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水电解实现高效、经济、无残留消毒杀菌

水电解实现高效、经济、无残留消毒杀菌 发布时间:2017-04-20 09:26 访问量:

  水电解杀菌技术是近年在日本兴起的,以水电解后生成的强酸性和强碱性在短时间内杀菌、消毒的一种新技术。它具有生产成本低、制取便利、杀菌时间短等特点。特别是能在使用数分钟后通过氧化还原作用还原为普通水,没有残留。可广泛应用于家庭、医院、饭店、食品加工厂、养殖场的浸泡、清洗、消毒和杀菌。利用水电解作为食品加工厂的消毒清洗液,可完全替代次氯酸钠,实现工作人员、设备和地面的安全便利、快捷的消毒杀菌。

  随着用于家庭清洗消毒、饮用和美容等的弱酸性和弱碱性水电解日渐兴起, 此类设备的生产急剧增加, 许多国产小型设备已具有遥控、自动检测等功能, 具备了进入家庭的条件。但是, 在国外已得到广泛应用的强酸性和强碱性水电解却还没有引起人们的足够重视。

  水电解又称电生功能水、离子功能水, 是水通过特殊装置电解后产生的具有一定酸碱度和氧化还原性的“神奇水”。按它们的酸碱度不同又可分为弱酸性、弱碱性和强酸性、强碱性水电解等4 类。弱酸性和弱碱性水电解, 强酸性和强碱性水电解总是同时产生的。

  强酸性和强碱性水电解的发生原理主要是利用了带隔膜的电解槽。隔膜为特殊的离子渗透膜, 允许阴离子和阳离子通过而不允许水分子通过。在电解作用下, 在阴极侧生成强碱性水而在阳极侧同时生成强酸性水。可通过调节电解时间、电流强度和食盐浓度来调整酸碱度的强弱。

  水电解是水通过特殊装置电解后产生的具有一定酸碱度和氧化还原性的“神奇水”。按它们的酸碱度不同又可分为弱酸性、弱碱性和强酸性、强碱性水电解等4类。

  据国外大量研究成果和我们研究的结果,强碱性水电解具有良好的洗净效果(其洗净原理与碱性洗涤液相近),而强酸性水电解则更有广谱、高效和快捷的杀菌功效,已广泛应用于食品加工行业的设备、地面和人员的消毒灭菌,养殖场的传染病防治,医院的医疗器械消毒和清洗等方面。另外,在日本、韩国等地利用强酸、强碱性水电解来部分代替农药进行农作物病虫害防治的研究也非常引人注目。中国农业大学在近几年对水电解杀菌的机理、效果和使用方法等进行了较深入的研究,取得了许多研究成果。

  电解酸性水杀菌的主体是电解后产生的次氯酸根离子,不过与普通次氯酸钠相比,电解酸性水中有效氯离子浓度即使降低至次氯酸钠溶液的1/10以下,仍有广谱杀菌功能,与常见的臭氧杀菌法比较,具有生产成本低廉(运行成本基本上与自来水相近),不需浸渍即可快速灭菌等优点。使用后的水电解遇光和蛋白质等即马上失活还原为普通水,因而没有残留和环境污染的问题。

  实验结果表明,有效氯离子浓度为10ppm的水电解可在10秒内杀死所有的核糖核酸类微生物。对食物中毒性细菌、腐败菌的杀灭试验表明,供试的28种菌落中的23种在与水电解接触10秒内即完全死亡,2种菌在接触1分钟后死亡。残存的枯草菌、绿霉和青霉在经过30分钟浸沉后,只有绿霉菌没被杀死。因此,利用水电解杀菌时在大多数情况下,并不需要长时间浸泡清洗而采用冲洗的方法即可。在日本,水电解杀菌在食品加工行业得到了广泛的应用。许多工厂在实行HACCP卫生管理模式时都采用水电解实现员工手指和工作服、设备、容器、管道地面、墙面的清洗和消毒等。如果对象物体的清洁度太差,则应尽可能先除去表面污物并加大清洗水量和清洗时间。对有机附着物较多或者被清洗表面凹凸不平时,先用强碱性水电解洗净,再用强酸性水电解杀菌可以显著增加杀菌效果。不过,水电解对金属有腐蚀作用,因此要求被清洗物采用不锈钢(好在食品机械大多使用不锈钢制造),并从结构上尽可能做到平展以防止水电解的存积。

  在养猪场、养鸡场,水电解常被用来冲洗地面达到杀菌防病的目的。因为养殖场地面存积的有机物通常较多,因此可采用较大流量的水电解进行冲洗。实验结果表明,与用普通自来水冲洗相比较,采用pH值为2.5的强酸性水电解处理后的地面,残留菌落数为前者的1/30~1/60,可有效防止传染病的发生。

  水电解还可用于食品原料的浸泡和加工。豆腐生产中大豆中的细菌是豆腐污染和变质的重要原因,采用强酸性水电解清洗杀菌后再用强碱性水电解浸泡,不但可以有效地控制豆腐制品的原始菌落数,而且大豆的吸水率、蛋白抽出率、氨基酸的浸出率等都有所提高,这样不但豆乳和豆制品的品质有所改善,而且得率也有提高。这主要是因为大豆蛋白质在碱性条件下水溶性会增加的缘故。

  着眼于水电解的杀菌能力,将水电解用于农作物栽培中,在一定程度上可实现减农药甚至无农药栽培。日本、韩国和我们的试验结果都表明,只要施用得当,水电解对黄瓜、草莓、西红柿的白粉病有显著的预防效果。需要注意的是,因为水电解必须与细菌接触才能杀死细菌,而大多数植物病害一旦发生即已深入组织内部,喷洒水电解并不能杀灭组织内部的病原菌,因此,喷洒水电解要以预防病虫害为主。不过,试验结果也显示,通过喷洒水电解或将水电解加入无土栽培的营养液中,有可能增加植物本身的活性,而增强了对病虫害的抵抗能力,减少病虫害的发生。由于利用水电解杀菌防病可以一定程度上解决有机栽培绿色食品中病虫害防治的难题,因而在日本、韩国等受到非同寻常的重视,几年来,仅日本就有数十家科研单位和大学在积极从事这方面的研究和探索。

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