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蔬菜是人们日常生活中不可或缺的营养来源。但蔬菜在流通过程中易受细菌污染,进而威胁人体健康。其中,大肠杆菌O157:H7是蔬菜中常见致病菌之一,且会在蔬菜表面形成生物膜。由于其受到胞外多聚物基质保护,传统方法难以彻底清除。本研究将冷等离子体和植物精油两种冷杀菌技术进行协同。首先利用壳聚糖纳米粒子包封丁香精油,再通过静电纺丝技术将其载入纳米纤维膜中。最终协同冷源氮气等离子体对生物膜的初步破坏,在丁香精油壳聚糖纳米粒子纤维膜的缓释抗菌作用下,实现有效清除蔬菜表面生物膜的目的。本论文的主要研究内容与结果如下:(1)冷源氮气等离子体的抗菌性能及机制研究。研究发现,当等离子体功率由300 W提升至400 W后,抗菌效果明显增强,400、500和600 W之间抗菌效果大致相同。延长处理时间由1分钟至4分钟后,等离子体清除大肠杆菌O157:H7生物膜的活性也显著增强。CLSM及SEM表征发现等离子体破坏了生物膜结构,使致密的生物膜变为零散的细菌。抗菌机制结果表明:等离子体破坏菌体结构的完整性,使细胞壁及细胞膜穿孔、凹陷,使细胞膜的通透性明显增加,导致胞内大分子物质泄漏,胞内DNA、ATP含量减少,最终致使菌体裂解、死亡(2)丁香精油壳聚糖纳米粒子(CO@CNPs)的制备及抗菌性能研究。丁香精油对大肠杆菌O157:H7具有较强的抗菌活性,MIC、MBIC均为0.5 mg/mL,MBC、MBEC均为1 mg/mL。随后,采用离子交联法制备出粒径分布均匀,稳定性能佳,精油包封率高的CO@CNPs,其平均粒径为154.9 nm、PDI值为0.297、Zeta电位为44.3 mV、包封率为39.5%。抗菌活性测定结果表明,CO@CNPs可有效地清除大肠杆菌O157:H7生物膜,经40%(w/v)及50%(w/v)浓度作用8小时后,杀菌率可分别达到99.981%和99.999%。(3)CO@CNPs电纺纤维膜的制备及抗菌性能研究。利用PEO为基底材料,通过静电纺丝成功制备出CO@CNPs抗菌纤维膜。SEM结果显示,纤维直径分布均匀,无断丝现象发生,结构稳定。通过平板菌落计数法、CLSM及SEM表征,证明CO@CNPs纤维膜能够有效地清除大肠杆菌O157:H7生物膜。(4)等离子体与CO@CNPs纤维膜协同应用于蔬菜表面。相比单一处理,协同作用下抗生物膜效果明显提高。黄瓜、青椒、胡萝卜及小番茄在经400 W等离子体处理2分钟,再用CO@CNPs纤维膜包裹4天后,杀菌率可分别达到99.9990%、99.9998%、99.9999%和99.9996%。色差实验及感官评价结果显示,储存4天后,协同处理并未影响蔬菜的色泽及风味。