甘蔗糖业  2003 Issue (2): 39-40,49   PDF    
二氧化氯杀灭蔗汁中微生物的试验
毛瑞丰, 罗远潮, 卢家炯    
广西大学生物技术与糖业工程学院 南宁 530004
摘要:用二氧化氯对甘蔗糖汁进行杀菌试验,经对数稀释倾注法测定杀菌率。发现对糖汁使用99.4mg/L的二氧化氯经10min处理可以达到99.96%的杀菌率。该浓度的二氧化氯基本没有腐蚀性。结果说明,二氧化氯能有效杀灭甘蔗糖汁中的微生物。可以作为甘蔗制糖杀菌剂展开进一步研究。
关键词二氧化氯     甘蔗制糖     杀菌    

0 引言

甘蔗把大量活的微生物带至糖厂,其中大多 数进人榨出的蔗汁。此时如果温度在生长极限 内,微生物的繁殖立即发生。检出的微生物包括 细菌、酵母、霉菌,其中危害最大的是肠间膜明 串珠菌(Leuconostoc mesenteroldes)。该菌为 革兰氏阳性、好气、异养,最适生长温度为20~ 2 8℃。从葡萄糖、乳糖、果糖和半乳糖产乳酸、 醋酸、乙醇和CO2。在蔗糖培养物中生成葡聚糖[2]。 在制糖过程中,由于葡聚糖的生成会产生如下危 害:①引起蔗汁中糖分的未测定损失。②影响蔗 汁澄清,泥渣沉降速度减慢。③影响低级糖的煮 炼,提高糖膏粘度。④影响糖的质量。抑制蔗糖 晶体生长,促进伪晶的生成。低级糖分蜜困难, 废蜜纯度高。所以甘蔗制糖中控制微生物危害, 尤其是控制俗称“蔗饭”的肠间膜明串珠菌是十 分重要的。

目前,糖厂针对制糖过程中的微生物危害, 采取的方法是:配合高压热水清洗及蒸汽喷射, 使用各种杀菌剂。使用的杀菌剂包括阳离子表面 活性剂、青霉素、含硫有机物以及复配产物[3] 这些杀菌剂均有一定效果。

作为一种高效、广谱、安全的新型消毒灭菌 剂,二氧化氯越来越广泛地被应用于不同领域。 二氧化氯分子中,氯原子以两个配位键与两个氧原子结合。其最外电子层还有一个不成对自由电 子,为活泼自由基。能释放出原子态氧和次氯酸 分子,具有强烈的氧化能力。在与微生物细胞接 触时,能迅速透过细胞表层,使细胞蛋白质中的 氨基酸发生氧化分解,导致微生物代谢障碍而细 胞死亡。对细菌、真菌、藻类、病毒以及细菌芽 抱均具有较好的杀灭效果,且不会产生抗药性。 二氧化氯在水中发生的是氧化反应而不是氯化反 应,不产生氯代化合物。所以二氧化氯与氯气、 次氯酸不同,而与臭氧、双氧水一样,在消毒杀 菌过程中基本不会产生对人体有害的强三致(致 癌、致畸、致突变)物质。因此,世界卫生组织 ( WHO)确定二氧化氯为A1级的高级安全灭菌消 毒剂,并被许多国家作为水处理剂、食品保鲜剂、 漂白剂、防腐剂和除臭剂。应用于水处理、医疗 卫生、公共环境消毒、养殖、农产品加工、食品、 造纸、纺织等各个领域[4]

针对甘蔗制糖中的微生物危害,我们进行了 利用二氧化氯杀灭糖汁中微生物的试验。参照中 华人民共和国卫生部消毒技术规范,进行杀菌试 验。研究二氧化氯对蔗汁中微生物的杀菌效果。

1 材料与方法
1.1 蔗汁 从糖厂取回的撕碎蔗料用小型压榨机压榨取汁 用棉布过滤后,置于4℃冰箱保存。试验时,取出蔗汁于28~30℃保温2h后取上清液,调整 为16°Bx。因肠间膜明串珠菌最适生长温度为 20~2 8℃,采用稍高于最适生长温度条件下保温 的方法,使冷藏蔗汁中的微生物活化。经预备试 验得知保温活化时间在2~3h较为适宜。低于 2h,活化不足,杀菌测定样品中起始菌数<5× 105cfu/mL。而高于3h,活化过头,起始菌数>6 ×106cfu/mL。均不符合消毒技术规范要求[5]。将蔗汁调整为16°Bx,经试验样本调制后,约 为15°Bx,使之与甘蔗制糖过程大致一样。
1.2 二氧化氯杀菌剂

将一种稳定性二氧化氯粉末配成含C102 1000 mg/L的溶液,现配现用。用碘量法测定其 C102。真实浓度[6]

1.3 杀菌剂中和液

以PBS ( pH = 7. 2磷酸盐缓冲液)缓冲液加 2.0%硫代硫酸钠、1. 0%吐温80为中和剂,作 用10min可有效中和C102[7]

1.4 培养基

加有0.5%蔗糖的营养琼脂培养基。

1.5 杀菌试验样本设计

设计了A1, A2,A3不同二氧化氯浓度的处理样本,以及阳性对照样本B和阴性对照样本C, 见表1。

表1 杀菌试验样本列表
1.6 杀菌试验过程

将表1各样本用无菌操作配好后,充分摇 匀,将其定义为10°稀释度。20±2℃杀菌处理 10min后,做对数稀释倾注法接种。其中样本A1、 A2, A3的10-1液为中和液,处理10min。其余各管用无菌生理盐水稀释。每稀释度做三只平板。 在28℃保温培养48h后,数菌落数,计算杀菌 率。

2 结果
2.1 二氧化氯杀菌试验结果

见表2。

表2 杀菌试验结果
3 结论与讨论

(1)二氧化氯能有效杀死蔗汁中的微生物。在 92. 4mg/L浓度经10min可达到99. 96%杀菌率。

(2)这一浓度的二氧化氯的腐蚀性可以不计[4]

(3)目前,甘蔗糖厂为控制制糖过程中的微生 物危害,主要采用的方法是:配合高压热水清洗及蒸汽喷射, 使用各种杀菌剂。所使用的杀菌剂包括阳离子表 面活性剂(季钱、双季钱盐)、青霉素、含硫有机 物以及复配产物。使用二氧化氯杀灭蔗汁中的微 生物也是一种有效的方法,而且二氧化氯可以作 为一种有效成分进行复配,是解决杀菌剂抗药性 问题的理想途径。

(4)评价一种“杀菌”剂在制糖生产中的实际 应用效果应当在杀菌率测定基础上结合其它的理 化指标进行,如锤度、旋光度计算的纯度变化,糖 汁的可滴定酸度的变化、葡聚糖含量的变化等。

参考文献
[1] 陈其斌,周重吉.甘蔗制糖手册(第12版).广州:华南理工大学出版社,1996 (0)
[2] 奥.V、B、D.斯克尔曼.细菌属的鉴定指导,北京:科学出版社,1978 (1)
[3] 陈骏佳,黄玉南,温木盛.甘蔗厂的"蔗饭"问题及杀菌剂.甘蔗糖业,1996(6):35~40 (1)
[4] 黄君礼,李绍峰,崔崇威.饮用水消毒剂二氧化氯的研究进展.哈尔滨建筑大学学报,2001(5) (2)
[5] 中华人民共和国卫生部.消毒技术规范(第一分册).第3版,1 999 (1)
[6] 中华人民共和国化工部.行业标准HG3669~2000 (1)
[7] 李新杰,唐淑娟,包训祥.固体三元稳态ClO2杀菌剂稳定性、腐蚀性及杀菌消毒特性研究.工业水处理,2002,22(6):32~34 (1)
[8] 胡孝宗.糖用助剂在国内的应用情况.甘蔗糖业,1994(6):26~31 (0)