04.双氧水灭菌剂

摘要
在无菌灌装系统中，双氧水常用于对包材（食品接触面）的化学灭菌。本章将对以下方面进行讨论：双氧水在产品中的残留，双氧水对环境的影响及双氧水的化学灭菌效率。

1.概要

在大多数无菌-及延长货架期（ESL）产品的包装系统中，都会用双氧水对包材食品接触面进行灭菌或消毒。一种好的灭菌剂必须满足以下几个方面的要求：

a) 易于使用
b) 在线应用的一部分
c) 使用后无残留
d) 能有效地杀灭可能的腐败菌如细菌芽胞
e) 价格不贵
f) 无毒
g) 无腐蚀
h) 容易买到
在以上条款中，最主要的是微生物效率和在产品中的残留。尽管，有些化学品在某些方面效果更好，但双氧水的综合指标最好。
2. 微生物方面
用枯草芽胞杆菌的芽胞，在不同的温度和双氧水浓度下进行实验来研究双氧水的微生物效果，其结果见表1。

相关的文献指出：双氧水的芽胞破坏效果受其温度和浓度的影响。10%的双氧水溶液,在600C时Q10值约为1.6。如果浓度从10%增加到15%及从15%增加到20%，都会增加50%的灭菌效率。800C，30%的双氧水溶液，接触时间为几秒钟就可获得对细菌芽胞几个D的灭菌效率。

双氧水对肉毒梭状芽胞杆菌及杆菌的芽胞破坏效果对比结果，见表2所示。
实验用双氧水的浓度为10~41%，温度为24~760C，实验用微生物为枯草芽胞杆菌SA22，这是最耐化学品的微生物，及金黄色葡萄球菌，这是对化学品最敏感的微生物。

3. 双氧水在产品中的残留
在包材（食品接触面）灭菌过程中，常用双氧水浓度为15%~35%。无论是何种系统，灭菌后包材上的双氧水都不可能完全被除掉。所以，只要用到双氧水，就会有双氧水的残留。问题是多少双氧水残留是可接受的？在这方面，一些国家制订了相应的法规，其他国家在这方面没有控制。总而言之，有以下几种情形：
• 根本没有法规：双氧水的残留问题是公共健康监督员需要解释的事情。
• 现有的法规上说：“在食品加工过程中使用双氧水时，其残留不能超过‘技术不可避免的水平’”，但是，什么是‘技术不可避免的水平’？
• 在食品工业中应用的双氧水，“应能在加工结束前被去除或消散。”这里有两个问题：A). 去除是什么意思？显然应解释成“用相应的方法不能检出”。这样双氧水的允许残留量就取决于官方的实验方法的精度。如果检验方法不存在，那么允许的残留量是多少呢？这或多或少又是公共健康监督员需要解释的事情。B).结束是什么意思呢？对TBA系统而言，这是不是指横封完成，或是包装离开终端成型的时刻,或是在存储区，或是产品到了销售渠道，或是产品被消费者消费的时刻？
• 还有一种情况是既指定了相关的检验方法，也给出了最大的允许双氧水残留量。
现在，美国FDA对用双氧水对包材塑料表面进行灭菌后可允许的双氧水残留的规则是最完整，也是最好的。这个规则于1981年通过，规定如下：
• 只有规则中所列出的塑料表面需被双氧水处理。
• 双氧水中的添加物，如稳定剂，润湿剂等需满足规则或GRAS（通常认为安全规则）的要求。
• 双氧水的浓度控制在规则规定的范围内。
• 包装结束后，用规则中提到的一至两个检测方法即刻对包装进行双氧水残留量检测，其标准为不大于0.5ppm。
迄今为止，我们都没有发现消费一定量的双氧水会对身体有毒害。大剂量饮用双氧水，会刺激粘膜，但影响不会是长期的，因为人的细胞组织中就含有过氧化氢酶和过氧化物酶，双氧水会被分解：

2 H2O2     =  2 H2O     +     O2

对双氧水的毒性作过广泛的研究。双氧水分解的产物是水和氧，都是无毒的。双氧水也不会在体内积聚，不会出现慢性中毒。双氧水可以漂白头发及会对粘膜产生短暂的刺激。因为产气的缘故，大量摄取双氧水会有问题。
双氧水残留的推荐测试方法是过氧化物酶触酶实验。
残留在原料乳，巴氏杀菌乳及长保质期乳中的双氧水，在储存期的分解研究结果，见表4。

4. 环境中的双氧水
另一个需要关心的问题是环境中的双氧水，即工作环境中的双氧水。在一些国家有明确的法律规定：
• 人员长期工作或滞留的环境，空气中的双氧水含量最大不超过1ppm.
吸入双氧水，尽管没有毒，但也会刺激粘膜（眼，肺等）。另外，双氧水也是漂白剂，会改变毛发的颜色。