水體消毒方法
常規的水體消毒方法有向水體中添加過氧化氫(雙氧水)溶液、次氯酸鈉溶液,或向水體中通入氯氣、臭氧、二氧化氯等氣體:
水體添加過氧化氫(雙氧水)消毒,效果好,使用后無有害物質殘留。使用濃度要求高,對食品生產企業而言運行成本極高。
水體添加次氯酸鈉(含氯消毒劑)消毒,消毒原理是次氯酸鈉和水產生解反應,生成少量的次氯酸分子,次氯酸分子進入細胞對細菌滅活。但在食品加工上使用的次氯酸鈉,對純度要求極高,否則食品流入市場后有被抽檢出重金屬超標的風險。
水體通入氯氣消毒,氯氣瓶氣壓不斷變化,存在投加計量不夠準確的問題;氯氣具有極強的擴散性,對環境存在毒害作用;容易和有機物發生反應形成氯系有機產物;濕氯氣對設備金屬腐蝕性強。這類方式目前已接近淘汰使用。
水體通入臭氧氣體消毒,可以達到水體無菌。臭氧在水體中的半衰期約為35分鐘,所以對水體沒有持續抑菌效果。空氣中氮氣含量高于氧氣含量,若是直接電解空氣來制取臭氧,生成的臭氧純度不高,當水體間雜質含量較高時,容易產生有害物質。
水體通入二氧化氯氣體消毒, 可以達到水體無菌。弊端在于原材料保存繁瑣,生產投料過程產生的氯氣量大于二氧化氯量, 實際上還是在用氯氣消毒,對金屬設備腐蝕性大,對操作人員刺激性大。
食品加工業引入微酸性電解水作為殺菌技術的的必要性
對水體使用氣體消毒時,要考慮氣體逃逸對于人身安全以及設備金屬腐蝕性的情況。所以我們認為在食品加工環節對水體進行消毒處理的話,還是選擇等比例添加有效溶液的方式更加切合。根據我們實際了解到的情況, 大多國內規模食品企業的應用方式,也一直是選擇添加含氯消毒劑。只不過隨著含氯消毒劑技術的發展,市場對于食品安全要求的提高,企業對含氯消毒劑種類的選擇也在更迭(次氯酸鈣→次氯酸鈉→次氯酸電解水)。
含氯消毒劑是指溶于水能產生次氯酸的消毒劑,殺菌效果不取決于游離氯的總有效氯濃度,而是取決于次氯酸分子的濃度,其溶于水生成次氯酸分子的量和水體的pH值有關。pH值接近5時,次氯酸分子含量占比最高,氯氣成分和堿性成分含量最少,毒副作用和設備金屬腐蝕性最低。含氯消毒劑pH值小于5時,溶液中有效成分以氯氣和次氯酸分子形式存在,溶液中的有效成分更容易轉變成氯氣,氯氣逃逸,我們會聞到明顯的刺鼻味,長期使用容易傷害呼吸道及腐蝕金屬物品,所以建議使用時溶液pH值不要小于4。當溶液pH值接近5的時候,溶液中有效成分以次氯酸分子形式存在,這個時候殺菌效果最佳。當溶液pH值大于7時,溶液中有效成分轉變生成次氯酸根(ClO-),即便可以檢測的有效成分濃度不變,但次氯酸分子占比減少,pH值越高滅菌效果越差,導致需要更高濃度才能達到水溶液pH值接近5的使用效果。 因此,我們熟悉的次氯酸鈣、次氯酸鈉均為堿性含氯消毒劑,次氯酸電解水為酸性含氯消毒劑。酸性含氯消毒劑中的次氯酸分子存在比例更高。
電解法制備次氯酸,早在2002年被日本厚生勞動省和美國食品藥品監督局核定為食品添加劑,廣泛應用于食品生產領域。這項技術采用高純度氯化鈉和或食品級鹽酸,配制成濃度小于1‰的稀鹽水作為電解液,和進水原料水一同通入電解槽內進行連續式電化學反應,得到pH值在4~7之間的次氯酸電解水。由于水被電解,短時間內出水溶液中還帶有少量的羥基自由基、臭氧、過氧化氫、二氧化氯等“混合強氧化劑”,共同形成了次氯酸電解水的滅菌成分,可解決長期使用單一消毒劑而導致具有耐藥性的“超級細菌”問題.這種方法制備得到的才是以次氯酸為主要殺菌因子的酸性電解水(氧化電位水).”現制現用“的生產方式,也恰恰解決了次氯酸不穩定的問題(易受光、熱、有機物干擾)。這也正是含氯消毒劑最本質的狀態,大幅降低了含氯消毒劑的使用濃度,達到了相同的使用效果,降低了出現消毒副產品的風險。
食品企業在生產環節明確引入次氯酸電解水,必然是大量以及高頻次的進行使用,務必關注氯離子殘留問題. 這是為了避免出現因長期使用而造成的設備金屬腐蝕性問題。若出現使用次氯酸水導致的設備金屬腐蝕情況,主要是由于“濕氯氣”和“電解不完全的氯化鈉”引起。當溶液pH值小于2時,溶液中的次氯酸分子大量轉變成氯氣,和水結合形成的濕氯氣而造成的設備金屬腐蝕最為強烈,同時也會帶來人身安全和食品安全問題。
目前,國內市場上以“電解鹽酸”這類制備方式較多, 直接推廣”拿來主義“,大肆宣傳”顛覆式殺菌技術“,高談闊論“產業賦能“,這樣就難以沉下心來去深入的理解第一現場客觀存在的問題,淺嘗輒止地把一些看起來簡單的事情真就認為那么簡單了,隨之問題也就來了。當出水濃度過高,導致出水pH值小于2,這個過程就是在不斷的制取“氯水”,最終的殺菌效果就是在利用鹽酸的強酸性,不完全是利用次氯酸的強氧化性。制備過程中以及蓄水儲藏過程中所逃逸出的“濕氯氣”,會造成食品加工企業的不銹鋼設施設備的腐蝕、車間空氣流通性差導致工人出現昏眩情況,“氯水”會和有機物反應形成氯系有機副產物、“氯水”大量直排下水溝,會給企業帶來一系列環保問題。使用次氯酸電解水的本意是讓食品生產過程更加衛生,環保,安全,所以這類方式制取的次氯酸不應該稱為電解水技術。



