食品加工設備消毒清洗劑的研究與制備

郭俊華

（山東樂陵潔能集團有限公司，樂陵，253600）

食品加工設備消毒清洗劑的研究與制備

郭俊華

（山東樂陵潔能集團有限公司，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，人們對食品的衛生安全也更加關注，所以，只有食用消毒產品做得好，才能夠在競爭對手中脫穎而出。本文研制的食品加工設備專用消毒清洗劑，是利用消毒劑的質量特性在堿性條件下穩定，在酸性條件下殺菌效果良好的特點，利用新型泡騰技術工藝將消毒劑和酸性活化劑分別加工，經總混壓片制備的固體速溶性消毒劑，是集消毒、清洗二者合一的產品，穩定性好、無刺激性氣味，對人體健康安全無副作用，使用非常方便，樣品在54℃下儲存14天，有效成分降解率達到3.83%，通過測試，固體泡騰消毒劑片的穩定性良好，殺菌效果符合國家衛生部《消毒技術規范》[5]規定要求。

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消毒劑種類之一，具備殺菌廣譜，合成工藝簡單，價格低廉,毒性較低等優點。目前，國內外市場含氯消毒劑種類多、劑型多、品牌多，但消毒效果參差不齊，如利用次氯酸鈉生產的84消毒液，刺激性氣味大、腐蝕性強，產品穩定性差、有化學殘留等。食品及食品加工設備消毒選擇那種消毒劑好呢？世界衛生組織推薦使用二氧化氯消毒劑，它是A1級消毒劑，是國際上公認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，包括細菌繁殖體、細菌芽孢、真菌、分枝桿菌和病毒等。并且這些細菌不會產生抗藥性，對微生物細胞壁有較強的吸附穿透能力，可有效地氧化細胞內含巰基的酶，還可以快速地抑制微生物蛋白質的合成，是成功風靡歐、美、日本等發達國家的新一代消毒殺菌劑，具有高效、廣譜、穩定、快速，對人體和環境無害等優點，所以選用二氧化氯為本試驗方法的專用消毒劑。

1. 主要試驗設備及試劑原料

1.1 試驗設備

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

1.2 試劑原料

聚乙烯基吡咯烷酮，上海厚誠精細化工有限公司； 固體二氧化氯 ，北京華龍星宇科技發展有限公司；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（簡稱“KLK”）子公司甲洞油脂化工（上海）有限公司。

2. 試驗

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

根據試驗和多方面資料證實二氧化氯在堿性情況下（pH11左右）質量比較穩定,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。根據上述情況決定選用泡騰技術工藝試驗制備，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起化學反應，產生二氧化碳氣體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，劑型相同于市場銷售的其他品牌，便于使用。

表1 主要原料及規格基本用量

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 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

二氧化氯滅菌消毒劑經美國食品藥物管理局（FDA）和美國環境保護（EPA）的長期科學試驗和反復論證，被確認為是醫療衛生、食品加工中的消毒滅菌、食品（肉類、水產品、果蔬）的防腐、保鮮、環境、飲水和工業循環及污水處理等方面殺菌、清毒、除臭的理想藥劑，是國際上公認的氯系消毒劑最理想的更新換代產品。因此，其在食品工業上的應用日益廣泛。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，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于次氯酸鈉消毒劑，并且使用量少、安全性高、對金屬設備無腐蝕。

2.3 穩定性試驗

選擇不同濃度的自制二氧化氯消毒泡騰片，在不同pH值中進行穩定性試驗，試驗數據見表3。

二氧化氯消毒泡騰清洗劑片樣品經54℃溫箱存放14d后，采用丙二酸-碘量法，測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%，從上表數據可以看出二氧化氯在酸性情況下降率較高，堿性pH11的情況下比較穩定，數據顯示本方法制備的樣品符合《消毒技術規范》的穩定性要求。

2.4 滅菌試驗和效果比對

根據二氧化氯消毒劑、次氯酸鈉消毒劑對食品加工設備消毒的參考使用濃度分別為100mg/L、250mg/L，消毒作用10min，進行滅菌前和消毒清洗滅菌后的對照試驗，消毒滅菌試驗按照衛生部《消毒技術規范》要求，菌落總數的測定按照國家標準《GB4789.2-2010》方法進行，試驗數據如下表4、表5。

表2 二氧化氯消毒劑和次氯酸鈉消毒劑性能對照

表3 二氧化氯消毒泡騰清洗劑穩定性試驗

從試驗結果看，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據分析比對，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，說明揮發性很強，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，多種數據資料證實：二氧化氯消毒劑在酸性條件殺菌效果高于堿性條件下。其他文獻報道試驗表明：二氧化氯消毒劑的穩定性和對細菌的殺滅效果均受pH值影響，pH值越低，有效含量下降越快，穩定性越差，而殺菌效果隨pH值的下降而增強。Benarde等[4]報道，溶液pH值可能是通過改變二氧化氯與其物質反應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]報道，穩定性二氧化氯消毒劑的活化率與pH有關，pH值愈低，其活化率愈高，殺菌能力愈強。劉秀巖等人[3]報道，二氧化氯對細菌殺滅效果除受pH和有機物影響外，其配方組成及生產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. 總結與討論

根據二氧化氯消毒劑的儲存性質和殺菌特點，利用泡騰技術工藝將消毒劑和酸性活化劑分別加工，經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，穩定性好、無刺激性氣味，對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后的穩定性測試，試驗樣品穩定性能優良，消毒滅菌效果通過滅菌前和消毒清洗滅菌后的效果對照試驗表明，消毒滅菌效果符合《消毒技術規范》規定要求。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、濕潤等功能，脂肪酸甲酯磺酸鹽是具有優良的去污性、潤濕性、抗硬水性和生物降解性良好的陰離子表面活性劑。試驗樣品具有良好的溶解性和快速分散、擴散效果、易于清洗，對環境無污染，具有節能、環保、使用方便等特點，可廣泛用于食品加工[6]、醫療器械、生活衛生等多方面的消毒滅菌使用，具有很好的市場前景。

[1] 劉真, 張林.不同種類含氯消毒劑消毒效果研究的系統評價《中國消毒學雜志》[J]2011, (3); 272-275.

[2] 梁增輝, 揚宗芬, 王福玉, 等.pH值對穩定性二氧化氯消毒劑活化影響的研究[J]. 中國消毒學雜志,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]. 醫學論文網, 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] 衛生部《消毒技術規范》.

[6] 食品安全國家標準GB 4789.2--2010.