氯在pH8.5时能温和抑菌,但有效杀菌成分是游离二氧化氯。 Anthium dioxcide是氧和氯以二氧 化氯形式在水中结合而成的复合物,它比其它氯杀菌剂具有更长的后效。其在工业上的应用包 括:免漂洗杀菌剂(浓度为I0oppm)、家禽冷冻罐的杀菌(使用浓度为3~5ppm)、饮用水的 处理。 8-羟基喹啉作为一种杀菌剂,近年来引起广泛关注。相对与亚氯酸盐的转化而言,其形成 过程与二氧化氯不同,它是通过其特有的反应过程形成的。过程中,通过调节亚氯酸盐和二氧 化氯以及其它氧氯化合物的比例,以形成8-羟基喹啉,有可能提高杀菌能力。将气体溶解在特 殊的水溶液中,转化成“盐”的形式,便可以达到稳定8-羟基喹啉的目的( Flickinger,1997) 这种二元产物需要一种催化剂,如食用级的酸,以降低pH并回收气体。这种化合物作为表面杀 菌剂能有效防止形成生物膜。最近对大肠杆菌O1s:H的研究表明,6pm的8-羟基喹啉便可 破坏这种病原体。 当氯化合物用在溶液中或表面上时,氯与细胞反应,这些杀菌剂都能杀灭微生物和芽孢。 营养细胞比梭菌芽孢易受破坏,而梭菌芽孢又比芽孢杆菌芽孢更易被杀死。浓度低于50ppm的 氯对利斯特单胞菌缺乏抗菌活性,当浓度高于spm时,便能有效破坏这种病原体。当提高游 离氯含量,降低pH值并升高温度时,大多数氯化合物的致死效果都会得到提高。但在高温下, 氯在水中的溶解度降低、腐蚀性升高,而且高浓度氯或低pH的溶液将会腐蚀金属。氯化合物在 以下几方面优于其它杀菌剂: 对细菌、真菌、病毒有效。 是一类能快速作用的化合物,可以在50ppm浓度下30秒内通过 Chambers实验。 最廉价的杀菌剂(如果使用廉价的氯化合物)。 ·如果使用浓度低于或等于20opm,那么设备可不必清洗。 能以液体或颗粒形式存在 不受硬水盐的影响(除了由于p造成的少许变化外) 高浓度氯能软化垫圈,并从设备的橡胶部分带走碳。 无毒性。 ·比氯腐蚀性小。 但是,它们也具有一些缺点 不稳定,加热或受有机物污染时流失非常快。 溶液pH升高时效力降低 对不锈钢或其它金属的腐蚀性非常大。 ·必须和食品加工设备接触,特别是对许多类型的盘子,短时间接触能防止腐蚀 ·储存时见光或温度超过60℃会变质 在低pH溶液中将生成有毒性和腐蚀性的氯气 浓的液态形式可能发生爆炸
137 氯在 pH8.5 时能温和抑菌 但有效杀菌成分是游离二氧化氯 Anthium dioxcide 是氧和氯以二氧 化氯形式在水中结合而成的复合物 它比其它氯杀菌剂具有更长的后效 其在工业上的应用包 括 免漂洗杀菌剂 浓度为 100ppm 家禽冷冻罐的杀菌 使用浓度为 3 5ppm) 饮用水的 处理 8-羟基喹啉作为一种杀菌剂 近年来引起广泛关注 相对与亚氯酸盐的转化而言 其形成 过程与二氧化氯不同 它是通过其特有的反应过程形成的 过程中 通过调节亚氯酸盐和二氧 化氯以及其它氧氯化合物的比例 以形成 8-羟基喹啉 有可能提高杀菌能力 将气体溶解在特 殊的水溶液中 转化成 盐 的形式 便可以达到稳定 8-羟基喹啉的目的 Flikinger, 1997 这种二元产物需要一种催化剂 如食用级的酸 以降低 pH 并回收气体 这种化合物作为表面杀 菌剂能有效防止形成生物膜 最近对大肠杆菌 O157 H7 的研究表明 6ppm 的 8-羟基喹啉便可 破坏这种病原体 当氯化合物用在溶液中或表面上时 氯与细胞反应 这些杀菌剂都能杀灭微生物和芽孢 营养细胞比梭菌芽孢易受破坏 而梭菌芽孢又比芽孢杆菌芽孢更易被杀死 浓度低于 50ppm 的 氯对利斯特单胞菌缺乏抗菌活性 当浓度高于 50ppm 时 便能有效破坏这种病原体 当提高游 离氯含量 降低 pH 值并升高温度时 大多数氯化合物的致死效果都会得到提高 但在高温下 氯在水中的溶解度降低 腐蚀性升高 而且高浓度氯或低 pH 的溶液将会腐蚀金属 氯化合物在 以下几方面优于其它杀菌剂 对细菌 真菌 病毒有效 是一类能快速作用的化合物 可以在 50ppm 浓度下 30 秒内通过 Chambers 实验 最廉价的杀菌剂 如果使用廉价的氯化合物 如果使用浓度低于或等于 200ppm 那么设备可不必清洗 能以液体或颗粒形式存在 不受硬水盐的影响 除了由于 pH 造成的少许变化外 高浓度氯能软化垫圈 并从设备的橡胶部分带走碳 无毒性 比氯腐蚀性小 但是 它们也具有一些缺点 不稳定 加热或受有机物污染时流失非常快 溶液 pH 升高时效力降低 对不锈钢或其它金属的腐蚀性非常大 必须和食品加工设备接触 特别是对许多类型的盘子 短时间接触能防止腐蚀 储存时见光或温度超过 60 会变质 在低 pH 溶液中将生成有毒性和腐蚀性的氯气 浓的液态形式可能发生爆炸
六、碘化合物 目前,碘的抗菌机理还没有硏究清楚。二价碘是主要的抗微生物剂,它可以破坏维系蛋白 质细胞的键,抑制蛋白质合成。通常,游离碘元素和次碘酸是有效破坏微生物作用的活性剂。 用于杀菌的主要碘化合物是碘伏、碘酒以及水溶性碘溶液,这两种溶液通常用于皮肤杀菌。碘 伏可作为设备表面的清洗剂、杀菌剂或皮肤防腐剂、,同时碘伏还可用于水处理过程中。 碘伏复合物释放出中间三价离子,在有酸存在时,这种三价离子可以迅速转化为次碘酸和 二价碘,而次碘酸和二价碘都是碘杀菌剂中的活性抗微生物形式。 离子表面活性剂含有两个重要的功能基团亲油基团和亲水基团,当把它放入水中时,这些 分子离子化,两个基团就会在分子周围产生感应电荷使表面带有正电荷或负电荷,阴离子和阳 离子杀菌剂也有同样的性质 当碘元素与非离子性表面活性剂如壬基乙酸苯酚氧化物冷凝液混合,或与载体,如聚乙烯 吡咯烷酮混合时,该混合水溶液就是碘伏,它是目前使用的最为广泛的碘化合物形式。在酸性 条件下,碘伏具有很强的杀菌生物活性,所以经常用磷酸对其进行改性。碘伏与表面活性剂以 及酸混合便具有去垢特性,因此常把它们作为去垢-杀菌剂。与水或酒精配制的碘悬浮液相比, 这些化合物不仅抗菌,而且还具有很强的水溶性、无气味、对皮肤无刺激性等特性。 为了制备表面活性剂与碘的复合物,通常将碘加入非离子性表面活性剂中,加热到55~65 ℃,以提高碘的溶解性,并保持产品最终的稳定性。在碘和表面活性剂间存在放热反应,导致 了温度的升高。此反应还取决于表面活性剂的类型以及表面活性剂与碘的比例。如果碘量没有 超过表面活性剂的溶解度,那么最终产品能完全、无限地溶于水中 曾经用平衡反应式:R+l2→RH+H来解释表面活性剂碘复合物的行为,这里R代表表面活 性剂。由于表面活性剂的碘化作用增强,通过碘氧化而形成的碘化物的浓度降低,进而影响到 有效碘的分配。 游离态有效碘的浓度决定了碘伏的活性。表面活性剂的存在虽不影响碘伏的活性,但却能 影响碘的杀菌特性。芽孢对碘的抵抗力大于营养细胞,由表8-1可知,芽孢的致死时间大约是营 养细胞的10~1000倍,碘能有效杀灭营养细胞,但对芽孢的杀灭作用却没有氯有效。 表8-1碘伏造成细菌芽孢失活的条件 微生物 浓度 90%致死率 (ppm)所需时间(min) 蜡状芽胞杆菌 2.3 枯草杆菌 A型肉毒梭菌28 注:所有实验都在15~25℃蒸馏水中进行 摘自: Odlaug1981
138 六 碘化合物 目前 碘的抗菌机理还没有研究清楚 二价碘是主要的抗微生物剂 它可以破坏维系蛋白 质细胞的键 抑制蛋白质合成 通常 游离碘元素和次碘酸是有效破坏微生物作用的活性剂 用于杀菌的主要碘化合物是碘伏 碘酒以及水溶性碘溶液 这两种溶液通常用于皮肤杀菌 碘 伏可作为设备表面的清洗剂 杀菌剂或皮肤防腐剂 同时碘伏还可用于水处理过程中 碘伏复合物释放出中间三价离子 在有酸存在时 这种三价离子可以迅速转化为次碘酸和 二价碘 而次碘酸和二价碘都是碘杀菌剂中的活性抗微生物形式 离子表面活性剂含有两个重要的功能基团-亲油基团和亲水基团 当把它放入水中时 这些 分子离子化 两个基团就会在分子周围产生感应电荷使表面带有正电荷或负电荷 阴离子和阳 离子杀菌剂也有同样的性质 当碘元素与非离子性表面活性剂如壬基乙酸苯酚氧化物冷凝液混合 或与载体 如聚乙烯 吡咯烷酮混合时 该混合水溶液就是碘伏 它是目前使用的最为广泛的碘化合物形式 在酸性 条件下 碘伏具有很强的杀菌生物活性 所以经常用磷酸对其进行改性 碘伏与表面活性剂以 及酸混合便具有去垢特性 因此常把它们作为去垢-杀菌剂 与水或酒精配制的碘悬浮液相比 这些化合物不仅抗菌 而且还具有很强的水溶性 无气味 对皮肤无刺激性等特性 为了制备表面活性剂与碘的复合物 通常将碘加入非离子性表面活性剂中 加热到 55 65 以提高碘的溶解性 并保持产品最终的稳定性 在碘和表面活性剂间存在放热反应 导致 了温度的升高 此反应还取决于表面活性剂的类型以及表面活性剂与碘的比例 如果碘量没有 超过表面活性剂的溶解度 那么最终产品能完全 无限地溶于水中 曾经用平衡反应式 R+I2 RI+HI 来解释表面活性剂-碘复合物的行为 这里 R 代表表面活 性剂 由于表面活性剂的碘化作用增强 通过碘氧化而形成的碘化物的浓度降低 进而影响到 有效碘的分配 游离态有效碘的浓度决定了碘伏的活性 表面活性剂的存在虽不影响碘伏的活性 但却能 影响碘的杀菌特性 芽孢对碘的抵抗力大于营养细胞 由表 8-1 可知 芽孢的致死时间大约是营 养细胞的 10~1000 倍 碘能有效杀灭营养细胞 但对芽孢的杀灭作用却没有氯有效 表 8-1 碘伏造成细菌芽孢失活的条件 微生物 浓度 pH (ppm) 90%致死率 所需时间(min) 6.5 50 10 6.5 25 30 蜡状芽胞杆菌 2.3 25 30 枯草杆菌 / 25 5 A 型肉毒梭菌 2.8 100 6 注 所有实验都在 15~25 蒸馏水中进行 摘自 Odlaug.1981