基本介紹
- 中文名：氧化型殺菌劑
- 外文名：oxidation-type bactericide
- 原理：與微生物酶發生氧化作用
- 常見：氯氣、二氧化氯等
- 優點：殺菌力強、效果好
- 缺點：殺菌劑殘留對人體有害
定義,作用機理,種類和特性,使用注意事項,
定義
氧化型殺菌劑一般是較強的氧化劑，利用它們所產生的次氯酸、原子態氧等，使微生物體內一些和代謝有密切關係的酶發生氧化而使微生物被殺滅。該類殺菌劑一般是無機化合物。如氯、漂白粉、氯胺、次氯酸、二氧化氯、過氧化氫、高鐵酸鉀、過氧醋酸和臭氧等。用的較普遍的是氯氣，氯氣在消毒過程中，能使微量有機化合物氯化，這些氯化了的有機化合物的毒性能使微生物中毒。由於它具有殺菌力強，原料易得，使用簡單的優點，現在仍被廣泛使用。
另一種無機化合物二氧化氯，它是比氯氣氧化能力強2．6倍的強氧化劑，它在冷卻水中作為殺菌劑，與氯相比，具有用量低、作用快、效果好、不受pH影響和不與氨反應的優點。因此近年來一些合成氨廠、石油化工廠、煉油廠等都用二氧化氯來控制工業冷卻水系統的微成物生長。二氧化氯的殺生周期比較長，0．5mg/kg的二氧化氯在12h內，對厭氧菌的殺菌能力達99．9%。二氧化氯同氯相似，對人體極為有害，刺激眼睛和呼吸器官，當濃度高時，刺激中樞神經而使人致死。
作用機理
過氧化物和氯製劑是在食品貯藏中常用的氧化型殺菌劑。這兩種殺菌劑都具有很強的氧化能力，可以有效地殺滅食品中的微生物。過氧化物主要是通過氧化劑分解時釋放強氧化能力的新生態氧使微生物氧化致死的，而氯製劑則是利用其有效氯成分的強氧化作用殺滅微生物。有效氯滲入微生物細胞後，破壞酶蛋白及核蛋白的巰基或者抑制對氧化作用敏感的酶類，使微生物死亡。
種類和特性
氧化型殺菌劑主要包括過氧化物和氯製劑兩類。在食品貯藏中常用的有過氧醋酸、過氧化氫、氯、次氯酸鈉、漂白粉、漂白精以及其它的氧化型殺菌劑。
過氧醋酸
過氧醋酸又稱為過氧乙酸，相對分子質量為76．05，過氧醋酸為無色液體，有強烈刺鼻氣味，熔點一0．2℃，沸點110℃，易溶於水，性質極不穩定，尤其是低濃度溶液更易分解釋放出氧，但在2～6℃的低溫條件下分解速度緩慢。結構式為：
過氧醋酸是一種廣譜、速效、無毒害的強力殺菌劑，對細菌及其芽孢、真菌和病毒均有較高的殺滅效果。特別是在低溫下仍能滅菌，這對保護食品營養成分有積極的作用。一般使用0．2%濃度的過氧醋酸便能殺滅黴菌、酵母及細菌，用0．3%濃度的過氧醋酸溶液可以在3min內殺死蠟狀芽孢桿菌。
過氧醋酸在我國多作為殺菌消毒劑，用於食品加工車間、工具及容器的消毒。例如，使用的濃度為0．29/m3的過氧醋酸噴霧消毒車間，0．2%濃度的溶液浸泡消毒工具和容器。
由於過氧醋酸的稀溶液分解很快，通常是使用時現配，也可暫存於冰櫃內以減少分解。40%以上濃度的溶液易爆炸、燃燒，使用時要注意；還要注意不得與其它藥品混合。
過氧化氫
又稱雙氧水，分子式為H2O2，相對分子質量為34．01，為無色透明液體，無臭，微有刺激性味，熔點一0．89℃，沸點151．4℃。過氧化氫非常活潑，遇有機物會分解，光、熱能促進其分解，並產生氧；接觸皮膚能致皮膚水腫，高濃度溶液能引起化學燒傷。過氧化氫分解生成的氧具有很強的氧化作用和殺菌作用，在鹼性條件下作用力較強。濃度為3%的過氧化氫只需幾分鐘就能殺死一般細菌，0．1%的濃度在60min內可殺死大腸桿菌、傷寒桿菌，1%的濃度需數小時能殺死細菌芽孢。有機物存在時會降低其殺菌作用。過氧化氫是胝毒的殺菌消毒劑，還可適用於器皿和某些食品的消毒。
在食品生產中殘留在食品中的過氧化氫，經加熱很容易分解除去。另外，過氧化氫與澱粉能形成環氧化物，因此對其使用範圍和用量都應加以限制。
氯
又稱液氯、分子氯，分子式Cl2，相對分子質量70．91，常溫常壓下為黃綠色氣體，相對密度約為2．5，有特殊氣味；沸點一34．6℃，熔點一100．98℃，0℃常壓下的密度為3．214 g/L；在水中的溶解度為0℃時4．61 g/L，20℃時2．31 g/L。氯在空氣中不燃燒，但一般的可燃物大都可在氯氣中燃燒，就像在氧氣中燃燒一樣。
氯和能釋放次氯酸(HClO)的含氯化合物(又統稱為氯劑)的殺菌機理基本相同，即其在水中能釋放次氯酸並由次氯酸電離產生次氯酸根離子(ClO一)，次氯酸是一種很強的氧化劑，它通過擴散作用穿透微生物的細胞壁(膜)，與細胞內的原生質反應，使微生物死亡。氯對細菌營養細胞、芽孢、真菌和病毒均有殺滅作用，但對芽孢的殺滅能力相對較弱。氯的殺菌效果受pH等因素影響，這是由於次氯酸的殺菌效率遠比次氯酸根離子的高，而次氯酸電離產生次氯酸根離子的反應受pH的影響，在pH>7．5時，產生的次氯酸根離子增多，使殺菌效果降低。
氯是使用最早的水處理劑，具有殺菌譜廣、殺菌能力強、效率高、價格低廉和殘餘氯有持續殺菌的效果等特點。主要用於飲用水生產和水處理中對水的消毒，能消除水中的致病菌。如處理飲用水常用的劑量為1～4mg/L，也可用於食品的殺菌，目前我國的自來水廠幾乎仍全部採用液氯進行水的消毒。
次氯酸鈉
又名次氯酸蘇打、次亞氯酸鈉、漂白水，分子式為NaClO，相對分子質量74．44。次氯酸鈉溶液為淺黃色透明液體，具有與氯相似的刺激性臭味。次氯酸鈉具廣譜殺菌特性，對細菌繁殖體、芽孢、病毒、藻類和原蟲類均有殺滅作用。有機物的存在可消耗有效氯，降低殺菌效果。殺菌效果還受溫度和pH影響，5～50℃範圍內，溫度每上升10℃，殺菌效果可提高一倍以上，pH越低，殺菌能力越強。
次氯酸鈉常用作水處理殺菌劑，用於生活用水、飲料、泳池用水、冷卻水和廢水等的殺菌處理，其作為消毒劑還用於果蔬、餐具、醫療器械和設備的消毒。消毒用的次氯酸鈉溶液中有效氯的濃度一般為0．1%左右。
漂白粉和漂白精
漂白粉是一種混合物殺菌劑，其組成包括次氯酸鈣、氯化鈣和氫氧化鈣等。殺菌的有效成分為次氯酸鈣等複合物分解產生的有效氯。
漂白精又稱為高度漂白粉，化學組成與漂白粉基本相同，但純度高，一般有效氯含量為60%～70%，主要成分仍為次氯酸鈣複合物。通常為白色至灰白色粉末或顆粒，性質較穩定，吸濕性弱。但是，遇水和潮濕空氣或經陽光曝曬和升溫至150℃以上，會發生燃燒或爆炸。
漂白精在酸性條件下分解，其消毒作用同漂白粉，但消毒效果比漂白粉高一倍。一般餐具消毒，每千克水加一片漂白精片(或0.3～0.4 g漂白精粉)，即相當於有效氯200 mg/L以上。使用前將其溶於水，取上部澄清液。由於漂白精不溶性殘渣少，穩定性和有效氯含量高，有取代漂白粉的趨勢。
使用注意事項
①過氧化物和氯製劑都是以分解產生的新生態氧或游離氯進行殺菌消毒的。這兩種氣體對人體的皮膚、呼吸道黏膜和眼睛有強烈的刺激作用和氧化腐蝕性，要求操作人員加強勞動保護，佩戴口罩、手套和防護眼鏡，以保障人體健康與安全。
②根據殺菌消毒的具體要求，配製適宜濃度，並保證殺菌劑足夠的作用時間。以達到殺菌消毒的最佳效果。
③根據殺菌劑的理化性質，控制殺菌劑的貯存條件，防止因水分、濕度、高溫和光線等因素使殺菌劑分解失效，並避免發生燃燒、爆炸事故。
