【商業食品安全】食品加工和處理操作中設備清潔和消毒的基本要素

本（běn）文件解釋了食（shí）品（pǐn）加工和/或食品處理操作中（zhōng）設備清潔和消毒程序（xù）的（de）細節。

背景

清潔和消毒計（jì）劃

由於（yú）清潔（jié）和消毒可能是衛生（shēng）計劃最重要的方麵，因此應該有足夠的時間來概述適當的程序和（hé）參數。必須（xū）為所（suǒ）有（yǒu）食品接（jiē）觸表麵（設備，器具等）以及非產品表麵製定詳細（xì）程序，例如設（shè）備的非產品部分、架空結構、防護罩、牆壁、天花板、照明裝置、製冷單位和供暖、通風和空調（HVAC）係統，以及任何可（kě）能影響食品安全的因素。

必須為每個生產線明確定義清潔頻率（即（jí）每天，生產運（yùn）行後，或必要時更頻繁）。還必須確定所需的清潔類（lèi）型。

清潔（jié）和消毒食品接觸表麵的目的（de）是去除細菌（jun1）生長所需（xū）的食物（營養素），並殺死（sǐ）那些存在的細菌。重要的是清潔、消毒的（de）設備和表麵排幹並儲存幹燥，以防止細菌生長。必要（yào）的設備（刷子等）也必須清潔，並以幹淨衛生的方式儲存。

必須通過評估和檢查程序評估（gū）清潔/消毒程（chéng）序的（de）充（chōng）分性。應持（chí）續監督遵守規（guī）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（gū）長（zhǎng）期合規性。

食品接觸表麵清（qīng）潔/消毒的正確順序如下：

衝洗（xǐ）

清潔

衝洗

消毒。

定義

清潔

清潔是（shì）指在推薦條件下使用適當（dāng）的（de）洗滌劑化學品徹底清除食物汙垢。重要的是，相關人員必須對不同類型（xíng）的食物汙垢的性質及其去除的化學性（xìng）質有所了解。

清潔方法

設（shè）備可（kě）根據清潔方法分類（lèi）如下（xià）：

機械（xiè）清潔：通常稱為就地清潔（CIP）。不需要拆卸（xiè）或部分拆卸。

清潔（COP）：可以在專（zhuān）門的COP壓力罐中進（jìn）行（háng）部分拆卸和清潔。

手動清潔：需要徹底拆（chāi）卸以進行清潔和檢查。

消毒

區（qū）分和定義某些術語很重要：

滅菌是指（zhǐ）對所有生（shēng）物進行統計破壞和清除。

消毒是指無生命的物體和所有營養細胞（不是孢子）的破（pò）壞。

殺菌（jun1）是指從（cóng）公共衛生角度將微生物減少到安全水平。

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

非產品接觸表麵的官（guān）方定義要求汙染（rǎn）減少99.9％（3個對數）。使用的（de）標準測試生物是（shì）金黃色葡萄（táo）球菌（Staphylococcus aureus）和大腸杆菌（Escherichia coli）。

一般消毒類型包括：

熱消毒涉及在指定的溫度和接觸時間內使用熱（rè）水或（huò）蒸汽。

化學消毒涉及在指定濃度和接觸時間（jiān）使用經批準的（de）化學消毒劑。

水化學與質量

水（shuǐ）包含（hán）約95-99％的清潔和消毒溶液。水的功能如下：

將洗滌劑或消毒劑帶到表麵

從表麵帶走（zǒu）汙垢或汙染物。

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

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

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

清潔

食用汙垢的特性

食物汙垢通常被定義為食物接觸表麵上的不（bú）需要的物質，汙垢是可見的（de）或不可見的。汙垢的主要來源是（shì）來自正在處理的食品（pǐn）。然而，來自水殘留物的礦物質和來自（zì）清潔化合物的殘留物會使薄膜留在表麵（miàn）上，微生物生物膜也有助於表麵上的汙（wū）垢堆積（jī）。

由於汙垢成分變（biàn）化很大，因此沒有一種洗滌劑能夠去除所有類型。許多複（fù）合薄膜含有（yǒu）食品成分、表麵油或粉（fěn）塵、不溶性（xìng）清潔劑成分和不溶性硬水鹽的組合。這些薄膜的溶解性能各不相同，取（qǔ）決於熱效應、年齡、幹燥度、時間等因素。

在選擇洗滌劑或清潔方案之前（qián），相關人員必須（xū）了解要去除的汙垢的性質。經驗（yàn）法則是酸性清潔劑溶解（jiě）堿性汙垢（礦物質）和堿性清潔劑溶解酸性汙垢和食物廢物。不正確使用洗滌劑實際（jì）上可以“固（gù）化”汙垢（gòu），使（shǐ）其更難以（yǐ）去除（例如，酸性清潔劑可以沉澱（diàn）蛋白（bái）質）。許多薄膜和生物膜需要更複雜的清潔劑，這些清潔劑用氧化劑（如氯化洗（xǐ）滌劑）進行修正以便去除。

汙垢可分為以下幾類：

溶於（yú）水（shuǐ）（糖類，一（yī）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）;

溶於水，堿（jiǎn）或酸；

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（róng）易溶解。食物汙垢很複雜，因為它們含有幾種成分的混合（hé）物（wù）。表2列出了一般的汙垢分類和清除特征。

基於（yú）脂肪的汙垢

脂肪通常（cháng）作為乳液存在，通常可以用高於熔點的熱水衝洗掉。使用具有良好乳化或皂（zào）化成分的堿性洗滌劑可以除去更難（nán）的脂肪和油殘餘物。

基於蛋白（bái）質（zhì）的汙垢

在食品工業中（zhōng），蛋白質是迄今為止最難去除的汙垢。事實上，酪蛋白（一種主要的乳蛋白）被用（yòng）於許多膠水和（hé）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質到更難以去除的更複雜（zá）的蛋白質。熱（rè）變性蛋白質可能非常困難。

通常，需要具有膠溶或溶解性質的高堿性洗滌劑來去除蛋白質（zhì）汙垢。潤濕劑也可（kě）用於增加蛋白質的潤濕（shī）性和懸浮性。蛋白質薄膜除了潤濕劑之外還（hái）需（xū）要具有次氯酸鹽（yán）的堿性（xìng）清潔劑。

基於碳水化合（hé）物的汙垢（gòu）

單糖（táng）很容易溶於溫水中，很容易去除。單（dān）獨的澱粉殘留物也可以用溫和的洗滌劑容易地除去。與蛋白質（zhì）或脂肪掃描相關的澱粉通常可以通過高堿性洗滌劑容易地除去。

礦物鹽（yán）基汙垢

礦物鹽可以相對（duì）容易地去除，或者是非常麻煩的（de）沉積物或薄膜。鈣和鎂參與一些（xiē）最困難的礦物薄膜。在涉及（jí）熱和堿性pH的條件下，鈣和鎂可與（yǔ）碳（tàn）酸氫鹽結合形成高度不溶（róng）的（de）絡合物。其（qí）他困（kùn）難的（de）沉（chén）積物含有鐵（tiě）或錳。鹽膜（mó）也會（huì）導致某些（xiē）表麵腐蝕。困（kùn）難的鹽膜需要酸清潔劑（尤其是與這些鹽形成絡合物的有機酸）以便去除。洗滌（dí）劑中（zhōng）的螯合劑如磷酸鹽或螯合劑通常用於去除鹽膜。

微生（shēng）物膜

在某些（xiē）條件下，微生物（細菌，酵母（mǔ）和黴菌）可在表（biǎo）麵形成不可見的薄（báo）膜（生物膜（mó））。生物膜（mó）可（kě）能難以去（qù）除，並且通（tōng）常需要清潔劑以及具有強氧化性質（zhì）的（de）消毒劑。

潤滑脂和油

這些沉積物（不溶於水，堿或酸）通常可以用熱水或蒸汽熔化，但通常會留下殘餘物。表麵活性劑（jì）可用於乳化殘餘（yú）物，使其可懸浮於水中（zhōng）並可衝洗。

其他（tā）不溶性汙垢

可以通過基於表麵（miàn）活性劑的洗滌（dí）劑除去諸如（rú）沙子，粘土或細金屬的（de）惰（duò）性汙垢（gòu）。燒焦或碳化材料可能需要有機溶劑。

汙垢量（liàng）

在清潔之前衝洗食（shí）物接觸（chù）表麵以除去（qù）大部分可溶性汙（wū）垢是很重要的，重沉積物需要更多的去汙劑，不正確的清潔實（shí）際上會導致汙垢（gòu）積聚（jù）。

表麵特征

表麵的可清潔（jié）性是評估清（qīng）潔效果的首要（yào）考慮因素。表麵特征包括（kuò）以下（xià）內容：

表麵成分

不鏽鋼是食品設（shè）備的首選表麵，並在許多工業和法規設計和（hé）建築標準中有詳細說明。例如，3-A衛生標準（用於牛奶（nǎi）和奶製（zhì）品應用的設備（bèi）標（biāo）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（yīng）用（即400係列），如處理高脂肪產品，肉類等。對於高酸性，高鹽或其（qí）他高（gāo）腐蝕性產品，更耐腐蝕的材（cái）料（即鈦） ）經常被推薦。

其他“軟”金屬（鋁，黃銅，銅或低碳鋼）或非金屬表麵（塑料或橡膠）也用於食品（pǐn）接觸表麵。軟（ruǎn）金屬和非金屬材料的表麵通常耐腐蝕性較差，在清潔時應小心。

鋁很容易受到酸和高（gāo）堿性清潔劑的侵蝕，這會使表麵不易（yì）清潔。塑料在長時間暴（bào）露於腐蝕性食品材料或清潔劑時會發生應力開裂和混濁。

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

表麵處（chù）理

設備設計和施工標準還規定了光潔度和光滑度（dù）要求。對於（yú）大多數應用，3-A標準規定至少與4號地麵光（guāng）潔度一樣光滑。對於高脂肪產品，使用（yòng）較不光滑的（de）表麵以允許（xǔ）產品從表麵釋放（fàng）。

表麵狀況（kuàng）

誤用或誤操作可能導致表麵凹痕（hén）、破裂、腐（fǔ）蝕或粗糙。這些表麵更難清潔或消毒，並且可（kě）能不再（zài）可清潔。因此，在使用腐蝕性化學品或腐蝕性（xìng）食品時應小心謹慎。

環（huán）境考慮因素

洗滌劑可能是廢物排放（汙（wū）水）的重（chóng）要貢獻者。主（zhǔ）要關注的是pH值。許多公有的處（chù）理工作將出水pH值限製在5到8.5的範圍內。因此，建議在使用高堿性清潔（jié）劑的應（yīng）用中，將流出物與衝洗水（或其他一（yī）些方法）混合以降低pH值。回收苛性鈉清潔劑也成為大型操作中的常見做法。其他問題是磷酸鹽，在美國的一些地區是不能容忍的，並且廢物流（liú）中的（de）總土壤負荷有助於化學需（xū）氧量（COD）和生物需氧量（BOD）。

洗（xǐ）滌劑化學

洗滌劑和清潔化合物通常由以幾種方式與汙垢相互作用的成（chéng）分混合物組成：

物理活性成（chéng）分改變物理特性，例如溶解度或膠（jiāo）體穩定（dìng）性。

化學活性成分改變汙垢成分，使（shǐ）其更（gèng）易溶解，因此（cǐ）更容易去除。

在一些洗滌劑中（zhōng），加入特定的（de）酶以與特定的食物汙垢組（zǔ）分催（cuī）化反應並降解（jiě）。

混合物（wù）活性（xìng）成分

主要的物理活性成分是稱為表麵（miàn）活性劑的表（biǎo）麵（miàn）活性（xìng）化合物。這些有機（jī）分子具有一般結（jié）構特（tè）征（zhēng），其中（zhōng）一部分結構是親水的（親水的），一部分（fèn）是疏水的（不與水反應）。這些分子通過乳化、滲透、擴散、發泡和潤濕促進物（wù）理（lǐ）清潔作（zuò）用而在洗滌劑中起作用。

表麵活性劑的種類如下：

在（zài）水溶液中（zhōng）帶負電荷的（de）離子表麵活性劑稱為陰離子表麵活性劑。相反，帶正電荷的離子表麵活性劑稱為（wéi）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（qí）為兩性表麵活性劑。這些表麵活性劑在酸性（xìng）條（tiáo）件下表現為陽離子表麵活性劑，在堿性條件下表現為陰離子（zǐ）， 離子型表麵活性劑通常以其高發泡能力為特征。

非離子表麵活性劑在溶於水時不離（lí）解，具有最（zuì）廣（guǎng）泛的性質，這取決於親水（shuǐ）/疏水平衡的比例。這種（zhǒng）平衡也受溫度的影響。例（lì）如，非離子（zǐ）洗滌劑的發泡性能（néng）受溶液溫度的影響。隨著溫度升高，疏水特性和溶解度（dù）降低。在濁點（最小溶解度）以上，這些表麵活性劑通常（cháng）用作消泡劑，而在濁點以下它們的發泡性質不同（tóng）。

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

化學活性成分

堿性助劑

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

中等堿性洗滌劑包括磷酸鹽、矽酸鹽或碳（tàn）酸鹽的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。磷酸三鈉（TSP）是最古老，最（zuì）有效的之一，矽酸鹽由於（yú）與鈣和鎂的相互作用以及膜的形成，是最（zuì）常用作腐蝕（shí）抑製劑，碳酸鹽基清淨劑（jì）僅（jǐn）在食（shí）品加工清潔方案中有（yǒu）限使用。

酸性助劑（jì）

酸洗滌劑（jì）包括有（yǒu）機酸和無機酸。最常用的無機酸包括磷酸、硝酸、氨基磺酸、酸式硫酸鈉和鹽酸。還（hái）使用有（yǒu）機酸，例如（rú）羥基乙酸、檸檬酸和葡糖酸（suān）。酸性洗滌劑通常與堿性洗滌劑的兩步連續清潔方式使用。酸性洗滌劑也用於預防或去除石膜（mó）（礦物石，啤酒石或牛奶石）。

水調節劑

水調節器用於（yú）防止（zhǐ）各種礦物沉積物（水硬度（dù）等）的積（jī）聚。這些（xiē）化學（xué）品通常是懸浮劑或螯合劑。螯合劑與鈣和鎂形成可溶（róng）性複合物。實例（lì）是三聚磷酸鈉、焦磷酸四鉀、有機磷酸酯和聚電解（jiě）質。螯合劑包括葡萄糖酸鈉和乙二胺四乙酸（EDTA）。

氧化（huà）劑（jì）

用於洗滌劑應用的氧化劑是次氯酸鹽（yán）（也是消毒劑），並且在（zài）較小程（chéng）度上是過硼酸鹽。氯化洗滌劑最常用於清潔蛋白質殘留物。

酶成分

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

酶洗滌劑的主要優點（diǎn）是它們更環保並且通常需要更少的能量輸入（清潔（jié）中的熱水更少）。大多數酶清潔劑的用途通常限於（yú）未加熱的表麵（例如，冷牛奶（nǎi）表麵）。然而，預計新一代酶清潔劑（目前正在評估中）具有更廣泛的應（yīng）用。

填料

填料增加了散裝或質量，或稀釋難以處理的危險洗滌劑配方。強堿經常用填料稀釋（shì），以便於處理。水在液（yè）體配（pèi）方中用作填料。氯（lǜ）化鈉或硫酸鈉通常是粉末狀（zhuàng）洗滌劑配方中的填料。

雜項配料

添加到洗滌劑（jì）中的其他成分可包（bāo）括腐蝕抑製劑，乙二醇醚和丁基溶纖劑（改善油，油脂和碳（tàn）去除）。

消毒

熱消毒

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

蒸汽

使（shǐ）用蒸汽作為消毒過程的應用有限。與（yǔ）替代品相比（bǐ），它通常是昂貴的，並且難以調節和監測接觸溫度和時間。此外，蒸汽冷凝的副產物會使（shǐ）清潔操作複雜化（huà）。

熱水

通常使用熱水消毒（dú） - 浸泡（小部件，刀具等），噴霧（wù）（洗碗機）或循環係統。所需時間由水的（de）溫度決定。在洗餐具和器具消毒應用中使用熱水的典型法（fǎ）規要求（食品（pǐn）法典1995）規定浸泡（pào）至少30秒。在77°C（170°F）時進行手動操作; 單罐（guàn）、單溫（wēn）機的最終衝洗溫度為74°C（165°F），其（qí）他機（jī）器的最終衝洗溫度為82°C（180°F）。

許（xǔ）多州（zhōu）法規（guī）要求器具表麵溫度（dù）為71°C（160°F），通過器皿清洗機中不可逆轉的溫度（dù）指示器測量。食品加工中熱水消毒的建議和要求可能（néng）有所不同。A級（jí）巴氏殺菌牛奶條例規定最低溫度為77°C（170°F），持續5分鍾（zhōng）。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（shī）用和容（róng）易獲得，通常對廣泛（fàn）的微生物有效（xiào），相對（duì）無腐蝕性，並且滲透到裂縫和裂縫中。熱水消毒是一個緩慢的過程，需要上（shàng）升和冷卻時間; 可以有（yǒu）很高的能源成本; 對員工（gōng）有一定的安全（quán）顧慮（lǜ）。該方（fāng）法還（hái）具有形成或有助於薄（báo）膜形成和縮短（duǎn）某些（xiē）設備或其部件（墊圈等）的壽命的缺點。

化學消毒

理（lǐ）想的化學消（xiāo）毒（dú）劑應該：

被批準用於食品接觸表麵應用。

有廣泛的活動（dòng）範（fàn）圍。

迅速破（pò）壞微生物。

在各種（zhǒng）條件下都能保持穩定。

能夠容忍各（gè）種環境條件。

容易溶解並具有（yǒu）一定的去汙力。

毒性和（hé）腐蝕性低。

很便宜。

沒有可用的消毒劑符合上述所有標準。因此，評估每種特定應（yīng）用的（de）可用消毒劑的性質、優點和缺點是很重要的。

監管考慮因（yīn）素

化學消毒劑涉及的監管問題包括抗菌活性或（huò）功效，食品接觸表麵殘留物的安全（quán）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（yào）。用於食品和食品（pǐn）接觸表麵以及非產品接觸表麵的化學消毒劑（jì）和抗微生物（wù）劑的注冊是通過美國環境保護署（EPA）進行的。（在批準和注冊（cè）之前，EPA審查（chá）有效性和安全（quán）性數據以及產品標簽（qiān）信息。）

美國食品和藥物管理（lǐ）局（FDA）主要參與評估可能進入食品供應的消毒劑使用的殘留物（wù）。因此，任何抗菌劑及（jí）其在食品或食品接觸表（biǎo）麵上直接使用的最大使用（yòng）水平必須得到FDA的批準。批準的免衝洗食品接觸消毒劑和非產品（pǐn）接觸式噴霧器，其配方（fāng）和使用水平列於（yú）聯（lián）邦法規（21 CFR 178.1010）中。美國農業部（USDA）還保留了抗（kàng）菌化合物（wù）清（qīng）單（即美國農業部專有物質和非食品接觸化（huà）合物清單），這些清單主要用於（yú）美國農業（yè）部食品安全和肉類、家禽和相關產（chǎn）品的監管、檢（jiǎn）驗服務（wù）（FSIS）。

影響消毒劑有效性的因素

物（wù）理因素

表麵特性。在消毒過（guò）程之前，所有表麵（miàn）必須清潔並徹底衝洗以去除任何洗滌（dí）劑殘留物。不潔淨（jìng）的表麵無法消毒。由於消毒的有效性需要與微生物直接接觸，因此表麵應沒有可能含有微生物的裂縫、凹坑或裂縫。含有生物膜的表（biǎo）麵無法有（yǒu）效消毒。

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

溫（wēn）度。溫（wēn）度也與化學消毒劑對微生物殺滅正相關。避免高溫（高於55°C [131°F]），因為大（dà）多數化學消毒劑具有腐蝕性。

濃度。通常，消毒劑的活性隨著濃度的增加而增加。然而，在高濃度下，關於化學品的一個常（cháng）見誤解是（shì）“如果一點點（diǎn）好，多就越好”。使用高於（yú）建議的消毒劑濃度不會更好地消毒，並且實際上可能對設備具有腐蝕性，並且（qiě）從長遠來看導致較低的（de）可清（qīng）潔性（xìng）。遵循製造（zào）商的（de）標簽（qiān）說明（míng）。

汙垢。有機物的存在大大降低（dī）了消毒劑的活（huó）性，事實上可能完全使（shǐ）它們失活。諺語是“你不能消毒不（bú）潔淨的表麵”。

化學因素

pH值。消（xiāo）毒劑受溶液pH的顯著影響。例如（rú），許多氯消毒劑在pH值高於7.5時（shí）幾乎無效。

水屬性。某些消毒劑明顯受到水中雜質的影響。

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

生物因素

微生物負荷會影響消毒劑的活（huó）性。此外，存在（zài）的微生物的類型是重要的。孢子比營養（yǎng）細胞更耐藥。某（mǒu）些消毒殺（shā）菌劑對革蘭氏陽性（xìng）菌的活性比革蘭氏陰性微生物更活（huó）躍，反之亦然。消（xiāo）毒（dú）劑對酵母、黴菌、真菌和病毒的有效性也各不相同。

特定類型的化學消毒劑

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

氯基消毒劑

氯化合物。 各（gè）種形式的氯是食品加工和（hé）處理應用中最常用的消（xiāo）毒劑。常用的氯化合物包括液氯，次氯酸（suān）鹽，無機氯胺和有機氯胺。基（jī）於氯的消毒劑在（zài）溶液中形成次氯酸（HOCl，最活躍的形式）。有（yǒu）效氯（存在的HOCl的量）是pH的函數。在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（yīng）用的最大允許水平為（wéi）200ppm有（yǒu）效氯，但建議的使用水（shuǐ）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（xià）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（jiā）倍。對於氯胺，1分鍾200PPM。

氯化合物是廣譜（pǔ）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（zhì）死作用，並氧化細胞蛋（dàn）白。氯（lǜ）在低溫下具有活性，相對（duì）便宜，並且在表麵上留下最少的殘留物或薄（báo）膜。

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

氯化（huà）合物的主要缺點是對許多金（jīn）屬（shǔ）表麵的腐蝕性（特別是在較高溫度下）。由於受限區域的皮膚刺（cì）激（jī）和粘膜損傷，可能會出現健康和安（ān）全問題。在（zài）低pH（低（dī）於4.0）下，可形成致命的Cl 2（芥子氣）。近年來，人們也擔心使用氯作（zuò）為飲用水消毒劑和作為直接食物接觸的抗菌劑（肉類，家禽和貝類）。這（zhè）種擔憂是基於氯在適當條件下參與潛在致癌三鹵甲烷（wán）（THM）的形（xíng）成。雖然氯的好處消毒（dú）劑遠遠大（dà）於這些風險，這是備受（shòu）矚目。

二氧化氯

二氧化氯（lǜ）（ClO 2）目前被認（rèn）為是氯（lǜ）的替代品（pǐn），因為它似乎更環（huán）保。穩定的ClO 2已獲（huò）得FDA批準用於消毒設備的大多數（shù）應用或用（yòng）作環境和非食品接觸表麵（miàn）的泡沫。還批準在水果和蔬菜作業以及家禽加工水域的水槽水中使用。ClO 2具有氯的2.5倍的氧化能力，因此需要（yào）較少的化學品。典型的使用濃度範圍為1至10ppm。

CLO 2的主要缺點是（shì）工（gōng）人的（de）安全性（xìng）和（hé）毒性。其高濃度氣體可能具有（yǒu）爆炸性，對工人的暴露風險（xiǎn）高於氯氣。它在光照下（xià）或在高於（yú）50°C（122°F）的溫度下快速分解，這使得現場生成成（chéng）為推薦的做法。

碘

使用碘作為抗菌劑可以追（zhuī）溯到19世（shì）紀。該消毒劑以多種形式存在，通常（cháng）以表麵活性劑（jì）作為載體存在。這些混合物（wù）稱（chēng）為碘（diǎn）伏（fú）。最活躍的試劑是（shì）解離的遊離碘（也不太穩（wěn）定）。這種形式在低pH下最常見（jiàn）。表麵活性劑的解（jiě）離量取決於表麵活性劑的類型。碘在水中的溶解度非常有（yǒu）限。碘伏的一般推薦用量為12.5至（zhì）25ppm，持續1分鍾。

通常認為碘的殺菌（jun1）活性是通過蛋白質的直接鹵化。最（zuì）近的理論集中在細（xì）胞壁損傷和微生物酶活性的（de）破壞上。

碘化合物，如（rú）氯化合物，具有非常廣泛的光譜：對細菌，病毒，酵母，黴菌，真菌和原生動物具有活性。碘高度依賴於溫度，在120°F時蒸發。因此，它僅限於較低溫度的應用。碘伏受環境因素影響的程度在很大程度上取決於製劑中使用的表（biǎo）麵活性劑的（de）性質。碘有機物和水的硬度通常比氯更少。然而，在高pH下（xià）活性的喪失是顯著的（de）。

碘在傷口治療中有很長的使用曆史（shǐ）。然（rán）而，攝入碘氣確實會在封閉環境中造成毒性風險。主要缺點（diǎn）是碘會在某些表麵（miàn）（尤其是塑（sù）料（liào））上造（zào）成汙染。

季銨化合物（QACs）

這些化合物的性質取決於共價（jià）鍵合的烷基（R基（jī）團），其可以是高度多樣化的。由於QAC是帶正電的陽離子，它（tā）們的（de）作用方式與它們對帶負電的物質（如細菌蛋白（bái）質）的吸引力有（yǒu）關。通（tōng）常（cháng）認為，作用方式是（shì）膜功能。R-基團側（cè）鏈的碳長度通常與QAC中的消毒劑活性直接相關。然而，由於在由大（dà）碳鏈組成的QAC中溶解度較低，這些消（xiāo）毒劑可能比短（duǎn）鏈結構具有更低的活（huó）性。

QAC在很寬（kuān）的（de）溫度範圍內都是活躍且穩定（dìng）的（de）。因（yīn）為它們是表麵活性劑，它們具（jù）有（yǒu）一定的去汙力。因此，與其他消毒劑相比，它們受輕質汙垢的影響（xiǎng）較小。然而（ér），重汙垢會顯著降低活動。QAC通常在堿性pH下具有更（gèng）高的活性。雖然與氯相比，缺乏對硬水的耐受性（xìng）通常被列為QAC的主要缺點，但一些QAC對硬水具有相當的耐受性。通過使用（yòng）EDTA作為螯合劑可以改善活性。QAC對細菌，酵母菌，黴菌和病毒有（yǒu）效（xiào）。

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

QAC通常比革蘭氏陰性細菌對革蘭氏陽性更具活性。它們對噬菌體的（de）效果（guǒ）不高。它們與某些洗滌（dí）劑（jì）的不相容性使（shǐ）得在清潔操（cāo）作之後進行徹底的漂洗是必要的。此外，許多QAC配方（fāng）可能在CIP應用中引起發泡問題。

根據（jù）推薦的使用（yòng）和（hé）預（yù）防措施，QAC幾乎沒有（yǒu）毒性或安全風險。因此，它們通常用作環境霧和室內除臭劑（jì）。但（dàn）是，在處理濃縮溶液或作為環境霧化劑使用時應小（xiǎo）心。

酸 - 陰離子消毒劑

與QAC一樣，酸性陰離子（zǐ）消（xiāo）毒劑是表（biǎo）麵活性（xìng）消毒劑。這些配方包括無機酸（suān）和表麵活性劑，通常（cháng）用於酸洗和消毒（dú）的雙（shuāng）重功能。

雖然QAC是（shì）帶（dài）正電（diàn）的（de），但這些消毒劑是負麵的。它們的活性受到水（shuǐ）硬度的適度影（yǐng）響。它們的低（dī）pH值，去（qù）汙（wū）力，穩定性，低氣味潛力和無腐蝕性使它們在某些應用中非常需要。

缺點包括相對高的成本，嚴（yán）格定義的pH活性範圍（pH 2至3），對黴菌（jun1）和（hé）酵母的低（dī）活（huó）性，CIP係統中的過度發泡，以及與陽離（lí）子表麵活性劑（jì）洗滌劑的不相容性。

脂肪酸消毒劑

20世紀80年代（dài）開發（fā）了脂肪（fáng）酸或羧（suō）酸消毒劑。典型的配方包括（kuò）脂肪酸和（hé）其他（tā）酸（磷酸，有機酸）。這些試劑還具（jù）有酸洗和消毒的（de）雙重功能（néng）。酸性陰離子的主要優點是發泡（pào）潛力較低。這些消毒劑具有廣泛的活性，稀釋形式高度穩定（dìng），對有（yǒu）機物質穩定，並且對高溫（wēn）應用（yòng）穩定。

這些消毒劑在pH 3.5-4.0以上具有低活性，對酵母和黴菌不（bú）是非常有（yǒu）效，並且一些配方在低於10℃（50°F）的溫度（dù）下失去活性。它們還會腐蝕軟（ruǎn）金（jīn）屬，並會降解某些塑料和橡膠。

過氧化物

過氧化物或過氧化合（hé）物含有至少一對（duì）共價鍵合的氧原子（zǐ）（-OO-），並分成兩組：無機基團，含有過氧化氫（HP）和（hé）相關化合物; 和有機基團，含有過氧乙酸（PAA）和相關化合物。

過氧化氫（HP）雖然廣泛用（yòng）於醫療（liáo）領域，但在食品工業中僅發現有限的應用。FDA批準惠普用於無菌操作中的設（shè）備和包裝滅菌。

HP的主（zhǔ）要作用（yòng）方式是通過產生氧化環境並產生單線態或超氧化物氧（SO）。HP相（xiàng）當廣泛，對革蘭氏（shì）陰性（xìng）菌（jun1）的活性略（luè）高於（yú）革蘭氏陽性菌。

高濃度的HP（5％及以上）可能對（duì）眼睛和皮膚有刺激性（xìng）。因此，應小（xiǎo）心處（chù）理（lǐ）高（gāo）濃度。

過氧乙酸（PAA）長期以來以其殺（shā）菌（jun1）特性而聞名。然而，它近年來才發現食（shí）品工（gōng）業應用，並且正在被推廣為潛在的氯替（tì）代品。PAA在使（shǐ）用強度為100至200ppm時相對穩（wěn）定。其他所需的性質（zhì）包括不存在（zài）泡沫和磷酸鹽，低腐蝕性，對硬水的耐受（shòu）性和有（yǒu）利的生物降解性。PAA溶液已被（bèi）證明可用（yòng）於去除生物膜（mó）。

雖然尚未確（què）定精確的作用機製，但通常認為（wéi）PAA與（yǔ）微生物（wù）的反應類似於HP。然而（ér），PAA對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性（xìng）微生物具有高度活性。PAA的殺菌活性受pH的顯著影響。任何高於7-8的pH值都會大大降低活性。

PAA具有刺激性氣味，濃（nóng）縮產品（40％）是一種劇毒，有效的刺激物和強效氧（yǎng）化劑。因此，必須小心使用它。