新鮮農產品因其富含維生素、纖維和微量營養(yǎng)素而被認為是維持健康的重要食物來源（Tufail等人，2025年）。蘋果的消費量一直很高，2023年全球消費量約為8500萬噸，使其成為全球第四大消費水果（Mordor Intelligence，2024年）。隨著生活方式的變化和越來越多的人追求健康與便利，新鮮切割水果市場迅速擴張，對新鮮切割蘋果的需求也在增加（Ramos等人，2013年）。

新鮮切割水果經過清洗、去皮和切割等工序處理后，以切片或塊狀的形式直接食用（食品藥品安全部，MFDS，2021年）。然而，這些加工步驟會破壞水果的表層細胞，使細胞質暴露出來，從而導致果汁流失。因此，新鮮切割水果的水分活度更高，營養(yǎng)成分也更豐富，從而增加了微生物生長的可能性（Brackett等人，1994年；Yousuf等人，2020年）。此外，由于新鮮切割水果沒有經過熱處理或化學防腐處理，且通常無需進一步烹飪即可食用，它們極易受到微生物污染和質量下降的影響（Melo & Quintas，2023年）。

新鮮切割的蘋果可能成為大腸桿菌 O157:H7、沙門氏菌屬和單核細胞增生李斯特菌等病原體的傳播媒介（Yousuf等人，2020年），這些病原體是引起食源性疾病爆發(fā)的主要原因（Berger等人，2010年）。例如，2014-2015年美國發(fā)生的一次多州李斯特菌病爆發(fā)與焦糖蘋果有關，導致35人住院和7人死亡（Angelo等人，2017年；CDC，2015年）。自2012年以來，單核細胞增生李斯特菌污染導致美國多個州的新鮮切割蘋果被召回，某些年份甚至發(fā)生了全國范圍內的召回（Fan等人，2023年）。大腸桿菌 O157:H7與美國和加拿大的新鮮蘋果產品相關的疾病爆發(fā)也有記錄，導致86人患病和1人死亡（Cody等人，1999年；Mamadou等人，2011年）。2015年，一起由未巴氏殺菌的蘋果酒引起的沙門氏菌 Typhimurium食源性疾病爆發(fā)也影響了人類健康（CDC，1975年）。

大腸桿菌 O157:H7能夠在室溫和冷藏溫度下存活于蘋果組織中（Janisiewicz等人，1999年）；沙門氏菌屬和單核細胞增生李斯特菌也能在新鮮水果中存活并繁殖（Alegre等人，2010年）。根據美國疾病控制與預防中心（CDC）的食源性疾病分析，2021年導致食源性疾病爆發(fā)的主要病原體是產志賀毒素的大腸桿菌（STEC）、沙門氏菌屬和單核細胞增生李斯特菌，涉及的食品包括新鮮切割的甜瓜、包裝沙拉和其他新鮮農產品（CDC，2024年）。這些案例凸顯了與新鮮切割蘋果相關的食源性病原體帶來的潛在健康風險，強調了需要適當的干預技術。對于新鮮切割蘋果來說，干預技術應能有效消除病原體，同時保持產品的物理化學和營養(yǎng)價值，以滿足消費者的需求。已經探索了多種消毒技術，包括次氯酸鈉（NaOCl）、高壓水（HHP）、臭氧處理、輻照（伽馬射線或X射線）和可食用涂層，以確保新鮮切割農產品的微生物安全性。然而，這些方法存在固有的局限性，如化學殘留物的產生、可能對產品品質的損害、高昂的處理成本以及消費者接受度有限（Gil等人，2009年；Mendoza等人，2022年）。因此，需要一種新的方法來確保新鮮切割蘋果的微生物安全性。

紫外線（UV）照射被廣泛認為是一種適用于控制食品表面病原體的非熱處理技術（Manzocco等人，2011年）。紫外線根據波長分為UVA（315–400納米）、UVB（280–315納米）、UVC（280–200納米）和真空UV（VUV（200–100納米），其中UVC具有強大的殺菌效果（Kebbi等人，2020年；Zhang等人，2024年）。美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）已批準UVC用于食品滅菌（FDA，2000年）。然而，傳統(tǒng)UV燈存在汞泄漏風險、耐用性低、過熱問題和壽命短等缺點（Bowker等人，2011年）。為了解決這些問題，開發(fā)了UV-LED技術。UV-LED不含汞，可以針對特定波長（215–365納米）進行定制生產，并具有壽命長和能耗低等優(yōu)點（Mori等人，2007年）。UVC照射的殺菌效果主要歸因于DNA損傷，這會導致細胞死亡。當UVC光子被DNA中的嘧啶堿基吸收時，激發(fā)的嘧啶堿基會形成自由基或穩(wěn)定的光產物，如環(huán)丁烷–嘧啶二聚體（CPD）（Mitchell & Karentz，1993年）。這些CPD會破壞DNA復制，導致突變和細胞毒性（Lindahl & Wood，1999年；Cooper & Adams，2022年）。盡管CPD形成被認為是UV-LED照射的主要殺菌機制，但不同細菌種類之間CPD生成的定量比較分析仍然有限。

大多數關于UV-LED消毒的先前研究主要報告了總體微生物數量的減少，而沒有明確不同病原體之間的機制差異，也沒有在真實食品表面上驗證這些發(fā)現。特別是，275納米UV-LED照射的殺菌效果及其對新鮮切割蘋果上主要食源性病原體DNA損傷的影響尚未得到充分研究。此外，關于這種處理方式如何影響水果的物理化學性質（包括顏色、抗壞血酸和總酚含量）的信息也很有限。

因此，我們的目標是闡明275納米UV-LED照射下細菌敏感性與DNA損傷（通過CPD形成來表示）之間的機制關系，并評估處理后新鮮切割蘋果的微生物滅活效果和質量特性。