當(dāng)今社會(huì)，隨著人們生活質(zhì)量的提高，越來(lái)越注重食品安全。二氧化氯有著很強(qiáng)的殺菌效果，是國(guó)際上公認(rèn)的 A1 級(jí)消毒物質(zhì) [1]。二氧化氯具有殺菌效果強(qiáng)、氧化有機(jī)物能力強(qiáng)、適用 pH 值范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，諸如飲用水處理、醫(yī)療行業(yè)的殺菌消毒、食品保鮮等。

　　1、二氧化氯的特性和抗菌機(jī)理

　　1.1 二氧化氯的特性二氧化氯 (ClO2)是一種水溶性強(qiáng)氧化劑[2]。其外層還存在一未成對(duì)電子，分子的結(jié)構(gòu)呈 V 型分布，故具有很強(qiáng)的氧化作用[3]。二氧化氯在酸性水溶液中的氧化還原電位高達(dá) 1.95V，氧化能力是雙原子氯的 2.5 倍[4]。二氧化氯對(duì)微生物有很好的滅殺作用，并且安全無(wú)殘留、副產(chǎn)物少，因此在殺菌消毒、漂白除臭等方面有著很廣泛的應(yīng)用。

　　1.2 二氧化氯的抗菌機(jī)理二氧化氯的抗菌機(jī)理基于它的氧化性。ClO2 的抗菌功效主要是由于其破壞了細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，即細(xì)胞膜中的氧化化合物和蛋白質(zhì)與 ClO2 反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞代謝被破壞[5]。由于 ClO2 是一個(gè)小分子，它很容易穿透細(xì)菌細(xì)胞膜并引起呼吸抑制和跨膜離子梯度的降低。此外，ClO2 還可破壞微生物體內(nèi)的 DNA，使微生物結(jié)構(gòu)受到影響，從而使其失活[6]。

　　2、二氧化氯在食品保鮮中的應(yīng)用

　　2.1 在果蔬保鮮中的應(yīng)用新鮮水果和蔬菜由于易于受到各種有害微生物的污染而被公認(rèn)為是疾病暴發(fā)的主要媒介，已成為世界上最廣泛的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一[7]。果蔬富含維生素，膳食纖維，氨基酸和礦物質(zhì)，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。水果和蔬菜的大多數(shù)變質(zhì)是由微生物引起的，微生物的成熟過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和乙烯，這些物質(zhì)對(duì)果蔬有腐爛效果，因此會(huì)影響它們的貯運(yùn)[8]。二氧化氯不會(huì)與有機(jī)化合物反應(yīng)形成有毒的氯化副產(chǎn)物，可有效地用于維持微生物安全，從而減緩果蔬衰老及腐敗[9]。研究表明，果蔬采后處理過(guò)程中，使用二氧化氯可以降低果蔬自然發(fā)病率，有效維持采后品質(zhì)[10]。

　　2.2 在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用我國(guó)水產(chǎn)品種類非常豐富�，F(xiàn)如今，我國(guó)水資源環(huán)境污染嚴(yán)重，極大的破壞了水產(chǎn)品的生存環(huán)境。相比于陸地動(dòng)物，水產(chǎn)品所生存的環(huán)境日漸惡化，并且滋生出許多細(xì)菌病毒。眾所周知，二氧化氯在水處理方面有著很廣泛應(yīng)用，將二氧化氯用于處理水產(chǎn)品所生存的環(huán)境，可以有效的去除水中的有害細(xì)菌，減少海產(chǎn)品的細(xì)菌數(shù)，從而使水產(chǎn)品有一個(gè)安全可靠的生存環(huán)境[11]。二氧化氯也可作為水產(chǎn)品的保鮮劑，尤其是水產(chǎn)品捕獲后，及時(shí)用二氧化氯處理，處理后的水產(chǎn)品可以保持好的品質(zhì) [12]。對(duì)一些水產(chǎn)品，諸如魚、蝦、貝類用二氧化氯處理后，能使其在一定的溫度下延長(zhǎng)保鮮時(shí)間，提高食用安全性 [13]。

　　2.3 在飲品保鮮中的應(yīng)用飲料在生產(chǎn)出來(lái)之前必須做殺菌處理，以保證人們的食用安全。啤酒、乳制品、果汁等飲品中很容易進(jìn)入細(xì)菌，從而影響消費(fèi)者的身體健康[14]。在飲品中加入適量的保鮮劑可以抑制細(xì)菌和去除雜菌，延長(zhǎng)保存期，并且二氧化氯用作飲品的保鮮劑已取得很好的效果，有著殺菌效果好、保險(xiǎn)時(shí)間長(zhǎng)、安全性好等優(yōu)點(diǎn)[15]。使用 ClO2 對(duì)飲品進(jìn)行保鮮，可以顯著減少大腸桿菌和沙門氏菌等有害細(xì)菌的的數(shù)量，并且相比于其它保鮮劑，能更好的保持原有飲品的品質(zhì)，不會(huì)影響飲品的口感，從一定意義上來(lái)說(shuō)，更符合人們現(xiàn)在健康安全的生活理念[16]。

　　3、二氧化氯保鮮劑的效果評(píng)價(jià)

　　二氧化氯作為一種高效氧化劑和消毒劑，已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中得到了很好的效果。劉云飛[17]等人研究了二氧化氯對(duì)香梨貯藏后期保鮮效果，實(shí)驗(yàn)采用不同的濃度來(lái)分別處理香梨，觀察香梨的質(zhì)量損失率、色澤、可溶性固形物(TSS)含量等一些指標(biāo)，結(jié)果表示采用質(zhì)量濃度 130.43 mg/m3 處理效果最好，能較好地維持庫(kù)爾勒香梨貯藏期間內(nèi)在和外觀的品質(zhì)。Kambiz Sadeghi 等人[18]用二氧化氯對(duì)櫻桃進(jìn)行了貯藏實(shí)驗(yàn)，對(duì)貯藏期間微生物數(shù)量、質(zhì)量參數(shù)等進(jìn)行了探究，證明了在保存期間二氧化氯可以有效滅活櫻桃中的微生物，并保持其質(zhì)量參數(shù)，如 pH、硬度、TSS 和外觀，并且顯示 ClO2 的濃度保持在小于 4mg·L -1，可足以延長(zhǎng)新鮮食品的保質(zhì)期。Xiuxiu Sun 等人[19]探討了在對(duì)番茄的儲(chǔ)藏過(guò)程中二氧化氯處理對(duì)一些病菌的存活和持久性的影響。在新鮮番茄上接種大腸桿菌，鏈格孢和沙門氏菌，以及通過(guò)測(cè)量硬度和監(jiān)測(cè)番茄在貯藏過(guò)程中的重量損失來(lái)評(píng)價(jià)番茄的質(zhì)量和貨架期。結(jié)果表明，ClO2 對(duì)接種的番茄具有很強(qiáng)的抗菌和抗真菌活性。將低濃度的 ClO2 長(zhǎng)期用于活性包裝中有助于提高水果的安全性，減少腐爛和減輕體重，并在儲(chǔ)存過(guò)程中保持堅(jiān)固。

　　4、二氧化氯和其它保鮮劑的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

　　近年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越重視食品安全，從而一些高效、綠色的殺菌劑不斷地被研發(fā)出來(lái)。諸如在現(xiàn)使用較多的一些殺菌劑，納他霉素(natamycin，Nata)是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用比較廣泛的一種新型防腐劑，并且具有安全、高效的一些特征，可以有效地分解毒素，抑制細(xì)菌的滋生 [22]。He 等人[23]研究了納他霉素對(duì)番茄灰霉病有很強(qiáng)的抑制作用。其它的一些保鮮劑，如ε-聚賴氨酸(ε-polylysine，ε-PL)也是一種安全高效的殺菌劑，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌有較好的抑制效果。其中 Jia 等人[24]報(bào)道了ε聚賴氨酸可以改變了太平洋白蝦的微生物組成，延緩了其品質(zhì)的敗壞。二氧化氯作為一種新型的無(wú)毒無(wú)害的消毒劑，對(duì)細(xì)菌、真菌均具有良好的抑制作用。曹森等人[25]以“大五星”枇杷為試驗(yàn)材料，用不同處理的保鮮紙(500 mg•L -1納他霉素、500 mg•L -1ε-聚賴氨酸、500 mg•L -1二氧化氯)放入裝有枇杷的保鮮箱內(nèi)，研究其枇杷在貨架期品質(zhì)及生理特性的變化。結(jié)果顯示，采后用二氧化氯型保鮮紙?zhí)幚龛凌说谋ｕr效果最好，能夠推遲枇杷的衰老進(jìn)程，可較好的保持枇杷良好的貨架期品質(zhì)。

　　5、 二氧化氯保鮮劑的發(fā)展優(yōu)勢(shì)

　　二氧化氯之所以是一種安全高效地殺菌劑，是因?yàn)?ClO2 不會(huì)在食品中形成過(guò)多的有害殘留物[28]。Zhang 等[29]制備出二氧化氯微膠囊抗菌膜，研究其對(duì)芒果保鮮的效果，并且與空白對(duì)照組和聚乳酸原膜組對(duì)比。結(jié)果顯示，經(jīng)芒果用抗菌膜處理后和未經(jīng)處理對(duì)比，通過(guò)一些指標(biāo)的變化情況，如質(zhì)量損失率、色差和可溶性固形物、硬度、維生素 C 和可滴定酸含量，證明二氧化氯微膠囊抗菌膜能夠提高芒果的保鮮期，減緩芒果變質(zhì)等情況。Luo 等人[30]制備出了固載二氧化氯保鮮劑，分別用不同濃度的固載二氧化氯保鮮劑對(duì)南美白對(duì)蝦進(jìn)行處理，經(jīng)一段時(shí)間的貯藏，研究一些指標(biāo)的變化情況，如感官品質(zhì)、色澤現(xiàn)象和揮發(fā)性鹽基氮等為指標(biāo)進(jìn)行研究，結(jié)果表明濃度為 20 mg/L 固載二氧化氯的保鮮效果最佳。經(jīng)前人的大量實(shí)驗(yàn)研究證明，二氧化氯相比于其它一些保鮮劑具有很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，它的良好的消毒殺菌特性更是成為一種效果良好、安全可靠的保鮮劑的保障[31]。因此，二氧化氯保鮮劑在以后的食品加工領(lǐng)域必然會(huì)有廣闊的前景，也會(huì)得到越來(lái)越多的人使用。

　　6、展望

　　當(dāng)今社會(huì)面臨著各種各樣的食品安全問(wèn)題，近些年來(lái)曝光的食品安全問(wèn)題也是層出不窮，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注自身健康問(wèn)題的同時(shí)，食品安全越來(lái)越得到人們重視，尋找一種合適的食品殺菌保鮮劑已成為食品行業(yè)急需解決的問(wèn)題[32]。二氧化氯作為一種安全高效的殺菌劑，它不與腐殖酸或富里酸形成致癌物，且不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，因此在食品保鮮方面也有著非常廣泛的應(yīng)用，并得到了很多人的認(rèn)可。二氧化氯也逐步被得到推廣，尤其是在食品行業(yè)，一些地區(qū)已經(jīng)把二氧化氯列入國(guó)家級(jí)食品保鮮劑，并且用于一些公共場(chǎng)所進(jìn)行殺菌消毒，如食品工業(yè)的管道、設(shè)備、容器及餐具等[33]。相信隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)二氧化氯的認(rèn)知不斷地加深，性質(zhì)優(yōu)良地二氧化氯保鮮劑將不斷被研發(fā)出來(lái)，二氧化氯在我國(guó)食品保鮮領(lǐng)域必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并且有著很好的發(fā)展前景。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 黃興強(qiáng)，黃崇杏，王健，等.二氧化氯在食品保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].包裝工程，2020，41(9)：74-80.

　　[2] UZUN H, KIM D, KARANFIL T. Removal of wastewater and polymer derived N-nitroso- dimethylamine precursors with integrated use of chlorine and chlorine dioxide[J]. Chemosphere,2019, 216:224-233.

　　[3] 池致超.氣體 ClO2 對(duì)葡萄致腐菌的殺菌及保鮮效果研究[D].太原：中北大學(xué)，2010.

　　[4] FRIEDLINE A,ZACHARIAH M,MIDDAUGH A,et al.Sterilization of Hydrogen Peroxide Resistant Bacterial Spores with Stabilized Chlori ne Dioxide[J].AMBExpress,2015,5(1):24-25.

　　[5] YOUNG S B,SETLOW P.Mechanisms of Killing of Bacillus Subtilis Spores by Hypochlorite and Chlorine Dioxide[J].Journal of Appli ed Microbiology,2003,95(1):54-67.

　　《二氧化氯在食品保鮮中的發(fā)展前景 》來(lái)源：《應(yīng)用化工》，作者：倪孟僑 1 劉琛 3 時(shí)夢(mèng)瑤 1 段玉奇 1 李哲 1 王奎濤 1,2

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