酸性氧化電位水在啤酒生產(chǎn)企業(yè)的消殺應(yīng)用
2017-04-14
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【摘要】 使用氧化電位水對(duì)啤酒生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)管道、儲(chǔ)罐以及啤酒瓶進(jìn)行清洗消毒，其清洗消毒的效果大大優(yōu)于傳統(tǒng)的CIP以及燒堿洗瓶工藝。同時(shí)，還能夠降低清洗消毒的成本、縮短清洗消毒的時(shí)間、提高生產(chǎn)效率以及減少二氧化碳的排放。這種全新的消毒劑和清洗消毒工藝，可以在不改變企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的條件下與之完全匹配，是啤酒生產(chǎn)企業(yè)探索“降低成本，節(jié)能減排”的一條全新的思路。
啤酒生產(chǎn)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)管道、儲(chǔ)罐以及啤酒瓶的清洗、消毒是啤酒生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序。清洗、消毒的效果如何，將直接影響到啤酒的內(nèi)在和外觀質(zhì)量。
目前，啤酒生產(chǎn)企業(yè)均是采用的CIP方法。使用熱水和強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性化學(xué)溶液對(duì)管道及容器進(jìn)行循環(huán)清洗消毒。在CIP的過程中，酸性化學(xué)物質(zhì)主要用的是硝酸溶液，而硝酸溶液是一種有毒物質(zhì)，由于操作者的不慎，將硝酸溶液混入管道食品物料中的事故時(shí)有發(fā)生，一旦流入市場(chǎng)將會(huì)對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，甚至導(dǎo)致企業(yè)發(fā)生不可收拾的局面。另外，在食品企業(yè)內(nèi)存放、使用有毒化學(xué)品，從客觀上來看，已經(jīng)為食品安全和員工人身安全問題埋下了隱患。
對(duì)于啤酒瓶的清洗消毒，大多廠家仍沿用的是強(qiáng)堿和高溫，該方法清洗消毒的效果較差，被清洗物表面易出現(xiàn)水紋膜和氫氧化鈉的殘留，既影響了外觀，也會(huì)改變啤酒的口感；同時(shí)，強(qiáng)堿性污水的排放加大了企業(yè)污水治理的成本，增加了耗能等弊端。
針對(duì)上述兩個(gè)問題，是否能夠找到一種既能夠保證清洗消毒徹底，又無毒無害的清洗劑來替代目前使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性溶液和高溫耗能的方法呢？
回答是肯定的！
氧化電位水（Electrolyzed Oxidizing Water，簡(jiǎn)稱EOW）就是一種最好的替代品。
一、氧化電位水簡(jiǎn)介
1.氧化電位水的生成原理
在自來水中加入0.05%以下的NaCl，經(jīng)過一種特制的離子交換隔膜電解槽進(jìn)行電解，在陽極生成酸性氧化電位水；在陰極生成堿性氧化電位水。
2.氧化電位水的理化特性
酸性氧化電位水是一種廣譜、高效、無毒無害、無刺激性異味、無色透明以及環(huán)保的消毒液，我國(guó)衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的理化指標(biāo)為：
① pH值：2.0～3.10；
② 有效氯含量（ACC）：50～70ppm；
③ 氧化還原電位（ORP）：＞+1100mV；
④ 殘余氯離子：＜1000mg/L；
⑤ 接觸空氣、光線或加溫至攝氏40度以上，即可逐漸還原成普通水。
堿性氧化電位水為無色透明、無刺激性異味的高效清洗劑，其理化指標(biāo)為：
① pH值：11～12；
② 氧化還原電位（ORP）: －870～－840mV。
3.酸性氧化電位水的殺菌機(jī)理
物理學(xué)說：主要包括氧化還原電位學(xué)說、電子運(yùn)動(dòng)學(xué)說與電傳導(dǎo)學(xué)說等。酸性氧化電位水的低pH值（2.0-3.0）與高氧化還原電位（ORP≥+1,100mV）超出了微生物的生存范圍，并使微生物細(xì)胞的膜電位發(fā)生改變，以導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)，細(xì)胞代謝酶的破壞，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)析出，達(dá)到殺滅微生物的效果。
化學(xué)學(xué)說：除了低的pH與高的ORP以外，其殺 菌的主要成分還包括：次氯酸、過氧化氫和OH基。有趣的是這些成分和擔(dān)負(fù)中性粒細(xì)胞殺菌作用的活性氧的組成完全相同。經(jīng)過大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，1998年該學(xué)說得到了證實(shí)，確立了酸性氧化電位水中的有效氯是殺滅病原微生物的主要因素之一。
4.酸性氧化電位水的殺菌特性
酸性氧化電位水具有廣譜殺菌、殺菌迅速的特性。 國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究證明，酸性氧化電位水不僅可以殺滅細(xì)菌繁殖體、病毒，還能殺滅芽孢等多種病原微生物，見表一）：
國(guó)家疾病控制中心公布的殺滅微生物的效果
表一
| 微生物名稱 | 殺滅時(shí)間（分鐘） | 微生物名稱 | 殺滅時(shí)間（分鐘） |
| 金黃色葡萄球菌 | 0.5 | 乙肝表面抗原 | 0.5 |
| 大腸桿菌 | 0.5 | 甲型H1N1流感病毒 | 2.5 |
| 痢疾桿菌 | 0.5 | 白色念珠菌 | 2 |
| 沙門氏菌 | 0.5 | 枯草桿菌黑色變種芽孢 | 10 |
5.酸性氧化電位水的安全性
經(jīng)國(guó)家疾病控制中心以及國(guó)內(nèi)外科學(xué)家們，通過急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)、皮膚刺激實(shí)驗(yàn)、眼刺激實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)和細(xì)胞毒性試驗(yàn)等項(xiàng)檢測(cè)證明：酸性氧化電位水是安全可靠、無毒副作用的消毒滅菌劑。
6.酸性氧化電位水的環(huán)保性
由于酸性氧化電位水遇光、空氣以及溫度高于40℃時(shí)，可以自動(dòng)還原成普通水。因此，它無殘留、無污染的環(huán)保特性能夠?qū)崿F(xiàn)零排放。
7.堿性氧化電位水的清洗機(jī)理
堿性氧化電位水具有高的pH值（11以上）和負(fù)的氧化還原電位（ORP≤-800），且分子團(tuán)較小，滲透性較好；具有較強(qiáng)的還原能力，在常溫下的洗凈能力優(yōu)于80℃的熱堿，具有極強(qiáng)的去污能力。
綜上所述，酸性氧化電位水是一個(gè)具有極強(qiáng)殺菌能力的環(huán)保消毒劑；堿性氧化電位水是具有極強(qiáng)去污能力的清洗劑。
國(guó)家衛(wèi)生部分別于2003年頒布了《消毒技術(shù)規(guī)范》（2002版）、2009年頒布了衛(wèi)生部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（WS310.2-2009）和2010年頒布了《食品用消毒劑原料（成份）名單（2009版）》，為氧化電位水在食品行業(yè)的消毒應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
國(guó)家衛(wèi)生部已經(jīng)批準(zhǔn)氧化電位水產(chǎn)品的使用范圍是：
①衛(wèi)生手消毒；
②皮膚黏膜消毒；
③餐飲具消毒；
④瓜果蔬菜消毒；
⑤食品加工管道、設(shè)備的消毒；
⑥環(huán)境、物體表面消毒；
⑦醫(yī)療器械消毒等。
二、氧化電位水在啤酒生產(chǎn)行業(yè)CIP工藝中的應(yīng)用
1. 氧化電位水在CIP工藝中的優(yōu)勢(shì)
目前，在啤酒生產(chǎn)行業(yè)對(duì)生產(chǎn)管道以及儲(chǔ)罐的CIP技術(shù)方面，走在世界前列的是一種新型的高效、無毒、環(huán)保清洗消毒液——氧化電位水。美國(guó)FDA已經(jīng)批準(zhǔn)認(rèn)可氧化電位水在食品行業(yè)和醫(yī)療行業(yè)的合法使用。美國(guó)可口可樂公司已經(jīng)在全球的灌裝工廠指定使用氧化電位水作為CIP工藝的清洗消毒液，并已在中國(guó)的3個(gè)灌裝廠安裝使用，收到了良好的效果。中國(guó)啤酒協(xié)會(huì)也將氧化電位水的應(yīng)用作為技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目納入了“十二五”規(guī)劃。
氧化電位水在CIP工藝中的應(yīng)用，為我們引入了一個(gè)“冷消毒”的新概念，其主要特點(diǎn)是能夠在常溫下進(jìn)行清洗消毒，而不使用熱能就能夠達(dá)到完全消毒的效果。其主要特點(diǎn)如下：
① 廣譜、高效，可以在30秒內(nèi)殺滅常見致病菌；
② 無毒副作用，誤飲無害；
③ 對(duì)人體皮膚無刺激作用；
④ 完全環(huán)保，實(shí)現(xiàn)零排放，達(dá)到清潔生產(chǎn)的要求；
⑤ 不用熱源，可以大量節(jié)約熱能，減少碳排放；
⑥ 運(yùn)行成本低廉，每升氧化電位水的成本僅為0.018元；
⑦ 大大縮短了CIP流程的時(shí)間，僅為原來用時(shí)的三分之一；
⑧ 可以提高工廠生產(chǎn)效率10%左右；
⑨ 不需要設(shè)備改造，方便使用。
