【商業（yè）食品安全】食品加工和處理操作中設備清潔和消毒的基本要素

本文件解釋了食品加工和/或食品處理操作中設備（bèi）清潔和消毒程序的細節。

背（bèi）景

清潔和消（xiāo）毒計劃

由於清潔和消毒（dú）可能是衛生計劃最重要的方麵，因此應該（gāi）有（yǒu）足夠的時間來概述適當的程序（xù）和參數。必須為所有食品（pǐn）接觸表麵（設備，器具等）以及非（fēi）產品表麵製（zhì）定詳細程序，例如設備的非產品部分（fèn）、架空結構、防護罩、牆壁、天花（huā）板、照明裝置、製冷單位和供暖、通風和空調（HVAC）係統，以及任何可能（néng）影響食品安全的因素（sù）。

必須為每個生產（chǎn）線明確定義清潔頻率（即每天，生產運行後，或（huò）必要時更頻繁）。還必須確（què）定所需的清潔類型。

清潔和消毒食品接觸表麵的目（mù）的是去除細菌生長所需的食物（營養素），並殺（shā）死那些存在的細菌。重要的是清潔（jié）、消毒的設備和表（biǎo）麵排幹並儲（chǔ）存幹燥，以（yǐ）防止細菌生長。必要的設備（刷子等）也必須清潔，並以幹（gàn）淨衛生的方式儲存。

必須通過（guò）評估和（hé）檢查程序評估清潔/消毒（dú）程（chéng）序的充分性。應持續監督遵守規定的書麵程序（檢查，拭子測試，直接觀（guān）察人員），並保持記錄以評估長期合規性。

食品接觸表麵清潔/消毒的正確順序如下：

衝洗

清潔

衝洗

消毒。

定義

清潔

清潔是指在推薦條件下使用適當的洗滌劑化學品徹（chè）底（dǐ）清除食物（wù）汙垢。重（chóng）要（yào）的是，相關人員必須對不同類型的食物汙垢的性質及其去除（chú）的（de）化學性質有所了解。

清潔方法

設備可根（gēn）據清潔方法分類如下：

機械清（qīng）潔：通常（cháng）稱為就（jiù）地清（qīng）潔（CIP）。不（bú）需要拆卸或部分拆卸。

清潔（COP）：可以在專門的COP壓力（lì）罐中（zhōng）進行部（bù）分（fèn）拆（chāi）卸和清潔。

手（shǒu）動清潔：需要徹底拆卸以進行清潔和檢查。

消毒

區分（fèn）和定義某些術語很重要：

滅菌是指對所有生物進行統計破壞（huài）和清除。

消毒是指無生命的物體和所有營養細胞（不是孢子）的破壞。

殺菌是指（zhǐ）從公共衛生角度將微生物減少到（dào）安全（quán）水平。

適當和批準的消毒程序是過程，因此，必須描述持（chí）續時間或時間以及化學條件。食品接觸表麵消毒（dú）的官方定義（yì）（官方分析化學家（jiā）協會）是一個在30秒內將汙染水平降低99.999％（5個對數）的（de）過程。

非（fēi）產品（pǐn）接觸表麵的官方定義要（yào）求汙染減少99.9％（3個對數（shù））。使用的標準測試生物是金黃色葡萄（táo）球菌（Staphylococcus aureus）和大（dà）腸杆菌（Escherichia coli）。

一般消毒類（lèi）型包（bāo）括：

熱消毒涉（shè）及在指定的溫度和接（jiē）觸時間內使用熱（rè）水或蒸汽。

化（huà）學消毒涉及在（zài）指定濃度和接觸時間使用經批準的化學消毒劑。

水化學與質量

水包含約95-99％的清潔和（hé）消毒溶液。水的功能如下：

將洗滌劑或消毒劑帶到表麵（miàn）

從（cóng）表麵帶走汙垢或汙染物。

水中的雜質會極大地（dì）改變洗滌劑或消毒劑的有效性。水硬度是最重要的化學性質，直接影響清潔和（hé）消毒效率。（其（qí）他雜質會影響食品接觸表（biǎo）麵或可能影響汙垢沉積性能或成膜。）

水的pH範圍通常為pH5至8.5。該（gāi）範圍（wéi）對大多（duō）數洗滌劑和消毒劑沒有嚴重影響。然而，高堿性或高酸性（xìng）水可能（néng）需要額外的緩衝劑。

水還可含有大量微生物。用於清潔和消毒的（de）水必須是（shì）飲用的和無病原體的。在用於清潔方案之前，可能（néng）需要對水進行處理和消毒。影響（xiǎng）清潔功能的（de）水雜質見表1。

清潔

食用汙垢的特性

食物汙垢（gòu）通常被定（dìng）義為食物接觸表麵上的不需要的物質，汙垢是可見的或不可見的。汙垢的主要來源（yuán）是來自正在（zài）處理的食品。然而，來自水殘留物的（de）礦（kuàng）物質和來自清潔化合物的殘留物會使薄膜留在表麵上，微生物生（shēng）物膜也有助於表麵（miàn）上的汙垢堆積。

由於汙垢成分變化很大，因此沒有一種洗滌劑能夠去除所有類型。許多複合薄膜含有食品成（chéng）分、表麵油或粉塵、不溶（róng）性清潔劑成分和不溶性硬水鹽的組合。這些薄膜的溶（róng）解性能各（gè）不相同，取決於熱效應、年齡、幹燥度、時（shí）間等因素。

在（zài）選擇洗滌劑（jì）或清潔方案（àn）之（zhī）前，相關人員必須了解要去除的汙垢的性質（zhì）。經驗法則是酸（suān）性（xìng）清潔劑溶解（jiě）堿性汙垢（礦物質）和堿性清潔劑溶解（jiě）酸（suān）性汙垢和食物廢（fèi）物。不正確（què）使用（yòng）洗滌劑（jì）實際上（shàng）可以“固（gù）化”汙垢，使其更難以去除（例如，酸性清潔劑（jì）可以沉（chén）澱蛋白（bái）質）。許多薄膜和生物膜需要更複雜的清（qīng）潔劑，這些清潔劑用氧化劑（如氯化洗滌劑）進行修正以便去除。

汙垢可分為以（yǐ）下（xià）幾類：

溶於水（糖類，一些澱粉，大多數鹽類）;

溶於酸（石灰石和大多數礦物質）;

溶於堿（蛋白質，脂肪乳液）;

溶於（yú）水，堿或（huò）酸；

汙垢沉積物的物理條件也影響其溶解度。冷卻或冷溶液中的新鮮沉澱的汙垢通常比舊的，幹燥的或烘烤的沉積物或複合膜更容易溶解。食物汙垢很複雜，因為它（tā）們含有幾種成分的（de）混合物。表2列出了一般（bān）的汙垢分類和清除特征。

基於脂（zhī）肪的（de）汙垢

脂肪通常作為乳液存在，通（tōng）常可以用高於熔點的（de）熱水衝洗掉。使（shǐ）用具有良好乳化或皂化成分的堿性洗滌劑可（kě）以除去更難的脂肪和油殘餘物。

基於蛋白質的（de）汙垢（gòu）

在食（shí）品工業中，蛋白（bái）質是迄今為止最難去除的汙垢（gòu）。事實上，酪蛋白（一種主要的乳蛋白）被用於許多膠水和塗料中的粘合性能。食物蛋白質的範圍從更容易去除的更簡單的蛋白（bái）質到更難以去（qù）除的更複雜的蛋（dàn）白質。熱變性蛋白（bái）質可能非常困難。

通常，需要具有膠溶（róng）或溶解性質的高堿性洗滌劑來去除蛋白質汙垢。潤濕劑也（yě）可用於增加（jiā）蛋白質的潤濕性和懸浮性。蛋白質薄膜除了潤（rùn）濕（shī）劑之外還需要具有次氯酸鹽的堿性清潔（jié）劑。

基於碳水化合物的汙垢

單糖很容易溶於溫水中，很容易去除。單獨的澱粉殘留物也可以用（yòng）溫和的洗滌（dí）劑容易（yì）地除去。與蛋（dàn）白質或脂肪掃描（miáo）相關的澱粉通常可（kě）以通過高堿性洗滌劑容易地除去。

礦物鹽基汙垢

礦物鹽可以相對容（róng）易地去除，或者是非常麻煩的沉積物或薄膜（mó）。鈣和鎂參與一些最困難的礦物薄膜。在涉及熱和堿性pH的條件下，鈣和鎂可與碳酸（suān）氫鹽結合形成高度不溶的絡合物。其他困難的（de）沉積物含有鐵或（huò）錳。鹽膜（mó）也會導致某些表麵腐蝕。困難的鹽膜需要酸清潔劑（尤其是與這些鹽形成絡合物（wù）的有機酸）以便去除。洗滌劑中的螯合劑如磷酸鹽或螯合劑通常用（yòng）於去除鹽膜。

微生物膜

在某些條件下，微生物（細菌（jun1），酵母（mǔ）和黴菌）可在表麵形成不可見的（de）薄膜（生物膜）。生物膜可能（néng）難以去除，並且通常需要清潔劑以及具有強氧化性質的（de）消毒劑。

潤滑脂和油

這些沉積物（不溶於水（shuǐ），堿（jiǎn）或酸）通（tōng）常可以用熱水或蒸汽熔（róng）化，但（dàn）通常會留下殘餘（yú）物。表麵活性劑可用於乳化殘餘物，使（shǐ）其可懸浮於水中並可衝洗。

其他不溶性汙垢

可以通過基於表麵活性（xìng）劑的洗滌劑除（chú）去諸（zhū）如沙子，粘土或細金屬的惰性（xìng）汙垢。燒焦（jiāo）或碳（tàn）化材料可能需要有機溶劑。

汙垢量

在清（qīng）潔之前衝洗食物接觸表麵以除去大（dà）部（bù）分（fèn）可溶性汙垢是很（hěn）重要的，重沉積物需要更（gèng）多的去汙劑，不正（zhèng）確的（de）清潔實際上會導（dǎo）致汙垢積聚。

表麵特征（zhēng）

表麵的可清潔性（xìng）是評估清潔效果（guǒ）的首要考慮因素。表（biǎo）麵特征包（bāo）括以下（xià）內容：

表麵成分

不鏽鋼是食品（pǐn）設備的首選表麵，並在（zài）許多工業和法規設計（jì）和（hé）建築標準中有詳細說明。例如，3-A衛生標準（用於（yú）牛奶和奶製品應（yīng）用的設備（bèi）標準）規定了（le）300係列不鏽鋼或等同物。其他等級的不鏽鋼可能適用於特定應用（yòng）（即400係列），如處理高脂肪產品，肉（ròu）類等。對於高酸性，高鹽或其他高腐蝕性（xìng）產品，更（gèng）耐腐蝕的材料（即鈦） ）經（jīng）常被推薦。

其他“軟”金屬（鋁，黃（huáng）銅，銅或低碳鋼）或非金屬表麵（塑（sù）料或橡膠（jiāo））也用於食品接（jiē）觸表麵。軟金屬和非金屬（shǔ）材料的表麵通常耐（nài）腐蝕性較差，在（zài）清潔（jié）時應小心（xīn）。

鋁很容易受到（dào）酸和高堿性清潔劑的侵蝕（shí），這會使表麵（miàn）不易清潔。塑料在長時（shí）間暴露於腐蝕性食品材（cái）料或清（qīng）潔劑時會發生應（yīng）力開裂和混濁。

硬木（楓木或等效物）或密封木材表（biǎo）麵應僅在有限的應用中使（shǐ）用，例如砧板或切割台，隻要表麵保持良好的修複。避免使用多孔木材表（biǎo）麵（miàn）。

表麵（miàn）處理

設備設計和施工標準（zhǔn）還（hái）規定了光潔度和光滑度要求。對於大多數應（yīng）用，3-A標（biāo）準規定（dìng）至（zhì）少（shǎo）與4號地麵光潔度一樣（yàng）光滑。對於（yú）高脂肪產品，使用較不光滑的表麵以允許產品從表麵釋放。

表麵狀況

誤用或誤操作可能導致表麵凹痕、破裂、腐蝕或粗糙。這些表麵更難清潔或（huò）消毒，並且可能不再可清潔。因（yīn）此，在使（shǐ）用腐蝕性化學（xué）品或（huò）腐蝕性食品時應小心謹慎。

環境考慮（lǜ）因素

洗滌劑可（kě）能是廢物排放（汙水）的重要貢獻者（zhě）。主要關注的是pH值。許多公有的處（chù）理工作將（jiāng）出水pH值限製在5到8.5的範圍內。因此，建議在（zài）使（shǐ）用高堿性清（qīng）潔劑的應用中，將（jiāng）流出物與衝洗水（或其他一（yī）些（xiē）方法）混合（hé）以降低pH值。回收苛性鈉清潔劑也成為大（dà）型操作（zuò）中的常見做法。其他問題是磷酸鹽，在美國的一些地區是不能（néng）容忍的，並且廢物流中的總土壤負荷有助於化學需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）。

洗滌劑化學

洗滌劑和（hé）清潔化合物通常由（yóu）以幾種方（fāng）式與汙垢相互作用的成分混（hún）合物組成：

物理活性成分改變物理特性，例如溶解度（dù）或膠體穩定性。

化學活性成分改變汙垢成分，使其更易溶解，因此（cǐ）更容易去除。

在一些洗滌劑（jì）中，加入（rù）特定（dìng）的酶以（yǐ）與特定的食物汙垢組分催化反應並降解。

混（hún）合物活性成分

主要的物理活性成分（fèn）是稱為表麵活（huó）性劑的表麵活性化合物。這些有機分子具有一般（bān）結構特征，其中一部分結構是親水的（de）（親水（shuǐ）的），一部分是疏水的（不與水反應）。這些分子通過（guò）乳化、滲透、擴（kuò）散、發泡和潤濕（shī）促進物理清潔作用（yòng）而在洗滌劑（jì）中（zhōng）起作用（yòng）。

表麵活性劑的種類如下：

在水溶液中帶負電荷的離子表麵活性劑稱為陰離（lí）子（zǐ）表麵活性劑。相反，帶正電（diàn）荷的離子（zǐ）表麵活性劑（jì）稱為陽離子表麵活性劑。如果水溶性部分的電荷取決於溶液的pH，則稱其為兩性表麵活性劑。這些表（biǎo）麵（miàn）活性劑在酸性條件下表現為陽離子表麵（miàn）活性劑，在堿性條件下表（biǎo）現（xiàn）為陰（yīn）離子， 離子型表麵活性劑通常以其高發泡（pào）能力（lì）為特征。

非離子表麵活性（xìng）劑在溶（róng）於水時不離解，具有最廣泛的性（xìng）質（zhì），這取決於親水/疏水平衡的比例。這種平衡也受溫度的影響。例如，非離子洗（xǐ）滌劑的發泡性能受溶液溫度的影響。隨著溫度升（shēng）高，疏水特性和溶解度降低。在濁點（最小溶解度）以上，這些表麵活性劑（jì）通常用作消泡（pào）劑，而在濁點以下它們的發泡性質不同。

通常的做法是混合表麵活性劑（jì）成分以優化其性質。但是，由於沉澱問題，不能混合陽（yáng）離子和陰離子表麵活性劑。

化學活性成（chéng）分

堿性（xìng）助劑

高堿性洗滌劑（或重垢洗滌（dí）劑）使用苛性鈉（氫氧化鈉）或苛性（xìng）鉀（氫氧化鉀）。這些高堿性洗滌劑的一個重要特性是它們皂化脂肪：形成肥皂。這些（xiē）清潔劑用於許多CIP係統或洗瓶應用中。

中等堿性洗（xǐ）滌劑包括磷酸鹽、矽酸鹽或碳酸鹽的鈉鹽、鉀鹽（yán）或銨鹽。磷（lín）酸三鈉（TSP）是最古老，最有效的之一，矽酸鹽（yán）由於與鈣和鎂的（de）相互作用（yòng）以及膜的形成，是最常（cháng）用作腐蝕抑製劑（jì），碳酸鹽基清淨劑（jì）僅在食品加工清潔方案中有限使用。

酸性助劑

酸洗滌劑包括有機酸和無機酸。最常用的無機酸包括磷酸、硝酸（suān）、氨基磺酸、酸式硫酸鈉和鹽酸。還（hái）使用有機酸，例如羥基乙酸、檸檬酸和葡糖酸。酸（suān）性洗滌劑通常與堿性洗滌劑的兩（liǎng）步連續清潔方式使用。酸性洗滌劑也用於預防或去除石膜（礦（kuàng）物石，啤酒石或牛奶石（shí））。

水調節劑

水調節器用（yòng）於防止各種礦物沉積物（水硬度（dù）等）的積聚。這些化學品通常是懸浮劑或螯合劑。螯合劑與鈣和鎂（měi）形成可溶性（xìng）複合物。實例是三聚磷酸鈉、焦磷酸四鉀、有機磷酸酯（zhǐ）和聚電解質。螯合劑包括（kuò）葡萄糖酸鈉和乙二胺四乙酸（EDTA）。

氧化劑

用於洗滌（dí）劑（jì）應用的（de）氧化劑是次氯酸鹽（也是消毒劑），並且（qiě）在較小程度上是過硼酸鹽。氯化洗滌劑最常用（yòng）於清（qīng）潔蛋白質殘留（liú）物。

酶成分

基於酶的洗滌劑，用酶如（rú）澱粉酶和其他碳水（shuǐ）化合物降解酶、蛋白酶和脂肪酶進行修正，在專業食品工業應用中得到了認可。

酶洗滌劑的主要優點是（shì）它們更環保並且通常需要更少的能量輸入（清潔中的熱水更少（shǎo））。大多數酶清潔劑的用（yòng）途（tú）通常限於（yú）未加熱的表麵（例（lì）如，冷牛奶表麵）。然而，預計新一（yī）代酶清潔劑（目前正（zhèng）在評估中）具有更廣泛的（de）應用。

填料

填料增加了散裝或（huò）質量（liàng），或稀釋難以處理的危險洗滌（dí）劑配方。強堿經常用填料稀釋，以便於處理。水在液體配方中（zhōng）用（yòng）作填料。氯化鈉或硫酸鈉通常是粉末（mò）狀洗滌劑（jì）配方中的填料。

雜項配料

添（tiān）加到洗滌劑中的（de）其（qí）他成分可包括腐蝕抑製劑，乙二醇（chún）醚和丁基溶纖劑（改善油，油脂和碳去除）。

消毒

熱消毒

與任何熱處理一樣，熱消毒的有效性取決於許多因素，包括初始汙染負荷、濕度、pH、溫度和時間。

蒸汽

使用蒸汽作為消毒過（guò）程的應用有（yǒu）限。與（yǔ）替代品相比，它通（tōng）常是昂貴的，並且難以調節和監測接觸溫度（dù）和（hé）時間。此外，蒸（zhēng）汽冷凝的副產物會使清潔操作複雜化。

熱水

通常使用熱水消毒 - 浸泡（小部件，刀（dāo）具等（děng）），噴霧（洗碗機）或循環係統。所需時間由水的溫度決（jué）定。在洗餐具和器（qì）具消毒應用（yòng）中使用熱水的典型法規要（yào）求（食品法典1995）規定浸泡（pào）至少30秒。在77°C（170°F）時（shí）進行手動操作; 單罐、單溫機（jī）的最終衝洗溫度（dù）為74°C（165°F），其他機器的最終衝洗溫度為82°C（180°F）。

許多州法規要（yào）求器具表麵溫度為71°C（160°F），通過器皿清洗機中不（bú）可逆轉的溫度指示器測量。食品加工中熱水消毒的建議和要（yào）求可能有所不同（tóng）。A級巴氏殺菌牛（niú）奶條例規定最（zuì）低溫度為77°C（170°F），持續5分鍾。加工操作的其他建議是85°C（185°F）15分鍾，或80°C（176°F）20分鍾。

熱水消毒的主要優點是相對便宜、易於施用和容易獲得，通常對廣（guǎng）泛的微生物有（yǒu）效（xiào），相對（duì）無腐蝕性（xìng），並且滲透到裂（liè）縫和裂縫中。熱水消毒是一個緩慢的過程，需要上升和冷卻時間; 可以有（yǒu）很高（gāo）的能源（yuán）成本（běn）; 對員工有一定的安全顧慮。該方法還具有形成或有助於薄膜形成和縮短某些設備或其部件（墊（diàn）圈等）的壽命的缺點。

化學消毒

理想的化（huà）學（xué）消毒劑應該：

被批準用（yòng）於食（shí）品接（jiē）觸（chù）表麵應用。

有廣泛的活動範圍。

迅速破壞微生物。

在各種條件下都能保持穩定。

能夠容忍各種環境條件（jiàn）。

容易溶解並具有一定的（de）去汙力。

毒性和（hé）腐蝕性低（dī）。

很便宜。

沒有可用的（de）消毒劑符合上述（shù）所有標準。因此（cǐ），評估每種特定應用的可用消（xiāo）毒劑的性質、優點和缺點是（shì）很重要的。

監管考慮因素

化學消毒劑涉及的監管問題包括抗菌活性或功效，食品接觸表麵殘留物的安全性以及環境安全性。遵守適用於每（měi）種（zhǒng）化學品使用情況的法規非常重要。用（yòng）於食品和食品接觸表（biǎo）麵以及非產品接觸表麵的化學消毒劑和抗微生物劑的注冊是通過美國環境保護署（EPA）進行的。（在（zài）批準和注冊之前，EPA審查有效性和安全性數據（jù）以及產品標簽信息。）

美國食品（pǐn）和藥物管理局（FDA）主要參（cān）與評估可能進入食品供應的消毒劑使用的殘留物。因此，任何（hé）抗（kàng）菌劑（jì）及其在食品或食（shí）品接觸表麵上直接使用的最大使用水（shuǐ）平必須（xū）得到FDA的批（pī）準。批準（zhǔn）的免衝洗（xǐ）食品接觸消毒劑和非產品接觸式噴霧器，其（qí）配方和使用水平列於聯邦（bāng）法規（21 CFR 178.1010）中（zhōng）。美國農業部（USDA）還保留了抗菌化合（hé）物清單（即美國農業部專有物質和非食品（pǐn）接觸化合物清（qīng）單），這些清單主要用於美國農業部食品安全和肉類（lèi）、家禽和相關產品的監管、檢驗服務（FSIS）。

影（yǐng）響消毒劑有效性的因素

物理因素

表麵特性。在消毒過程之前，所有表麵必（bì）須清潔並徹（chè）底（dǐ）衝洗以去除任何洗滌劑殘（cán）留物。不潔淨的表麵無法消毒（dú）。由於消毒的有效性需要與微生物直接接觸，因此表麵應沒有可（kě）能含（hán）有微生物的裂縫（féng）、凹坑或裂縫。含有生物膜的表（biǎo）麵無法有效消毒。

曝光時間。通常，消毒劑化學品與設（shè）備表麵接觸的時間越長，消毒（dú）效果越有效; 親密接觸與長期接觸同樣重要（yào）。

溫度。溫度（dù）也與化學消毒劑對（duì）微（wēi）生物殺滅正相關。避免高溫（高於55°C [131°F]），因為大多數化學消（xiāo）毒劑具有腐蝕性。

濃度。通常，消毒劑的活性隨著濃度的增加而（ér）增加。然而，在高濃度下，關於化學品的一個常（cháng）見誤（wù）解是“如果一點點好，多就越好”。使用高於建（jiàn）議的消毒劑濃度不會更（gèng）好地（dì）消毒，並且實際（jì）上可能對設備具有腐蝕性，並且從長遠來看導致較低的可清潔性。遵循製造商的標簽說（shuō）明。

汙垢。有機物的（de）存在大大降（jiàng）低了消毒劑的（de）活性，事實（shí）上可能完（wán）全使它們失（shī）活。諺語是“你不能消毒不潔淨的表（biǎo）麵”。

化學因（yīn）素

pH值。消毒劑受溶液pH的顯著影響。例如，許多氯消毒劑在pH值高（gāo）於7.5時幾乎無效（xiào）。

水屬性。某些消毒劑明顯受到水中雜質（zhì）的影響。

滅活。有機和/或無機滅活劑可與消毒劑（jì）發生化學反應，產生非殺菌產品。這些（xiē）滅活劑（jì）中的一些存在於洗滌劑殘留物中。因此，重要的是在消毒之前衝洗表麵（miàn）。

生物因素（sù）

微生物負荷會影響消毒劑的活性。此外，存在的微（wēi）生物（wù）的類型是重要的。孢子比營養細胞更耐藥。某些消毒殺菌劑對革蘭氏陽性菌的活性比革蘭氏陰性微生物更活躍，反之亦然。消毒劑對（duì）酵（jiào）母、黴菌、真菌和病毒的有效性也各不相同。

特（tè）定類型的化學消毒劑

此處描述的化學品是經FDA批準用作免衝洗、食品接觸表麵（miàn）消毒（dú）劑的化學品。在食品處理（lǐ）操作中，這些用作衝洗、噴塗到表麵上，或在CIP操作中通過設備循環。在某些應用中，化學品在表麵上發泡或霧化到空氣中以減少空氣汙染。

氯（lǜ）基消毒劑

氯化合物。 各種形式的（de）氯是食品加工和處（chù）理應（yīng）用中最常用的消毒劑。常用的氯化合物（wù）包括液氯，次氯酸（suān）鹽，無機氯胺和有機（jī）氯胺。基於氯的消毒劑在溶液中（zhōng）形成次氯酸（HOCl，最（zuì）活躍的形式）。有效氯（存在的HOCl的量）是pH的函數。在（zài）pH 5下，幾乎全部都是HOCl形式。在pH 7.0下，約75％是HOCl。無衝洗應用的最大允許水平為200ppm有效氯，但（dàn）建議的使（shǐ）用水平各不相同（tóng）。對於次氯酸鹽，建議在最低濃度50ppm和溫度24°C（75°F）下暴露1分鍾。對於每降低10°C（18°F）的（de）溫度，建議將曝光時間加倍。對於氯胺，1分鍾（zhōng）200PPM。

氯（lǜ）化合物是廣譜殺菌劑，其作用於微生物膜，抑製參與葡萄糖代謝的細胞酶，對DNA具有致死作用，並氧化細胞蛋白。氯在低溫下具有活性，相對便宜，並（bìng）且在表麵上留下最少（shǎo）的殘留物或薄膜（mó）。

氯的活性受pH，溫度和有機負荷等因素的顯著影響。然而，與（yǔ）其他消毒劑（特別是季銨化合物）相比，氯對水的硬度影響（xiǎng）較小。

氯化合物的主要缺點是對許多金屬表麵的腐蝕（shí）性（特別是在較高溫度下）。由於受限區（qū）域的皮膚刺激和粘膜損傷，可能會出現健康和（hé）安全問題。在低pH（低於4.0）下，可形成致命的Cl 2（芥（jiè）子氣）。近年來，人們也擔心使（shǐ）用氯作為飲用水消毒劑（jì）和作（zuò）為直接食物接觸（chù）的抗菌劑（肉類（lèi），家禽和貝類）。這種擔憂（yōu）是基於氯在（zài）適當條件下參（cān）與潛（qián）在致癌三鹵甲烷（THM）的形成。雖然氯的好處消毒（dú）劑遠遠大於這（zhè）些風險，這是備受矚目。

二氧化氯

二（èr）氧（yǎng）化氯（ClO 2）目前（qián）被（bèi）認為是氯的替代品，因為它似乎更環保。穩定的ClO 2已獲得（dé）FDA批準用於消毒設備的大多數應用或用作環境和非食品接觸表麵的泡沫。還批準在水果和（hé）蔬菜作業以及家禽加工水域（yù）的水槽水中使用。ClO 2具有氯的2.5倍的氧（yǎng）化能力，因（yīn）此需要較少的化學品。典型（xíng）的使用濃度範圍為1至10ppm。

CLO 2的主要缺點是工人的安（ān）全性（xìng）和毒（dú）性。其高濃度氣體可能具有爆炸性，對工人的暴露風險高於氯氣。它在光照下（xià）或在高於50°C（122°F）的溫（wēn）度下快速分解，這使得現場生成成為推（tuī）薦的做法。

碘

使用碘作為抗菌劑可以追溯到19世紀。該消毒（dú）劑以多種形式存在（zài），通常以表麵活性（xìng）劑作為載體存在。這些混合物稱（chēng）為碘伏。最活躍的試劑是解離的遊離碘（也不太穩定）。這種形式在低pH下最（zuì）常見。表麵活性劑的（de）解離量（liàng）取決於表麵活性劑（jì）的類型。碘在水中的溶解度非常有限。碘伏的一般推薦用量為12.5至25ppm，持（chí）續1分鍾。

通常認為碘的殺菌活性是通過蛋白質的直接鹵（lǔ）化（huà）。最近的（de）理論集中（zhōng）在細胞（bāo）壁損傷和微生物酶活性的破壞上。

碘化合物，如氯化合物，具有非常廣泛的光（guāng）譜：對細（xì）菌，病毒，酵母，黴菌（jun1），真菌和原（yuán）生動物具有活性。碘高度依賴於溫度，在120°F時蒸發。因（yīn）此，它僅限於（yú）較低溫度的應用。碘伏受環境因素影響的程度在很大程（chéng）度上取決（jué）於製劑中使用的表麵活（huó）性劑（jì）的性質。碘有機物和水的（de）硬度通常比氯更少。然而，在高pH下活性的喪失是顯著的。

碘（diǎn）在傷口治療中有很長的使用曆史。然而（ér），攝入碘氣確實會在封閉環境（jìng）中造成毒性風險。主要缺點是碘會在某些（xiē）表（biǎo）麵（尤其是塑料）上造成汙染。

季銨化合物（QACs）

這些（xiē）化合物的性質取（qǔ）決於共（gòng）價鍵合的烷基（R基團（tuán）），其可以是（shì）高度多樣化的（de）。由於QAC是帶（dài）正電的陽離子，它們的作用（yòng）方式與它們對帶負電的物質（如細菌蛋白質）的（de）吸引力有關（guān）。通常認為，作用方式是膜功（gōng）能。R-基團側鏈（liàn）的碳（tàn）長（zhǎng）度（dù）通常與QAC中的消毒劑活性直接相關。然而（ér），由於在由大碳鏈組成的QAC中溶解度較低，這些消毒劑可能比短（duǎn）鏈結構具有更低的活性。

QAC在很寬的溫度範圍內都（dōu）是活躍且穩（wěn）定的。因為它們是表麵活性劑，它們具有一定的去汙力。因此，與其他消毒劑相比，它們受輕質汙垢（gòu）的影響較小。然而，重（chóng）汙垢會顯著降低活動。QAC通（tōng）常在堿性pH下具有（yǒu）更高的活性。雖然與氯相（xiàng）比，缺乏對硬水的耐受性通常被列為QAC的主要缺點，但一些QAC對硬水具（jù）有相當的耐受性。通過使用EDTA作為螯合劑可以改善活性。QAC對（duì）細菌，酵母菌，黴菌和病毒有效。

QAC在一些應用中的優點是它們留下（xià）殘留的抗微生物膜。然而，這在使用微生物發酵劑培養的培養乳製品，奶酪，啤酒等操作中是不利的。

QAC通常比革（gé）蘭氏陰性細菌對革蘭氏陽性更具活性。它們對噬菌體的效果不高。它們（men）與某些洗滌劑的不相容性使得在清潔操作之後進行徹底的漂洗是必要的。此外（wài），許多QAC配方可能在CIP應用中引（yǐn）起發泡問題。

根據推薦的使用和預防措施，QAC幾乎沒有毒性或安全風險。因此，它們通常用作環境霧和室內除臭劑。但是，在處理濃縮（suō）溶液或作為環境霧化劑使用時應小（xiǎo）心。

酸 - 陰離子消毒劑（jì）

與QAC一樣，酸性陰離子消毒劑是表麵活性消毒劑。這些配方包括無機（jī）酸和表麵活性劑（jì），通常用於酸洗和消毒的雙重功能。

雖然QAC是帶正（zhèng）電（diàn）的，但這些消毒劑是負麵的。它們的活（huó）性受到水硬度的適（shì）度影（yǐng）響（xiǎng）。它們的低pH值，去汙力，穩定（dìng）性，低氣味（wèi）潛力和無腐蝕性使它（tā）們在某些應用中（zhōng）非常需要。

缺點包括相對高的成（chéng）本，嚴（yán）格定（dìng）義的pH活性（xìng）範圍（pH 2至3），對黴菌和酵母的低活性，CIP係統中的過度發泡，以及與陽離子表麵活性劑洗滌劑的不相容性。

脂肪酸消毒劑

20世紀80年代開發了脂肪酸或羧酸消毒劑。典（diǎn）型（xíng）的配方包括脂肪酸和其他酸（磷酸，有機酸）。這些試劑還具有酸洗和消毒的（de）雙重功能。酸性陰離子的主要優點是發泡潛力較低。這些消毒（dú）劑具有（yǒu）廣泛的活性，稀釋形式高度穩定，對（duì）有機物質穩定，並且對高溫應用穩定。

這些消毒劑在（zài）pH 3.5-4.0以上具有（yǒu）低活性，對（duì）酵母和黴菌（jun1）不是非常有（yǒu）效，並且一些配方在低於10℃（50°F）的溫度下失（shī）去活性。它們（men）還（hái）會腐蝕軟（ruǎn）金屬，並會降解某些塑料和橡膠。

過氧化（huà）物（wù）

過氧化（huà）物或過氧化（huà）合物含（hán）有（yǒu）至少一對共（gòng）價鍵合的氧（yǎng）原子（zǐ）（-OO-），並分成兩組：無機基團，含有過氧化氫（HP）和相關化合（hé）物; 和有機（jī）基（jī）團，含有過氧乙酸（PAA）和相關化（huà）合物。

過氧化氫（qīng）（HP）雖然廣泛（fàn）用（yòng）於醫療領域，但在食品工業（yè）中僅發現（xiàn）有限的應用（yòng）。FDA批（pī）準惠普用於無菌操作中的設備（bèi）和包裝滅菌。

HP的主要作用（yòng）方（fāng）式是（shì）通過產生氧化環境（jìng）並產生單（dān）線態或超氧化（huà）物氧（SO）。HP相當廣泛，對革蘭氏陰性菌的活性略（luè）高於革蘭氏陽性菌。

高濃度（dù）的HP（5％及以上）可能對眼睛（jīng）和（hé）皮膚（fū）有刺激性。因此，應小心處理高濃度。

過氧乙酸（PAA）長期以來以其殺菌特（tè）性而聞名（míng）。然而，它近（jìn）年來才發現（xiàn）食品工業應用，並且正在被推廣為潛在的氯替代品（pǐn）。PAA在使用強度為（wéi）100至200ppm時相對穩定。其他所需（xū）的性質包括不存在泡沫和磷（lín）酸鹽，低腐蝕性，對硬水的耐受（shòu）性和有利的生物降解性。PAA溶（róng）液已被證明可用於（yú）去除（chú）生物膜。

雖然尚未確定精確的作用機製，但通常（cháng）認（rèn）為PAA與微生物的反應類似於HP。然而，PAA對革蘭氏陽性（xìng）和革蘭氏（shì）陰性微生物具有高度活性。PAA的殺菌活性受pH的顯著影響。任何（hé）高於7-8的pH值都會大大降低活性。

PAA具有刺激性氣味（wèi），濃縮產品（40％）是一種（zhǒng）劇毒（dú），有效的刺激物和強效氧化劑。因此，必須小心使用它（tā）。