通过穿孔包装系统中二氧化氯的可控释放延长葡萄番茄的贮藏期并提高其安全性

本实验的总体目标是利用一种新型的二氧化氯缓释产品，降低食源性疾病和食物腐败的风险，并延长新鲜水果的保质期。该方法有助于解答农产品采后领域中关于新鲜果蔬保鲜的关键问题。该技术的主要优势在于，可在包装农产品的整个贮存和操作过程中，对二氧化氯的释放剂量和处理时间进行控制。

尽管该方法可为果蔬保鲜中抗菌剂的可控释放提供研究依据，也可应用于其他系统，如水体消毒和除臭。开始实验前，使用双面胶将二氧化氯袋固定在玻璃室盖内侧，并用凡士林密封容器。将二氧化氯气体检测仪的进气口和出气口连接至玻璃室，并开启进气和出气的气体流。

然后，在指定时间点测定密闭室中二氧化氯的浓度，并使用温湿度数据记录仪监测温度和相对湿度。接着，通过解冻冻存的大肠杆菌菌种来复苏细菌，并将菌液涂布于大肠杆菌琼脂平板上，在35°C条件下培养24小时。次日，将菌体转接到新的平板上，再次于35°C条件下培养24小时。

然后，将单个菌落划线接种到 Levine 伊红美蓝琼脂平板上，在 35 摄氏度下再培养 24 小时。培养物若呈现反光的金属绿色，则为大肠杆菌阳性。将鉴定出的大肠杆菌细胞从琼脂平板上刮下，悬浮于 50 毫升无菌蒸馏水中，直至其浓度估计达到与 McFarland 浊度标准相当的 9 log CFU/毫升；随后将这 50 毫升菌液倒入含有 0.1% Tween 20 的 1950 毫升无菌水中，最终获得 2 升的接种菌液。

对于链格孢菌（A.alternata），在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上于25摄氏度培养真菌，直至孢子出现，并按照前述方法制备两升体积的接种物样品。接种物准备好后，将七公斤番茄放入一个10升的不锈钢托盘中，托盘需完全置于可高压灭菌的袋子内。将袋子和托盘移入安全罩中，使用喷雾瓶喷洒目标实验接种液，同时用手套轻轻搅拌果实。

五分钟后，将番茄单层放置于灭菌的锡箔纸上，静置两小时。待果实干燥后，取200克番茄分装至24个独立的一磅装带孔蛤壳容器中。仔细折叠被污染的锡箔纸，并将其与手套一同放入托盘，进行高压灭菌处理。

现在，将二氧化氯袋附着在一半蛤壳盖子上，并称量每个完整的蛤壳。将所有蛤壳在 20 摄氏度条件下储存 14 天。然后在相应的实验时间点，将二氧化氯气体检测仪的进气管和出气管插入蛤壳中心，两管末端之间保持 2 厘米的距离，获取二氧化氯浓度读数。

为了计算与初始重量相比的重量损失，需称量带有果实的整个蛤蜊壳。为了测定每个时间点果实表面存在的微生物种群数量，取每个重复组中的5个果实，加入99毫升无菌磷酸盐缓冲液，在无菌采样袋中，于旋转摇床上以每分钟100转的速度振荡1小时。振荡结束后，使用螺旋接种仪将缓冲液洗脱物的50微升连续稀释液接种至相应的琼脂平板上，并在适当的培养条件下培养；随后使用光学平板读数仪测定微生物菌落数量。

为测定果实硬度，根据制造商的说明使用果实硬度测定仪分析每个重复组的20个果实，注意使用后对设备进行消毒，并将结果表示为将果实压缩一毫米所需的压力值。随后采用方差分析对数据进行分析，并通过邓肯氏多重极差检验（Duncan's multiple range test）确定平均值间的差异。二氧化氯的释放初期呈现线性模式，在最初的四小时内，浓度每小时增加约2.38 ppm。

在接下来的20小时内，释放速度逐渐减慢，二氧化氯浓度降至25.4 ppm，此时气体浓度趋于稳定。在葡萄番茄的蛤壳包装中，顶空二氧化氯浓度通常在第3至第10天期间约为4 ppm，随后气体浓度逐渐下降，至第14天时降至约2 ppm。果实接种后的初始细菌浓度分别为：大肠杆菌（E.coli）4.3 log 菌落形成单位/克，链格孢菌（A.alternata）3.4 log 菌落形成单位/克；经过14天在经二氧化氯处理的蛤壳中贮存后，其浓度分别降低了3.08和2.85 log 菌落形成单位/克。

此外，与未经处理的对照组番茄相比，二氧化氯处理不仅能保持果实的硬度和重量，而且这些效果似乎还随着时间的推移而增强。观看本视频后，您应能充分了解如何利用这种新型二氧化氯产品来保鲜并延长新鲜农产品的货架期。