[科普中国]-氧化型杀菌剂

定义

氧化型杀菌剂一般是较强的氧化剂，利用它们所产生的次氯酸、原子态氧等，使微生物体内一些和代谢有密切关系的酶发生氧化而使微生物被杀灭。该类杀菌剂一般是无机化合物。如氯、漂白粉、氯胺、次氯酸、二氧化氯、过氧化氢、高铁酸钾、过氧醋酸和臭氧等。用的较普遍的是氯气，氯气在消毒过程中，能使微量有机化合物氯化，这些氯化了的有机化合物的毒性能使微生物中毒。由于它具有杀菌力强，原料易得，使用简单的优点，现在仍被广泛使用。

另一种无机化合物二氧化氯，它是比氯气氧化能力强2．6倍的强氧化剂，它在冷却水中作为杀菌剂，与氯相比，具有用量低、作用快、效果好、不受pH影响和不与氨反应的优点。因此近年来一些合成氨厂、石油化工厂、炼油厂等都用二氧化氯来控制工业冷却水系统的微成物生长。二氧化氯的杀生周期比较长，0．5mg/kg的二氧化氯在12h内，对厌氧菌的杀菌能力达99．9%。二氧化氯同氯相似，对人体极为有害，刺激眼睛和呼吸器官，当浓度高时，刺激中枢神经而使人致死。1

作用机理过氧化物和氯制剂是在食品贮藏中常用的氧化型杀菌剂。这两种杀菌剂都具有很强的氧化能力，可以有效地杀灭食品中的微生物。过氧化物主要是通过氧化剂分解时释放强氧化能力的新生态氧使微生物氧化致死的，而氯制剂则是利用其有效氯成分的强氧化作用杀灭微生物。有效氯渗入微生物细胞后，破坏酶蛋白及核蛋白的巯基或者抑制对氧化作用敏感的酶类，使微生物死亡。1

种类和特性氧化型杀菌剂主要包括过氧化物和氯制剂两类。在食品贮藏中常用的有过氧醋酸、过氧化氢、氯、次氯酸钠、漂白粉、漂白精以及其它的氧化型杀菌剂。2

过氧醋酸过氧醋酸又称为过氧乙酸，相对分子质量为76．05，过氧醋酸为无色液体，有强烈刺鼻气味，熔点一0．2℃，沸点110℃，易溶于水，性质极不稳定，尤其是低浓度溶液更易分解释放出氧，但在2～6℃的低温条件下分解速度缓慢。结构式为：

过氧醋酸是一种广谱、速效、无毒害的强力杀菌剂，对细菌及其芽孢、真菌和病毒均有较高的杀灭效果。特别是在低温下仍能灭菌，这对保护食品营养成分有积极的作用。一般使用0．2%浓度的过氧醋酸便能杀灭霉菌、酵母及细菌，用0．3%浓度的过氧醋酸溶液可以在3min内杀死蜡状芽孢杆菌。

过氧醋酸在我国多作为杀菌消毒剂，用于食品加工车间、工具及容器的消毒。例如，使用的浓度为0．29/m3的过氧醋酸喷雾消毒车间，0．2%浓度的溶液浸泡消毒工具和容器。

由于过氧醋酸的稀溶液分解很快，通常是使用时现配，也可暂存于冰箱内以减少分解。40%以上浓度的溶液易爆炸、燃烧，使用时要注意；还要注意不得与其它药品混合。2

过氧化氢又称双氧水，分子式为H2O2，相对分子质量为34．01，为无色透明液体，无臭，微有刺激性味，熔点一0．89℃，沸点151．4℃。过氧化氢非常活泼，遇有机物会分解，光、热能促进其分解，并产生氧；接触皮肤能致皮肤水肿，高浓度溶液能引起化学烧伤。过氧化氢分解生成的氧具有很强的氧化作用和杀菌作用，在碱性条件下作用力较强。浓度为3%的过氧化氢只需几分钟就能杀死一般细菌，0．1%的浓度在60min内可杀死大肠杆菌、伤寒杆菌，1%的浓度需数小时能杀死细菌芽孢。有机物存在时会降低其杀菌作用。过氧化氢是胝毒的杀菌消毒剂，还可适用于器皿和某些食品的消毒。

在食品生产中残留在食品中的过氧化氢，经加热很容易分解除去。另外，过氧化氢与淀粉能形成环氧化物，因此对其使用范围和用量都应加以限制。2

氯又称液氯、分子氯，分子式Cl2，相对分子质量70．91，常温常压下为黄绿色气体，相对密度约为2．5，有特殊气味；沸点一34．6℃，熔点一100．98℃，0℃常压下的密度为3．214 g/L；在水中的溶解度为0℃时4．61 g/L，20℃时2．31 g/L。氯在空气中不燃烧，但一般的可燃物大都可在氯气中燃烧，就像在氧气中燃烧一样。

氯和能释放次氯酸(HClO)的含氯化合物(又统称为氯剂)的杀菌机理基本相同，即其在水中能释放次氯酸并由次氯酸电离产生次氯酸根离子(ClO一)，次氯酸是一种很强的氧化剂，它通过扩散作用穿透微生物的细胞壁(膜)，与细胞内的原生质反应，使微生物死亡。氯对细菌营养细胞、芽孢、真菌和病毒均有杀灭作用，但对芽孢的杀灭能力相对较弱。氯的杀菌效果受pH等因素影响，这是由于次氯酸的杀菌效率远比次氯酸根离子的高，而次氯酸电离产生次氯酸根离子的反应受pH的影响，在pH>7．5时，产生的次氯酸根离子增多，使杀菌效果降低。

氯是使用最早的水处理剂，具有杀菌谱广、杀菌能力强、效率高、价格低廉和残余氯有持续杀菌的效果等特点。主要用于饮用水生产和水处理中对水的消毒，能消除水中的致病菌。如处理饮用水常用的剂量为1～4mg/L，也可用于食品的杀菌，目前我国的自来水厂几乎仍全部采用液氯进行水的消毒。2

次氯酸钠又名次氯酸苏打、次亚氯酸钠、漂白水，分子式为NaClO，相对分子质量74．44。次氯酸钠溶液为浅黄色透明液体，具有与氯相似的刺激性臭味。次氯酸钠具广谱杀菌特性，对细菌繁殖体、芽孢、病毒、藻类和原虫类均有杀灭作用。有机物的存在可消耗有效氯，降低杀菌效果。杀菌效果还受温度和pH影响，5～50℃范围内，温度每上升10℃，杀菌效果可提高一倍以上，pH越低，杀菌能力越强。

次氯酸钠常用作水处理杀菌剂，用于生活用水、饮料、泳池用水、冷却水和废水等的杀菌处理，其作为消毒剂还用于果蔬、餐具、医疗器械和设备的消毒。消毒用的次氯酸钠溶液中有效氯的浓度一般为0．1%左右。2

漂白粉和漂白精漂白粉是一种混合物杀菌剂，其组成包括次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙等。杀菌的有效成分为次氯酸钙等复合物分解产生的有效氯。

漂白精又称为高度漂白粉，化学组成与漂白粉基本相同，但纯度高，一般有效氯含量为60%～70%，主要成分仍为次氯酸钙复合物。通常为白色至灰白色粉末或颗粒，性质较稳定，吸湿性弱。但是，遇水和潮湿空气或经阳光曝晒和升温至150℃以上，会发生燃烧或爆炸。

漂白精在酸性条件下分解，其消毒作用同漂白粉，但消毒效果比漂白粉高一倍。一般餐具消毒，每千克水加一片漂白精片(或0.3～0.4 g漂白精粉)，即相当于有效氯200 mg/L以上。使用前将其溶于水，取上部澄清液。由于漂白精不溶性残渣少，稳定性和有效氯含量高，有取代漂白粉的趋势。2

使用注意事项①过氧化物和氯制剂都是以分解产生的新生态氧或游离氯进行杀菌消毒的。这两种气体对人体的皮肤、呼吸道黏膜和眼睛有强烈的刺激作用和氧化腐蚀性，要求操作人员加强劳动保护，佩戴口罩、手套和防护眼镜，以保障人体健康与安全。

②根据杀菌消毒的具体要求，配制适宜浓度，并保证杀菌剂足够的作用时间。以达到杀菌消毒的最佳效果。

③根据杀菌剂的理化性质，控制杀菌剂的贮存条件，防止因水分、湿度、高温和光线等因素使杀菌剂分解失效，并避免发生燃烧、爆炸事故。3