穩(wěn)定性二氧化氯在食品殺菌保鮮中的應(yīng)用
穩(wěn)定性二氧化氯（ClO2）殺菌保鮮特性應(yīng)用于食品行業(yè)的研究概況。ClO2因其有很強(qiáng)的氧化作用及可阻止蛋氨酸
穩(wěn)定性二氧化氯（ClO2）殺菌保鮮特性應(yīng)用于食品行業(yè)的研究概況。ClO2因其有很強(qiáng)的氧化作用及可阻止蛋氨酸生成乙烯、破壞已生成的乙烯并對動植物機(jī)體不產(chǎn)生毒效的性能，在食品保鮮中具有獨(dú)特和性能優(yōu)勢。展望了ClO2在食品殺菌保鮮領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：二氧化氯；殺菌；保鮮
隨著人類社會的進(jìn)步和發(fā)展，食品安全問題日益凸現(xiàn)出來，同時隨著可利用食品的進(jìn)一步增加，由病原微生物引起的人類疾病的發(fā)生率也隨之增加。因此，選擇何種安全高效的食品保鮮劑及殺菌劑來提高食品的安全性已成為一個重要課題，并受到世界各國的高度重視。
ClO2具有很強(qiáng)的氧化作用，是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛的多用途殺菌保鮮消毒劑。經(jīng)過反復(fù)檢測，證明ClO2的殺菌效果比一般的含氯消毒劑高2.5倍，并且由于它不會發(fā)生氯的替代反應(yīng)，因而不會產(chǎn)生致癌、致畸變的有機(jī)氯代產(chǎn)物，所以ClO2已經(jīng)成為世界公認(rèn)的最理想的氯系消毒劑更新?lián)Q代產(chǎn)品，被聯(lián)合國衛(wèi)生組織（WHO）列為A1級安全消毒劑。國外已研究了ClO2對萵苣、青椒、胡蘿卜、草莓等果蔬表面致病菌的抑制作用，并取得了良好效果。1996年，我國GB-2760將穩(wěn)定性ClO2作為防腐劑列入食品添加劑中，使用范圍果蔬保鮮、魚類加工及作為食品助劑。隨著我國衛(wèi)生安全制度的完善和人們健康意識的增強(qiáng)，ClO2技術(shù)在食品殺菌保鮮中的應(yīng)用研究必將日趨廣泛和成熟。
1 ClO2的殺菌保鮮機(jī)理
1.1殺菌機(jī)理
ClO2分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是氯原子以2個配位鍵與2個氧原子結(jié)合，其外層還存在一個未成對電子，具有很強(qiáng)的氧化作用，能夠迅速氧化、破壞病毒蛋白質(zhì)衣殼中的酪氨酸，抑制病毒的特異性吸附，阻止其對宿主細(xì)胞的感染。ClO2對細(xì)菌及其他微生物的細(xì)胞壁有較好的吸附和透過性能，可與蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使氨基酸分解破壞，進(jìn)而控制微生物蛋白質(zhì)的合成，最終導(dǎo)致微生物死亡。同時，ClO2還可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，除能殺死一般細(xì)菌外，對芽孢、病毒、藻類、真菌等均有較好的作用。
1.2保鮮機(jī)理
ClO2能阻止蛋氨酸分解成乙烯，且能破壞已形成的乙烯，延緩果蔬的衰老和腐敗。果蔬儲運(yùn)中，由于果蔬中蛋白質(zhì)等的代謝作用而被氧化分解為乙烯、二氧化碳等，造成果蔬衰老成熟。ClO2可以迅速有效地阻止蛋氨酸的分解，消除乙烯等物質(zhì)，同時可以控制腐敗菌的生成，且不與脂肪酸反應(yīng)，從而不會影響食品的品質(zhì)。
2 ClO2在食品殺菌保鮮中的應(yīng)用
2.1 ClO2在果蔬產(chǎn)品中的應(yīng)用
ClO2可以顯著減少采后水果病原菌。穩(wěn)定態(tài)ClO2對微處理芒果具有較顯著的殺菌效果，可以延長其保存時間，并可減輕其褐變程度。采用50mg/L ClO2結(jié)合0.1%的氯化鈣溶液，對采后蘑菇浸泡清洗1min，能有效提高雙孢菇的商品外觀品質(zhì)，在14℃下能保存4天，2℃下可保存6天以上。用ClO2作為保鮮劑對板栗進(jìn)行保鮮試驗(yàn)，在23℃下可保鮮56天，保鮮率達(dá)到95%，而且保鮮前后板栗營養(yǎng)成分的含量和口味無明顯變化。利用7.8mg/L的ClO2保鮮番茄，處理10min可以顯著減少番茄的腐敗，而且沒有任何化學(xué)物質(zhì)殘留，不破壞番茄的表皮顏色。使用5mg/L的ClO2保鮮菠菜，可使之在10℃下保存16天以上，葉綠素的損失較小。ClO2可有效殺滅擴(kuò)展青霉和梨形毛霉等腐敗菌，從而防止梨的腐敗。對大久保桃也具有較好的保鮮效果，能夠控制桃果實(shí)的褐變和腐敗，并減緩失重速率，保持果實(shí)的硬度。
在溫度為22℃、相結(jié)濕度為95%-95%的情況下，用類似的鍍膜的方法以質(zhì)量濃度為0.62mg/L和1.24ml/L的ClO2處理受損的青椒表面，可以使青椒表面的大腸桿菌0157：H7數(shù)量分別減少（3.03±0.02）logcfu/g和（6.45±0.02）logcfu/g。Lee等用質(zhì)量濃度為40mg/L的
ClO2分別處理蘋果1、2、3、4min，結(jié)果顯示，蘋果表面的酸土環(huán)脂芽孢桿菌數(shù)量分別減少了1.5、3.2、4.5logcfu/g和大于4.8logcfu/g。Du等的研究顯示，用質(zhì)量濃度為4.0mg/L的ClO2處理蘋果表面10min，可以使蘋果表面（5.5±1.0）logcfu/g的李斯特氏菌失活。將一些生鮮蔬菜（萵苣、甘藍(lán)、苜蓿、豆芽、黃瓜）用質(zhì)量濃度為60mg/L的ClO2處理10min，可以殺死1.1logcfu/g的大腸桿菌，并且導(dǎo)致蔬菜表面4.5logcfu/g的金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌、大腸桿菌0157：H7全部失活。
2.2 ClO2在畜禽制品中的應(yīng)用
畜禽屠宰后其體表的原始菌和環(huán)境中的微生物會在其上大量繁殖，存生著極大的食品安全隱患。ClO2是一種安全有效的食品保鮮劑，不但可以殺滅各種細(xì)菌繁殖體、芽孢、真菌、病毒甚至原蟲等多種微生物，而且對高等動、植物細(xì)胞無致癌、致畸、致突變作用，具有高度的安全性，能有效控制微生物的生長，延長貯藏期，保持保鮮美口味。以100-200mg/L的ClO2處理醬鴨2min后，其保存時間在常溫下可達(dá)26天-30天，能有效抑制其中微生物的生長，延長貨架期。雖然使制品的過氧化值略微升高且PH值稍微下降，但所有指標(biāo)仍在安全范圍內(nèi)，且對醬鴨的感官質(zhì)量沒有影響。經(jīng)ClO2處理的雞肉在5℃下也可有效延長貯藏期。用200mg/LClO2處理牛胴體和牛胴體成熟后的脖肉，明顯降低了胴體表面的細(xì)菌總數(shù)，提高分割牛肉的衛(wèi)生品質(zhì)和冷卻牛肉的貨架期，提高牛肉食用的安全性，且對牛肉的顏色和風(fēng)味沒有影響。
2.3ClO2在水產(chǎn)品中的應(yīng)用
ClO2應(yīng)用于水產(chǎn)品消毒具有高效、速效、殺菌力強(qiáng)，不受水環(huán)境影響，能消除鐵、錳等離子，除臭去污，消除農(nóng)藥等有機(jī)有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，無任何毒副作用，且處理后的水產(chǎn)品仍然保持較好風(fēng)味和活力。用ClO2處理對蝦可防止捕獲后蝦體變黑和腐敗，使其在0℃的保鮮時間長達(dá)8天氣14天。以40mg/L的ClO2清洗小龍蝦，可使需氧菌數(shù)目減少4kgcfg/g，且無氯殘留。用100mg/L的ClO2處理魚肉，可使其表面的大腸桿菌0157：H7、沙門氏菌和李斯特氏菌分別減少4.8、2.6、和3.3 kgcfg/g，提高了其食用的安全性。利用ClO2代替氯氣對大西洋鮭魚和紅鯰魚進(jìn)行處理，以20-200mg/L的劑量得理5min，可以顯著減少大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)目。用0.541mg/L 的ClO2對受致病菌感染的比目魚進(jìn)行滅菌3min，可以殺死魚中全部葡萄球菌；0.246mg/L的質(zhì)量濃度可以殺死濃度可以殺死魚中全部鰻弧菌和遲緩愛德華氏菌；0.129mg/L的質(zhì)量濃度可以殺死魚中全部鏈球菌。將大馬哈魚和紅鱒等浸入質(zhì)量濃度為100mg/L的ClO2水溶液中120min,可以使魚體表面的大腸桿菌0157：H7、鼠傷寒沙門氏菌、李斯特氏菌分別減少4.8、2.6和3.3logcfu/g。
2.4 ClO2在乳制品中的應(yīng)用
30℃條件下在原料奶中加入0.05%-0.1%的ClO2保鮮劑，對鮮牛奶具很好的保鮮效果，保鮮時間可持續(xù)18h以上，而且保鮮劑中的ClO2可在3-4h衰減完畢，不會影響乳制品各種理化指標(biāo)。在初乳中添加0.5%的ClO2溶液，可使乳品保鮮3個月不發(fā)生霉變。用ClO2處理牛乳，可以減少其中80%-90%的奧里斯葡萄狀球菌和鏈菌，延長貯藏期。研究發(fā)現(xiàn)，在乳制品的加工過程中，對車間環(huán)境殺菌時，當(dāng)ClO2在空氣中的質(zhì)量濃度達(dá)到4mg/m3時，可殺滅99%以上的細(xì)菌、病毒及霉菌。可見，ClO2能有效控制奶制品的正常生產(chǎn)及產(chǎn)品生產(chǎn)過程的微生物的生長，并延長牛乳的保鮮時間，從而確保乳制品的正常生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量。此外，ClO2還可以應(yīng)用于乳品的容器、臺面、易沖洗、不易腐蝕設(shè)備對人體安全等特點(diǎn)。
2.5 ClO2在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用
ClO2在麥制啤酒行業(yè)是一種高效安全的消毒劑和漂白劑，200mg/L的ClO2即能有效抑制麥芽生產(chǎn)過程中霉菌的生長繁殖，提高麥芽質(zhì)量。與常用的漂白粉、甲醛相比，ClO2因其無色、無味、無刺激、無腐蝕而大大改善了工人的操作條件，而且由于其具有除臭效果，因而能減少室內(nèi)異味。ClO2還能處理含酚廢水，將水中的多酚氧化成醌式鏈酸，對浸麥水中多酚濃度的降低起重要作用，有利于更多地浸出大麥多酚物質(zhì)，降低麥芽色度，提高麥芽質(zhì)量。此外，ClO2還被用于啤酒生產(chǎn)中浸泡消毒滅菌以及制麥過程、工藝管道、生產(chǎn)車間環(huán)境的殺菌和無菌水的制備等。將ClO2應(yīng)用于自釀啤酒酵母的處理，除去雜菌，可使其延長使用2-3代仍能保持啤酒的原有品質(zhì)，從而降低生產(chǎn)成本。
2.6 ClO2 在飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用
飲料在生產(chǎn)過程中一般只進(jìn)行一次殺菌，飲用時不再作殺菌處理。飲料含有豐富的營養(yǎng)，是微生物生長的良好培養(yǎng)基，而且絕大多數(shù)飲料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程復(fù)雜，易受微生物的污染，所以微生物的控制在飲料中直接關(guān)系到消費(fèi)者的身體健康和生命安全。在果汁飲料中保鮮劑加入量以千克產(chǎn)品5-10mg為宜。礦泉水的保鮮劑按0.12-0.15mg加入，可延長保存期。使用ClO2代替熱殺菌對鮮橙汁進(jìn)行保鮮，可以顯著減少大腸桿菌的數(shù)目，而且不且影響橙汁原有的感官品質(zhì)。
3 結(jié)束語
近年來，食品安全性問題已成為制約我國食品走向國際的重要因素，因此提高食品的安全性，尋找合適的食品殺菌保鮮劑已成為食品行業(yè)急需解決的問題。ClO2是A1級安全消毒劑。具有很強(qiáng)的殺菌能力，同時殺菌過程不產(chǎn)生有害物質(zhì)，不影響食品的風(fēng)味和外觀品質(zhì)，是目前國際上公認(rèn)的性能優(yōu)良的食品保鮮劑。美國食品藥品管理局（FDA）已對國家食品加工協(xié)會（NEPA）申請批復(fù)，允許在加工水果和蔬菜洗滌水中使用ClO2用于食品工業(yè)的管道、設(shè)備、容器及餐具、飲具等的殺菌消毒。隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，穩(wěn)定性ClO2在食品加工領(lǐng)域中心將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
一、二氧化氯的性質(zhì)
二氧化氯是由漢費(fèi)萊‐戴維先生于1811年發(fā)現(xiàn)到的。1843年時米隆用鹽酸將氯酸鉀酸化獲得了一種黃綠色氣體，并將這一氣體吸收在堿性溶液里獲得了亞氯酸鹽(以及氯酸鹽)，而米隆沒有將這種氣體作為二氧化氯識別。1811年Garzaralli-Thumlackh鑒別出這種氣體是二氧化氯和氯氣的混合物。
二氧化氯為黃紅色氣體，帶有一種辛辣氣味，在空氣中的體積濃度超過10%時便有爆炸性，但在水溶液中則無危險性。比重為3.09克／升(11℃)，熔點(diǎn)-59.5℃，沸點(diǎn)9.9℃(壓力為731mmHg時的沸點(diǎn))。在20℃和30mmHg壓力下，二氧化氯在水中的溶解度為2.9克／升。在水中能被光分解，與氨不起反應(yīng)。對人體有刺激，當(dāng)大氣中二氧化氯含量為14mg/L時，就可使人覺察；45mg/L時，明顯地刺激呼吸道。二氧化氯的揮發(fā)性較大，稍一曝氣即從溶液中逸出。溫度升高、曝光或與有機(jī)質(zhì)相接觸，會發(fā)生爆炸。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，二氧化氯須避光保存，一般情況下，現(xiàn)場制備，現(xiàn)場使用。
二、二氧化氯的作用
1、二氧化氯殺滅病菌和病毒的作用
二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、細(xì)菌芽孢、配水管網(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。
二氧化氯能在pH值很寬的范圍內(nèi)殺滅大腸桿菌，其殺滅效果與溫度T有關(guān)，是溫度（1/T）的函數(shù)，這一優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了因溫度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺點(diǎn)。二氧化氯在水中的擴(kuò)散速度較氯快，所以在低濃度時較氯更為有效。二氧化氯對孢子的殺滅作用比氯強(qiáng)，對水中的放線菌、野生菌種、孢子體等均有較好的殺滅作用。
2、二氧化氯的氧化作用
2.1 二氧化氯對錳的氧化
二氧化氯能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳(MnO2)，即：
2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-
通過氧化，二氧化氯對錳的去除率為69%～81%，而氯對錳的去除率僅為25%，一般二氧化氯的投加量為5.0mg/L。
2.2 二氧化氯對鐵的氧化
二氧化氯同樣也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵，形成氫氧化鐵沉淀，即：
ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+
通過氧化，二氧化氯對鐵的去除率為78%～95%，而氯對鐵的去除率僅為50%左右，一般二氧化氯的投加量為2.0mg/L。
2.3 二氧化氯對硫化物的氧化
二氧化氯在pH值5～9的區(qū)間內(nèi)，很快將硫化物(S2-)氧化成硫酸鹽(SO42-)，即：
8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+
當(dāng)二氧化氯的投加量為3.0mg/L時，硫的去除率為81%。
2.4 二氧化氯對氰化物的氧化
二氧化氯可以將氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-
當(dāng)氰化物的濃度為3.0mg/L，二氧化氯的投加量為5.0mg/L，其氰化物的去除率一般都大于85%。
2.5 二氧化氯對苯酚的氧化
二氧化氯對苯酚的氧化去除效果隨著二氧化氯投加量的增加而提高(它對苯酚的去除率明顯優(yōu)于液氯)。當(dāng)源水中苯酚濃度為2.0mg/L加5mg/L 二氧化氯時，苯酚的去除率一般大于85%。傳統(tǒng)的氯消毒隨著液氯投加量的增加，氯代酚的量隨之增加，而投加二氧化氯時，則基本上不形成氯代酚。
2.6 二氧化氯對有機(jī)物的氧化
二氧化氯對有機(jī)物的的氧化降解，與氯所不同的最大特點(diǎn)是，它不會生成有機(jī)氯代物。二氧化氯可以控制三鹵甲烷(THM)的形成，減少總有機(jī)鹵的生成。眾所周知，三鹵甲烷的前驅(qū)物質(zhì)通常有以下3類：一類是天然大分子有機(jī)物，如腐殖酸、灰黃霉酸等；另一類是小分子有機(jī)物，如酸類化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多種有機(jī)物；第三類是藻類及代謝產(chǎn)物。
我們知道，黃腐酸是腐殖質(zhì)的主要組成物質(zhì)，腐殖質(zhì)里黃腐酸(FA)的含量高達(dá)90%。通過研究和試驗(yàn)表明，二氧化氯與黃腐酸幾乎不生成氯仿，而液氯與黃腐酸反應(yīng)，則會生成大量氯仿。而且，氯仿的生成量隨著液氯的投加量和水中腐殖質(zhì)含量的增加而增加。
3、二氧化氯的殺菌消毒機(jī)理
二氧化氯是國際上公認(rèn)的含氯消毒劑中唯一的高效消毒劑（滅菌劑），它可以殺滅一切微生物,包括細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌芽孢、真菌、分枝桿菌和病毒等。其對微生物的殺滅機(jī)理為：二氧化氯對細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附穿透能力，可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，還可以快速地抑制徽生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物
關(guān)鍵詞：二氧化氯；殺菌；保鮮
隨著人類社會的進(jìn)步和發(fā)展，食品安全問題日益凸現(xiàn)出來，同時隨著可利用食品的進(jìn)一步增加，由病原微生物引起的人類疾病的發(fā)生率也隨之增加。因此，選擇何種安全高效的食品保鮮劑及殺菌劑來提高食品的安全性已成為一個重要課題，并受到世界各國的高度重視。
ClO2具有很強(qiáng)的氧化作用，是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛的多用途殺菌保鮮消毒劑。經(jīng)過反復(fù)檢測，證明ClO2的殺菌效果比一般的含氯消毒劑高2.5倍，并且由于它不會發(fā)生氯的替代反應(yīng)，因而不會產(chǎn)生致癌、致畸變的有機(jī)氯代產(chǎn)物，所以ClO2已經(jīng)成為世界公認(rèn)的最理想的氯系消毒劑更新?lián)Q代產(chǎn)品，被聯(lián)合國衛(wèi)生組織（WHO）列為A1級安全消毒劑。國外已研究了ClO2對萵苣、青椒、胡蘿卜、草莓等果蔬表面致病菌的抑制作用，并取得了良好效果。1996年，我國GB-2760將穩(wěn)定性ClO2作為防腐劑列入食品添加劑中，使用范圍果蔬保鮮、魚類加工及作為食品助劑。隨著我國衛(wèi)生安全制度的完善和人們健康意識的增強(qiáng)，ClO2技術(shù)在食品殺菌保鮮中的應(yīng)用研究必將日趨廣泛和成熟。
1 ClO2的殺菌保鮮機(jī)理
1.1殺菌機(jī)理
ClO2分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是氯原子以2個配位鍵與2個氧原子結(jié)合，其外層還存在一個未成對電子，具有很強(qiáng)的氧化作用，能夠迅速氧化、破壞病毒蛋白質(zhì)衣殼中的酪氨酸，抑制病毒的特異性吸附，阻止其對宿主細(xì)胞的感染。ClO2對細(xì)菌及其他微生物的細(xì)胞壁有較好的吸附和透過性能，可與蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使氨基酸分解破壞，進(jìn)而控制微生物蛋白質(zhì)的合成，最終導(dǎo)致微生物死亡。同時，ClO2還可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，除能殺死一般細(xì)菌外，對芽孢、病毒、藻類、真菌等均有較好的作用。
1.2保鮮機(jī)理
ClO2能阻止蛋氨酸分解成乙烯，且能破壞已形成的乙烯，延緩果蔬的衰老和腐敗。果蔬儲運(yùn)中，由于果蔬中蛋白質(zhì)等的代謝作用而被氧化分解為乙烯、二氧化碳等，造成果蔬衰老成熟。ClO2可以迅速有效地阻止蛋氨酸的分解，消除乙烯等物質(zhì)，同時可以控制腐敗菌的生成，且不與脂肪酸反應(yīng)，從而不會影響食品的品質(zhì)。
2 ClO2在食品殺菌保鮮中的應(yīng)用
2.1 ClO2在果蔬產(chǎn)品中的應(yīng)用
ClO2可以顯著減少采后水果病原菌。穩(wěn)定態(tài)ClO2對微處理芒果具有較顯著的殺菌效果，可以延長其保存時間，并可減輕其褐變程度。采用50mg/L ClO2結(jié)合0.1%的氯化鈣溶液，對采后蘑菇浸泡清洗1min，能有效提高雙孢菇的商品外觀品質(zhì)，在14℃下能保存4天，2℃下可保存6天以上。用ClO2作為保鮮劑對板栗進(jìn)行保鮮試驗(yàn)，在23℃下可保鮮56天，保鮮率達(dá)到95%，而且保鮮前后板栗營養(yǎng)成分的含量和口味無明顯變化。利用7.8mg/L的ClO2保鮮番茄，處理10min可以顯著減少番茄的腐敗，而且沒有任何化學(xué)物質(zhì)殘留，不破壞番茄的表皮顏色。使用5mg/L的ClO2保鮮菠菜，可使之在10℃下保存16天以上，葉綠素的損失較小。ClO2可有效殺滅擴(kuò)展青霉和梨形毛霉等腐敗菌，從而防止梨的腐敗。對大久保桃也具有較好的保鮮效果，能夠控制桃果實(shí)的褐變和腐敗，并減緩失重速率，保持果實(shí)的硬度。
在溫度為22℃、相結(jié)濕度為95%-95%的情況下，用類似的鍍膜的方法以質(zhì)量濃度為0.62mg/L和1.24ml/L的ClO2處理受損的青椒表面，可以使青椒表面的大腸桿菌0157：H7數(shù)量分別減少（3.03±0.02）logcfu/g和（6.45±0.02）logcfu/g。Lee等用質(zhì)量濃度為40mg/L的
ClO2分別處理蘋果1、2、3、4min，結(jié)果顯示，蘋果表面的酸土環(huán)脂芽孢桿菌數(shù)量分別減少了1.5、3.2、4.5logcfu/g和大于4.8logcfu/g。Du等的研究顯示，用質(zhì)量濃度為4.0mg/L的ClO2處理蘋果表面10min，可以使蘋果表面（5.5±1.0）logcfu/g的李斯特氏菌失活。將一些生鮮蔬菜（萵苣、甘藍(lán)、苜蓿、豆芽、黃瓜）用質(zhì)量濃度為60mg/L的ClO2處理10min，可以殺死1.1logcfu/g的大腸桿菌，并且導(dǎo)致蔬菜表面4.5logcfu/g的金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌、大腸桿菌0157：H7全部失活。
2.2 ClO2在畜禽制品中的應(yīng)用
畜禽屠宰后其體表的原始菌和環(huán)境中的微生物會在其上大量繁殖，存生著極大的食品安全隱患。ClO2是一種安全有效的食品保鮮劑，不但可以殺滅各種細(xì)菌繁殖體、芽孢、真菌、病毒甚至原蟲等多種微生物，而且對高等動、植物細(xì)胞無致癌、致畸、致突變作用，具有高度的安全性，能有效控制微生物的生長，延長貯藏期，保持保鮮美口味。以100-200mg/L的ClO2處理醬鴨2min后，其保存時間在常溫下可達(dá)26天-30天，能有效抑制其中微生物的生長，延長貨架期。雖然使制品的過氧化值略微升高且PH值稍微下降，但所有指標(biāo)仍在安全范圍內(nèi)，且對醬鴨的感官質(zhì)量沒有影響。經(jīng)ClO2處理的雞肉在5℃下也可有效延長貯藏期。用200mg/LClO2處理牛胴體和牛胴體成熟后的脖肉，明顯降低了胴體表面的細(xì)菌總數(shù)，提高分割牛肉的衛(wèi)生品質(zhì)和冷卻牛肉的貨架期，提高牛肉食用的安全性，且對牛肉的顏色和風(fēng)味沒有影響。
2.3ClO2在水產(chǎn)品中的應(yīng)用
ClO2應(yīng)用于水產(chǎn)品消毒具有高效、速效、殺菌力強(qiáng)，不受水環(huán)境影響，能消除鐵、錳等離子，除臭去污，消除農(nóng)藥等有機(jī)有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，無任何毒副作用，且處理后的水產(chǎn)品仍然保持較好風(fēng)味和活力。用ClO2處理對蝦可防止捕獲后蝦體變黑和腐敗，使其在0℃的保鮮時間長達(dá)8天氣14天。以40mg/L的ClO2清洗小龍蝦，可使需氧菌數(shù)目減少4kgcfg/g，且無氯殘留。用100mg/L的ClO2處理魚肉，可使其表面的大腸桿菌0157：H7、沙門氏菌和李斯特氏菌分別減少4.8、2.6、和3.3 kgcfg/g，提高了其食用的安全性。利用ClO2代替氯氣對大西洋鮭魚和紅鯰魚進(jìn)行處理，以20-200mg/L的劑量得理5min，可以顯著減少大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)目。用0.541mg/L 的ClO2對受致病菌感染的比目魚進(jìn)行滅菌3min，可以殺死魚中全部葡萄球菌；0.246mg/L的質(zhì)量濃度可以殺死濃度可以殺死魚中全部鰻弧菌和遲緩愛德華氏菌；0.129mg/L的質(zhì)量濃度可以殺死魚中全部鏈球菌。將大馬哈魚和紅鱒等浸入質(zhì)量濃度為100mg/L的ClO2水溶液中120min,可以使魚體表面的大腸桿菌0157：H7、鼠傷寒沙門氏菌、李斯特氏菌分別減少4.8、2.6和3.3logcfu/g。
2.4 ClO2在乳制品中的應(yīng)用
30℃條件下在原料奶中加入0.05%-0.1%的ClO2保鮮劑，對鮮牛奶具很好的保鮮效果，保鮮時間可持續(xù)18h以上，而且保鮮劑中的ClO2可在3-4h衰減完畢，不會影響乳制品各種理化指標(biāo)。在初乳中添加0.5%的ClO2溶液，可使乳品保鮮3個月不發(fā)生霉變。用ClO2處理牛乳，可以減少其中80%-90%的奧里斯葡萄狀球菌和鏈菌，延長貯藏期。研究發(fā)現(xiàn)，在乳制品的加工過程中，對車間環(huán)境殺菌時，當(dāng)ClO2在空氣中的質(zhì)量濃度達(dá)到4mg/m3時，可殺滅99%以上的細(xì)菌、病毒及霉菌。可見，ClO2能有效控制奶制品的正常生產(chǎn)及產(chǎn)品生產(chǎn)過程的微生物的生長，并延長牛乳的保鮮時間，從而確保乳制品的正常生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量。此外，ClO2還可以應(yīng)用于乳品的容器、臺面、易沖洗、不易腐蝕設(shè)備對人體安全等特點(diǎn)。
2.5 ClO2在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用
ClO2在麥制啤酒行業(yè)是一種高效安全的消毒劑和漂白劑，200mg/L的ClO2即能有效抑制麥芽生產(chǎn)過程中霉菌的生長繁殖，提高麥芽質(zhì)量。與常用的漂白粉、甲醛相比，ClO2因其無色、無味、無刺激、無腐蝕而大大改善了工人的操作條件，而且由于其具有除臭效果，因而能減少室內(nèi)異味。ClO2還能處理含酚廢水，將水中的多酚氧化成醌式鏈酸，對浸麥水中多酚濃度的降低起重要作用，有利于更多地浸出大麥多酚物質(zhì)，降低麥芽色度，提高麥芽質(zhì)量。此外，ClO2還被用于啤酒生產(chǎn)中浸泡消毒滅菌以及制麥過程、工藝管道、生產(chǎn)車間環(huán)境的殺菌和無菌水的制備等。將ClO2應(yīng)用于自釀啤酒酵母的處理，除去雜菌，可使其延長使用2-3代仍能保持啤酒的原有品質(zhì)，從而降低生產(chǎn)成本。
2.6 ClO2 在飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用
飲料在生產(chǎn)過程中一般只進(jìn)行一次殺菌，飲用時不再作殺菌處理。飲料含有豐富的營養(yǎng)，是微生物生長的良好培養(yǎng)基，而且絕大多數(shù)飲料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程復(fù)雜，易受微生物的污染，所以微生物的控制在飲料中直接關(guān)系到消費(fèi)者的身體健康和生命安全。在果汁飲料中保鮮劑加入量以千克產(chǎn)品5-10mg為宜。礦泉水的保鮮劑按0.12-0.15mg加入，可延長保存期。使用ClO2代替熱殺菌對鮮橙汁進(jìn)行保鮮，可以顯著減少大腸桿菌的數(shù)目，而且不且影響橙汁原有的感官品質(zhì)。
3 結(jié)束語
近年來，食品安全性問題已成為制約我國食品走向國際的重要因素，因此提高食品的安全性，尋找合適的食品殺菌保鮮劑已成為食品行業(yè)急需解決的問題。ClO2是A1級安全消毒劑。具有很強(qiáng)的殺菌能力，同時殺菌過程不產(chǎn)生有害物質(zhì)，不影響食品的風(fēng)味和外觀品質(zhì)，是目前國際上公認(rèn)的性能優(yōu)良的食品保鮮劑。美國食品藥品管理局（FDA）已對國家食品加工協(xié)會（NEPA）申請批復(fù)，允許在加工水果和蔬菜洗滌水中使用ClO2用于食品工業(yè)的管道、設(shè)備、容器及餐具、飲具等的殺菌消毒。隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，穩(wěn)定性ClO2在食品加工領(lǐng)域中心將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
一、二氧化氯的性質(zhì)
二氧化氯是由漢費(fèi)萊‐戴維先生于1811年發(fā)現(xiàn)到的。1843年時米隆用鹽酸將氯酸鉀酸化獲得了一種黃綠色氣體，并將這一氣體吸收在堿性溶液里獲得了亞氯酸鹽(以及氯酸鹽)，而米隆沒有將這種氣體作為二氧化氯識別。1811年Garzaralli-Thumlackh鑒別出這種氣體是二氧化氯和氯氣的混合物。
二氧化氯為黃紅色氣體，帶有一種辛辣氣味，在空氣中的體積濃度超過10%時便有爆炸性，但在水溶液中則無危險性。比重為3.09克／升(11℃)，熔點(diǎn)-59.5℃，沸點(diǎn)9.9℃(壓力為731mmHg時的沸點(diǎn))。在20℃和30mmHg壓力下，二氧化氯在水中的溶解度為2.9克／升。在水中能被光分解，與氨不起反應(yīng)。對人體有刺激，當(dāng)大氣中二氧化氯含量為14mg/L時，就可使人覺察；45mg/L時，明顯地刺激呼吸道。二氧化氯的揮發(fā)性較大，稍一曝氣即從溶液中逸出。溫度升高、曝光或與有機(jī)質(zhì)相接觸，會發(fā)生爆炸。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，二氧化氯須避光保存，一般情況下，現(xiàn)場制備，現(xiàn)場使用。
二、二氧化氯的作用
1、二氧化氯殺滅病菌和病毒的作用
二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、細(xì)菌芽孢、配水管網(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。
二氧化氯能在pH值很寬的范圍內(nèi)殺滅大腸桿菌，其殺滅效果與溫度T有關(guān)，是溫度（1/T）的函數(shù)，這一優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了因溫度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺點(diǎn)。二氧化氯在水中的擴(kuò)散速度較氯快，所以在低濃度時較氯更為有效。二氧化氯對孢子的殺滅作用比氯強(qiáng)，對水中的放線菌、野生菌種、孢子體等均有較好的殺滅作用。
2、二氧化氯的氧化作用
2.1 二氧化氯對錳的氧化
二氧化氯能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳(MnO2)，即：
2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-
通過氧化，二氧化氯對錳的去除率為69%～81%，而氯對錳的去除率僅為25%，一般二氧化氯的投加量為5.0mg/L。
2.2 二氧化氯對鐵的氧化
二氧化氯同樣也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵，形成氫氧化鐵沉淀，即：
ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+
通過氧化，二氧化氯對鐵的去除率為78%～95%，而氯對鐵的去除率僅為50%左右，一般二氧化氯的投加量為2.0mg/L。
2.3 二氧化氯對硫化物的氧化
二氧化氯在pH值5～9的區(qū)間內(nèi)，很快將硫化物(S2-)氧化成硫酸鹽(SO42-)，即：
8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+
當(dāng)二氧化氯的投加量為3.0mg/L時，硫的去除率為81%。
2.4 二氧化氯對氰化物的氧化
二氧化氯可以將氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-
當(dāng)氰化物的濃度為3.0mg/L，二氧化氯的投加量為5.0mg/L，其氰化物的去除率一般都大于85%。
2.5 二氧化氯對苯酚的氧化
二氧化氯對苯酚的氧化去除效果隨著二氧化氯投加量的增加而提高(它對苯酚的去除率明顯優(yōu)于液氯)。當(dāng)源水中苯酚濃度為2.0mg/L加5mg/L 二氧化氯時，苯酚的去除率一般大于85%。傳統(tǒng)的氯消毒隨著液氯投加量的增加，氯代酚的量隨之增加，而投加二氧化氯時，則基本上不形成氯代酚。
2.6 二氧化氯對有機(jī)物的氧化
二氧化氯對有機(jī)物的的氧化降解，與氯所不同的最大特點(diǎn)是，它不會生成有機(jī)氯代物。二氧化氯可以控制三鹵甲烷(THM)的形成，減少總有機(jī)鹵的生成。眾所周知，三鹵甲烷的前驅(qū)物質(zhì)通常有以下3類：一類是天然大分子有機(jī)物，如腐殖酸、灰黃霉酸等；另一類是小分子有機(jī)物，如酸類化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多種有機(jī)物；第三類是藻類及代謝產(chǎn)物。
我們知道，黃腐酸是腐殖質(zhì)的主要組成物質(zhì)，腐殖質(zhì)里黃腐酸(FA)的含量高達(dá)90%。通過研究和試驗(yàn)表明，二氧化氯與黃腐酸幾乎不生成氯仿，而液氯與黃腐酸反應(yīng)，則會生成大量氯仿。而且，氯仿的生成量隨著液氯的投加量和水中腐殖質(zhì)含量的增加而增加。
3、二氧化氯的殺菌消毒機(jī)理
二氧化氯是國際上公認(rèn)的含氯消毒劑中唯一的高效消毒劑（滅菌劑），它可以殺滅一切微生物,包括細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌芽孢、真菌、分枝桿菌和病毒等。其對微生物的殺滅機(jī)理為：二氧化氯對細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附穿透能力，可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，還可以快速地抑制徽生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物