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氧化电位水在啤酒生产企业对生产管道及啤酒瓶

发布时间:2017-04-20 10:32    阅读数:

    【摘要】 使用氧化电位水对啤酒生产企业的生产管道、储罐以及啤酒瓶进行清洗消毒,其清洗消毒的效果大大优于传统的CIP以及烧碱洗瓶工艺。同时,还能够降低清洗消毒的成本、缩短清洗消毒的时间、提高生产效率以及减少二氧化碳的排放。这种全新的消毒剂和清洗消毒工艺,可以在不改变企业现有生产设备的条件下与之完全匹配,是啤酒生产企业探索“降低成本,节能减排”的一条全新的思路。

    啤酒生产企业对生产管道、储罐以及啤酒瓶的清洗、消毒是啤酒生产过程中的关键工序。清洗、消毒的效果如何,将直接影响到啤酒的内在和外观质量。
    目前,啤酒生产企业均是采用的CIP方法。使用热水和强酸性和强碱性化学溶液对管道及容器进行循环清洗消毒。在CIP的过程中,酸性化学物质主要用的是硝酸溶液,而硝酸溶液是一种有毒物质,由于操作者的不慎,将硝酸溶液混入管道食品物料中的事故时有发生,一旦流入市场将会对消费者产生严重的后果,甚至导致企业发生不可收拾的局面。另外,在食品企业内存放、使用有毒化学品,从客观上来看,已经为食品安全和员工人身安全问题埋下了隐患。
    对于啤酒瓶的清洗消毒,大多厂家仍沿用的是强碱和高温,该方法清洗消毒的效果较差,被清洗物表面易出现水纹膜和氢氧化钠的残留,既影响了外观,也会改变啤酒的口感;同时,强碱性污水的排放加大了企业污水治理的成本,增加了耗能等弊端。
    针对上述两个问题,是否能够找到一种既能够保证清洗消毒彻底,又无毒无害的清洗剂来替代目前使用强酸、强碱性溶液和高温耗能的方法呢?
回答是肯定的!
氧化电位水(Electrolyzed Oxidizing Water,简称EOW)就是一种最好的替代品。
一、氧化电位水简介
1.氧化电位水的生成原理
在自来水中加入0.05%以下的NaCl,经过一种特制的离子交换隔膜电解槽进行电解,在阳极生成酸性氧化电位水;在阴极生成碱性氧化电位水。
2.氧化电位水的理化特性                    
酸性氧化电位水是一种广谱、高效、无毒无害、无刺激性异味、无色透明以
及环保的消毒液,我国卫生部标准规定的理化指标为:
① pH值:2.0~3.10;
② 有效氯含量(ACC):50~70ppm;
③ 氧化还原电位(ORP):>+1100mV;
④ 残余氯离子:<1000mg/L;
⑤ 接触空气、光线或加温至摄氏40度以上,即可逐渐还原成普通水。
碱性氧化电位水为无色透明、无刺激性异味的高效清洗剂,其理化指标为:
① pH值:11~12;
② 氧化还原电位(ORP): -870~-840mV。
3.酸性氧化电位水的杀菌机理
    物理学说:主要包括氧化还原电位学说、电子运动学说与电传导学说等。酸性氧化电位水的低pH值(2.0-3.0)与高氧化还原电位(ORP≥+1,100mV)超出了微生物的生存范围,并使微生物细胞的膜电位发生改变,以导致细胞膜通透性增强,细胞代谢酶的破坏,细胞内物质析出,达到杀灭微生物的效果。
    化学学说:除了低的pH与高的ORP以外,其杀   菌的主要成分还包括:次氯酸、过氧化氢和OH基。有趣的是这些成分和担负中性粒细胞杀菌作用的活性氧的组成完全相同。经过大量的科学实验,1998年该学说得到了证实,确立了酸性氧化电位水中的有效氯是杀灭病原微生物的主要因素之一。
4.酸性氧化电位水的杀菌特性
    酸性氧化电位水具有广谱杀菌、杀菌迅速的特性。 国内外多项研究证明,酸性氧化电位水不仅可以杀灭细菌繁殖体、病毒,还能杀灭芽孢等多种病原微生物,见表一):
国家疾病控制中心公布的杀灭微生物的效果
表一

 

微生物名称
杀灭时间(分钟)
微生物名称
杀灭时间(分钟)
金黄色葡萄球菌
0.5
乙肝表面抗原
0.5
大肠杆菌
0.5
甲型H1N1流感病毒
2.5
痢疾杆菌
0.5
白色念珠菌
2
沙门氏菌
0.5
枯草杆菌黑色变种芽孢
10

 

5.酸性氧化电位水的安全性
    经国家疾病控制中心以及国内外科学家们,通过急性经口毒性试验、皮肤刺激实验、眼刺激实验、动物骨髓细胞微核试验和细胞毒性试验等项检测证明:酸性氧化电位水是安全可靠、无毒副作用的消毒灭菌剂。
6.酸性氧化电位水的环保性
    由于酸性氧化电位水遇光、空气以及温度高于40℃时,可以自动还原成普通水。因此,它无残留、无污染的环保特性能够实现零排放。
7.碱性氧化电位水的清洗机理
    碱性氧化电位水具有高的pH值(11以上)和负的氧化还原电位(ORP≤-800),且分子团较小,渗透性较好;具有较强的还原能力,在常温下的洗净能力优于80℃的热碱,具有极强的去污能力。
    综上所述,酸性氧化电位水是一个具有极强杀菌能力的环保消毒剂;碱性氧化电位水是具有极强去污能力的清洗剂。
    国家卫生部分别于2003年颁布了《消毒技术规范》(2002版)、2009年颁布了卫生部行业标准(WS310.2-2009)和2010年颁布了《食品用消毒剂原料(成份)名单(2009版)》,为氧化电位水在食品行业的消毒应用奠定了坚实的基础。
    国家卫生部已经批准氧化电位水产品的使用范围是:
①卫生手消毒;
②皮肤黏膜消毒;
③餐饮具消毒;
④瓜果蔬菜消毒;
⑤食品加工管道、设备的消毒;
⑥环境、物体表面消毒;
⑦医疗器械消毒等。 
二、氧化电位水在啤酒生产行业CIP工艺中的应用
1. 氧化电位水在CIP工艺中的优势
    目前,在啤酒生产行业对生产管道以及储罐的CIP技术方面,走在世界前列的是一种新型的高效、无毒、环保清洗消毒液——氧化电位水。美国FDA已经批准认可氧化电位水在食品行业和医疗行业的合法使用。美国可口可乐公司已经在全球的灌装工厂指定使用氧化电位水作为CIP工艺的清洗消毒液,并已在中国的3个灌装厂安装使用,收到了良好的效果。中国啤酒协会也将氧化电位水的应用作为技术创新项目纳入了“十二五”规划。
    氧化电位水在CIP工艺中的应用,为我们引入了一个“冷消毒”的新概念,其主要特点是能够在常温下进行清洗消毒,而不使用热能就能够达到完全消毒的效果。其主要特点如下:
① 广谱、高效,可以在30秒内杀灭常见致病菌;
② 无毒副作用,误饮无害;
③ 对人体皮肤无刺激作用;
④ 完全环保,实现零排放,达到清洁生产的要求;
⑤ 不用热源,可以大量节约热能,减少碳排放;
⑥ 运行成本低廉,每升氧化电位水的成本仅为0.018元;
⑦ 大大缩短了CIP流程的时间,仅为原来用时的三分之一;
⑧ 可以提高工厂生产效率10%左右;
⑨ 不需要设备改造,方便使用。 
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