食品加工设备消毒清洗剂的研究与制备

郭俊华

（山东乐陵洁能集团有限公司，乐陵，253600）

食品加工设备消毒清洗剂的研究与制备

郭俊华

（山东乐陵洁能集团有限公司，乐陵，253600）

随着生活水平的要求越来越高，所吃的食品种类也越来越多，人们对食品的卫生安全也更加关注，所以，只有食用消毒产品做得好，才能够在竞争对手中脱颖而出。本文研制的食品加工设备专用消毒清洗剂，是利用消毒剂的质量特性在碱性条件下稳定，在酸性条件下杀菌效果良好的特点，利用新型泡腾技术工艺将消毒剂和酸性活化剂分别加工，经总混压片制备的固体速溶性消毒剂，是集消毒、清洗二者合一的产品，稳定性好、无刺激性气味，对人体健康安全无副作用，使用非常方便，样品在54℃下储存14天，有效成分降解率达到3.83%，通过测试，固体泡腾消毒剂片的稳定性良好，杀菌效果符合国家卫生部《消毒技术规范》[5]规定要求。

食品；二氧化氯；杀菌消毒；表面活性剂；制备

含氯消毒剂是人类最早使用的化学消毒剂种类之一，具备杀菌广谱，合成工艺简单，价格低廉,毒性较低等优点。目前，国内外市场含氯消毒剂种类多、剂型多、品牌多，但消毒效果参差不齐，如利用次氯酸钠生产的84消毒液，刺激性气味大、腐蚀性强，产品稳定性差、有化学残留等。食品及食品加工设备消毒选择那种消毒剂好呢？世界卫生组织推荐使用二氧化氯消毒剂，它是A1级消毒剂，是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。并且这些细菌不会产生抗药性，对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成，是成功风靡欧、美、日本等发达国家的新一代消毒杀菌剂，具有高效、广谱、稳定、快速，对人体和环境无害等优点，所以选用二氧化氯为本试验方法的专用消毒剂。

1. 主要试验设备及试剂原料

1.1 试验设备

SL系列高效湿法制粒机，张家港市开创机械制造有限公司；HX101A-3E型电热鼓风干燥箱，上海正慧工贸有限公司 ；BJ-2型崩解时限测试仪，天津市国铭医药设备有限公司；AE240型电子天平，梅特勒仪器上海有限公司；PH-3C型酸度计，上海宇隆仪器有限公司；TDP-2单冲压片机，中南制药机械厂；V型高效混合机，张家港市开创机械制造有限公司；ZSJB系列万能粉碎机，张家港市开创机械制造有限公司。

1.2 试剂原料

聚乙烯基吡咯烷酮，上海厚诚精细化工有限公司； 固体二氧化氯 ，北京华龙星宇科技发展有限公司；无硅酮水基消泡剂，苏州百斯盾化工有限公司；无水硫酸钠 ，四川省川眉芒硝有限责任公司；碳酸氢钠 ，北京凌云建材化工有限公司；酒石酸 ，郑州成果食品化工有限公司；葡萄糖酸钠，上海田源生物技术有限公司；茶皂素，浙江东方茶叶科技有限公司。脂肪酸甲酯磺酸盐，马来西亚吉隆坡甲洞集团（简称“KLK”）子公司甲洞油脂化工（上海）有限公司。

2. 试验

以茶皂素、萄萄糖酸钠、脂肪酸甲酯磺酸盐、聚乙烯基吡咯烷酮、无水硫酸钠为主要原料，二氧化氯作为本试验配方用消毒剂，用酒石酸、碳酸氢钠作崩解剂，主要原料用量与基本配方见表1。

2.1 工艺选用及制备

2.1.1 制备原理

根据试验和多方面资料证实二氧化氯在碱性情况下（pH11左右）质量比较稳定,但是消毒灭菌效果不如在酸性情况下（pH3~5之间）活性高，效果好, 二氧化氯杀菌效果受pH的影响较大。根据上述情况决定选用泡腾技术工艺试验制备，采用酸和碱作消毒清洗剂的崩解剂，先将原料混合制备软材，再制成颗粒，经烘干、整粒、后混等工艺制成片状或块状样品，入水后其中的酸与碱性物质起化学反应，产生二氧化碳气体而使片状消毒剂快速分散、溶解、释放。样品制成片状或块状，每片重量25g左右，每片含有2.5%的二氧化氯杀菌剂，剂型相同于市场销售的其他品牌，便于使用。

表1 主要原料及规格基本用量

2.1.2 制备工艺

将茶皂素、脂肪酸甲酯磺酸盐、碳酸氢钠、无水硫酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸等分别粉碎，过80目筛备用。

（1）先将茶皂素、酒石酸、部分无水硫酸钠充分混匀制成软材，过10目筛，制颗粒，干燥。

（2）再将配方量的碳酸氢钠、二氧化氯、脂肪酸甲酯磺酸盐、另一部分无水硫酸钠等混匀制成软材，过10目筛，制颗粒，干燥。

然后，将上述两部分分别经 16目筛整粒，再总混制成片状或块状样品。

2.1.3 制备工艺流程图

2.2 使用安全性比对

二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局（FDA）和美国环境保护（EPA）的长期科学试验和反复论证，被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品（肉类、水产品、果蔬）的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂，是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。因此，其在食品工业上的应用日益广泛。本文以常用的次氯酸钠消毒剂和二氧化氯消毒剂在使用安全方面做了分析比对，详见表2。

从上述表2中可以看出，二氧化氯消毒剂的综合性能优于次氯酸钠消毒剂，并且使用量少、安全性高、对金属设备无腐蚀。

2.3 稳定性试验

选择不同浓度的自制二氧化氯消毒泡腾片，在不同pH值中进行稳定性试验，试验数据见表3。

二氧化氯消毒泡腾清洗剂片样品经54℃温箱存放14d后，采用丙二酸-碘量法，测定二氧化氯含量与存放前比较，二氧化氯含量下降率分别为11.56%、8.03%、3.83%，从上表数据可以看出二氧化氯在酸性情况下降率较高，碱性pH11的情况下比较稳定，数据显示本方法制备的样品符合《消毒技术规范》的稳定性要求。

2.4 灭菌试验和效果比对

根据二氧化氯消毒剂、次氯酸钠消毒剂对食品加工设备消毒的参考使用浓度分别为100mg/L、250mg/L，消毒作用10min，进行灭菌前和消毒清洗灭菌后的对照试验，消毒灭菌试验按照卫生部《消毒技术规范》要求，菌落总数的测定按照国家标准《GB4789.2-2010》方法进行，试验数据如下表4、表5。

表2 二氧化氯消毒剂和次氯酸钠消毒剂性能对照

表3 二氧化氯消毒泡腾清洗剂稳定性试验

从试验结果看，二氧化氯消毒剂平均杀菌率高于次氯酸钠消毒剂，从消毒操作的过程和上述数据分析比对，次氯酸钠消毒剂的用量高于二氧化氯消毒剂，并且操作过程气味很大，说明挥发性很强，造成部分有效成分降低，影响杀菌效果，而二氧化氯消毒剂气味较小，消毒片剂入水后泡腾释放有效杀菌成分，配方中多余的酸性物质成为二氧化氯的酸性活化剂，使消毒溶液的pH在4～5，可比在碱性条件下充分提高了杀菌消毒效果，多种数据资料证实：二氧化氯消毒剂在酸性条件杀菌效果高于碱性条件下。其他文献报道试验表明：二氧化氯消毒剂的稳定性和对细菌的杀灭效果均受pH值影响，pH值越低，有效含量下降越快，稳定性越差，而杀菌效果随pH值的下降而增强。Benarde等[4]报道，溶液pH值可能是通过改变二氧化氯与其物质反应的速度而间接影响二氧化氯的杀灭微生物效果[1]。梁增辉等人[2]报道，稳定性二氧化氯消毒剂的活化率与pH有关，pH值愈低，其活化率愈高，杀菌能力愈强。刘秀岩等人[3]报道，二氧化氯对细菌杀灭效果除受pH和有机物影响外，其配方组成及生产工艺不同也是重要的因素之一。所以，在研制过程中，一定要考虑二氧化氯消毒剂的各种影响因素。

表4 次氯酸钠消毒剂消毒效果（单位：cfu/ mL）

表5 二氧化氯消剂消毒效果（单位：cfu/ mL）

3. 总结与讨论

根据二氧化氯消毒剂的储存性质和杀菌特点，利用泡腾技术工艺将消毒剂和酸性活化剂分别加工，经总混制片制备的固体速溶性消毒清洗剂，具有消毒、清洗功效，稳定性好、无刺激性气味，对人体健康安全无副作用，使用非常方便。通过54℃恒温箱存放14d后的稳定性测试，试验样品稳定性能优良，消毒灭菌效果通过灭菌前和消毒清洗灭菌后的效果对照试验表明，消毒灭菌效果符合《消毒技术规范》规定要求。清洗去污原料采用的茶皂素是一种性能良好的天然非离子型表面活性剂，具有良好的生物活性和乳化、分散、湿润等功能，脂肪酸甲酯磺酸盐是具有优良的去污性、润湿性、抗硬水性和生物降解性良好的阴离子表面活性剂。试验样品具有良好的溶解性和快速分散、扩散效果、易于清洗，对环境无污染，具有节能、环保、使用方便等特点，可广泛用于食品加工[6]、医疗器械、生活卫生等多方面的消毒灭菌使用，具有很好的市场前景。

[1] 刘真, 张林.不同种类含氯消毒剂消毒效果研究的系统评价《中国消毒学杂志》[J]2011, (3); 272-275.

[2] 梁增辉, 扬宗芬, 王福玉, 等.pH值对稳定性二氧化氯消毒剂活化影响的研究[J]. 中国消毒学杂志,1990,7(1):1-5.

[3] 刘秀岩, 陈西平, 丁培, 等. 二氧化氯消毒剂杀菌效果影响因素的研究[J]. 医学论文网, 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] 卫生部《消毒技术规范》.

[6] 食品安全国家标准GB 4789.2--2010.