Haccpper杀菌水在食品领域中的应用

2021-09-05 14:26薛敏
食品安全导刊 2021年7期
关键词:次氯酸次氯酸钠电解

薛敏

摘 要:微酸次氯酸溶液作为新型广谱消毒剂因安全高效的杀菌消毒效果,被广泛地应用于医疗、公共卫生及环境杀菌等领域。Haccpper装置利用中和法制取微酸次氯酸溶液,可以实现现用现配,保证微酸次氯酸溶液的最大杀菌效果,本研究对Haccpper装置进行改进,精准优化测定次氯酸的浓度,大力推进Haccpper制备微酸次氯酸消毒水在食品领域的应用与推广。

关键字:微酸次氯酸溶液;Haccpper装置;中和法

食品安全关系到人们的身体健康和生命安全,关系我国社会经济的稳定与发展。保障食品在加工、生产、流通任一环节的质量安全都离不开杀菌消毒步骤,在产品质量安全管理过程中,杀菌消毒过程显得尤为重要,对杀菌剂的要求就是杀菌效果好、安全性高。

1 微酸次氯酸钠消毒溶液

1.1 次氯酸钠消毒溶液

次氯酸钠(NaClO)杀菌溶液由于安全、高效、具有强氧化性、使用方便、价格便宜等优点被广泛地应用于杀菌、漂白和合成过程中。NaClO溶液的稳定性与溶液的pH值有关,一般溶液pH在11以上,次氯酸钠溶液相对稳定,体系中有效氯的变化较小。通常,市面上销售的NaClO溶液呈碱性,pH值大于11,有效氯浓度9%~13%。NaClO溶液中可能同时存在的分子或离子有Cl2、HClO和ClO-,然而,NaClO溶液消毒过程中起决定作用的不是总有效氯的浓度, 而主要是由溶液中HClO浓度决定,溶液中HClO浓度越高,杀菌效果越好。

1.2 微酸次氯酸溶液杀菌消毒原理

微酸性次氯酸杀菌水溶液pH值为5.0~6.5,ORP值<300 mV,溶液中有效氯的主要存在形式是HClO,HClO具有极强的杀菌能力[1],含氯溶液杀菌活性主要依赖于溶液中HClO的浓度,NaClO溶液水解形成HClO。NaClO溶液中主要以ClO-离子状态存在,只能对细胞壁表面起到破坏作用,同时也有刺激性气味,呈碱性,对金属有一定程度的腐蚀作用,对人体也有一定的毒害。所以,微酸性NaClO杀菌水中HClO的浓度达到最大,极大地增强了溶液的杀菌能力,而且溶液接近中性时对金属材料的腐蚀性弱。

1.3 目前微酸次氯酸杀菌水的应用

微酸次氯酸杀菌水已在公共场所等环境微生物杀菌[2]、医疗行业[3]等有了广泛的应用,但在我国食品加工和储存等领域中的应用还较少,2013年日本将次氯酸水作为食品添加剂引入新标准[4],主要用于杀菌原料。2015年在水产品的加工产品中也开始使用次氯酸水。在我国2019年于一凡[5]非电解微酸性次氯酸水对鲜切莴笋保鲜效果研究结果表明,非电解微酸性次氯酸水对鲜切莴笋有明显的保鲜效果,可以有效延缓鲜切果蔬的腐败和衰老、减少水分流失、抑制微生物滋生等。

1.4 微酸次氯酸溶液的制备

目前,限制微酸次氯酸溶液广泛应用的原因在于次氯酸不稳定,容易受环境因素分解。微酸次氯酸溶液的制备方法主要有电解法和中和法。电解法是在电解槽中电解一定浓度的NaCl溶液制备[6]。中和法是将市售的NaClO溶液用水稀释,同时用醋酸、盐酸、硝酸或柠檬酸等酸性溶液调节溶液pH值,使其保持在5.5~7.0,从而可以最大限度地发挥HClO的杀菌作用。中和法直接取用地下水或自来水稀释NaClO溶液并用稀酸溶液如HCl调节溶液pH值约为5.5得到Haccpper杀菌水。电解法制备溶液需要高纯水,电极昂贵,在电解过程中对设备产生腐蚀性较大,这些因素都增大了产品的运行成本,并且在电解过程中强酸性氧化水和碱性还原水同时制得,操作的可控性差。因此,制备微酸次氯酸溶液中和法要远远优于电解法。

2 Haccpper发生装置

利用中和法设计制作Haccpper发生装置,可以高效、安全、连续地生产微酸次氯酸溶液,有效地节约了杀菌作业的运行成本及杀菌剂的用量。因此,作为目前最经济实用的杀菌技术,本装置可用于食品加工企业、乳制品行业、医疗卫生系统等领域的杀菌过程和生产设备的消毒清洗。

但是,目前市售的Haccpper装置,配制一定浓度的Haccpper杀菌剂,计算机先经过计算得到所需的NaClO的量、水的量及酸稀释液的量,两个泵分别将所需的NaClO溶液、水和稀酸溶液分别压入混合器中进行混合,再将稀释的NaClO溶液和稀酸溶液进行混合,此过程调节溶液pH值约为5.5,混合好的溶液即为Haccpper杀菌溶液。然而,由于NaClO溶液浓度和泵的流速不稳定,经计算机计算后的命令与实际所配制溶液的浓度和pH值存在一定的误差。为了解决这一技术难题进行技术改进如图1,可在初次制得的Haccpper杀菌溶液后安装测定HClO浓度传感器和pH计,对Haccpper溶液进行浓度和pH值准确测定后,对产生的误差进行再次计算,重新调节NaClO溶液的用量及溶液的pH值,使实际制备的Haccpper杀菌溶液浓度和pH值更准确。

3 结语

Haccpper装置制备微酸次氯酸消毒溶液,现用现配利用电化学传感器可以精确测定次氯酸浓度,原料用较少的次氯酸钠溶液就最大限度地保证了杀菌能力,微酸次氯酸溶液对人体皮肤无刺激性,入口无害,具有高效安全的杀菌能力,有望在食品加工流通领域得到大力推广。

参考文献

[1]JUNGBLUTH H,MARENDING M,DE-DEUS G,et al.Stabilizing sodium hypochlorite at high pH: effects on soft tissue and dentin[J].Journal of endodontics,2011,37(5):693-696.

[2]郑中华,林孝昶,朱松明,等.微酸性电解水雾化除菌效果研究[J].中国消毒学杂志,2016,33(4):312-314.

[3]徐静,熊纪敏,辛鹏举,等.微酸性电解水的性能与口腔应用研究进展[J].中华医院感染学杂志,2018,28(12):

1913-1916.

[4]食品化学编辑部.日本各公司的杀菌、清洗的相关产品[J].中国洗涤用品工业,2019(11):71-75.

[5]于一凡.非电解微酸性次氯酸水对鲜切莴笋保鲜效果的研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2019:10-37.

[6]鄭国生,周家春.次氯酸消毒水的制备方法:

200510023765.8[P].2005-10-12.

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