超声波单独作用杀灭果蔬微生物的研究

作为一种有效的辅助灭菌方法，超声波已经应用于饮用水消毒、果汁、牛乳、饮料杀菌等领域 。一方面，超声波通过空化作用在液体介质中产生大量微小气泡，气泡在运动过程中产生强剪切协同瞬间崩溃导致局部高温和高压，使微生物细胞遭到破坏；另一方，空化作用使水分子分解产生·H 和·OH，并与氢原子重组形成过氧化氢，攻击微生物细胞壁和细胞膜，造成生物膜变薄、渗透性增加，失去选择性。H·可与泄露的 DNA 链的磷酸骨架反应并造成磷酸酯链断裂，在分子水平抑制微生物分裂繁殖 。超声波的杀菌作用与微生物的种类和形态相关。革兰氏阳性细菌比革兰氏阳性细菌的细胞壁厚，对于超声波的耐受性更强。

另外，研究发现球状细胞比棒状细胞对于超声波的耐受性更强，表面积较大的微生物细胞对于超声波更为敏感。果蔬在种植、收获、加工、包装、运输和销售等环节中，落后的生产技术或粗放的处理方式容易造成腐败菌和病原微生物污染。果蔬表面的微生物存在的主要形式是生物膜，由多层的混合种群的微生物聚集而成，伴有多种微生物分泌的保护性多糖成分，结构极其复杂。

超声波作为一种非热加工技术在果蔬采后清洗、杀菌、减少农药残留、品质调控等方面具有良好的效果，显示了其在果蔬采后保鲜中潜在的应用性。但是，目前超声波保鲜技术还不成熟，从实验室走向商业化应用面临很多挑战。首先，缺乏超声波清洗不同果蔬的生产标准和技术参数。其次，超声波清洗设备耗能高，需要与其他物理或化学技术结合使用提高效率。而且，超声波单独使用时对于微生物致死效果有限。为了拓展超声波清洗技术的市场空间，加快商业化应用的步伐。首先，需要建立超声波清洗的标准、工艺参数和配套设备标准；其次，提升超声波设备的清洗精度和强度，开发工业化规模的连续化生产设备；最后，将超声波技术与现有的成熟技术结合使用，降低能耗，提高生产效率。