银二氢柠檬酸与二氧化氯气体对果树采摘袋和储存箱的消毒效果评估及其在食品安全中的应用

针对果树采摘和储存过程中设备表面细菌滋生及生物膜形成问题，研究人员评估了银二氢柠檬酸(SDC)和二氧化氯气体(ClO2)对高密度聚乙烯(HDPE)、木材和尼龙表面大肠杆菌(E. coli)和无害李斯特菌(L. innocua)的杀灭效果。结果显示，ClO2在中西部地区的HDPE和尼龙表面效果最佳，而SDC对生物膜的抑制效果有限。该研究为果蔬采后设备消毒策略提供了重要数据支撑。

　　

随着美国每年约500万吨苹果的采摘和储存，果蔬产业面临严峻的食品安全挑战。近年来，由李斯特菌和大肠杆菌引发的多起食源性疾病暴发事件，促使生产者重新审视采摘设备的消毒策略。多孔材料（如木材和尼龙）的使用、设备长期存放导致的清洁困难，以及生物膜的形成，都增加了微生物污染风险。然而，针对果树采摘环境中常见表面材料的消毒剂有效性研究仍存在空白。

为此，Savannah C. Stewart等研究团队在《Journal of Food Protection》发表研究，评估了两种消毒方案——非氧化性液体消毒剂银二氢柠檬酸(SDC)和强氧化剂二氧化氯(ClO₂)气体——在美国中西部和太平洋西北部(PNW)商业包装厂的实际应用效果。研究选取了具有代表性的表面材料：高密度聚乙烯塑料(HDPE)、木材和尼龙织物，通过接种耐药标记的大肠杆菌TVS 353和无害李斯特菌ATCC 51742，模拟浮游状态(24小时)和生物膜状态(96小时)的细菌污染。

关键技术方法包括：1) 在四个不同规模的包装厂进行现场试验，涵盖华盛顿州大型设施和中西部家庭式果园；2) 使用喷雾法(SDC)和气相熏蒸法(ClO₂)处理接种样本；3) 通过含利福平的培养基进行选择性菌落计数；4) 统计分析不同区域、材料和细菌形态的处理效果差异。

结果与讨论

中西部地区数据

ClO₂气体展现出显著优势，对HDPE和尼龙表面的浮游大肠杆菌完全灭活(<1.95 log CFU/样本)，对李斯特菌两种形态同样有效。SDC仅对HDPE上的生物膜有显著抑制，尼龙表面效果不佳。

太平洋西北部数据

木材表面的挑战尤为突出：ClO₂处理后，生物膜状态的大肠杆菌和李斯特菌存活量仍高达8.70和7.84 log CFU/样本。研究者认为这与该地区设备使用频率高、有机残留物消耗消毒剂活性有关。值得注意的是，环境湿度差异(中西部70-80% vs PNW 20-30%)显著影响ClO₂的渗透效果。

材料特性与消毒机制

SDC通过破坏膜蛋白发挥作用，但对多孔材料渗透性差，且在混凝土表面产生白色残留。ClO₂气体虽能穿透生物膜基质，但其氧化能力易被木材中的有机质削弱。研究还发现，细菌在尼龙表面的附着强度最高，这解释了为何该材料上的消毒难度最大。

结论与意义

该研究首次系统评估了果树采摘设备消毒方案的区域适用性，揭示出三个关键发现：1) 材料孔隙率直接影响消毒效果，木材和尼龙需要更强化的处理方案；2) 气候条件(特别是湿度)是气体消毒剂效果的重要变量；3) 生物膜状态细菌的耐药性比浮游状态高2-3个数量级。这些发现为《农产品安全规则》的实施提供了科学依据，指导生产者根据设备材质和地域特点选择最优消毒策略。未来研究可探索SDC与其他化合物的协同作用，以及优化ClO₂在低湿度环境下的应用参数。