杀菌剂从广义上讲,它包括在上述防腐剂之中,但是它不同于一般防腐剂(即抑菌剂)的是对污染食品的微生物起杀灭作用。食品杀菌剂按其灭菌特性可分为两大类:氧化型杀菌剂和还原型杀菌剂。下面将这两类杀菌剂的杀菌机理、主要种类及使用等分别加以叙述。
(一)氧化型杀菌剂
1.氧化型杀菌剂的作用机理 过氧化物和氯制剂是在食品贮藏中常用的氧化型杀菌剂,这两种杀菌剂都具有很强的氧化能力,可以有效地杀灭食品中的微生物。过氧化物主要是通过氧化剂分解时释放强氧化能力的新生态氧使微生物氧化致死的,而氯制剂则是利用其有效氯成分的强氧化作用杀灭微生物的。有效氯渗入微生物细胞后,破坏酶蛋白及核蛋白的巯基或者抑制对氧化作用敏感的酶类,使微生物死亡。
2.氧化型杀菌剂的种类和特性 如上所述,氧化型杀菌剂包括过氧化物和氯制剂两类,在食品贮藏中常用的有过醋酸、漂白粉以及其他的氧化型杀菌剂。
(1)过醋酸。过醋酸又称为过氧乙酸,其分子式为C2H4O3,无色液体,有强烈刺鼻气味,易溶于水,性质极不稳定,尤其是低浓度溶液更易分解释放出氧,但在2~6℃的低温条件下分解速度减慢。
过醋酸是一种广谱、速效、无毒害的强力杀菌剂,对细菌及其芽孢、真菌和病毒均有较高的杀灭效果,特别是在低温下仍能灭菌,这对保护食品营养成分有积极的作用。一般使用0.2%(质量分数)的过醋酸便能杀灭霉菌、酵母及细菌,用0.3%(质量分数)的过醋酸溶液可以在3min内杀死蜡状芽孢杆菌。过醋酸在我国多作为杀菌消毒剂用于食品加工车间、工具及容器的消毒,喷雾消毒车间使用的浓度为0.2g/m3,浸泡消毒工具和容器使用0.2%(质量分数)的溶液。此外,也可用作某些食品的杀菌剂,例如,0.1%(质量分数)的溶液浸泡鸡蛋2~5min可杀灭蛋壳表面的细菌;0.2%(质量分数)的溶液浸泡新鲜蔬菜或果品2~5min即可杀死霉菌。
(2)漂白粉。漂白粉是一种混合物杀菌剂,其组成包括次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙,杀菌的有效成分为次氯酸钙等复合物分解产生的有效氯。漂白粉为白色至灰白色粉末或颗粒,性质极不稳定,吸湿受潮,经光和热的作用而分解,有明显的氯臭,在水中的溶解度约为6.9%。目前生产的漂白粉有效氯含量(质量分数)在28.35%。漂白粉对细菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒均有强杀灭作用。其杀菌效果因作用时间、浓度和温度等因素而异,而pH值的改变对其杀菌效果影响显著,pH值降低能提高其杀菌效果。漂白粉在我国主要用作饮用水、食品加工车间、库房、容器设备及蛋品等方面的消毒剂。使用时,先以清水将漂白粉溶解成乳剂澄清液密封存放待用,然后按不同消毒要求配制澄清液的适宜浓度。一般对车间、库房预防性消毒,其澄清含量(质量分数)为0.1%~0.5%,消毒容器设备含量(质量分数)为0.1%,传染病消毒含量(质量分数)为1%~3%,炭疽芽孢污染场所消毒含量(质量分数)为10%,蛋品用水消毒按冰蛋操作规定要求水中有效氯为1×10-4~8×10-4mg/L,消毒时间不低于5min,饮用水(包括食品加工用水)消毒按国家饮水标准规定,出厂水中的游离性余氯为5×10-7~1×10-6mg/L。
3.氧化型杀菌剂使用注意事项
1)过氧化物和氯制剂都是以分解产生的新生态氧或游离氯进行杀菌消毒的。这两种气体对人体的皮肤、呼吸道粘膜和眼睛有强烈的刺激作用和氧化腐蚀性,要求操作人员加强劳动保护,佩戴口罩、手套和防护眼镜,以保障人体健康与安全。
2)根据杀菌消毒的具体要求,配制适宜浓度的溶液,并保证杀菌剂足够的作用时间,以达到杀菌消毒的最佳效果。
3)根据杀菌剂的理化性质,控制杀菌剂的贮存条件,防止因水分、湿度、高温和光线等因素使杀菌剂分解失效,并避免发生燃烧、爆炸事故。
(二)还原型杀菌剂(www.xing528.com)
1.还原型杀菌剂的作用机理 在食品贮藏中,常用的还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类,它们包括在食品添加剂的漂白剂之中。其杀菌机理是利用亚硫酸的还原性消耗食品中的氧,使好气性微生物缺氧致死。同时,还能阻碍微生物生理活动中酶的活性,从而控制微生物的繁殖。亚硫酸属于酸性杀菌剂,其杀菌作用除与药剂浓度、温度和微生物种类等有关以外,pH值的影响尤为显著,因为此类杀菌剂的杀菌作用是由未电离的亚硫酸分子来实现的,如果发生电离则丧失杀菌作用,而亚硫酸的电离度与食品pH值密切相关,只有食品的pH值低于3.5时,保持较强的酸性条件下,亚硫酸分子不发生电离,此时杀菌效果最佳。亚硫酸随着浓度加大和温度升高,杀菌作用增强,但是考虑到高温会加速食品质量变化和促使二氧化硫挥发损失,所以在生产实际中多在低温条件下使用还原性杀菌剂。亚硫酸对细菌杀灭作用强,对酵母杀灭作用弱。此外,还原型杀菌剂还具有漂白和抗氧化作用,这能够引起某些食品褪色,同时也能阻止食品颜色的褐变。
2.还原型杀菌剂的种类和特性 如上所述,还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类,在国内外食品贮藏中常用的品种有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠和焦亚硫酸钠等。
(1)二氧化硫。二氧化硫又称为亚硫酸酐,分子式为SO2,在常温下是一种无色而有强烈刺激臭味的气体,对人体有害。易溶于水与乙醇,在水中形成亚硫酸,其溶解度0℃时为22.8%。当空气中含二氧化硫浓度超过20mg/m3时,对眼睛和呼吸道粘膜有强烈刺激,如果含量过高则能导致窒息死亡,因此在进行熏硫时需要注意防护和通风管理。在生产实际中多采用硫磺燃烧法产生二氧化硫,此操作称为“熏硫”。硫磺的用量及浓度因食品种类而异,一般熏硫室中二氧化硫含量(质量分数)保持在1%~2%,每吨果品干制时熏硫约需硫磺3~4kg,熏硫时间在30~60min。此外,还可直接采用二氧化硫气体熏硫。无论采取何种熏硫都需注意熏硫食品中的二氧化硫残留量符合食品卫生标准规定,并要求硫磺含杂质少,其中砷含量(质量分数)应低于0.003%。联合国粮食和农业组织及世界卫生组织规定二氧化硫的ADI值为0~0.7mg/kg。
(2)无水亚硫酸钠。无水亚硫酸钠的分子式为Na2SO3,该杀菌剂为白色粉末或结晶,易溶于水,微溶于乙醇,0℃时在水中的溶解度为13.9%,比含结晶水的亚硫酸钠性质稳定,在空气中能缓慢氧化成硫酸盐而丧失杀菌效果。无水亚硫酸钠与酸反应产生二氧化硫,所以需要在酸性条件下使用联合国粮食和农业组织及世界卫生组织规定的亚硫酸钠ADI值以二氧化硫计为0~0.7mg/kg。
(3)亚硫酸钠。亚硫酸钠又称结晶亚硫酸钠。该杀菌剂为无色至白色结晶,易溶于水,微溶于乙醇。在水中溶解度0℃时为32.8%,遇空气中氧则慢慢氧化成硫酸盐,丧失杀菌作用。在酸性条件下使用产生二氧化硫,联合国粮食和农业组织及世界卫生组织规定ADI值以二氧化硫计为0~0.7mg/kg。
(4)焦亚硫酸钠。焦亚硫酸钠又称为偏重亚硫酸钠,分子式为Na2S2O5。该杀菌剂为白色结晶或粉末,有二氧化硫浓臭,易溶于水与甘油,微溶于乙醇,常温条件下水中溶解度为30%。焦亚硫酸钠与亚硫酸氢钠呈现可逆反应,目前生产的焦亚硫酸钠为两者的混合物。焦亚硫酸钠在空气中吸湿后能缓慢放出二氧化硫,具有强烈的杀菌作用,还可在葡萄防霉保鲜中应用,效果良好。联合国粮食和农业组织及世界卫生组织规定其ADI值以二氧化硫计为0~7mg/kg。
3.还原型杀菌剂使用注意事项
1)亚硫酸及其盐类的水溶液在放置过程中容易分解逸散二氧化硫而失效,所以应现用现配制。
2)在实际应用中,需根据不同食品的杀菌要求和各亚硫酸杀菌剂的有效二氧化硫含量确定杀菌剂用量及溶液浓度,并严格控制食品中的二氧化硫残留量标准,以保证食品的卫生安全性。
3)亚硫酸分解或硫磺燃烧产生的二氧化硫是一种对人体有害的气体,具有强烈的刺激性和对金属设备的腐蚀作用,所以在使用时应做好操作人员和库房金属设备的防护管理工作,以确保人身和设备的安全。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。