新型杀菌剂——中性氧化电位水的应用

FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES新型杀菌剂——中性氧化电位水的应用郭立芸，梁云’，侯红霞一，林智平，1(北京燕京啤酒集团公司技术中心，北京，101300)2(燕京啤酒酿造技术北京市重点实验室，北京，101300)摘要为评估新型杀菌剂——中性氧化电位水的应用性能，对其稳定性、安全性进行了研究，并与过氧乙酸、二氧化氯、双氧水对比分析了中性氧化电位水对金属腐蚀性的影响和其杀菌性能。结果表明，中性氧化电位水在密闭、避光条件下稳定性良好；浓度为0．5％～5％的中性氧化电位水对啤酒老化无显著影响，对啤酒风味无安全隐患；浓度低于5％的中性氧化电位水对铜、铝、不锈钢(304和316)、碳钢涂层T541基本无腐蚀，浓度为1．5％的中性氧化电位水可有效杀灭2×(10～10)CFU／mL的单一污染菌和混合菌。关键词氧化还原电位，有效氯，稳定性，安全性评价，腐蚀性，杀菌性能氧化电位水产生于20世纪80年代后半期的日本，是含有一定量氧化性物质具有特殊功能的水，它是在离子膜电解槽中通过电解稀食盐水(质量分数为0．05％)获得，具有杀菌广谱、迅速、强力、持续等特点，可杀灭多种细菌⋯。其电解示意图见图1。图1氧化电位水的电解原理不意图Fig．1Workfunctionalpictureofelectrolyzedoxidizingwater氧化电位水是～种安全的杀菌剂，但由于早期的氧化电位水制备大多呈酸性，一定程度会造成碳钢、铜和铝的金属腐蚀“，且低pH值还会使人在接触和使用过程中容易产生恐惧和不适的心理，影响了在食品行业中推广使用。中性氧化电位水(neutralelectrolyzedoxidizingwater，NEOW)也是以食盐(NaC1)溶液为电解液，但是经过发生器电解自动调节pH值成中性，阳极产生的氧化电位高达900-4-100mV，可以击穿细胞壁，混合的氧化基团(C10：，C1O，Cl一，CIO，HC10，O，O，H：O，OH一)均为较强的氧第一作者：硕，高级工程师。收稿日期：2013—09—21，改回日期：2013—10—15l10412013Vo1．39No．11(Total311)l————化剂，有效氯浓度达到180～300mg／L，可以破坏单细胞微生物的生存环境，二者协同作用下改变细胞膜电位，增加细胞膜的通透性，导致细胞膨胀破裂和细胞内代谢酶及其核酸，从而达到杀灭微生物的目的。本文为评估中性氧化电位水的应用性能，通过跟踪检测不同浓度的中性氧化电位水在不同存放条件下的有效氯和氧化还原电位(ORP)，确定其稳定性。通过硫代巴比妥酸法(TBA)、感官品评法确定它对啤酒老化风味的影响，进行安全性评价。并与过氧乙酸、二氧化氯、双氧水对比分析中性氧化电位水对金属腐蚀性和啤酒污染菌杀灭效果的影响，为在酿造车问中使用中性氧化电位水杀菌提供指导。1材料与方法1．1材料杀菌剂：中性氧化电位水、过氧乙酸、二氧化氯、双氧水。实验指示菌：大肠埃希氏菌CICC21524(E．coli)、短乳杆菌(L．brevis)、金黄色葡萄球菌ATCC6538(Staphylococcusaureus)、肠炎沙门氏菌ATCC14028(Salmonellaenteritidis)、黑曲霉CICC40613(Aspergillusniger)、野生酵母C1CC31572(Saccharomyces)，均为燕京集团科研中心保藏。培养基(北京陆桥技术有限责任公司生产)：马铃薯琼脂培养基、牛肉膏蛋白胨培养基，MRS琼脂培养基。金属片：铜(密度为8．90g／cm)、铝(密度为2．702g／em)、不锈钢304(密度为7．93g／cm)、不锈钢316密度为(7．98g／cm)、碳钢(7．8g／cm)+T541涂层。1．2主要仪器设备中性氧化电位水专用设备系统，北京爱泉科技发展有限公司NADES；有效氯检测仪，上海洪富仪器仪表有限公司；ORP电位测定仪，上海康仪仪器有限公司；分光光度计，Unico(上海)仪器有限公司；生化培养箱，上海一恒科技有限公司；无菌三角瓶、广口瓶、试管、接种环、无菌培养皿等。1．3实验方法1．3．1中性氧化电位水的稳定性验证对不同浓度(100％、10％、2％)中性氧化电位水，在不同条件下存放(A密闭、避光、阴凉；B敞口、见光、室温)；跟踪检测有效氯和氧化还原电位，关注其衰减趋势。有效氯的测定：取10mL待测电解液，置于10mL的试剂瓶中，加入仪器配套试剂片混合摇匀，于有效氯检测仪上读取数据。氧化还原电位的测定：接通电源，按ON／OFF启动仪器，按MODE键置人mV档，将电极插入待测电解液中，待“READY”显示稳定后，仪器显示的数值即为该溶液氧化还原电位值。1．3．2中性氧化电位水安全性评价研究：对啤酒风的味影响在灌装前添加浓度为0％(脱氧水