摘要：论述了二氧化氯、次氯酸盐、臭氧的特性、消毒机理以及在食品行业中的应用。

关键词：二氧化氯、次氯酸盐、臭氧、特性、机理、氧化、xx、xx、应用

加工过程中，或对原辅料预xx处理；或对产品终端xx；或是器具、设备的xx，或是对人员、衣物和生产环境的净化处理等等都会经常会用到各种xxxx剂，以保障生产的食品在有效期内的食用安全。在实际生产中，根据生产人员的认知不同，和使用习惯不同以及应用场所和xx对象的不同，选择不同的消毒剂，在食品行业中常用的主要有二氧化氯（ClO2）、次氯酸盐（MC1O）、臭氧（O3）。

一、二氧化氯（ClO2）

1811年，科学家Humpheny Davey发现了二氧化氯气体。后来由于发现二氧化氯较氯系列消毒剂有许多优点，具有高度的安全性，从八十年xx始，以被众多国家批准用于广泛领域。1985年，美国同意将二氧化氯作为食品加工厂设备xx；1987，美国有批准二氧化氯作为食品厂的环境xx；1992年，中国食品添加剂委员会批准，二氧化氯可用于鱼类加工过程，控制杂菌、大肠杆菌等污染；1996年，我国GB—2760将稳定态二氧化氯列为食品添加剂中的防腐剂，使用范围为果蔬保鲜、鱼类加工，同时该标准将二氧化氯列为食品加工助剂。目前，二氧化氯被联合国卫生组织（WHO）列为A1级安全消毒剂。近年来，随着对二氧化氯的认识的不断加深，逐渐被广大食品厂所接受和使用，并成为我国发展较快的食品消毒剂。

1、二氧化氯的物理性质

化氯常温（20℃）下是一种黄绿色刺激性气体，对温度、压力和光均比较敏感。分子量67.45，比空气重。在空气中的体积浓度超过10%或在水中浓度超过30%时会发生爆炸。ClO2溶液浓度在10g/L以下时基本没有爆炸的危险。

二氧化氯极易溶解于水而不与水反应，22℃时溶解度约为氯的5倍，达2.9g/L。ClO2在水中的溶解度随温度升高而降低。同时二氧化氯分子的电子结构虽是不饱和状态，在水中却不以聚合状态存在，这对ClO2在水中迅速扩散十分有利。但ClO2水溶液易挥发，在较高温度与光照下会生成ClO2-与ClO3-，应置于阴凉、避光、低温、密封保存。

2、二氧化氯的xx功能及机理

二氧化氯是一种广谱、高效的xx剂，实验和应用证实，它对xx、芽孢、xx、病毒、藻类等均有良好的杀灭效果。二氧化氯的消毒机理是源于二氧化氯的强氧化能力，二氧化氯分子的电子结构呈不饱和状态，外层共有19个电子，外层的键域存在着一个未成对的活性自由电子，具有较强的氧化作用力，主要是对微生物细胞壁有较强的吸附和穿透能力，能渗透到细胞内部与含巯基（-SH）的酶反应，使之迅速失活，抑制细胞内蛋白质的合成，从而达到将微生物灭活的目的。

由于xx、病毒、xx都是单细胞的低级生物，其酶系分布于膜表面，易于收到二氧化氯的攻击失活。人和高等动物细胞酶系藏于细胞器之中而受到保护系统的保护，二氧化氯难以与酶系直接接触，即使二氧化氯能透过细胞膜，也很快因细胞的保护系统提供的电子使二氧化氯的到电子而失去氧化功能，从而避免了二氧化氯对酶系的攻击破坏，故正常使用的浓度其对人和动物等高等生物的危害较小。

3、二氧化氯的xx的特点

（1）于二氧化氯是氧化xx，具有广谱性，能杀死病毒、xx、原生生物、藻类、xx和各种孢子及孢子形成的菌体；

（2）二氧化氯氧化能力强，其氧化能力是氯的2.6倍，次氯酸钠的2.0倍，是高效的xx剂，0.1ppm下即可杀灭所有xx繁殖体和许多致病菌，50ppm可xx杀灭xx繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和xx芽孢；

（3）二氧化氯随水温升高灭活能力加大，从而弥补因水温升高二氧化氯的溶解度降低，二氧化氯不与氨反应，故二氧化氯受温度和氨影响小；

（4）二氧化氯xxPH适用范围广：能在PH2—10范围内保持很高的xx效率；

（5）二氧化氯在水中能为维持微量，剩余的氧化能力稳定，作用持久，防止再次污染；

（6）二氧化氯对水中的有机物具有选择性，不与有机物发生氯化反应，投加量小，不产生三卤甲烷（THM）等致物质和其它有害物质不产生；

（7）二氧化氯在氧化xx的同时，还对水体进行去味，脱色和除铁、锰，改善水质。

4、二氧化氯消毒剂的标准及在食品行业的应用

在常温下，二氧化氯是一种气体，而实际生产中我们应用的都是液态或固态的二氧化氯，都是需要即时反应（还原）产生二氧化氯气体才能xxxx，故从严格上应称之为二氧化氯制剂比较科学。目前，二氧化氯只有液体的两个行业标准：HG/T2777—1996稳定性二氧化氯溶液和HG3669—2000食品添加剂 稳定态二氧化氯溶液。而固体产品有吸附型、有反应型；有一元包装，有二元包装，有的甚至为三元包装。规格形式比较杂乱，没有国家行业标准，只有企业标准。

二氧化氯在食品行业中的应用是比较广泛的，它既在GB2760中作防腐剂，又可以作加工助剂用于生产。

（1）、对水的xx处理。生活饮用水卫生标准GB 5749—2006中规定，饮用水消毒剂新增加了二氧化氯（ClO2），其要求二氧化氯在饮用水xx中，与水接触时间至少30min，出厂水中限值0.8 mg/L，出厂水中余量≥0.1 mg/L，管网末梢水中余量≥0.02 mg/L；食品厂的生产工艺用水或无菌水，添加0.2—1.0 mg/L的二氧化氯既能满足xx的要求，同时起到软化、除臭和脱色的作用，特别对某些铁、锰含量高的水有更有效的用途。高浓度的二氧化氯可以处理生产污水，对xx生物耗氧量和化学耗氧量以及脱色、除臭有非常好的效果。

（2）、生产设备及一般物体表面、织物及手等的xx。用不同浓度的二氧化氯溶液对食品生产的管道、容器、设备、生产线等或浸泡、或冲洗、或擦拭、或喷洒都可起到良好的xx效果，既改善工厂的工艺卫生，又降低了成本。二氧化氯作为xx剂，用50—80mg/L的溶液对工作服、抹布等进行浸泡xx，然后直接晾干或烘干，减少xx的二次污染和传播；在生产前或生产中，经常用80—100mg/L二氧化氯水溶液清洗手部或工作靴，对保持其清洁卫生，有其重要的意义。二氧化氯还可对加工的物料的表面进行xxxx，以减少接触污染，防止于未然，如对糕点店用的鸡蛋进行浸泡xx，大大降低后序的污染可能。

（3）、食品防腐保鲜剂。二氧化氯作防腐剂在GB2760种规定10mg/L浓度用于果蔬的保鲜；50mg/L的浓度用于鱼类的加工。在其他有关文献中，有报道二氧化氯对原料奶的保鲜有很好的效果；二氧化氯溶液通过对肉、禽类的浸泡或喷淋能有效控制微生物的生长，延长储藏期，并能保持鲜美的口味。

（4）、食品漂白剂。1988年，日本食品卫生法规定将稳定性二氧化氯列入食品添加剂， 作为面粉漂白剂用。澳大利亚卫生部批准列入食品添加剂 926号作为食品漂白用。虽没有规定二氧化氯作漂白剂用，但现实生产中，二氧化氯有很多都是作漂白剂来用的，如漂白食用菌、面粉等。

（5）、空间环境（空气）的xx。通常二氧化氯对空间xx是用高浓度二氧化氯自然熏蒸或喷洒一定浓度的二氧化氯溶液到空间，起到一定的清新xx作用。应惠芳等做试验《室内空气3中xx方法的比较》一文中，二氧化氯喷雾杀灭率为95.64%。然而二氧化氯喷雾会增加较大的湿度，对设备、器具有一定的影响，并且操作较麻烦，而高浓度二氧化氯自然熏蒸速度慢，xx效果差，现在市场上北京华龙星宇科技发展有限公司生产的专利产品移动式二氧化氯空间消毒机可很好的解决这个问题，它通过定时、定量曝气把二氧化氯活性气体短时间释放到xx空间，进行快速xx，对空间卫生级别的不同要求，相对于臭氧的空间xx更容易操作和控制。

由于二氧化氯标准不统一，造成产品差异较大，质量参差不齐 ，故在选择二氧化氯产品是一定要选择规模较大、历史较久、生产手续较全的生产厂家。

二、次氯酸盐（MC1O）

次氯酸盐常用的主要有以次氯酸钙为有效成分的漂白粉、漂白粉精及次氯酸钠溶液，它们都是溶于水中产生次氯酸的含氯无机类消毒剂。次氯酸盐以有效氯表示其氧化能力的大小，有效氯越高，其xx能力越强，反之，xx能力越弱。

1、次氯酸盐的xx功能及机理

    次氯酸盐在水中形成次氯酸，能有效的杀死xx繁殖体、xx芽孢、xx、病毒、藻类，高剂量能杀灭xx芽孢。次氯酸盐的消毒机理包括次氯酸的氧化作用、新生氧的作用和氯化作用。氧化作用不仅与微生物细胞壁发生作用，而且可进入细胞内与活性基团发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使其糖代谢失调而致细胞死亡，氯化作用可细胞壁或细胞膜发生取代反应，导致细胞死亡。

2、次氯酸盐的xx优、缺点

优点：（1）xx效果好、使用范围广；

（2）使用方便，价格较便宜；

缺点：（1）不稳定，有效氯易丧失；

     （2）xx效果易受有机物，PH值等条件影响较大；

     （3）xx过程中产生有‘三致效应’等致癌物。

3、次氯酸盐在食品行业的应用

    次氯酸盐在食品中主要应用物体表面的xx，包括机器设备、工具的表面和织物的xxxx；瓜果、蔬菜的xx（xx后需清洗）以及生产工艺用水的xx处理。一般不与食品物料表面直接接触。

三、臭氧（O3）

　臭氧（O3）是一种强氧化剂，具有广谱、高效的xx作用。最初用于水xx，目前在食品行业主要应用于水体xx或水体浸泡xx，以及空间xxxx和除臭、保鲜。

1、 臭氧（O3）的物理性质

   臭氧（O3）是一种具有特殊的刺激性气味的不稳定气体，常温下为淡蓝色，有特殊的刺激性，液态为深蓝色。臭氧不稳定，易分解，在常温下自行分解为氧气。臭氧在水中的溶解度为3%，是氧气的10倍。0℃时，纯臭氧在水中的溶解度为1.37g/L，在水中不稳定，在20℃，臭氧在水中的半衰期约为20分钟。臭氧一般为发生器现场生产，即时使用。

臭氧有极强的氧化能力，其标准氧化还原电位为2.07V，而氯为1.36 V，二氧化氯为1.50 V。并且臭氧在水中分解的过程中，产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），其中羟基的氧化还原电位为2.80 V。

2、臭氧（O3）的xx功能及机理

    臭氧是一种高效消毒剂，可以杀灭各种微生物。

臭氧对xx的灭活与其它xx剂不同的是：臭氧能与xx细胞壁脂类双键反应, 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致xx死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。

3、臭氧（O3）的xx的特点

（1）臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的（O3>ClO2>Cl2>NH2Cl），其氧化能力是氯的2倍，能杀灭各种微生物，是广谱、高效消毒剂。

（2）臭氧xx受pH值、温度及水中含氨量影响较小。

（3）臭氧是无二次污染的氧化剂消毒剂，不产生三氯甲烷等有害物质，同时还可使水具有较好的感官指标。

（4）臭氧在xx的同时，其除臭、脱色的能力比Cl2和ClO2更为有效和迅速。

（5）由于臭氧在水中不稳定，分解速度快，故无法在水体中维持一定量的余量，不能防止二次污染，故要与其它消毒剂结合使用较好。

（6）臭氧对微生物的杀灭作用受湿度和有机物的影响比其他消毒剂大。

4、 臭氧产生的方法及在食品行业的应用

在常温下，臭氧是一种气体，易分解，故臭氧必须是现场生产，即时使用。臭氧的产生方法多种，在食品行业中常用的有光化学紫外线法、无声放电法。光化学紫外线法就是波长小于200nm的紫外线电离空气中的氧分子产生臭氧，这种方法臭氧产量低，一般常用于要求不高的空间xx。无声放电法是空气或氧气通过一对高压电极时氧分子在高速运动的电子的轰击下发生电离，然后氧分子聚合成臭氧。　此方法生产出来的O3通常指含一定浓度O3的空气，称为臭氧化空气，并非纯臭氧气。无声放电法如以空气作氧气源，在产生臭氧的同时也产生氮氧化物（NOx）。

    臭氧在食品行业中一般用于空间xx、水xx、在水溶液中浸泡或冲洗xx。在空间xx时，由臭氧发生器产生臭氧直接加入到xx空间，根据《xx技术规范》和实践应用数据，洁净级别三十万级臭氧浓度N＝5mg/M3，十万级取N＝10 mg/M3，一般食品车间在5-10 mg/ m3浓度的臭氧作用30分钟下，能xx满足要求。在食品生产中，生产工艺用水通常用臭氧进行处理；而对一些果蔬或水产品等可在一定浓度臭氧水浸泡或冲洗一定时间，会起到很好得xxxx和保鲜作用。因臭氧不稳定易分解，在臭氧水中浸泡或冲洗，都需要臭氧充分的溶解和不断及时地补充，需要特定的设备、仪器。

    目前，食品行业大部分臭氧发生器都是比较简单的小型机器，都是以空气为氧源，没有或仅仅有简单的除尘和水汽过滤装置，使用一段时间后，效果变得较差，故在长期使用中，要经常检测实际浓度。如果用比较大、或先进的臭氧发生器，虽然一次性投入较大，但功效上是比较经济的。

五、总结

1、  二氧化氯（ClO2）、次氯酸盐（MC1O）、臭氧（O3）都是高效的xxxx剂，因xx能力、使用方法、应用范围及使用成本等这三种消毒剂现在都有一定应用市场，但从发展的角度看，二氧化氯有取代次氯酸盐的趋势。臭氧主要在水体和空间xx方面应用，次氯酸盐多用于表面xx。二氧化氯则应用范围较广泛，既可以加入水中，也可以表面xx。

2、  随着对食品行业的卫生要求越来越高，二氧化氯的标准会更严格，并出台相关二氧化氯国家标准，并对食品行业的应用会有明确的规定。

3、  二氧化氯和臭氧可氧化分解空气中食物产生的臭味及其他气味的有机或无机物质，有净化空气的作用；另外还可氧化分解果蔬生理代谢作用呼吸出的催熟剂—乙烯（C2H4），拖延成熟和老化，具有保鲜作用。

4、任何一种消毒剂，任何一种xx方法都有一定的局限性，只有不同的消毒剂相互配合，不同的xx方法不同结合，才可能圆满解决问题。如对空间环境的xx，用臭氧或二氧化氯气体进行xx，同时用一定浓度二氧化氯溶液对地面清洁，再加之用浓度稍高的二氧化氯溶液自然熏蒸，既增加了空间的湿度，由可长时间维持空间的洁净度。

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