等离子体活化水联合包装内冷等离子体序贯处理提升混合食品微生物安全性与贮藏稳定性的研究

为解决生鲜混合食品微生物污染问题，首尔女子大学食品科技系团队开发了PAW→ICP非热干预技术，通过等离子体活化水(PAW)清洗联合包装内冷等离子体(ICP)处理，使绿豆芽-生虾-小白菜混合食品中大肠杆菌O157:H7和单增李斯特菌分别降低2.5和2.4 log CFU/g，显著抑制冷藏期间好氧菌生长，为即食混合食品安全生产提供新方案。

　　

在即食食品消费量激增的当下，生鲜混合食品的微生物污染成为食品安全领域亟待解决的难题。传统热杀菌会破坏食品质构，而单一非热技术往往存在处理不彻底、效果不持久等问题。特别是绿豆芽、生虾和小白菜这类高水分活度的混合食品，在冷链流通中极易成为致病菌滋生的温床，亟需开发既能有效灭菌又保持食品品质的新型处理技术。

首尔女子大学(Seoul Women's University)食品科学与技术系的Sohee Yoon团队创新性地将两种等离子体技术进行序贯组合，开发出PAW→ICP联合处理工艺。该研究通过特殊设计的包装容器，先利用4.3 kW/10 kHz条件下生成的等离子体活化水(PAW)清洗原料30-40分钟，再采用12 kV/3 kHz参数的包装内冷等离子体(ICP)处理1分钟，形成协同杀菌体系。实验结果显示，这种组合技术对混合食品中两种重要食源性致病菌——大肠杆菌O157:H7和单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)的灭活效果显著优于单一技术处理，分别实现2.5±0.2 log CFU/g和2.4±0.1 log CFU/g的减少量(p<0.05)。更值得注意的是，在4℃冷藏10天的模拟流通条件下，处理组的好氧中温菌生长明显受到抑制，证实该技术具有持久的抗菌效果。

关键技术方面，研究团队主要采用：1) 定制化ICP处理容器设计；2) 优化PAW生成参数(4.3 kW/10 kHz)；3) 设定ICP处理强度(12 kV/3 kHz)；4) 混合食品模型(绿豆芽:生虾:小白菜=1:1:1)的微生物挑战实验；5) 4℃贮藏稳定性评估体系。

【微生物灭活效果】

通过比较PAW单独处理、ICP单独处理及PAW→ICP序贯处理的效果，证实组合技术对两种致病菌的灭活具有显著协同效应。在最优参数下，PAW→ICP处理使E. coli O157:H7和L. monocytogenes分别减少2.5和2.4 log CFU/g，较单一技术提升约0.8-1.2 log CFU/g。

【贮藏稳定性表现】

处理组在10天冷藏期间的好氧菌总数始终低于对照组2-3个数量级，且未出现致病菌反弹现象，表明该技术能有效维持混合食品的微生物稳定性。

【作用机制探讨】

研究人员推测PAW中产生的活性氧物质(ROS)先破坏微生物细胞膜完整性，后续ICP产生的紫外光和活性粒子进一步穿透受损细胞结构，这种"破防-歼灭"的双重作用模式可能是协同增效的关键。

该研究首次证实PAW与ICP的序贯应用可突破单一非热技术的局限性，为即食混合食品提供了一套完整的"清洗-杀菌-保鲜"解决方案。特别是针对亚洲市场常见的芽苗菜-海鲜-蔬菜组合食品，这种技术既避免了热加工导致的质构劣变，又实现了与化学消毒剂相当的杀菌效果，符合清洁标签食品发展趋势。研究设计的专用处理容器更展现出工业化应用的潜力，为生鲜食品供应链安全管控提供了新思路。论文成果发表在食品工程领域权威期刊《International Journal of Disaster Risk Reduction》，为非热杀菌技术的商业化应用奠定了重要理论基础。