食品加工設(shè)備消毒清洗劑的研究與制備

郭俊華

（山東樂陵潔能集團(tuán)有限公司，樂陵，253600）

食品加工設(shè)備消毒清洗劑的研究與制備

郭俊華

（山東樂陵潔能集團(tuán)有限公司，樂陵，253600）

隨著生活水平的要求越來越高，所吃的食品種類也越來越多，人們對(duì)食品的衛(wèi)生安全也更加關(guān)注，所以，只有食用消毒產(chǎn)品做得好，才能夠在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中脫穎而出。本文研制的食品加工設(shè)備專用消毒清洗劑，是利用消毒劑的質(zhì)量特性在堿性條件下穩(wěn)定，在酸性條件下殺菌效果良好的特點(diǎn)，利用新型泡騰技術(shù)工藝將消毒劑和酸性活化劑分別加工，經(jīng)總混壓片制備的固體速溶性消毒劑，是集消毒、清洗二者合一的產(chǎn)品，穩(wěn)定性好、無刺激性氣味，對(duì)人體健康安全無副作用，使用非常方便，樣品在54℃下儲(chǔ)存14天，有效成分降解率達(dá)到3.83%，通過測(cè)試，固體泡騰消毒劑片的穩(wěn)定性良好，殺菌效果符合國(guó)家衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》[5]規(guī)定要求。

食品；二氧化氯；殺菌消毒；表面活性劑；制備

含氯消毒劑是人類最早使用的化學(xué)消毒劑種類之一，具備殺菌廣譜，合成工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉,毒性較低等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)含氯消毒劑種類多、劑型多、品牌多，但消毒效果參差不齊，如利用次氯酸鈉生產(chǎn)的84消毒液，刺激性氣味大、腐蝕性強(qiáng)，產(chǎn)品穩(wěn)定性差、有化學(xué)殘留等。食品及食品加工設(shè)備消毒選擇那種消毒劑好呢？世界衛(wèi)生組織推薦使用二氧化氯消毒劑，它是A1級(jí)消毒劑，是國(guó)際上公認(rèn)的含氯消毒劑中唯一的高效消毒滅菌劑，它可以殺滅一切微生物，包括細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌芽孢、真菌、分枝桿菌和病毒等。并且這些細(xì)菌不會(huì)產(chǎn)生抗藥性，對(duì)微生物細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附穿透能力，可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，還可以快速地抑制微生物蛋白質(zhì)的合成，是成功風(fēng)靡歐、美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的新一代消毒殺菌劑，具有高效、廣譜、穩(wěn)定、快速，對(duì)人體和環(huán)境無害等優(yōu)點(diǎn)，所以選用二氧化氯為本試驗(yàn)方法的專用消毒劑。

1. 主要試驗(yàn)設(shè)備及試劑原料

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

SL系列高效濕法制粒機(jī)，張家港市開創(chuàng)機(jī)械制造有限公司；HX101A-3E型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海正慧工貿(mào)有限公司 ；BJ-2型崩解時(shí)限測(cè)試儀，天津市國(guó)銘醫(yī)藥設(shè)備有限公司；AE240型電子天平，梅特勒儀器上海有限公司；PH-3C型酸度計(jì)，上海宇隆儀器有限公司；TDP-2單沖壓片機(jī)，中南制藥機(jī)械廠；V型高效混合機(jī)，張家港市開創(chuàng)機(jī)械制造有限公司；ZSJB系列萬能粉碎機(jī)，張家港市開創(chuàng)機(jī)械制造有限公司。

1.2 試劑原料

聚乙烯基吡咯烷酮，上海厚誠(chéng)精細(xì)化工有限公司； 固體二氧化氯 ，北京華龍星宇科技發(fā)展有限公司；無硅酮水基消泡劑，蘇州百斯盾化工有限公司；無水硫酸鈉 ，四川省川眉芒硝有限責(zé)任公司；碳酸氫鈉 ，北京凌云建材化工有限公司；酒石酸 ，鄭州成果食品化工有限公司；葡萄糖酸鈉，上海田源生物技術(shù)有限公司；茶皂素，浙江東方茶葉科技有限公司。脂肪酸甲酯磺酸鹽，馬來西亞吉隆坡甲洞集團(tuán)（簡(jiǎn)稱“KLK”）子公司甲洞油脂化工（上海）有限公司。

2. 試驗(yàn)

以茶皂素、萄萄糖酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸鹽、聚乙烯基吡咯烷酮、無水硫酸鈉為主要原料，二氧化氯作為本試驗(yàn)配方用消毒劑，用酒石酸、碳酸氫鈉作崩解劑，主要原料用量與基本配方見表1。

2.1 工藝選用及制備

2.1.1 制備原理

根據(jù)試驗(yàn)和多方面資料證實(shí)二氧化氯在堿性情況下（pH11左右）質(zhì)量比較穩(wěn)定,但是消毒滅菌效果不如在酸性情況下（pH3~5之間）活性高，效果好, 二氧化氯殺菌效果受pH的影響較大。根據(jù)上述情況決定選用泡騰技術(shù)工藝試驗(yàn)制備，采用酸和堿作消毒清洗劑的崩解劑，先將原料混合制備軟材，再制成顆粒，經(jīng)烘干、整粒、后混等工藝制成片狀或塊狀樣品，入水后其中的酸與堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w而使片狀消毒劑快速分散、溶解、釋放。樣品制成片狀或塊狀，每片重量25g左右，每片含有2.5%的二氧化氯殺菌劑，劑型相同于市場(chǎng)銷售的其他品牌，便于使用。

表1 主要原料及規(guī)格基本用量

2.1.2 制備工藝

將茶皂素、脂肪酸甲酯磺酸鹽、碳酸氫鈉、無水硫酸鈉、葡萄糖酸鈉、酒石酸等分別粉碎，過80目篩備用。

（1）先將茶皂素、酒石酸、部分無水硫酸鈉充分混勻制成軟材，過10目篩，制顆粒，干燥。

（2）再將配方量的碳酸氫鈉、二氧化氯、脂肪酸甲酯磺酸鹽、另一部分無水硫酸鈉等混勻制成軟材，過10目篩，制顆粒，干燥。

然后，將上述兩部分分別經(jīng) 16目篩整粒，再總混制成片狀或塊狀樣品。

2.1.3 制備工藝流程圖

2.2 使用安全性比對(duì)

二氧化氯滅菌消毒劑經(jīng)美國(guó)食品藥物管理局（FDA）和美國(guó)環(huán)境保護(hù)（EPA）的長(zhǎng)期科學(xué)試驗(yàn)和反復(fù)論證，被確認(rèn)為是醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工中的消毒滅菌、食品（肉類、水產(chǎn)品、果蔬）的防腐、保鮮、環(huán)境、飲水和工業(yè)循環(huán)及污水處理等方面殺菌、清毒、除臭的理想藥劑，是國(guó)際上公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。因此，其在食品工業(yè)上的應(yīng)用日益廣泛。本文以常用的次氯酸鈉消毒劑和二氧化氯消毒劑在使用安全方面做了分析比對(duì)，詳見表2。

從上述表2中可以看出，二氧化氯消毒劑的綜合性能優(yōu)于次氯酸鈉消毒劑，并且使用量少、安全性高、對(duì)金屬設(shè)備無腐蝕。

2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)

選擇不同濃度的自制二氧化氯消毒泡騰片，在不同pH值中進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3。

二氧化氯消毒泡騰清洗劑片樣品經(jīng)54℃溫箱存放14d后，采用丙二酸-碘量法，測(cè)定二氧化氯含量與存放前比較，二氧化氯含量下降率分別為11.56%、8.03%、3.83%，從上表數(shù)據(jù)可以看出二氧化氯在酸性情況下降率較高，堿性pH11的情況下比較穩(wěn)定，數(shù)據(jù)顯示本方法制備的樣品符合《消毒技術(shù)規(guī)范》的穩(wěn)定性要求。

2.4 滅菌試驗(yàn)和效果比對(duì)

根據(jù)二氧化氯消毒劑、次氯酸鈉消毒劑對(duì)食品加工設(shè)備消毒的參考使用濃度分別為100mg/L、250mg/L，消毒作用10min，進(jìn)行滅菌前和消毒清洗滅菌后的對(duì)照試驗(yàn)，消毒滅菌試驗(yàn)按照衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》要求，菌落總數(shù)的測(cè)定按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB4789.2-2010》方法進(jìn)行，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表4、表5。

表2 二氧化氯消毒劑和次氯酸鈉消毒劑性能對(duì)照

表3 二氧化氯消毒泡騰清洗劑穩(wěn)定性試驗(yàn)

從試驗(yàn)結(jié)果看，二氧化氯消毒劑平均殺菌率高于次氯酸鈉消毒劑，從消毒操作的過程和上述數(shù)據(jù)分析比對(duì)，次氯酸鈉消毒劑的用量高于二氧化氯消毒劑，并且操作過程氣味很大，說明揮發(fā)性很強(qiáng)，造成部分有效成分降低，影響殺菌效果，而二氧化氯消毒劑氣味較小，消毒片劑入水后泡騰釋放有效殺菌成分，配方中多余的酸性物質(zhì)成為二氧化氯的酸性活化劑，使消毒溶液的pH在4～5，可比在堿性條件下充分提高了殺菌消毒效果，多種數(shù)據(jù)資料證實(shí)：二氧化氯消毒劑在酸性條件殺菌效果高于堿性條件下。其他文獻(xiàn)報(bào)道試驗(yàn)表明：二氧化氯消毒劑的穩(wěn)定性和對(duì)細(xì)菌的殺滅效果均受pH值影響，pH值越低，有效含量下降越快，穩(wěn)定性越差，而殺菌效果隨pH值的下降而增強(qiáng)。Benarde等[4]報(bào)道，溶液pH值可能是通過改變二氧化氯與其物質(zhì)反應(yīng)的速度而間接影響二氧化氯的殺滅微生物效果[1]。梁增輝等人[2]報(bào)道，穩(wěn)定性二氧化氯消毒劑的活化率與pH有關(guān)，pH值愈低，其活化率愈高，殺菌能力愈強(qiáng)。劉秀巖等人[3]報(bào)道，二氧化氯對(duì)細(xì)菌殺滅效果除受pH和有機(jī)物影響外，其配方組成及生產(chǎn)工藝不同也是重要的因素之一。所以，在研制過程中，一定要考慮二氧化氯消毒劑的各種影響因素。

表4 次氯酸鈉消毒劑消毒效果（單位：cfu/ mL）

表5 二氧化氯消劑消毒效果（單位：cfu/ mL）

3. 總結(jié)與討論

根據(jù)二氧化氯消毒劑的儲(chǔ)存性質(zhì)和殺菌特點(diǎn)，利用泡騰技術(shù)工藝將消毒劑和酸性活化劑分別加工，經(jīng)總混制片制備的固體速溶性消毒清洗劑，具有消毒、清洗功效，穩(wěn)定性好、無刺激性氣味，對(duì)人體健康安全無副作用，使用非常方便。通過54℃恒溫箱存放14d后的穩(wěn)定性測(cè)試，試驗(yàn)樣品穩(wěn)定性能優(yōu)良，消毒滅菌效果通過滅菌前和消毒清洗滅菌后的效果對(duì)照試驗(yàn)表明，消毒滅菌效果符合《消毒技術(shù)規(guī)范》規(guī)定要求。清洗去污原料采用的茶皂素是一種性能良好的天然非離子型表面活性劑，具有良好的生物活性和乳化、分散、濕潤(rùn)等功能，脂肪酸甲酯磺酸鹽是具有優(yōu)良的去污性、潤(rùn)濕性、抗硬水性和生物降解性良好的陰離子表面活性劑。試驗(yàn)樣品具有良好的溶解性和快速分散、擴(kuò)散效果、易于清洗，對(duì)環(huán)境無污染，具有節(jié)能、環(huán)保、使用方便等特點(diǎn)，可廣泛用于食品加工[6]、醫(yī)療器械、生活衛(wèi)生等多方面的消毒滅菌使用，具有很好的市場(chǎng)前景。

[1] 劉真, 張林.不同種類含氯消毒劑消毒效果研究的系統(tǒng)評(píng)價(jià)《中國(guó)消毒學(xué)雜志》[J]2011, (3); 272-275.

[2] 梁增輝, 揚(yáng)宗芬, 王福玉, 等.pH值對(duì)穩(wěn)定性二氧化氯消毒劑活化影響的研究[J]. 中國(guó)消毒學(xué)雜志,1990,7(1):1-5.

[3] 劉秀巖, 陳西平, 丁培, 等. 二氧化氯消毒劑殺菌效果影響因素的研究[J]. 醫(yī)學(xué)論文網(wǎng), 2007.

[4] Benarde MA,Israel BM,Olivieri VP,et al.Efficiency of chlorine dioxide as a bactericide[J].Appl Microbiol,1965,13(5):776 -780.

[5] 衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》.

[6] 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.2--2010.