您所在的位置是首页>科技学院 > 仪器设备 > 正文

酿造新型消毒剂缺电子水(NADES)原理及消毒验证

来源:泰山啤酒(莱芜)有限公司 孟昭廷 田纪奎 2013-02-12 12:09:38
分享

[导读]摘要:啤酒酿造过程因为单一菌种发酵,所以自始至终,啤酒的酿造就伴随着设备的清洗与消毒即CIP过程;CIP过程使用的清洗剂与消毒剂种类不少...

摘要:啤酒酿造过程因为单一菌种发酵,所以自始至终,啤酒的酿造就伴随着设备的清洗与消毒即CIP过程;CIP过程使用的清洗剂与消毒剂种类不少,其基本原理及使用在目前啤酒界来说大同小异;本文着重介绍一种全新的环保型消毒剂NADES(缺电子水);在阐述其制备过程、消毒原理的基础上,着重汇总一下我公司对其进行实验运用的结果;
    关键词:NADES  氧化还原电位 消毒剂 杀菌 耐热菌
    NADES定义:具有氧化还原电位的水,也叫缺电子水,具有极强的电子吸附能力
    NADES来源:本产品是我公司特聘德国啤酒酿造专家从德国引进的专利技术成果;每个啤酒厂家都可以自行制作; 制造设备、原料简单,主要包括:H20  NaCI ;水分子借助食盐的溶入,加上电压的作用及在生产过程其他重要参数的调整,水分子失去电子;

 

 

    NADES作用机理:因为水缺少电子,NADES溶液中有大量的氧化还原电位,利用缺电子特性,夺取原生细胞生物代谢过程中电子,阻断其电子传递链,达到最终杀死
细胞的目的(例如:细菌、真菌、病毒、藻类、芽孢等);

 

 

    NADES 特性:
    1、具有强的氧化还原电位,快速有效,能在几分钟甚至数秒钟内杀死细菌;
    2、无腐蚀性、无刺激性;5%浓度的NADES水溶液符合饮用水的标准;
    3、可作为细菌、病毒、真菌及孢子的高效消毒剂;
    4、成本低/绿色环保/无残留
    ◇ 制备成本低:H20、NaCL  HCL ;60g NaCL/小时
    (注:因反应具可逆性,HCL可循环使用,正常情况无额外损失不用反复添加)
    ◇ 原料:H2O,消毒后产物:水份 99.8%无污染、无排放物
    ◇ 推荐使用浓度3%-5%,有效作用时间10分钟;与目前所用的中性消毒剂或酸性消毒剂作用时间一样;具有很强的替代性 ;
    以下为我公司为验证NADES的消毒性能进行的检测试验及大生产使用结果 :
    1、试验目的 :
    1.1通过微生物杀菌试验,评价DADES在不同浓度下的杀菌消毒效果。
    1.2 NADES对啤酒酿造过程耐热菌专杀实验
    1.3实验验证DADES在不同浓度时对不锈钢产生腐蚀性大小;
    因目前啤酒酿造设备及管道多为不锈钢为材质,DADES中含有少量氯离子,其对设备的腐蚀性会影响其在啤酒行业的使用前景;
    1.4 检测NADES制造过程水的硬度及PH变化
    原因:担心DADES使用过程其自身的硬度是否会导致发酵罐清洗后有残留物质,所以验证其硬度;
    1.5  NADES中 NaClO 含量变化 :
    原因:因DADES中含有少量的NaClO 和99.6%的水分子,会影响杀菌消毒效果,其在存贮期间的含量变化会影响其使用成本;


    2、实验步骤及结果 :
    2.1 该产品在不同浓度下、不同PH下的杀菌效果:
    1)、主要操作:
    挑取菌落分别放入PH为5.0、7.0以及2%、3%、4%、5%NADES溶液,作用10分钟,吸取1mlNADES溶液入不同培养基培养结果:
    2)、实验记录

 

 

 

    3)、微生物检测总结 :
    ◇ 5%浓度的NADES溶液杀菌效果明显要好;可达到啤酒酿造的所需要求
    ◇ 普通琼脂与WLN培养基的培养结果有明显差别
    注:建议生产过程中最低使用浓度为5%
    2.2  NADES水对耐热菌(文后注释)杀菌实验记录:
    1)、主要操作:将耐热菌源挑入4%、5%、6%、7%的NADES溶液中,作用10分钟;同时用NADES原液做对比实验,检测细菌培养结果:
    注:因耐热菌的抗杀性明显要高于酿造过程普通菌,所以提高其实验最低浓度至4%;
    2)、实验结果:

 

 

    之后又在10%的浓度进行10分钟杀菌实验,检测结果为<1;8%、9% 的浓度试验没有进行;
    3)、总结:
    ◇低浓度的NADES溶液对耐热菌的作用不明显,这也验证了耐热菌的抗杀能力更强;
    ◇如果出现耐热菌,要提高浓度或延长时间才行;从本轮结果来看,DADES对耐热菌的作用自7%浓度时比较明显,建议用DADES杀菌时,最低浓度执行10%;
    2.3验证不同浓度的NADES溶液对不锈钢产生腐蚀情况:
    1)、主要操作:
    将不锈钢螺丝放入盛有不同浓度该产品中三角瓶中,拧好橡皮塞,定期观察螺丝受腐蚀情况
    2)试验记录

 

 

    3)、总结:
    ◇100%NADES原液对不锈钢的腐蚀情况明显强于其它浓度溶液;原因是DADES中含有少量的NaClO ;
    ◇NADES稀释液对不锈钢的腐蚀作用不明显,从实验情况来看,完全适用于现代啤酒酿造设备的清洗消毒;
    2.4 检测缺电子水NADES制备过程中水的硬度、PH等指标的变化:
    1)、主要操作:
    分别取进入系统前的原水(自来水)、系统软化水、最终产品NADES(缺电子水)进行水质全分析。
    2)、实验结果:

 


    3)、水质检测总结:
    ◇本系统软化水及终产品指标均符合酿造需求 。
    ◇NADES原液PH为中性,与水一致,符合食品及饮料安全生产需求;
    2.5  检测NADES溶液在不同贮存时间后NaClO的含量
    1)、检测结果:

 

 

    2)、总结:
    ◇次氯酸钠的含量在3天内没有明显的变化;长时间是否有明显变化还要做检测
    ◇NADES正常使用的浓度仅为5%以上,所以在稀释后次氯酸钠的含量会更低,不会对不锈钢设备造成影响 ;同时也可验证制备NADES消耗NaCl的数量很少 ;
    3、基于以上试验结果,我公司将NADES运用到大生产中,结果如下:

 

 

    备注:我公司对NADES的使用情况如下:
    ◇用于清酒罐、清酒管道及发酵液管道的清洗;
    ◇用于操作工的洗手消毒;
    ◇用于操作台的消毒;
    总结:
    基于DADES的特性,可以看出非常符合食品安全生产认证要求;属于环保型的消毒产品,在啤酒酿造中的应用前景比较广泛; 目前在德国等国家已经被广泛用于各行各业的消毒;
    注释:
    WLN培养基:主要用于酿造和工业发酵过程中细菌、酵母菌和霉菌培养的培养基;因其选择性高于我公司现用的普通培养基,所以用此培养基与普通培养基进行对比试验;
    耐热菌:我公司在酿造过程中出现的一种特异好氧菌,可抗100℃高温;在100℃煮沸30分钟,还能有少量存活;平皿培养后菌落外观呈白色,表面凹突不平,皱折明显;镜检为丝状芽饱杆菌;后经跟踪检验,确定很有可能来自啤酒原料大米或麦芽中;自冷麦汁中能检测出此菌;此菌不耐低温,因为跟踪检测发现发酵过程其量越来越小,发酵液经后贮后检测结果为<1;经实验确定此菌对中性或酸性消毒剂耐性差,正常消毒剂浓度3%--5%即可杀死.

百度加速乐