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研究生:吳得聖
研究生(外文):Christ Wu
論文名稱:電解水對蔬菜清洗品質及效果之評估
論文名稱(外文):Assessing the effectiveness of electrolyzed water washing on the quality of vegetables
指導教授:林頎生蔡碧仁
指導教授(外文):Chyi-Shen LinPi-jen Tasi
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:食品科學系
學門:農業科學學門
學類:食品科學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:109
中文關鍵詞:電解水清洗蔬菜微生物農藥清除品質
外文關鍵詞:Electrolyzed water washingVegetablesMicroorganismPesticides cleaningQuality
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本研究探討鹼性電解水的基本性狀(pH值與氧化還原電位)及安定性(光線、包裝材質、溫度與震盪),並進一步評估電解水的清洗對蔬菜微生物的降低、農藥殘留量減少效果及對蔬菜本身色澤等品質的影響。結果顯示,不同安培數(4-19A)電解條件下(30分鐘計),隨著安培數增加,用電及耗鹽也增加,鹼性電解水比酸性電解水(以下分別簡稱鹼性水及酸性水)的生成多。電解水的基本性狀也隨安培數提高而變化。鹼性水具還原性,pH值為鹼性。稀釋作用會降低鹼性水的基本性狀。鹼性水的儲存安定性差,不耐劇烈震盪。菠菜汁的葉綠素受酸性水的破壞速度比鹼性水來的要快。蔬菜在酸性水清洗時間有耐受極限,如葉菜及果菜清洗超過9及15分鐘就會出現褐色的斑點,而鹼性水清洗半小時內不會影響蔬菜外觀。
以無菌水及鹼性水清洗對降低蔬菜上微生物的效果有限,約0.5 Log CFU/g。單獨使用酸性水處理葉菜類9分鐘或果菜類15分鐘,能有降低生菌數1.0-1.5 Log CFU/g。先用酸性水接以鹼性水之複合式清洗,可使小白菜及青椒較單獨酸性水清洗多降低0.5Log CFU/g及0.7Log CFU/g,在其他蔬菜上則無顯著差異。進一步採用短時高頻電解水清洗或超音波清洗,結果顯示,此處理可降低各類蔬菜之生菌數達2-2.5 Log CFU/g以上。其中酵母菌與黴菌的降低則以清洗敏豆的效果最好,可降低2.43~3.20 Log CFU/g,在其他蔬菜也可降低1~2 Log CFU/g左右。
電解水與有機磷農藥混和模型試驗,可驗證電解水對其清除的效果。將氫氧化鈉溶液(pH 11.24)、鹼性水及酸性水與達馬松混合10分鐘後,皆有98﹪以上的清除效果。至於大滅松,除酸性水有效果外,鹼溶液與鹼性水對大滅松只有35-40﹪的清除效果。當提高達馬松試驗的濃度時,鹼溶液、鹼性水及酸性水的清除率則降低。小白菜清洗配合短時高頻電解水清洗或超音波清洗蔬菜上農藥的清除效果比果菜類佳,各達79.29﹪及89.25﹪。次氯酸鈉(200 ppm)溶液及食鹽水溶液(3﹪)對小白菜及小黃瓜上的達馬松清洗效果,皆比短時高頻電解水震盪清洗組各低65﹪或35﹪。
蔬菜經過不同電解水清洗條件清洗過後,品質會受到影響。例如小白菜及敏豆的維生素C的含量會受電解水清洗影響各降低3.5-7.5 mg/100g及0.5-1.9 mg/100g。酸性水清洗者蔬菜之維生素C受破壞較多。電解水短時高頻之震盪清洗對青江菜及小白菜的葉綠素影響在各樣品中較為嚴重。而蔬菜的清除自由基能力隨著維生素C及葉綠素含量降低而降低。雖然短時高頻震盪及超音波的電解水清洗對微生物及農藥有不錯的清洗效果,但對儲藏後之青江菜及小黃瓜的外觀品質仍有不良的影響,損傷、黃變、褐斑、褐色凹陷、軟化及皺摺之發生比率較水洗組嚴重。
The properties (pH and oxidation-reduction potential) of alkaline electrolyzed water (AK) and its stability (light, packaging, temperature and shaking) were investigated. The effectiveness of electrolyzed water (EOW) washing on reducing microorganism and pesticide, and their influence on the color and quality of vegetables were also evaluated. Results showed that the cost of electricity and salt for producing the EOW increased as increasing electrolyzed amperage (4 — 19 A) while more volume of AK produced than acidic electrolyzed water (AC). The pH, oxidation-reduction potential and total chlorine content changed along with increased ampere. Dilution would reduce the basic properties of AK. AK lost it’s reducing potential once shake violently. Mixing AC with spinach juice would decreased the total chlorophyll of spinach juice, revealed that AC might damage chlorophyll. Appearance of leaf vegetables and fruit vegetables could be maintained only when AC washing was less than 9 and 15 minutes. While AK washing didn’t affect their appearance by 30 minutes.
The effectiveness of total plate count reduction of aseptic water or AK washing on vegetables was limited (about 0.5 Log CFU/g). AC washing alone for 9 or 15 minutes could reduce total plate count of leaf vegetables or fruit vegetables by 1.0-1.5 Log CFU/g. Double washed, by AC then AK, could further reduce total plate count of 0.5Log CFU/g and 0.7Log CFU/g of leaf cabbage or green pepper. Continuous EOW shake washing and ultrasonic washing effectively reduced total plate count on vegetables (2-2.5 Log CFU/g). The previous method for snap bean had highest microorganism reduction effect on both yeast and mold count (2.43~3.20 Log CFU/g). For other vegetables about 1~2 Log CFU/g were reduced.
The effect of EOW on the pesticide may be further investigated in the model system. When mixing either NaOH solution (pH 11.24), AK or AC with methamidophos, the content of pesticides were reduced up to 98﹪after 10 minutes. As for dimethoate, only AC had similar cleaning power. When methamidophos concentration was increased, cleaning power of the NaOH solution (pH 11.24), AK and AC were decreased, too. Continuous EOW shake washing or ultrasonic washing effectively cleaning pesticide of leaf cabbage by 79.29﹪or 89.25﹪ respectively. The NaOCl solution (200 ppm) and NaCl (3﹪) washing for cleaning methamidophos on both leaf cabbage and cucumber was not so effective as compared with previous method, 65﹪or 35﹪lowered respectively.
The quality of vegetables was affected by tested EOW washing. Content of vitamin C of EOW washed leaf cabbage and snap bean decreased by 3.5-7.5 mg/100g and 0.5-1.9 mg/100g respectively. Continuous EOW shake washing and ultrasonic washing reduced vitamin C and total chlorophyll content might explain the loweredα,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH)cleaning power for individual vegetable. The appearance and quality (degree of damage, overall color, foxiness, brown hollow, degree of soften and wrinkle) of chinjon and cucumber were affected by continuous EOW shake washing as compared with water washing group after storage.
中文摘要……………………….……………………… I
英文摘要………………………………………………… Ⅳ
誌謝……………………………………………………. Ⅶ
目錄………………………………………………………… Ⅷ
圖表索引…………………………………………………… ⅩⅢ
第一章、前言………………………………………………. 1
第二章、文獻回顧………………………………………….. 3
2.1 蔬菜的性狀……………………………………………. 3
2.1.1 種類繁多…………………………………………. 3
2.1.2 蔬菜各論…………………………………………. 3
2.1.2.1 葉菜類……………………………………….. 3
2.1.2.2 果菜類……………………………………….. 4
2.2 影響蔬菜品質的因素……...………………………... 5
2.2.1 蔬菜外觀…………………………………………. 5
2.2.2葉綠素的保存…………………………………….. 5
2.2.2.1 葉綠素之構造………………………………. 5
2.2.2.2 葉綠素之性質與變化………………………. 6
2.2.3維生素C的保存………………………………….. 6
2.2.3.1維生素C的組成及性質…………………….. 6
2.2.3.2維生素C在加工中之變化………………….. 7
2.2.4清除自由基能力………………………………….. 8
2.3引發蔬菜衛生問題的因素……………………………. 8
2.3.1 微生物……………………………………………. 8
2.3.2 農藥………………………………………………. 9
2.3.2.1 農藥的需求及危害問題……………………. 9
2.3.2.2 農藥殘留的方式……………………………. 10
2.3.2.3 調配用水pH值對農藥的影響…………….. 11
2.3.2.4農藥各論……………………………………… 11
2.4 蔬菜常用的清洗及處理方式………………………... 13
2.4.1 次氯酸鈉溶液……………………………………. 13
2.4.2 臭氧……………………………………………….. 14
2.4.3 界面活性劑及鹽水………………………………. 14
2.5 電解水…………………………………………………. 15
2.5.1電解水的原理及基本性狀………………………. 15
2.5.2酸性水的特性…………………………………….. 16
2.5.3鹼性水的特性…………………………………….. 17
2.5.4電解水pH及ORP值對微生物的影響…………. 17
2.6 電解水對蔬菜清洗的效果…………………………… 18
第三章、材料與方法…………………….………………… 19
3.1 實驗設計………………………………………………. 19
3.2 實驗材料………………………………………………. 20
3.2.1 樣品來源…………………………………………. 20
3.2.2 電解水生成………………………………………. 20
3.3實驗方法……………………………………………….. 20
3.3.1電解水機之基本產水性狀………………………. 20
3.3.2鹼性水安定性測試……………………………….. 21
3.3.2.1蒸餾水稀釋試驗……………………………... 21
3.3.2.2不同儲藏環境試驗………………………….. 21
3.3.2.3震盪測試……………………………………… 21
3.4 菠菜汁之模型試驗…………………………………… 21
3.5 蔬菜清洗方法之分組………………………………… 22
3.6 農藥之模型試驗……………………………………… 22
3.7 農藥施藥的方法…………………………………….... 23
3.8 儲藏方法………………………………………………. 23
3.9 分析方法………………………………………………. 23
3.9.1 pH值及氧化還原電位…………………………… 23
3.9.2總氯測試………………………………………...… 24
3.9.3生菌數……………………………………………... 24
3.9.4大腸桿菌群……………………………………….. 24
3.9.5黴菌及酵母菌……………………………………... 25
3.9.6 農藥殘留分析……………………………………. 25
3.9.7葉綠素含量....................................................... 26
3.9.8總維生素C........................................................ 27
3.9.9清除α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH)
自由基能力之測定………………………………... 27
3.9.10感官品評…………………………………………. 28
3.10 統計分析…………………………………………….. 28
第四章、結果與討論……………………………………… 34
4.1 電解水機之基本性狀………………………………… 34
4.1.1 電解水機之產水性狀…………………………... 34
4.1.2蒸餾水稀釋對鹼性水之影響…………………… 37
4.1.3 不同環境下儲裝材質與溫度對鹼性水安定
之影響……………………………………………. 40
4.1.4 震盪環境下鹼性水氧化還原電位之變化……. 44
4.2蔬菜的耐受性測試…………………………………… 47
4.2.1 電解水對菠菜汁葉綠素的影響……….……. 47
4.2.2 電解水震盪清洗對蔬菜外觀的影響…..……. 50
4.3 對蔬菜微生物的清洗殺菌效果…………………….. 53
4.3.1 市售果菜及葉菜類總生菌數之調查….…..…. 53
4.3.2 市售果菜及葉菜經震盪水洗後之生菌數
變化…………………………………………… 56
4.3.3 電解水單獨清洗蔬果降總生菌數的效果…… 56
4.3.4 使用複合式電解水震盪清洗的效果…….…… 59
4.3.5電解水短時高頻及超音波清洗的效果…..… 61
4.4 電解水對蔬菜農藥的清洗移除效果……………….. 63
4.4.1 酸鹼性溶液與電解水對農藥之破壞效果
的模型試驗……………….…………….….…. 63
4.4.2 電解水震盪清洗對清除葉菜類農藥之效果… 67
4.4.3 電解水震盪清洗對清除果菜類農藥之效果… 70
4.4.4 電解水震盪清洗對自耕小白菜與青江菜農
藥之清除效果…………………………………. 73
4.4.5 比較電解水、食鹽水及次氯酸鈉水對小白
菜及小黃瓜農藥之清除效果…………………… 76
4.5 電解水處理對蔬菜品質之影響……………………... 79
4.5.1 電解水震盪清洗對蔬菜總維生素C破壞之
影響……………………………………………. 79
4.5.2 電解水震盪清洗對蔬菜之總葉綠素破壞之
情形…………………………………………….. 82
4.5.3 電解水震盪清洗對蔬菜清除自由基能力之
影響……………………………………………… 84
4.5.4 感官品評試驗…………………………………. 87
4.5.4.1 清洗後冷藏青江菜外觀品質的變化…….. 87
4.5.4.2 清洗後冷藏小黃瓜外觀品質的變化…….. 92
第五章 、結論……………………………………………… 96
第六章 、參考文獻………………………………………… 99
附錄………………………………………………………… 107
作者簡介…………………………………………………… 109
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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