第八章杀菌剂 食品加工设备经过使用以后,通常会残留一些污垢,这些污垢沉积物中含有丰富的营养成 份,成为微生物生长繁殖的培养基。只有通过彻底清除污垢并利用杀菌剂破坏微生物,才能获 得卫生的环境。如果存在污物,它们能保护微生物,使之不与化学杀菌剂接触。污物沉积物常 常通过稀释效应和污物中有机物与杀菌剂之间的反应而降低杀菌效果 第一节杀菌方法 、热杀菌 热杀菌所需高能耗,相对效率较低。其杀菌效果取决于湿度、温度和一定温度下的作用时 间。如果被处理物的加热时间足够长,而且使得热量能渗透到所有部位的话,那么在适当温度 下,就能破坏微生物。为了确保有效杀菌,应该在适当位置安装一支温度计以随时测定温度。 热杀菌的两种主要能源是蒸汽和热水 (一)蒸汽 蒸汽杀菌能耗非常高,费用大,而且效果不够理想。操作工人经常将水汽误认为蒸汽,因 此,待清洁部位的温度经常达不到灭菌所需要的温度。如果待处理表面被高度污染,在有机残 留物上就会形成一层凝胶,从而阻止热量穿透进去杀死微生物。 实践证明,蒸汽不能对输送机进行连续性杀菌。事实上,这项操作中产生的冷凝水和其它 蒸汽的应用己经使杀菌过程复杂化了。 (二)热水 将某些小型工具(如刀、小组件、食品器皿、小容器等)浸入到80℃或更高温度的热水中 是另一种热杀菌方法。一般认为,微生物细胞中的某些蛋白质分子的变性导致了微生物的失 活。直接将热水倒入容器中不是一个可行的杀菌方法,因为要使温度始终保持在能足以杀来细 菌的温度是比较困难的。用热水杀灭食品接触表面的微生物是一个有效且简便的方法,但是, 在沸腾水温下,芽孢可以存活Ih以上。热水杀菌常用于盘式热交换器和食品器皿的杀菌过程 热水的温度决定了杀菌所需的时间。根据各类工厂采用的时间温度关系可知,85℃时杀菌 时间需要15分钟,而80℃时则需要20分钟,也就是说,杀菌温度越高,所需的时间就越短 水的体积及其流动速率也同样影响组分达到所需温度的时间。如果水速很难超过60mg/L,那么 硬水中某些组分就会沉积在被杀菌的表面,影响杀菌效果。热水杀菌方法简便,但缺点是难以 使水维持杀菌高温。具体操作时既可以将热水泵入设备中,也可以把设备浸入热水中,该方法 的缺点是难以维持杀菌所需的高温。 二、辐射杀菌 波长大约在250nm的放射线如紫外线、高能阴极射线或γ一射线可以破坏微生物组织。例 如,在医院或家庭中,利用低压汞蒸汽灯发射紫外线来杀灭微生物。在欧洲,紫外线设备已广
132 第八章 杀菌剂 食品加工设备经过使用以后 通常会残留一些污垢 这些污垢沉积物中含有丰富的营养成 份 成为微生物生长繁殖的培养基 只有通过彻底清除污垢并利用杀菌剂破坏微生物 才能获 得卫生的环境 如果存在污物 它们能保护微生物 使之不与化学杀菌剂接触 污物沉积物常 常通过稀释效应和污物中有机物与杀菌剂之间的反应而降低杀菌效果 第一节 杀菌方法 一 热杀菌 热杀菌所需高能耗 相对效率较低 其杀菌效果取决于湿度 温度和一定温度下的作用时 间 如果被处理物的加热时间足够长 而且使得热量能渗透到所有部位的话 那么在适当温度 下 就能破坏微生物 为了确保有效杀菌 应该在适当位置安装一支温度计以随时测定温度 热杀菌的两种主要能源是蒸汽和热水 一 蒸汽 蒸汽杀菌能耗非常高 费用大 而且效果不够理想 操作工人经常将水汽误认为蒸汽 因 此 待清洁部位的温度经常达不到灭菌所需要的温度 如果待处理表面被高度污染 在有机残 留物上就会形成一层凝胶 从而阻止热量穿透进去杀死微生物 实践证明 蒸汽不能对输送机进行连续性杀菌 事实上 这项操作中产生的冷凝水和其它 蒸汽的应用已经使杀菌过程复杂化了 二 热水 将某些小型工具 如刀 小组件 食品器皿 小容器等 浸入到 80 或更高温度的热水中 是另一种热杀菌方法 一般认为 微生物细胞中的某些蛋白质分子的变性导致了微生物的失 活 直接将热水倒入容器中不是一个可行的杀菌方法 因为要使温度始终保持在能足以杀来细 菌的温度是比较困难的 用热水杀灭食品接触表面的微生物是一个有效且简便的方法 但是 在沸腾水温下 芽孢可以存活 1h 以上 热水杀菌常用于盘式热交换器和食品器皿的杀菌过程 中 热水的温度决定了杀菌所需的时间 根据各类工厂采用的时间-温度关系可知 85 时杀菌 时间需要 15 分钟 而 80 时则需要 20 分钟 也就是说 杀菌温度越高 所需的时间就越短 水的体积及其流动速率也同样影响组分达到所需温度的时间 如果水速很难超过 60mg/L 那么 硬水中某些组分就会沉积在被杀菌的表面 影响杀菌效果 热水杀菌方法简便 但缺点是难以 使水维持杀菌高温 具体操作时既可以将热水泵入设备中 也可以把设备浸入热水中 该方法 的缺点是难以维持杀菌所需的高温 二 辐射杀菌 波长大约在 250nm 的放射线如紫外线 高能阴极射线或 射线可以破坏微生物组织 例 如 在医院或家庭中 利用低压汞蒸汽灯发射紫外线来杀灭微生物 在欧洲 紫外线设备已广
泛用于食品加工和饮料用水的杀菌。美国同样也安装了紫外线消毒设备。但是这种杀菌方法仅 仅局限于水果、蔬菜和香料中,由于总灭菌效率的限制,这种方法在食品工厂以及食品服务设 施方面还不是非常有用的。紫外线的有效杀菌范围太小,限制了它在食品操作中的应用。细菌 的耐受力决定了杀菌时间。射线必须被灰尘、润滑脂的薄膜、透明或浑浊的溶液吸收后,才能 真正地攻击到微生物组织。对于昆虫,无论其处于哪个生命周期阶段,射线都可以控制其繁 殖 化学杀菌 化学杀菌剂广泛应用于食品加工和食品经营中,具体应用条件决定其化学组分和活性的变 化。通常杀菌剂的浓度越高,杀菌速率越快,杀菌效率也越髙。但是必须了解并掌握各种杀菌 剂的特征,以便在实际应用中能选出最合适的杀菌剂。由于化学杀菌剂缺乏穿透能力,存在于 裂缝、裂隙、套以及污物中的微生物就不能被完全破坏。杀菌剂和清洁剂结合使用可以提高杀 菌的效率,混合清洁溶液使用的温度应低于55℃,应该使用适当的照明工具使污物淸晰可见。 杀菌剂(特别是化学杀菌剂)的效果受下述物理化学因素的影响 杀菌时间:研究显示,微生物的死亡率遵循一个对数规律,如果在单位时间内有90%的 微生物被杀死,那么在第二个单位杀菌时间后,样品中只剩下起始菌落总数的1%。微生物数量 也影响杀菌剂的杀菌效果,因为不同的种龄、芽孢的形成以及其它生理因素决定了所需要的有 效杀菌时间。 2.温度:由于化学试剂的应用,微生物的生长速率和死亡速率都随着温度的上升而提高 但高温会导致表面强度降低、pH升高、粘度降低而有助于杀菌。一般说来,高温使杀菌速度大 大超过了细菌生长的速度,因此提高温度的最终效果就是提高了微生物的死亡率 3.浓度:提高杀菌剂的浓度将提高微生物的破坏率。 4.pH:在某个pH范围内,培养基中较小的pH变化将引起不同种类抗菌剂活度的显著变 化。当pH升高时,含氯和碘的杀菌剂的效率将降低 5.设备清洁度:次氯酸盐,其它含氯和碘的化合物以及其它杀菌剂能与设备上或其它表面 上没有被清洗掉的污垢中的有机物质发生反应,因此,表面清洗不彻底将会降低杀菌剂的杀菌 效率 6,水硬度:季胺化合物和钙盐、镁盐不相溶,所以不能和钙含量超过200ppm的水一起使 用,或在没有螯合剂存在的情况下使用,因为水的硬度越高,这些杀菌剂的效果越低。 7,细菌吸附: Le chevallier等(1988)曾报道,某些细菌在固体表面的吸附作用增加了其对 氯化物的抵抗力。其它一些因素,如营养物限制也具有同样效果,而且随着吸附作用的增强可 提高其对氯化物的抵抗力 四、理想杀菌剂的特性 理想的杀菌剂应具备以下特性 1.一致、广谱、快速杀灭营养菌、酵母和霉菌
133 泛用于食品加工和饮料用水的杀菌 美国同样也安装了紫外线消毒设备 但是这种杀菌方法仅 仅局限于水果 蔬菜和香料中 由于总灭菌效率的限制 这种方法在食品工厂以及食品服务设 施方面还不是非常有用的 紫外线的有效杀菌范围太小 限制了它在食品操作中的应用 细菌 的耐受力决定了杀菌时间 射线必须被灰尘 润滑脂的薄膜 透明或浑浊的溶液吸收后 才能 真正地攻击到微生物组织 对于昆虫 无论其处于哪个生命周期阶段 射线都可以控制其繁 殖 三 化学杀菌 化学杀菌剂广泛应用于食品加工和食品经营中 具体应用条件决定其化学组分和活性的变 化 通常杀菌剂的浓度越高 杀菌速率越快 杀菌效率也越高 但是必须了解并掌握各种杀菌 剂的特征 以便在实际应用中能选出最合适的杀菌剂 由于化学杀菌剂缺乏穿透能力 存在于 裂缝 裂隙 套以及污物中的微生物就不能被完全破坏 杀菌剂和清洁剂结合使用可以提高杀 菌的效率 混合清洁溶液使用的温度应低于 55 应该使用适当的照明工具使污物清晰可见 杀菌剂 特别是化学杀菌剂 的效果受下述物理化学因素的影响 1 杀菌时间 研究显示 微生物的死亡率遵循一个对数规律 如果在单位时间内有 90%的 微生物被杀死 那么在第二个单位杀菌时间后 样品中只剩下起始菌落总数的 1% 微生物数量 也影响杀菌剂的杀菌效果 因为不同的种龄 芽孢的形成以及其它生理因素决定了所需要的有 效杀菌时间 2 温度 由于化学试剂的应用 微生物的生长速率和死亡速率都随着温度的上升而提高 但高温会导致表面强度降低 pH 升高 粘度降低而有助于杀菌 一般说来 高温使杀菌速度大 大超过了细菌生长的速度 因此提高温度的最终效果就是提高了微生物的死亡率 3 浓度 提高杀菌剂的浓度将提高微生物的破坏率 4 pH 在某个 pH 范围内 培养基中较小的 pH 变化将引起不同种类抗菌剂活度的显著变 化 当 pH 升高时 含氯和碘的杀菌剂的效率将降低 5 设备清洁度 次氯酸盐 其它含氯和碘的化合物以及其它杀菌剂能与设备上或其它表面 上没有被清洗掉的污垢中的有机物质发生反应 因此 表面清洗不彻底将会降低杀菌剂的杀菌 效率 6 水硬度 季胺化合物和钙盐 镁盐不相溶 所以不能和钙含量超过 200ppm 的水一起使 用 或在没有螯合剂存在的情况下使用 因为水的硬度越高 这些杀菌剂的效果越低 7 细菌吸附 Le Chevallier 等(1988)曾报道 某些细菌在固体表面的吸附作用增加了其对 氯化物的抵抗力 其它一些因素 如营养物限制也具有同样效果 而且随着吸附作用的增强可 提高其对氯化物的抵抗力 四 理想杀菌剂的特性 理想的杀菌剂应具备以下特性 1. 一致 广谱 快速杀灭营养菌 酵母和霉菌
2.对环境具有抵抗力(存在有机物、清洁剂和肥皂残留物以及水的硬度和pH发生变化时 仍然有效) 易清洗 4.无毒、无刺激性 5.能以任意比例与水混溶 6.气味可以接受或无味 7.在浓或稀溶液中均稳定。 易使用 9.易获取。 10.廉价。 11.在使用的溶液中易于检测 标准化学杀菌剂不可能适用于所有的杀菌条件。杀菌剂的化学选择性应该通过 Chambers检 测(亦可参考杀菌剂效能检验):杀菌剂应该能在20℃、30秒内杀死75×107-125×107大肠 杆菌和金黄色葡萄球菌中的999化合物的pH值将影响杀菌剂的效率。化学杀菌剂通常根 据杀死微生物所需剂量进行划分。 五、氯化物 液态氯、次氯酸盐、无机氯胺、有机氯胺、二氧化氯都可作为杀菌剂,但它们的抗菌活性 有所不同。将氯气慢慢通入水中可形成具有抗菌作用的次氯酸盐(HOCl)。液态氯是次氯酸钠 溶液(NaOC),作为杀菌剂次氯酸的效力是等浓度次氯酸盐离子的80倍。但是氯作为抗菌剂 的活性还没有得到充分的确定。次氯酸是氯化物中活力最强的,它通过对在碳水化合物代谢中 起重要作用的酶分子中的巯氢基团进行氯氧化作用,以抑制葡萄糖氧化反应的发生,从而杀死 微生物细胞。因为醛缩酶在新陈代谢中的重要性质,所以认为它是主要的被作用部位。 氯作用的其它方式可能是:(1)破坏蛋白质复合物;(2)氨基酸氧化脱羧形成亚硝酸和醛 (3)与核酸、嘌呤、嘧啶反应;(4)破坏关键酶造成不平衡新陈代谢;(5)诱导DNA损伤,造 成DNA-转变的丧失;(6)抑制氧的吸收和氧化磷酸化,并且使某些大分子泄露;(7)胞嘧啶的 毒性N-氯代衍生物的形成;(8造成染色体畸变。 营养细胞吸收的是自由氯而不是结合氯,因此,细胞原生质中氯胺的形成不会引起内部的 破坏,在有氯存在下使用P显示出在微生物细胞膜中出现了破坏性的永久变化。 Camper和 McFetters(979)的研究证明了氯攻击细胞膜的功能性,特别是胞外营养物的运输,同时,标记过 的碳水化合物和氨基酸不能被经氯处理过的细胞吸收。 Benard等(1965曾采用C-标记氨基 酸,揭示了二氧化氯破坏大肠杆菌中的蛋白质合成物,但他并没有指出破坏程度。 氯的释放成分能刺激芽孢发芽,然后使萌芽的芽孢失活。 Kulikoosky等(1975)研究认为, 氯通过改变芽孢的外层覆盖物并释放出其中的Ca2+、吡啶二羧酸(DPA)、RNA和DNA来改 变芽孢的渗透性。颗粒状的氯杀菌剂是基于含有吸附在有机载体上可释放出离子的盐。氯化异 腈是一种高稳定性,快速溶解的氯载体,它可以释放出两个氯离子中的任一个,并在水溶液中
134 2. 对环境具有抵抗力 存在有机物 清洁剂和肥皂残留物以及水的硬度和 pH 发生变化时 仍然有效 3. 易清洗 4. 无毒 无刺激性 5. 能以任意比例与水混溶 6. 气味可以接受或无味 7. 在浓或稀溶液中均稳定 8. 易使用 9. 易获取 10. 廉价 11. 在使用的溶液中易于检测 标准化学杀菌剂不可能适用于所有的杀菌条件 杀菌剂的化学选择性应该通过 Chambers 检 测 亦可参考杀菌剂效能检验 杀菌剂应该能在 20 30 秒内杀死 7.5 107 ~12.5 107 大肠 杆菌和金黄色葡萄球菌中的 99.999% 化合物的 pH 值将影响杀菌剂的效率 化学杀菌剂通常根 据杀死微生物所需剂量进行划分 五 氯化物 液态氯 次氯酸盐 无机氯胺 有机氯胺 二氧化氯都可作为杀菌剂 但它们的抗菌活性 有所不同 将氯气慢慢通入水中可形成具有抗菌作用的次氯酸盐 HOCl 液态氯是次氯酸钠 溶液 NaOCl 作为杀菌剂次氯酸的效力是等浓度次氯酸盐离子的 80 倍 但是氯作为抗菌剂 的活性还没有得到充分的确定 次氯酸是氯化物中活力最强的 它通过对在碳水化合物代谢中 起重要作用的酶分子中的巯氢基团进行氯氧化作用 以抑制葡萄糖氧化反应的发生 从而杀死 微生物细胞 因为醛缩酶在新陈代谢中的重要性质 所以认为它是主要的被作用部位 氯作用的其它方式可能是 1)破坏蛋白质复合物 2)氨基酸氧化脱羧形成亚硝酸和醛 3)与核酸 嘌呤 嘧啶反应 4)破坏关键酶造成不平衡新陈代谢 5)诱导 DNA 损伤 造 成 DNA-转变的丧失 6)抑制氧的吸收和氧化磷酸化 并且使某些大分子泄露 7)胞嘧啶的 毒性 N-氯代衍生物的形成 8)造成染色体畸变 营养细胞吸收的是自由氯而不是结合氯 因此 细胞原生质中氯胺的形成不会引起内部的 破坏 在有氯存在下使用 32P 显示出在微生物细胞膜中出现了破坏性的永久变化 Camper 和 McFetters(1979)的研究证明了氯攻击细胞膜的功能性 特别是胞外营养物的运输 同时 标记过 的碳水化合物和氨基酸不能被经氯处理过的细胞吸收 Benarde 等(1965)曾采用 14C-标记氨基 酸 揭示了二氧化氯破坏大肠杆菌中的蛋白质合成物 但他并没有指出破坏程度 氯的释放成分能刺激芽孢发芽 然后使萌芽的芽孢失活 Kulikoosky 等(1975)研究认为 氯通过改变芽孢的外层覆盖物并释放出其中的 Ca2+ 吡啶二羧酸 DPA RNA 和 DNA 来改 变芽孢的渗透性 颗粒状的氯杀菌剂是基于含有吸附在有机载体上可释放出离子的盐 氯化异 腈是一种高稳定性 快速溶解的氯载体 它可以释放出两个氯离子中的任一个 并在水溶液中
形成 NaoCl。对这类产品,通过调节与固体氯载体混合的缓冲液的最适pH值来控制抗菌活性 腐蚀特征以及杀菌剂溶液的稳定性 氯的化学性质是当液态氯和次氯酸盐与水混合时,便水解形成次氯酸。次氯酸溶解于水 中,形成氢离子(H)和次氯酸根离子(OCI)。如果将钠离子与次氯酸盐混合则生成次氯酸 钠,方程式如下 Cl2+H2O→HOCH+H+Cl Naocl+H2O→NaOH+HOCI HOCl→HOC 当氯杀菌剂主要以次氯酸形式存在时,它们在低pH下具有较高的杀菌效率。pH升高,次 氯酸根离子仍然是主要存在形式,但不能作为有效杀菌剂。另一种氯化合物,二氧化氯在水溶 液中不能水解,因此,其活性状态是完整的分子形式。 氯是一种有效的杀菌剂,能够作用于机械抛光的不锈钢、未磨光的电抛光不锈钢以及聚碳 酸酯表面,使单菌落数减少到1.0 Dlogcfu/cm2,这种杀菌剂对菌落数超过10 llogcfuicm2的电抛 光不锈钢以及矿物树脂表面的杀菌效果不佳( Frank and chmielewski,1997)。 次氯酸盐:活力最大、也是使用最广泛的氯化合物。次氯酸钙和次氯酸钠是两种重要的次 氯酸盐化合物,这些杀菌剂能有效地使悬浮于水中的微生物细胞失活,但需要大约1.5~100秒的 接触时间。对大多数微生物而言,少量游离态的活性细胞可在10秒内杀死90%。细菌芽孢对次 氯酸盐的抵抗力要比营养细胞强,减少90%细胞所需的时间约为7秒到20多分钟 ( Odlang,1981)。使细菌芽孢失活所需的FAC浓度约比杀死营养细胞所需的FAC浓度高 10-1000倍(100pm,与06~13ppm相比较)。梭状芽孢对氯的抵抗能力小于芽孢杆菌的芽 孢。这些数字表明,在杀菌过程中由于次氯酸浓度低、接触时间短,因此限制了其对细菌芽孢 的作用。虽然对许多待清洗表面来说,有效浓度是200pm,但对多孔区域建议使用8opm 现举例说明如何在200L罐中配制20oppm氯溶液。假设氯中含8.5%的 NacLo 8.5% Naocl=85,000pm(0.085×1,00000 lL=1,000mL 200L=200000mL 200 20000mL85,00ppmn 85.000X=40.000.000mL X=470mL8.5%的 Naocl 次氯酸钙、次氯酸钠以及一系列氯化磷酸三钠都可作为清洗后的杀菌剂使用,次氯酸盐也 可以加到清洁剂溶液中,以形成清洁-杀菌混合溶剂。清洁剂可以配合有机氯-释放剂,例如二氯 异腈钠和二氯二乙内酰脲 分子次氯酸的浓度随pH的升高而降低,在pH4左右浓度最高;当pH高于5时,次氯酸根 离子(OCr)增加;当pH<4时,氯气增多。由于pH超过6.5时存在大量次氯酸,杀菌操作通 常在pH65~70范围内
135 形成 NaOCl 对这类产品 通过调节与固体氯载体混合的缓冲液的最适 pH 值来控制抗菌活性 腐蚀特征以及杀菌剂溶液的稳定性 氯的化学性质是当液态氯和次氯酸盐与水混合时 便水解形成次氯酸 次氯酸溶解于水 中 形成氢离子 H+ 和次氯酸根离子 OCl- 如果将钠离子与次氯酸盐混合则生成次氯酸 钠 方程式如下 Cl2+H2O HOCl+H+ +ClNaOCl+ H2O NaOH+HOCl HOCl H+ OCl- 当氯杀菌剂主要以次氯酸形式存在时 它们在低 pH 下具有较高的杀菌效率 pH 升高 次 氯酸根离子仍然是主要存在形式 但不能作为有效杀菌剂 另一种氯化合物 二氧化氯在水溶 液中不能水解 因此 其活性状态是完整的分子形式 氯是一种有效的杀菌剂 能够作用于机械抛光的不锈钢 未磨光的电抛光不锈钢以及聚碳 酸酯表面 使单菌落数减少到 1.0logCFU/cm2 这种杀菌剂对菌落数超过 1.0logCFU/cm2 的电抛 光不锈钢以及矿物树脂表面的杀菌效果不佳 Frank and Chmielewski 1997 次氯酸盐 活力最大 也是使用最广泛的氯化合物 次氯酸钙和次氯酸钠是两种重要的次 氯酸盐化合物 这些杀菌剂能有效地使悬浮于水中的微生物细胞失活 但需要大约 1.5~100 秒的 接触时间 对大多数微生物而言 少量游离态的活性细胞可在 10 秒内杀死 90% 细菌芽孢对次 氯酸盐的抵抗力要比营养细胞强 减少 90%细胞所需的时间约为 7 秒到 20 多分钟 Odlang,1981 使细菌芽孢失活所需的 FAC 浓度约比杀死营养细胞所需的 FAC 浓度高 10~1000 倍 1000ppm 与 0.6~13ppm 相比较 梭状芽孢对氯的抵抗能力小于芽孢杆菌的芽 孢 这些数字表明 在杀菌过程中由于次氯酸浓度低 接触时间短 因此限制了其对细菌芽孢 的作用 虽然对许多待清洗表面来说 有效浓度是 200ppm 但对多孔区域建议使用 800ppm 现举例说明如何在 200L 罐中配制 200ppm 氯溶液 假设氯中含 8.5%的 NaOCl 8.5%NaOCl=85,000ppm(0.085 1,000,000) 1L =1,000mL 200L=200,000mL 85,000X=40,000,000mL X=470mL8.5%的 NaOCl 次氯酸钙 次氯酸钠以及一系列氯化磷酸三钠都可作为清洗后的杀菌剂使用 次氯酸盐也 可以加到清洁剂溶液中 以形成清洁-杀菌混合溶剂 清洁剂可以配合有机氯-释放剂 例如二氯 异腈钠和二氯二乙内酰脲 分子次氯酸的浓度随 pH 的升高而降低 在 pH4 左右浓度最高 当 pH 高于 5 时 次氯酸根 离子 OCl- 增加 当 pH<4 时 氯气增多 由于 pH 超过 6.5 时存在大量次氯酸 杀菌操作通 常在 pH6.5 7.0 范围内 85,00ppm 200ppm 200,000mL X =
以氯为基础的杀菌剂的反应时间取决于温度,若温度高于52℃时,每提高10℃反应速度增 加一倍;虽然次氯酸相对稳定,但是,如果温度高于50℃以上,氯气的溶解性将迅速降低。 Park等(1991)评价了控制缓冲次氯酸钠对细菌污染的效率,他们发现这种杀菌溶液对减少 肠炎沙门氏菌很有效。研究表明,当食品浸泡于杀菌液中时,食品中蛋白质功能性、脂肪氧化 性以及淀粉的降解没有产生负面效果。 活性氯溶液是非常有效的杀菌剂,特别是自由氯以及处于弱酸性溶液中时。这些化合物通 过使蛋白质变性和酶失活起作用。氯杀菌剂对格兰氏阳性菌和格兰氏阴性菌有效,而且在一定 条件下对病毒和芽孢也有效。但是,如果存在残余有机物,次氯酸盐中的有效氯和其它氯释放 剂将与之反应,并且被钝化。在这种情况下,如果采用足够的氯溶液,同时其浓度也达到一定 要求的话,那么其杀菌效率也能达到要求。应该使用新配的溶液,在贮藏过程中溶液的强度和 活性都会有所降低。利用检测试剂盒可以很容易地测量出活性氯的浓度从而确保其达到所需要 的浓度 无机氯胺是通过氯和胺型氮反应而生成的化合物,有机氯胺则是通过次氯酸和胺、亚胺以 及酰亚胺反应生成的化合物。细菌芽孢和营养细胞对胺的抵抗力大于其对次氯酸的抵抗力。氯 胺T释放氯的速度慢,因此,与次氯酸比较,其致死效果也慢。其它的胺化合物在钝化微生物 时的效率与次氯酸盐相等甚至更高。二氯异腈钠杀死大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和其它细菌的 活力要高于次氯酸钠 目前,对二氧化氯杀菌效果的了解还不及其它氯化合物。但是,这方面的研究工作正逐步 深入,这种化合物的新化学式表明它能被输送到使用区域(而不是需要现配现用),因此,其 在食品工业上的应用日益广泛。据了解,二氧化氯的氧化能力是氯的2.5倍。这种化合物在 pH65时不如氯有效,但在pH85时ClO2效果最佳。这种特性表明CIO2很少受碱性条件和有机 物存在影响,因此在污水处理方面,二氧化氯是一种有效的杀菌剂 下述反应方程式说明了二氧化氯的形成过程 5NaClO +4HCI-4C10+5NaCl+2H,O Natch+HCl→ NaCl+hoCI HOCI+2NaC1O,C10,+2NaCI+H,O Meinhold(1991)报道,利用产生的泡沫可将ClO2用于清洗和杀菌过程中,将氯盐和氯或次 氯酸盐和酸混合,然后添加亚氯酸盐可得到CIO2泡沫。一个生物降解泡沫含有1~5pm的 CIO2,它所需要的接触时间比季胺或次氯酸盐少。二氧化氯的抗菌范围比较广,包括细菌、病 毒以及芽孢形成体。作为一种化学氧化剂,其残余活性能显著抑制微生物的二次污染。一般说 来,在较宽的pH范围内,它通常都具有活性。因此,特别适用于食品加工设备的清洗和消毒 而且这种化合物比其它氯化物杀菌剂的腐蚀性小。因为它所需使用的浓度较低,产生不愉快气 体的氯化有机物的量也较低。 美国食品和药物管理局(FDA)现已同意将稳定的二氧化氯用于食品加工设备的杀菌。通 常将浓度为5%的稳定二氧化氯(pH8.5~9)称为 Anthium dioxcide。游离二氧化氯是溶液中的 潜在杀菌剂,尽管 Anthium dioxcideε确实具有抗菌性能,但不及游离二氧化氯有效。稳定二氧化
136 以氯为基础的杀菌剂的反应时间取决于温度 若温度高于 52 时 每提高 10 反应速度增 加一倍 虽然次氯酸相对稳定 但是 如果温度高于 50 以上 氯气的溶解性将迅速降低 Park 等(1991)评价了控制缓冲次氯酸钠对细菌污染的效率 他们发现这种杀菌溶液对减少 肠炎沙门氏菌很有效 研究表明 当食品浸泡于杀菌液中时 食品中蛋白质功能性 脂肪氧化 性以及淀粉的降解没有产生负面效果 活性氯溶液是非常有效的杀菌剂 特别是自由氯以及处于弱酸性溶液中时 这些化合物通 过使蛋白质变性和酶失活起作用 氯杀菌剂对格兰氏阳性菌和格兰氏阴性菌有效 而且在一定 条件下对病毒和芽孢也有效 但是 如果存在残余有机物 次氯酸盐中的有效氯和其它氯释放 剂将与之反应 并且被钝化 在这种情况下 如果采用足够的氯溶液 同时其浓度也达到一定 要求的话 那么其杀菌效率也能达到要求 应该使用新配的溶液 在贮藏过程中溶液的强度和 活性都会有所降低 利用检测试剂盒可以很容易地测量出活性氯的浓度从而确保其达到所需要 的浓度 无机氯胺是通过氯和胺型氮反应而生成的化合物 有机氯胺则是通过次氯酸和胺 亚胺以 及酰亚胺反应生成的化合物 细菌芽孢和营养细胞对胺的抵抗力大于其对次氯酸的抵抗力 氯 胺 T 释放氯的速度慢 因此 与次氯酸比较 其致死效果也慢 其它的胺化合物在钝化微生物 时的效率与次氯酸盐相等甚至更高 二氯异腈钠杀死大肠杆菌 金黄色葡萄球菌和其它细菌的 活力要高于次氯酸钠 目前 对二氧化氯杀菌效果的了解还不及其它氯化合物 但是 这方面的研究工作正逐步 深入 这种化合物的新化学式表明它能被输送到使用区域 而不是需要现配现用 因此 其 在食品工业上的应用日益广泛 据了解 二氧化氯的氧化能力是氯的 2.5 倍 这种化合物在 pH6.5 时不如氯有效 但在 pH8.5 时 ClO2 效果最佳 这种特性表明 ClO2 很少受碱性条件和有机 物存在影响 因此在污水处理方面 二氧化氯是一种有效的杀菌剂 下述反应方程式说明了二氧化氯的形成过程 5NaClO2+4HCl 4ClO2+5NaCl+2H2O NaOCl+HCl NaCl+HOCl HOCl+2NaClO2 ClO2+2NaCl+H2O Meinhold(1991)报道 利用产生的泡沫可将 ClO2 用于清洗和杀菌过程中 将氯盐和氯或次 氯酸盐和酸混合 然后添加亚氯酸盐可得到 ClO2 泡沫 一个生物降解泡沫含有 1 5ppm 的 ClO2 它所需要的接触时间比季胺或次氯酸盐少 二氧化氯的抗菌范围比较广 包括细菌 病 毒以及芽孢形成体 作为一种化学氧化剂 其残余活性能显著抑制微生物的二次污染 一般说 来 在较宽的 pH 范围内 它通常都具有活性 因此 特别适用于食品加工设备的清洗和消毒 而且这种化合物比其它氯化物杀菌剂的腐蚀性小 因为它所需使用的浓度较低 产生不愉快气 体的氯化有机物的量也较低 美国食品和药物管理局 FDA 现已同意将稳定的二氧化氯用于食品加工设备的杀菌 通 常将浓度为 5%的稳定二氧化氯 pH8.5 9 称为 Anthium dioxcide 游离二氧化氯是溶液中的 潜在杀菌剂 尽管 Anthium dioxcide 确实具有抗菌性能 但不及游离二氧化氯有效 稳定二氧化