食品行业中二氧化氯技术的应用(yòng)

食品工业是人类的生命工业，伴随着人类社会的发展而不断进步。在我國(guó)经济快速发展的同时，食品安全问题日益凸现出来，与食品安全相关的名词如疯牛病、口蹄疫、禽流感等频频进入人们的视線(xiàn)。因此，选择何种安全、高效的食品保鲜及杀菌剂来提高食品的安全性已成為(wèi)人们普遍关心的问题。
稳定性强的ClO2是目前國(guó)际上公认的性能(néng)优良、效果最好的杀菌剂、食品保鲜剂，能(néng)有(yǒu)效减少食源性疾病，被WHO列為(wèi)A1级安全消毒剂。由于ClO2较氯系消毒剂有(yǒu)许多(duō)优点，具有(yǒu)高度的安全性，从20世纪80年代开始，已被众多(duō)國(guó)家批准用(yòng)于食品领域。國(guó)外已研究了ClO2对莴苣、青椒、胡萝卜、草(cǎo)莓等果蔬表面致病菌的抑制作用(yòng)，取得良好效果。我们以前的研究也表明，ClO2气體(tǐ)对苹果表面的大肠杆菌O157：H7（Escherichia coliO157：H7）与单孢李氏菌（LiSteria monocytogenes）有(yǒu)优良的钝化作用(yòng)，可(kě)提高食品的安全性。随着我國(guó)卫生安全制度的完善和人们健康意识的增强，ClO2技术在食品工业中的应用(yòng)必将日趋广泛和成熟。

1  ClO2的作用(yòng)机理(lǐ)

1.1  杀菌机理(lǐ)
ClO2分(fēn)子结构特点是氯原子以2个配位键与2个氧原子结合，其外层还存在一未成对電(diàn)子，具有(yǒu)很(hěn)强的氧化作用(yòng)。ClO2对细菌及其他(tā)微生物(wù)的细胞壁有(yǒu)较好的吸附和透过性能(néng)，可(kě)与蛋白质中的部分(fēn)氨基酸发生氧化还原反应，使氨基酸分(fēn)解破坏，进而控制微生物(wù)蛋白质的合成，最后导致微生物(wù)死亡。

1.2  保鲜机理(lǐ)
ClO2能(néng)阻止蛋氨酸分(fēn)解成乙烯，且能(néng)破坏已形成的乙烯，从而延缓腐烂，同时可(kě)以控制腐败菌，但不与脂肪酸反应，不影响食品的品质。

1.3  除臭机理(lǐ)

恶臭物(wù)质可(kě)大體(tǐ)分(fēn)為(wèi)两类，一类為(wèi)含-S-基的硫系化物(wù)，例如（NH4）2S、H2S、（CH3）2S、CH3SH等，这些化合物(wù)接触到ClO2后，-S-基被迅速氧化，消除恶臭。另一类不带-S-基的氮系化合物(wù)如NH3、C2H2NH2、（CH3）2NH、氮的氧化物(wù)等，ClO2与它们接触1～2min，也可(kě)将它们氧化，消除恶臭。

2  ClO2在食品行业中的应用(yòng)

2.1  ClO2在果蔬产品中的应用(yòng)

2.1.1  ClO2应用(yòng)于果蔬保鲜

将ClO2用(yòng)分(fēn)子筛吸附，连同果蔬置于密封袋中，可(kě)达到良好的保鲜贮藏效果。Tsai等人利用(yòng)7.8mg/L的C1O2保鲜番茄，处理(lǐ)10min可(kě)以显著减少番茄的腐败，而且没有(yǒu)任何化學(xué)物(wù)质残留，不破坏番茄的表皮颜色。Hodges使用(yòng)5mg/L的ClO2保鲜菠菜，可(kě)使之在10℃下保存16d以上，叶绿素的损失较小(xiǎo)。ClO2可(kě)有(yǒu)效杀灭扩展青霉和梨形毛霉等腐败菌从而防止梨的腐烂；对大久保桃也具有(yǒu)较好的保鲜效果，能(néng)够控制桃果实的褐变和腐败，并能(néng)够减缓失重速率，保持果实的硬度。

2.1.2  ClO2对果蔬表面致病菌的控制

ClO2可(kě)以杀灭果蔬表面的致病菌从而提高果蔬在食用(yòng)时的安全性。8mg/L ClO2处理(lǐ)草(cǎo)莓120min可(kě)使其表面的沙门氏菌减少4.4log。Rodgers SL等研究发现用(yòng)5mg/LC1O2处理(lǐ)苹果、莴苣、草(cǎo)莓、哈密瓜15s可(kě)使其表面大肠杆菌O157：H7和李斯特菌的减少量均大于5log。3mg/L的ClO2处理(lǐ)30min可(kě)以使青椒表面的李斯特菌减少6log。

2.2  ClO2在畜禽制品中的应用(yòng)

畜禽屠宰后其體(tǐ)表的原始菌和环境中的微生物(wù)会在其上大量繁殖，存在着极大的食品安全隐患。经ClO2溶液浸泡的畜禽，可(kě)有(yǒu)效控制微生物(wù)生長(cháng)，延長(cháng)贮藏期，并能(néng)保持鲜美的口味。100～200mg/L的ClO2处理(lǐ)2min后的酱鸭，其保存时间在常温下可(kě)达26～30d，品质仍能(néng)保持较好。经稳定性ClO2处理(lǐ)的鸡肉在5℃下，可(kě)有(yǒu)效地延長(cháng)贮存期。Pohlman、Jimenez-Villarreal用(yòng)ClO2处理(lǐ)绞碎牛肉，可(kě)以减少大肠杆菌和沙门氏菌，提高牛肉食用(yòng)的安全性，且对牛肉的颜色和风味没有(yǒu)影响，可(kě)以保持或延長(cháng)牛肉馅饼的货架期。

2.3  ClO2在水产品中的应用(yòng)

ClO2可(kě)有(yǒu)效控制水产品上的微生物(wù)，使其保鲜时间大大延長(cháng)并提高食用(yòng)的安全性。ClO2处理(lǐ)可(kě)防止对虾捕获后虾體(tǐ)的变黑和腐败，使其在0℃的保鲜时间長(cháng)达8～10d。40mg/L的ClO2清洗小(xiǎo)龙虾可(kě)使需氧菌的数目减少4log，且无氯残留。Shin JH等用(yòng)100mg/L的ClO2使鱼肉表面的大肠杆菌O157：H7、沙门氏菌和李斯特菌分(fēn)别减少4.8、2.6和3.3log，提高了其食用(yòng)的安全性。

2.4  ClO2在奶制品中的应用(yòng)

鲜牛乳经过50～100mg/L ClO2处理(lǐ)后，在30℃条件下可(kě)保存24h，显著延長(cháng)了鲜牛乳的保鲜时间，而且ClO2在3～4h内衰减完毕，不会影响鲜牛乳的各种理(lǐ)化指标。在初乳中添加0.5%ClO2溶液，可(kě)保鲜3个月不发生霉变。Boddie用(yòng)ClO2处理(lǐ)牛乳，可(kě)以减少其中80%～90%的奥里斯葡萄状球菌和链球菌，延長(cháng)贮藏期。在牛奶的加工过程中，ClO2还用(yòng)于生产设备、車(chē)间环境、包装容器的杀菌以及无菌水的制作，均取得了良好的效果。胡滨等研究发现在对車(chē)间环境杀菌时当ClO2在空气中的浓度达到4mg/m3，即可(kě)杀灭99%以上的细菌、病毒、霉菌。可(kě)见ClO2可(kě)有(yǒu)效控制奶制品生产过程中的微生物(wù)，并延長(cháng)牛乳的保鲜时间，从而确保了奶制品的正常生产及产品质量。

2.5  ClO2在啤酒生产中的应用(yòng)

ClO2在啤酒制麦行业是一种高效安全消毒剂和漂白剂，200mg/LClO2能(néng)有(yǒu)效抑制麦芽生产过程中霉菌的生長(cháng)繁殖，提高麦芽质量。与常用(yòng)的漂白粉、甲醛相比，ClO2因其无色、无味、无刺激、无腐蚀，大大改善了工人的操作条件，而且由于其具有(yǒu)除臭效果，还能(néng)减少室内异味。另外，ClO2还能(néng)处理(lǐ)含酚废水，将水中的多(duō)酚氧化成醌式直链酸，对浸麦水中多(duō)酚浓度降低起重要作用(yòng)，有(yǒu)利于更多(duō)地浸出大麦多(duō)酚物(wù)质，降低麦芽色度，提高麦芽质量。
零东宁将ClO2用(yòng)于自酿啤酒生产中第5或第6代酵母泥的清洗以除去杂菌，使其可(kě)继续使用(yòng)2～3代仍可(kě)保持啤酒的原有(yǒu)品质，从而降低了生产成本。此外，ClO2还被用(yòng)于啤酒生产中无菌水的制作以及制麦过程、工艺管道、生产设备和生产車(chē)间环境的杀菌。

2.6  ClO2在食品包装中的应用(yòng)

固體(tǐ)ClO2是利用(yòng)自身缓慢释放出来的ClO2气體(tǐ)杀菌，因此将固體(tǐ)ClO2用(yòng)于食品包装与传统方式相比有(yǒu)许多(duō)优点：①ClO2气體(tǐ)本身扩散能(néng)力强、活性高，不需要任何专用(yòng)设备即可(kě)完成消毒杀菌，而且在常温常压下即可(kě)使用(yòng)，适用(yòng)于任何包装材料；②低浓度ClO2气體(tǐ)无色、无味，不会给顾客带来任何不愉快的感觉；③固體(tǐ)ClO2本身不与食品直接接触，不会造成对食品的二次污染，而且可(kě)直接封装在包装箱、袋内，不再会有(yǒu)空气的二次污染；④ClO2气體(tǐ)的有(yǒu)效释放时间長(cháng)，不会给细菌、霉菌留下生存机会。
在國(guó)外ClO2被用(yòng)于鸡肉制品的包装中，有(yǒu)效控制了沙门氏菌等致病菌。此外，ClO2还被用(yòng)于食品包装用(yòng)的袋、箱、瓶、罐、盒等用(yòng)品的杀菌、消毒。

2.7  ClO2在饮料生产中的应用(yòng)

饮料在生产过程中一般只进行一次杀菌，饮用(yòng)时不再经过杀菌处理(lǐ)；饮料含有(yǒu)丰富的营养，是微生物(wù)生長(cháng)的良好培养基，而且绝大多(duō)数饮料产品的生产过程操作复杂易受微生物(wù)的污染。所以微生物(wù)的控制在饮料生产中占有(yǒu)非常重要的地位，直接关系到消费者的身體(tǐ)健康和生命安全。ClO2在饮料生产中的应用(yòng)主要體(tǐ)现在：①原料微生物(wù)的控制；②生产设备的杀菌。包括管路系统的杀菌和工器具、容器、设备、生产線(xiàn)的杀菌；③生产环境的空气、地面、墙壁的杀菌；④操作人员的手、服装、织物(wù)、运奶車(chē)、靴池等消毒。

2.8  ClO2应用(yòng)于环境除臭

ClO2除用(yòng)于上述食品微生物(wù)的控制及保鲜外，还用(yòng)于除臭。它已被制成产品用(yòng)于家用(yòng)冰箱、工业冷库的脱臭。ClO2作為(wèi)脱臭剂与福尔马林、硫黄、酚类及其它有(yǒu)机氯相比，不仅本身无味，用(yòng)后亦无残留气味，食品、果蔬在库房内也无需迁出就可(kě)进行除臭消毒，使用(yòng)方便、快速。Kastner将ClO2用(yòng)于畜产品加工厂异味的去除，取得了良好的效果。

3  ClO2在食品行业中的应用(yòng)前景

近年来，随着人民(mín)生活水平的提高和对健康的关注，人们对于食品的安全性要求越来越高，而且食品安全性问题已成為(wèi)制约我國(guó)食品走向國(guó)际的重要因素，因此，提高食品的安全性已成為(wèi)食品行业急需解决的问题。ClO2是A1级安全消毒剂，具有(yǒu)很(hěn)强的杀菌能(néng)力；同时杀菌过程不产生有(yǒu)害物(wù)质，不影响食品的风味和外观品质，是目前國(guó)际上公认的性能(néng)优良的食品保鲜剂。世界上许多(duō)國(guó)家将其广泛用(yòng)于食品加工的各个领域，取得了良好的效果，但在我國(guó)这方面的研究和应用(yòng)还比较少。随着技术的发展和研究的深入，稳定性ClO2在我國(guó)的食品加工领域中必将得到越来越广泛的应用(yòng)。