究顯示,NaOCl在100與200 μg/mL濃度下,僅能將雞皮表面的Salmonella Enteritidis減少0.58–0.66 log CFU/g,而ClO?的降幅略高,可達(dá)1.33–1.93 log CFU/g。掃描電鏡圖像顯示,即使在高濃度消毒條件下,雞皮表面的生物膜仍形成密集的三維結(jié)構(gòu),抵抗消毒處理,部分細(xì)菌呈損傷但未完全破壞。這揭示了禽類產(chǎn)品在加工前端需要更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂撇呗?,如?lián)合使用機械去污、超聲或新型生物降解劑以配合化學(xué)消毒手段,才能有效降低微生物負(fù)載。

圖1. 經(jīng)200 μg/mL NaOCl和ClO2處理5分鐘后,附著在雞皮上的腸炎沙門氏菌生物膜的場發(fā)射掃描電子顯微鏡圖像[1]。未經(jīng)處理的雞皮生物膜(a1,2),經(jīng)5分鐘NaOCl處理的雞皮生物膜(b1)和單細(xì)胞(b2),以及經(jīng)5分鐘ClO2處理的雞皮生物膜(c1)和單細(xì)胞(c2)。
參考文獻(xiàn):
[1] Byun K H, Han S H, Yoon J, et al. Efficacy of chlorine-based disinfectants (sodium hypochlorite and chlorine dioxide) on Salmonella Enteritidis planktonic cells, biofilms on food contact surfaces and chicken skin[J]. Food Control, 2021, 123: 107838.
來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載于“微生物安全與健康網(wǎng)”;作者~教楊
