CN102159075A - 过酸和2-羟基有机酸组合物以及处理产品的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了处理产品以控制微生物的方法和组合物。所述方法通过使产品表面接触包含以下物质的水溶液来处理产品：i)式RC(O)OOH的有机过酸，其中R是甲基、乙基、正丙基或异丙基；ii)选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸或乳酸的2-羟基有机酸；以及(任选地)iii)阴离子表面活性剂；其中所述水溶液的pH为2.5-6.0。

Description

过酸和2-羟基有机酸组合物以及处理产品的方法
相关申请的交叉参考 
本申请要求2008年6月24日提交的美国临时申请序列号61/075,267的优先权，其内容通过引用全文纳入本文用于所有目的。 
联邦资助的研究与开发下作出发明的权利声明 
无 
对以光盘提交的“序列表”、表格或计算机程序清单附件的引用 
无 
发明背景
由于国际贸易和消费的增加，除去水果和蔬菜等产品表面的微生物的安全且可靠的方法越来越受到公众关注。现有的除去或减少食品上的微生物的方法不是非常适合控制有可能造成疾病或食品腐败的微生物。因此，对能够极大降低产品表面微生物比例的新的方法和组合物的需求极大。
本发明提供了满足这些需求的组合物和方法。
发明概述
本发明提供了用于消毒和维持产品质量的组合物和方法，所述产品例如水果和蔬菜。在第一方面，本发明提供了用于消毒产品的组合物。所述组合物是pH为2.5-6.0的包含以下成分的水溶液：i)式RC(O)OOH的有机过酸，式中，R是甲基、乙基、正丙基或异丙基；ii)选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸或乳酸的2-羟基有机酸；iii)水；和任选地，iv)，阴离子表面活性剂。在优选实施方式中，所述过酸是过氧乙酸(也称为过乙酸或乙酰氢过氧化物)，所述有机酸是乳酸(也称为2-羟基丙酸)，并且如果存在的优选的阴离子表面活性剂是月桂基硫酸钠。由于过酸的消毒水溶液可与过氧化氢、它们的相应的酸和水的浓缩液平衡 存在，或者可由上述浓缩液形成，因此该消毒水溶液也可含有过氧化氢和相应的酸(例如，过氧乙酸时则为乙酸)。所述消毒溶液可作为浓缩物或随时可用的水性配方提供。所述组合物也可作为用来消毒或处理产品的套装的一部分。
在第二个方面，本发明提供了消毒或处理包括植物和水果在内的产品的方法，所述方法通过使产品表面接触本发明的消毒剂水溶液。所述接触可以是大大降低存在于或附着于产品表面的包括任何人病原体在内的微生物的数目从而能够消毒产品表面。由于产品表面的内在微生物感染，所述接触也能够防止产品酸败。所述接触也可通过减轻臭味、延迟和/或抑制内在微生物在产品表面的生长从而在储存时保持产品质量。
附图简述
图1在水沟-水悬浮细胞竞争试验中比较了5种处理方式处理，从左到右依次为：a)加氯水：50-70ppm活性氯pH 6.5；b)CS：市售抗微生物产品，清洁剂+主要活性成分，如柠檬酸+表面活性剂；c)过氧乙酸：70-80ppm过氧乙酸+0.01％表面活性剂；d)乳酸溶液：0.9-1.2％乳酸+0.01％表面活性剂；和e)FE：70-80ppm过氧乙酸+0.9-1.2％乳酸+0.01％表面活性剂。使用的表面活性剂是月桂基硫酸钠。
图2在叶片附着细胞竞争试验中比较了图1所述五种处理中的每一种。
图3比较了加氯水和本发明的水溶液(FE：过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)降低被处理产品腐败的能力。
图4比较了加氯水和本发明的水溶液(FE：过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)减轻被处理产品臭味的能力。
图5比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)减缓低水分含量春季混合蔬菜腐败的能力。
图6比较了用加氯水或本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)处理以减轻低水分含量春季混合蔬菜的臭味的能力。
图7比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)抑制低水分含量春季混合蔬菜中内在微生物生长的能力。
图8比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)抑制低水分含量春季混合蔬菜酸败的能力。
图9比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)降低高水分含量春季混合蔬菜腐败的能力。
图10比较了加氯水或本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)减轻高水分含量春季混合蔬菜臭味的能力。
图11比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)抑制高水分含量春季混合蔬菜中内在微生物生长的能力。
图12比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)抑制高水分含量春季混合蔬菜酸败的能力。
图13比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)降低菠菜腐败的能力。
图14比较了加氯水或本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)减轻菠菜臭味的能力。
图15比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)抑制高水分含量菠菜中内在微生物生长的能力。
图16比较了加氯水和本发明的水溶液(过氧乙酸、乳酸和月桂基硫酸钠)抑制菠菜中酸败微生物的能力。
发明详述
本发明涉及发现了包含过氧乙酸、乳酸和(任选地)月桂基硫酸钠的水溶液对于处理产品以减少被处理产品表面的微生物污染或者为防止被处理产品酸败或腐败特别有效。这些优点已在莴苣、菠菜以及各种嫩莴苣和绿色植物的春季混合蔬菜(spring mix)上得到体现。各种成分的组合对于减少附于叶片的微生物比任何一种成分单独作用都更加有效，同时对于降低产品的腐败和酸败也尤其有效。
过氧乙酸的抗微生物活性取决于其高氧化特性。氧化的机理是电子转移，因此氧化剂越强，电子转移到微生物中的速度就越快，同时微生物就越快被灭活或杀死。因此，基于下表可以发现，过氧乙酸的氧化能力高于氯消毒剂，但弱于臭氧。
精选消毒剂的氧化能力
消毒剂                eV*
臭氧                  2.07
过氧乙酸              1.81
二氧化氯              1.57
次氯酸钠(氯漂白剂)    1.36
*电子-伏特
由于分子的扩散比其半衰期慢，因此过氧乙酸将与其附近任何可氧化的化合物反应。事实上，所有与微生物有关的大分子都是有害的；例如碳水化合物，核酸(突变)，脂质(脂质过氧化)和氨基酸(例如Phe转化成m-Tyr和o-Tyr)，以及最终裂解细胞。通常，具有可氧化有机化合物化学特性的2-羟基有机酸，如乳酸，应避免与强氧化剂，尤其是过酸一起使用。因此，在本发明中将过乙酸与乳酸组合，并且显示这两种组合物具有协同效应而非相互抵抗是令人非常惊讶的。
定义
必须注意的是，除非另有说明，当用于本说明书和附加权利要求书时，单数形式“一个”、“一种”和“这种”包括复数指代。因此，例如，当提及一种“表面活性剂”时包括两种或更多的这类表面活性剂。
除非另有说明，文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域一般技术人员常规理解相符的相同含义。所有范围都含端值。
当提及本发明的水溶液和方法时，“过酸”和“有机过酸”表示具有RC(O)OOH结构的化合物，其中R是具有1-3个碳原子的脂族基团。R可以是甲基、乙基、正丙基或异丙基。特别优选的过酸是过乙酸/过氧乙酸/PAA/(CH3C(O)OOH)。也可使用上述有机过酸的混合物。
在水溶液中，有机过酸与过氧化氢实现化学平衡，因此能够在下述反应中形成相应的有机酸和过氧化氢：
Figure BPA00001307806800041
各种反应物的平衡浓度可用以下平衡方程来计算：
([RCOOOH][H2O])/([RCOOH][H2O2])＝Kap(方程1)
其中：[RCOOOH]是用mole/L表示的过酸浓度；[H2O]是用mole/L表示的水的浓 度；[RCOOH]是用mole/L表示的有机酸浓度；[H2O2]是用mole/L表示的过氧化氢的浓度；Kap是过酸平衡反应(方程1)的表观平衡常数。
表观平衡常数Kap随所选过酸和温度发生变化。过酸形成的平衡常数可在D.Swern编的《有机过氧化物》(Organic Peroxides，第1卷，Wiley-Interscience，纽约，1970)中找到。在温度为40℃时，过氧乙酸的表观平衡常数为约2.21。根据该平衡方程，有机过酸溶液包含过氧化氢以及除有机过酸之外的相应的有机酸。
当稀释时，达到新平衡之前可能需要一段相对较长的时期。例如，包含约5％过氧乙酸的平衡溶液通常包含约22％过氧化氢。包含约15％过氧乙酸的平衡溶液通常包含约10％过氧化氢。当将这些平衡溶液稀释成含有约50ppm过氧乙酸的溶液时，通过稀释5％过氧乙酸溶液得到的溶液含有约220ppm过氧化氢，而通过稀释15％溶液得到的溶液含有约33ppm过氧化氢。因此，在一些实施方式中，提供的是在使用前用水或用包含本发明所述消毒溶液中其他组分的水溶液稀释成所需过酸浓度的浓缩消毒溶液。在一些实施方式中，提供的是在使用前稀释的浓缩消毒溶液。
根据上述平衡容易通过商业获得过酸。过氧乙酸(CAS No.79-21-0)可通过商业方便地购得，例如，作为包含过氧乙酸(35％)、过氧化氢(6.5％)、64-19-7(40％)、硫酸(约1％)和水(约17％)(所有单位w/w)的水溶液。
2-羟基有机酸选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸和乳酸。优选优势性生物光学异构体。2-羟基有机酸可提供为消旋物，以及任何一种其光学纯异构体。在一些实施方式中，优选(+)对映体(例如，L-乳酸，L(+)-乳酸)。
文中，术语“消毒”应表示减少表面的或的微生物但不包括细菌内生孢子。在一些实施方式中，所述减少可以是在接触本发明的消毒溶液前后至少99.9％、99.99％、99.999％(例如，分别为3个、4个或5个对数单位)或者可以是至少3个、4个、5个、6个、7个、8个或对数单位。在一些实施方式中，消毒表面的病原微生物水平根据任何适用的公众卫生条例被认为是安全的，或者低于会造成感染或疾病风险的阈值。因此，表面不需要完全消除或破坏所有形式的要被消毒的微生物的生命。减少可以是物理去除，或使微生物中毒以破坏或抑制微生物生长。
“产品”表示完整的或切割的有机的和非有机的植物和水果，包括但不限于生吃的那些。在一些实施方式中，所述产品是春季混合蔬菜，菠菜，罗马莴苣，牛油果，山药，芦笋，苦苣，芝麻菜，红菊苣，豌豆芽，莳萝，韭菜，球生菜，散叶莴苣(例如，红色和绿色的生菜)，卷心莴苣，菊苣，欧芹，菠菜，萝卜，芹菜，胡萝卜，甜菜，洋葱，大黄，茄子，辣椒，南瓜，西葫芦，黄瓜，西红柿，土豆，红薯，红萝卜，芜菁甘蓝，西葫芦，卷心菜(例如，红色和绿色的卷心菜)，甘蓝(例如，绿，紫甘蓝)，球茎甘蓝，羽衣甘蓝，花椰菜，东方蔬菜(例如，娃娃菜，四季豆，芥菜，芥蓝，绍菜，韭菜，香菜，油菜，丝瓜)，抱子甘蓝，秋葵，蘑菇，雪豌豆，大豆，西兰花，金鱼草豌豆，玉米以及蔬菜蒲公英；水果，如苹果，菠萝，甜瓜(例如，香瓜，西瓜，密瓜，香瓜，冬瓜)，柑橘类水果(如，橙，柠檬，橘子，柚子)，高基果(golgi)，巴西莓，桃子，樱桃，杏，柿子，猕猴桃，木瓜，李子，李子，葡萄和梨；以及浆果，如草莓，覆盆子，醋栗，罗甘莓，波森莓，小红莓，葡萄干，接骨木果，黑莓和蓝莓。
术语“基本不含”表示所提及的化合物或物质在溶液中的存在水平以重量计小于约300、优选小于约150、更优选小于约50、最优选小于约10ppm，或者甚至为1ppm。
本发明的组合物
因此，在第一个方面，本发明提供了包含以下成分的水溶液：1)式RC(O)OOH的有机过酸，式中，R是甲基、乙基、正丙基或异丙基；ii)选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸或乳酸的2-羟基有机酸；iii)水；和任选地，iv)阴离子表面活性剂，其中所述水溶液的pH为2.5-6.0。在一些实施方式中，所述pH为2.5-3.5，2.5-4.0，2.7-3.5，2.5-5.0，3.0-4.0，3.0-5.0，3.0-6.0，或3.5-4.5。
适用于本发明水溶液的2-羟基有机酸是酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸和乳酸(即，2-羟基丙酸)。一种示例性的2-羟基有机酸是乳酸。可适用任何两种或多种上述2-羟基有机酸的组合(例如，乳酸+柠檬酸；乳酸+酒石酸；乳酸+苹果酸；乳酸+扁桃酸)。
在一些实施方式中，所述过酸是过氧乙酸，所述有机酸是乳酸，所述阴离子表面活性剂是月桂基硫酸钠。在其他实施方式中，溶液中的过酸浓度为3-100ppm(w/w)，溶液中的2-羟基有机酸浓度为0.1-2％(w/w)；pH介于2.5和5.0之间。 在进一步的实施方式中，过酸浓度为5-100ppm(w/w)，2-羟基有机酸浓度为0.1-2％(w/w)。
在另一实施方式中，本发明的水溶液中过酸浓度为约60-80ppm(w/w)，溶液中2-羟基有机酸的浓度为约0.2-1.25％(w/w)；pH介于约2.8-4.2或者介于3.8-4.2，含端值。
在一些实施方式中，溶液中的过酸浓度可以是3-100ppm(w/w)，溶液中的2-羟基有机酸浓度为0.1-2％(w/w)；pH介于2.5和5.0。在进一步的实施方式中，过酸浓度为50-100ppm(w/w)，2-羟基有机酸浓度为0.1-1％(w/w)。在进一步的实施方式中，所述过酸是过氧乙酸，所述2-羟基有机酸是乳酸(例如，L(+)-乳酸)。在进一步的实施方式中，过乙酸浓度为60-90ppm或者70-80ppm。在进一步的此类实施方式中，乳酸浓度为0.1-0.8％或0.2-0.4％(w/w)。
在具体的优选实施方式中，本发明提供了一种包含以下组分或基本由以下组分构成的组合物：过氧乙酸和乳酸(例如，L-(+)-乳酸)的水溶液，pH为约2.5-6.0，更优选pH介于2.8-4.2或3.8-4.2，含端值，其中所述溶液的量进一步包含过氧化氢和乙酸以及基本不含任何表面活性剂的组合物。在一些实施方式中，所述水溶液基本不含除L-(+)-乳酸外的任何乳酸异构体。在进一步的上述任何一个实施方式中，溶液中的过酸(例如，过氧乙酸)浓度为30-300ppm(w/w)，60-80ppm(w/w)，50-200ppm(w/w)；60-160ppm(w/w)，120-160ppm(w/w)，或140-160ppm(w/w)；溶液中的2-羟基-有机酸(例如，乳酸)的浓度选自：0.1-5％(w/w)，0.1-2％，0.2-1％，0.2-0.6％，或0.1-0.5％，或约2％，3％，或4％；而pH为2.5-6.0，2.5-5.0，2.8-3.2，2.5-3.5，或2.6-3.2。在其他上述实施方式中，让溶液接触要消毒的产品10、20或30秒至2分钟或约10、20、30或40秒。在进一步的实施方式中，过酸浓度为30-100ppm(w/w)，2-羟基有机酸浓度为0.3-2.0％(w/w)。在具体的优选实施方式中，过酸浓度为70-80ppm(w/w)，2-羟基有机酸浓度为0.2-0.4％(w/w)。在其他的上述任何一个实施方式中，溶液的温度为35-45℉或为环境温度。这些水溶液可以不含或基本不含表面活性剂，所述表面活性剂包括任何或所有的非离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。通常，过氧化氢在溶液中的存在水平可以较低，为1-20ppm、5-15ppm、或7-12ppm。在一些实施方式中，由过氧化氢形成的或存在于水溶液中的2-羟基有机酸的任何过酸的存在量为小于溶液中相应的2-羟基有机酸含量的1/10、1/5、1/20或1/50。在优选的上述实 施方式中，所述过酸是过氧乙酸，所述2-羟基有机酸选自以下一个或多个：酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸和乳酸。在具体的上述优选实施方式中，上述2-羟基有机酸是乳酸。
可在本发明所述溶液中任选加入催化剂以加速有机过酸达到平衡的速度。典型的催化剂是羟酸，如硫酸、磺酸、磷酸和膦酸。当将过酸溶液稀释以得到所需过酸水平时，催化剂也可被稀释。存在低水平的硫酸，例如浓度范围为约1ppm至约50ppm，不会与消毒剂组合物的特性产生不良影响。
任选地，任何一种本发明的溶液可进一步包含一种减少或抑制溶液在使用过程中或与产品接触时发泡或发沫的试剂。本发明的溶液也可基本不含非离子型、阴离子型和/或阳离子型表面活性剂，和/或也可以基本不含任何增稠剂。
本发明的溶液也可包含着色剂以帮助检测产品上的溶液。
如果在本发明的水溶液中加入阴离子表面活性剂则优选本领域已知的食品安全材料，C6-18烷基硫酸酯和/或磺酸酯(例如，月桂基硫酸钠或月桂基硫酸钾)以及它们的混合物。出于抗微生物功效和适口性考虑，优选烷基硫酸酯，尤其优选钠盐和/或钾盐。十二烷硫酸钠，或月桂基硫酸钠，是特别优选的阴离子表面活性剂。
因此，在一些实施方式中，所述过酸是过氧乙酸，所述有机酸是乳酸，所述阴离子表面活性剂是月桂基硫酸钠。在其他实施方式中，溶液中的过酸浓度为3-100ppm(w/w)，溶液中的2-羟基有机酸浓度为0.1-2％(w/w)；溶液中阴离子表面活性剂的浓度为10-2500ppm，而pH介于2.5-5.0。在进一步的实施方式中，过酸浓度是5-100ppm(w/w)，2-羟基有机酸浓度是0.1-2％(w/w)，阴离子表面活性剂浓度是50-400ppm。
通常，水溶液中过氧化氢的浓度比过酸浓度低5-10倍，其存在反应了过酸与相应的酸和过氧化氢的平衡或相互转变。根据过酸的选择和浓度，过氧化氢的浓度可以是，例如，小于5ppm，10ppm或20ppm。因此，水溶液中过氧化氢的浓度通常远低于过酸的浓度。
因此，在一些实施方式中，本发明提供了一种包含以下物质的水溶液：i)式RC(O)OOH的有机过酸，式中，R是甲基、乙基、正丙基或异丙基；ii)选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸或乳酸的2-羟基有机酸；和任选地，iii)阴离子表面活性剂；其中所述水溶液的pH为2.5-6.0，4.0-6.0，3.5-4.5，3.0-5.0，3.6-4.2， 2.5-5.0，2.5-4.5，2.5-3.5，2.7-3.5，3.6-4.6，2.8-3.2，含端值，或约3.0(例如，3.0+/-0.2；3.0+/-0.3)；过酸浓度为40-250ppm(w/w)，含端值，2-羟基有机酸浓度为0.1-1％(w/w)，含端值。在进一步的实施方式中，所述水溶液中含有的过酸是过氧乙酸，2-羟基有机酸是L-(+)-乳酸。在进一步的实施方式中，所述溶液中过氧乙酸的浓度为50-100ppm(w/w)，溶液中乳酸的浓度为0.1-0.6％(w/w)。优选的水溶液的过氧乙酸浓度为60-80ppm(w/w)，乳酸浓度为0.1-0.4％(w/w)。在其他上述任一所述实施方式中，pH落入以下范围：2.5-4.5、2.8-3.2、2.5-5.0和2.7-3.5。在其他上述任一所述实施方式中，溶液的温度为35-45℉或为环境温度。这些水溶液可以基本不含表面活性剂，所述表面活性剂包括任何一种或所有的非离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。通常，过氧化氢在溶液中的存在水平可以较低，为1-20ppm、5-15ppm、或7-12ppm。在水溶液中形成的或存在的任何过氧2-羟基有机酸的存在量为小于溶液中相应的2-羟基有机酸含量的1/10、1/5、1/20或1/50。
在一些实施方式中，水溶液是将基本不含过氧化氢的2-羟基有机酸的溶液加入过酸溶液中形成是，或将过酸溶液加入基本不含过氧化氢的2-羟基有机酸的溶液中形成的。所得混合物可以是浓缩物或预混物，如上所述，或者是适合接触本文所述产品的消毒浓度。在其他实施方式中，基本不含任何过氧化氢的有机酸和过酸是单独加入用来洗涤或消毒产品的水性液体中的。在一些实施方式中，溶液中的过酸的pH和/或浓度和/或2-羟基有机酸的浓度通过pH、过酸浓度、2-羟基有机酸浓度、或溶液的氧化还原电势中的一项或多项来维持或监测，并通过加入水溶液的浓缩物或预混物在使用溶液接触产品期间维持水溶液中过酸和乳酸的pH、浓度。
上述任何一种本发明的溶液尤其可进一步包含减少或抑制溶液在使用过程中或与产品接触时发泡或发沫的试剂。本发明的溶液也可基本不含任何非离子型和/或阳离子型表面活性剂和/或也基本不含任何增稠剂。
在另一实施方式中，本发明的水溶液中过酸浓度为约60-80ppm(w/w)，溶液中2-羟基有机酸的浓度为约0.2-1.25％(w/w)；溶液中阴离子表面活性剂的浓度为约150-200ppm(w/w)，pH介于3.8-4.2，含端值。
本发明的水溶液也可任选包含螯合催化过氧化氢分解的金属的螯合剂。这些试剂包括，但不限于，能够螯合二价金属阳离子的有机膦酸，以及这种酸的水溶 性盐。常见的螯合剂是1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸。消毒剂组合物中存在的螯合剂通常在使用时稀释，因此在使用过程中它们的作用被最小化。尤其，本发明的消毒剂水溶液可任选含有螯合镁离子或钙离子的试剂。
不局限于理论，任选的阴离子表面活性剂的存在可降低水溶液的表面张力和粘度，从而有利于溶液在产品表面铺展。低粘度能促进在食品表面铺展，尤其是在有叠层、皱纹等时，从而提高了处理的完全性。低粘度也有助于提高特性和干燥速度。
在一些实施方式中，按照实施例中所述的任何方法，所述水溶液能够使产品表面的微生物污染减少至少2个对数单位，更优选至少3个对数单位，再更优选至少4个对数单位(例如，使用大肠杆菌(E.Coli)或李斯特菌(Listeria)病原体替代物附于莴苣叶片)。在其他实施方式中，按照实施例中所述的任何方法，所述方法抑制酸败或延长产品的保存期达到10％、20％、30、40％、20-50％或1、2、3、4或5天。
在美国，用于洗涤水果和蔬菜的清洁成分的使用和选择描述于美国联邦管理法规(United States Code of Federal Regulations)，标题21，章节173.315：“用于洗涤或碱液去皮水果和蔬菜的成分”(Ingredients for use in washing or lye peeling of fruits and vegetables)。这些通过引用纳入本文的法规列出了可用于直接接触食品的成分，并被认为是“公认安全的”(GRAS)，以及一些其他的可选成分。这些章节还对可用于活性成分的材料的含量提供了某些限制。
优选地，直接加入或接触人类食品的物质可选择公认安全的(GRAS)物质，如上所述。直接GRAS成分应在现行药品生产管理规范选使用，该管理规范中包括人类食品应符合合适的食品等级；按照食品成分制备和处理；以及加入食品中的成分的量不应超过实现所需身体、营养或其他的食品技术效果所需的合理量。
溶液可作为预混物或浓缩物提供，用水将其稀释以得到本文所述的与产品接触的消毒溶液。预混物或浓缩物在使用前需要用水稀释4-200倍，10-100倍，10-50倍，10-25倍，4-10倍(例如，稀释约5-、10-、20-、40-、50、100倍)。
术语“基本不含”通常表示所提及的物质不存在或作为少量成分存在，它不会实质性改变所提及材料的特性。就过氧化氢而言，基本不含过氧化氢的2-羟基有机酸溶液可以不含过氧化氢，或者过氧化氢含量小于0.1ppm(w/w)。就过氧2-羟基有机酸而言，基本不含2-羟基有机过酸的消毒溶液在参考组合物中可以不含 2-羟基有机过酸，或者其含量小于相应2-羟基有机酸含量的1/10、1/20、1/40或1/100，或者仅作为由含过氧化氢的溶液中的2-羟基有机酸与式RC(O)OOH的有机过酸反应首次形成的反应产物存在，所述式中，R是甲基、乙基、正丙基或异丙基。因此，在一些实施方式中，所述消毒组合物或用来制造消毒组合物的2-羟基有机酸溶液基本不含2-羟基有机酸的过酸。
容器和套装
在一些实施方式中，本发明提供了一种套装，其中包括本发明的消毒水溶液和用它来处理产品的说明书。在一些其他实施方式中，所述套装提供了包含处于或接近平衡的过酸溶液的第一部分。通常，溶液是现成可以使用的，或者还包含约5-约35重量％的过酸，如过氧乙酸，或过酸混合物，并包括在使用前应用多少水稀释的说明书。所述套装包含浸泡碗和过滤器。这种随时可用的配方可用喷雾瓶提供。在其他实施方式中，所述套装可在一个容器中提供浓缩的消毒水溶液，同时提供任选含量一定量的随时可用配方的可回收利用的喷雾瓶。这种套装将包括当用水稀释浓缩物时有关合适稀释因子的说明。通常，浓缩物比随时可用的配方要浓缩4、5、6、8、10或20倍。这种套装将尤其适合消费者使用。
本发明的方法
在第二个方面，本发明提供了一种处理产品的方法，所述方法包括使表面接触本发明的消毒水溶液。可通过本领域一般技术人员已知的任何合适方法使所述溶液接触或施加于产品。例如，可通过任何能够确保待消毒表面和消毒剂溶液良好接触的方法来施加溶液。这种方法包括浸浴、洗涤、涂布、刷洗、浸渍、浸泡、擦拭、喷雾、喷洒或雾化。可重复这些步骤以确保充分接触。一旦施加，在停留足以确保所需消毒程度(例如，除去4、5、6、7或8对数倍的微生物污染物)的时间后，可通过离心和/或倾倒和/或用适用于食品的水(如饮用水)冲洗或洗涤产品从产品表面物理除去溶液。可以任何顺序进行这些步骤的任意组合。当过酸、2-羟基有机酸和月桂基硫酸钠以GRAS量存在时冲洗不是必需的。尤其，优选使用的过酸是挥发性的，因此在干燥之后在产品上的残留极少。
停留时间将随过酸(例如，过氧乙酸)、2-羟基有机酸(例如，L-(+)-乳酸和表面活性剂(如果有的话)的浓度改变。然而，消毒剂水溶液在产品表面的停留时间通常为约10秒至约10分钟。更优选停留时间为约20秒至约1、2或4分钟。停 留时间可随温度以及过酸和2-羟基有机酸的浓度改变。温度和浓度越低则接触时间越长，本领域的一般技术人员根据经验是容易确定的。
所施加的消毒剂水溶液/冲洗溶液的温度应根据产品的耐热性。通常，较低温度能延长产品的保存期。因此，消毒剂溶液的温度宜为35-60℉。优选温度介于38℉和45℉。更优选地，温度为38℉-约42℉。然而，根据被处理产品的耐热性也可使用其他温度。
在一些实施方式中，所述接触使得产品表面的微生物污染物减少了至少4个对数单位，更优选减少了至少5个对数单位，再更优选减少了至少6、7或8个对数单位。在其他实施方式中，所述方法抑制酸败或延长产品的保存期达10％、20％、30、40％、20-50％或达1、2、3、4或5天。所述污染物可以是通常在产品表面发现的人病原体(例如，大肠杆菌O157H7毒株，单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocyogenes)，沙门氏菌(Salmonella))或内在微生物。
本发明的消毒水溶液可用于家庭或商业，如用于食品供应、食品加工和健康护理产业。尽管所述消毒剂组合物尤其适用于食品和食品接触表面，但它也可用于其他接触表面。在具体实施方式中，本发明的溶液可用来处理运输前、中或后、展示中、储存期间、或者制备和/或消费前的产品。
所述方法尤其适合处理水果和蔬菜，尤其包括那些可以生吃的品种。例如，但不限于，所述方法可用于春季混合蔬菜，芝麻菜，红菊苣，豌豆芽，莳萝，韭菜，菠菜，罗马莴苣，芦笋，球生菜，散叶莴苣，冰山莴苣，菊苣，欧芹，菠菜，萝卜，芹菜，胡萝卜，甜菜，洋葱，大黄，茄子，辣椒，黄瓜，西红柿，土豆，红薯，红萝卜，芜菁甘蓝，西葫芦，白菜，甘蓝，球茎甘蓝，羽衣甘蓝，花椰菜，抱子甘蓝，秋葵，香菇，雪豌豆，大豆，西兰花，金鱼草豌豆，玉米和蔬菜蒲公英；水果，如苹果，香瓜，菠萝，西瓜，密瓜，橙，柠檬，橘子，桃子，樱桃，杏；榅桲，李子，葡萄，和梨；以及浆果，如草莓，覆盆子，醋栗，罗甘莓，波森莓，蔓越莓，葡萄干，接骨木果，黑莓和蓝莓；以及草药。
在一些实施方式中，通过处理减少的微生物污染物是人病原体(例如，内在细菌)，包括但不限于细菌(例如，大肠杆菌O157H7，单核细胞增生李斯特菌，沙门氏菌)、病毒、真菌或霉菌。在其他实施方式中，所述微生物污染物是会加速产品酸败或腐败的污染物。
还吃惊地发现，过酸(例如，过氧乙酸)和2-羟基有机酸(例如，L-(+)-乳酸)共同配制在水性消毒剂组合物中提供了一种在使用时特别有效且长效的消毒剂组合物。当用来处理产品时，要用额外的过酸和2-羟基有机酸以极低速率恢复或补充组合物以维持过酸浓度在约60-80ppm，乳酸浓度在0.2-0.4％，或约2.5％。
在一些实施方式中，所述消毒组合物以要添加到与产品接触的水中的水性预混混合物提供(例如，约5-200倍浓缩物，5-、10-、20-、40-、50-或100-倍浓缩物)。在一些实施方式中，根据实际测量或历史数据确定的洗涤溶液中过酸和/或2-羟基有机酸的浓度加入预混物或浓缩物，以便调节洗涤溶液中过酸和/或2-羟基有机酸的浓度从而维持它们的浓度。
在商业应用中，在一些实施方式中，所述产品被运送到洗涤溶液中，产品在此处浸没在消毒溶液中而与其接触。可生产气泡以帮助预混物的接触和/或混合物。然后从消毒溶液中取出产品，任选地喷洒不含过酸和2-羟基有机酸的水和/或浸没在不含过酸和2-羟基有机酸的水中进行冲洗。可通过振荡产品或离心产品进一步除去冲洗用水，任选地，产品可被进一步干燥以除去任何多余水分。
以下实施例用来列举而非限制本发明。
实施例
实施例1.本实施例列举了本发明的消毒水溶液的应用。如图1-16所示，本发明的溶液可以有利地从各种产品表面除去微生物，抑制内在微生物在被处理产品上生长，并且能够除去产品表面的模型病原体。本发明的方法和组合物也显示出极大改善了产品的保存期并大大延缓了产品腐败。这些发现可延伸到诸如细菌、酵母和霉菌之类的各种微生物。
A.研究保存期的标准操作步骤
该方法可用来确定已经用本发明的消毒溶液处理过的产品的保存期。
制备
将装有75％水的8个20-加仑容器冷却至～45℉
在处理之前对12个用锡箔包好的5-加仑管进行高压灭菌处理。
1.根据产品类型，使用相应的OTR管；切割、标记并密封在袋内。将袋子在生物学安全工作橱的UV光下放置2小时以使污染最小化。
处理
1.在使用前配制化学消毒剂。所有计算值用质量/质量表示。
2.加至容器3/4满以防止处理过程中溢出
3.将原始产品小心放入有盖子的不锈钢篮子内，加至3/4满。
4.当将篮子浸没到化学消毒剂中时开始计时
5.将装满的篮子温和翻转30秒
6.从装有化学溶液的容器中取出装有产品的处理过的篮子，立即转移到另一个装有3/4水的容器内进行冲洗
7.在水中翻转10次以除去大部分残留在被处理产品表面的化学物质
8.将装有被处理产品的篮子倒置，将内容物温和倒入干燥箱内
9.重复步骤‘3’-‘8’直到干燥箱被装满。盖上干燥器的盖子并离心20分钟
10.清空干燥箱内的所需产品到无菌管中，让干燥过的被处理产品再放置10-15分钟与环境达到水分平衡，以得到与相应生产设备相同的水分含量
11.清洁所有工具、设备和容器
12.重复步骤‘1’-‘11’进行其他消毒剂处理
装袋和密封
1.每次扣除袋子重量
2.在袋内装入目标产品质量
3.用合适的封口机密封袋子
4.放在盒子内45F储存并在感兴趣的适当时间进行以下评价：微生物分析，开袋评价(OBE)，外观检测。
评价
1.使用适当形式进行OBE。
2.检测产品的外观并拍照比较在各种化学因素方面与样品的差异
a.OBE水分测定-测量叶片的最初质量，将叶片分散放在皱纹纸上用手压吸干以除去多余水分并得到最终重量。
计算：
浓缩液使用的原液的体积：
Figure BPA00001307806800141
水分差异：
差异＝(M前)-(M后)
水分百分比：
3.为进行外观分析，确保在第一次分析之前给袋子做好标记，然后让这个袋子经过整个储存期
4.通过连续稀释和涂布平板计数被处理产品的微生物群。
5.可以在，例如，第1、5、7、9、12和15天对样品进行微生物和OBE分析。
B.悬浮细胞竞争试验的标准操作步骤
该步骤用来确定消毒剂对悬浮于液体中的微生物的抗微生物活性。
处理参数和处理方法
1.温度：45F
2.停留时间：30+/-10秒
pH：3+/-0.3
3.病原体替代物：大肠杆菌K12，无害李斯特菌(Listeria innocua)
4.酸败微生物替代物：荧光假单胞菌(Pseudomonas flourescens)，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)
测试
1.将1.00mL 108cfu/g原培养物转移到含有9.00克测试溶液的试管中
2.将混合物涡漩振荡15秒(s)
3.中止反应，将1mL处理样品转移到9mL Butterfield磷酸盐缓冲液
4.通过连续稀释和涂布平板计数活的残留细胞
5.确保操作温度保持在45±1℉(如果全部测试在室温进行，只有当化学动力学显著变化时才从冰箱中取出试管)
C.附着细胞竞争试验的标准操作步骤
该方法可用来确定消毒剂对附于叶片表面的微生物的抗微生物活性。
处理参数和处理方法
1.温度：45℉
2.停留时间：45秒(s)
3.pH：3+/-0.3
4.处理：水，加氯水，CS，乳酸，过氧乙酸，FE消毒剂(此处即为包含过氧乙酸和乳酸的水溶液)，有16种浓度
5.测试产品：莴苣，菠菜，春季混合蔬菜
6.病原体替代物：大肠杆菌K12，无害李斯特菌
7.测试微生物：产品叶片上的内在微生物(总需氧菌平板计数[APC]，酵母，和霉菌[YM])
样品制备
1.从测试产品上取下3-4片叶片置于6”x 6”x 5”无菌聚丙烯(PP)篮内。如果测试产品是莴苣，将莴苣切成2”x 4”的矩形
2.用1mL移液管取出1.00mL 108cfu/g原培养物，将接种物的小液滴滴落到叶片表面来缓慢侵蚀叶片表面。小心不要摇动PP篮且不要使液滴流出叶片，然后干燥
3.将装有侵蚀叶片的篮子放在生物学安全工作橱内，打开风扇(～0.5W.C.)1.75小时
4.从工作橱内取出装有侵蚀叶片的PP篮并将它们转移到40-45℉的冷室/冰箱内放置0.25小时
对侵蚀叶片的处理
1.将装有侵蚀叶片的PP篮在含有3L 45F水的无菌容器内放置45秒，同时振荡
2.立即将处理后的篮子浸入45F的自来水中冲洗10秒
3.从篮子中取出处理的叶片并用无菌钳将它们放入兜袋中
4.在兜袋上标注叶片的相关处理
5.用其他测试处理方法重复步骤1-4
处理叶片的计数
1.在装有处理叶片的兜袋中加入磷酸盐缓冲液直到稀释10倍
2.在袋子中加入磷酸盐缓冲液并将叶片处理30秒
3.将叶片在磷酸盐缓冲溶液中来回振荡，并再重复添加缓冲液处理30秒
4.从兜袋中的样品除去缓冲液并通过连续稀释和涂布平板计数残留细胞
5.对所有其他处理重复步骤1-4
D.制备微生物原培养物的标准操作步骤
该步骤用来制备用于悬浮和附着细胞竞争试验的108-109cfu/mL原培养物。在检测溶液之前对原培养物的细胞浓度计数。
1.原培养物的活化
a.所有步骤在无菌环境下进行(例如在生物学安全工作橱内)
b.通过无菌环从纯的原培养物中取出一环细胞。将该环细胞无菌转移到装有10-mL无菌生长培养基(肉汤)的试管内。
c.重复步骤“b”三次
d.将步骤“b”和“c”的接种管在待活化微生物的最佳生长温度下培养2天
e.步骤“b”-“d”被称为第一次转移(1st T)
f.从1st T的试管中取出0.1mL生长培养基并将其无菌转移到另一个装有10-mL无菌生长培养基的试管内
g.通过涂布平板(将50-100-uL生长培养基样品涂布到琼脂平板上)证实1st T的试管具有纯的培养物
h.重复步骤“g”2次
i.在选择的最佳温度下将平板和转移管#2培育2天。
j.步骤“f”-“i”被称为第二次转移(2nd T)
k.用100mL生长培养基重复步骤“f”-“i”，为第三次转移(3rd T)
l.将从3rd T得到的锥形培养瓶在冰箱内储存过夜
m.取出步骤“l”的3rd T培养瓶并平均转移到4个离心管内
n.将装有纯的原培养物的试管10,000RPM离心10分钟
o.立即倾倒生长培养基。在离心管底部会形成细胞团
p.在细胞团中加入相同量的无菌去离子水
q.涡漩振荡以疏松并重悬细胞团
r.再重复步骤“n”和“o”两次
s.为获得最终108-109cfu/gm悬浮细胞培养物，在步骤“r”的细胞团中加入最初体积1/10的无菌去离子水
t.将所有重悬的细胞培养物压缩在离心管中形成最终的悬浮原培养物本发明的消毒溶液对于除去产品表面微生物的影响。
结果
下表显示了有或没有表面活性剂时悬浮细胞竞争试验的结果：
Figure BPA00001307806800181
Figure BPA00001307806800182
下表显示了附着细胞竞争试验的结果：
Figure BPA00001307806800191
Figure BPA00001307806800192
Figure BPA00001307806800193
Figure BPA00001307806800194
以上结果记录了与使用本发明的水溶液有关的在除去微生物和延长产品储存期方面的引人效果和显著增长。
实施例2.下面的实施例证实，2-羟基有机酸(例如，乳酸)的存在极大降低了产品处理期间过氧乙酸的消耗，并列举了本发明的消毒水溶液的应用。如下所述，在从各种产品表面除去微生物期间本发明的溶液有利地保存了过氧乙酸。本发明的方法和组合物也显示出极大延长了产品的储存期并大大延缓了产品腐败。这种效应可延伸到此类不同的微生物，如细菌、酵母和霉菌。
在没有表面活性剂20秒停留时间时在悬浮细胞竞争试验中的协同效应。
实验处理组为自来水、加氯水、FE消毒剂洗涤水(FE、FE消毒剂、过氧乙酸和乳酸溶液，在具体实验中进一步详细描述)。实验参数为40-45℉；停留时间为20s；pH：
水(～7)
加氯水(6.5-7.1)
乳酸(3.8-4.0)
过氧乙酸(6.5-6.8)
FE消毒剂洗涤水(2.7-3.2)
微生物替代物是无害李斯特菌或大肠杆菌K-12，带有链霉素抗性基因。
实验过程如下：
1.将1.00mL约108cfu/g的胚芽乳杆菌(Lactobacillus plantarum)(ATCC14917)原培养物转移至装有9.00mL处理测试溶液的试管
2.将混合物涡漩振荡15s
3.中止反应，将1mL处理样品转移到9mL Butterfield磷酸盐缓冲液
4.通过连续稀释和涂布平板(1-mL转移)计数活的残留细胞
5.确保操作温度保持在45-45℉(如果全部测试在室温进行，只有当化学动力学显著变化时才从冰箱中取出试管)
6.再重复步骤1-5两次
7.用水沟水重复步骤1-6
8.用加氯水重复步骤1-6
9.用各种浓度的FE重复步骤1-8
10.用各种浓度的乳酸重复步骤1-8
11.用各种浓度的过氧乙酸重复步骤1-8
12.用无害李斯特菌(ATCC33090)重复步骤1-11
预测log减少(对数减少值)
1.Log活性(对数活性值)是在消毒过程中灭活的微生物百分比的测量值，定义如下Log灭活＝Log10(No/NT)，其中No是各种微生物的最初流入浓度；NT是存活微生物的浓度。由于M cfu/g＝原培养物中的微生物群；W cfu/g＝“水处理”溶液的微生物群，而X cfu/g＝“X处理”溶液的微生物群，因此“X处理”造成的Log减少＝Log(w/x)
结果和讨论
表2.1.加氯洗涤水、乳酸洗涤水、过氧乙酸洗涤水和FE消毒剂洗涤水造成的悬浮无害李斯特菌细胞的log减少的比较
Figure BPA00001307806800211
表2.2.加氯洗涤水、乳酸(LA)洗涤水、过氧乙酸(PA)洗涤水和FE消毒剂洗涤水造成的悬浮胚芽乳杆菌细胞的log减少的比较
Figure BPA00001307806800212
测试FE消毒剂(此时为乳酸和过氧乙酸的组合，如上所述)造成的无害李斯特菌和胚芽乳杆菌的Log减少明显强于PA洗涤水和LA洗涤水。这明确表明了LA和PA组合的协同效应。含70ppm PA和2000ppm LA的FE消毒剂洗涤水停留 20秒使得无害李斯特菌有大约3 log10减少。乳酸和过氧乙酸的组合提供的log减少大约是未添加乳酸的过氧乙酸的2-4倍。
实施例3.以下实验比较了消毒剂对悬浮在液体中的植物病原体的影响。
处理参数和处理方法
处理：自来水，加氯水，FE消毒剂洗涤水；温度：40-45℉；停留时间：30s
pH：
水(～7)
加氯水(6.5-7.1)
FE消毒剂洗涤水(2.7-3.2)
病原体：
大肠杆菌O157:H7的5菌株混合物(F4546、F4637、SEA13B88、TW14359、960218)
单核细胞增生李斯特菌的5菌株混合物(ATCC 19115、ATCC51414、ATCC15313、FRR B2472(SCOTT A)、1838)
沙门氏菌的5菌株混合物(新港沙门菌(S.Newport)，田纳西沙门菌(S.Tennessee)，慕尼黑沙门菌(S.muenchen)，古巴沙门菌(S cubana)，圣保罗沙门菌(S.St.Paul))
原培养物的活化
1.通过将原培养物连续无菌转移到生物学安全工作橱内的最佳生长培养基中来实现原培养物的活化
2.从储存的原培养物中取出一小环(～100uL)纯培养物并将其转移到试管内，试管中含有10mL由美国模式培养物保藏所(ATCC)或公开文献推荐的针对各微生物的最佳生长培养基肉汤
3.在由ATCC或公开文献推荐的最佳生长温度下培育培养物直至对数生长期终点
4.通过划线接种和涂布平板得到各种纯度的转移培养物
5.从步骤3中取出1.5ml培养肉汤并转移至250mL锥形瓶，锥形瓶中含有150mL由美国模式培养物保藏所(ATCC)或公开文献推荐的针对各微生物的最佳生长培养基肉汤
6.在由ATCC或公开文献推荐的最佳生长温度下培育培养物直至对数生长期终点
7.通过划线接种得到各种纯度的转移培养物
8.以1mL转移通过涂布平板和连续稀释计数步骤6的培养肉汤的浓度
9.在冰箱中冷却150mL锥形瓶原培养物1-4小时，然后接种
接种物的制备和计数
1.将第二次转移锥形瓶内的150-mL冷却的原培养物等体积分配到50-mL离心管(每管50mL)
2.在4℃下以10,000RPM离心15分钟
3.从各个离心管中倾倒出液体肉汤，留下细胞团
4.在步骤3的离心管中加入5-mL无菌0.1％蛋白胨水并涡漩振荡以使疏松和混合细胞团
5.将所有重悬的原培养物倒入离心管得到约108cfu/gm的接种物
以1mL转移通过涂布平板和连续稀释来计数和证实从步骤‘5’获得的接种物的微生物群
方法
6.将1.00mL约108cfu/g大肠杆菌O157:H7的5菌株混合物原培养物转移到含有9.00mL测试溶液的试管中
7.将混合物涡漩振荡15s
8.中止反应，将1mL处理样品转移到9mL Butterfield磷酸盐缓冲液
9.以1mL转移通过连续稀释和涂布平板计数活的残留细胞
10.确保操作温度保持在45-45℉(如果全部测试在室温进行，只有当化学动力学显著变化时才从冰箱中取出试管)
11.再重复步骤1-5两次
12.用水沟水重复步骤1-6
13.用加氯水(10ppm活性氯，pH 6.5-7)重复步骤1-6
14.用另一种浓度的FE重复步骤1-8
15.用另一种单核细胞增生李斯特菌的5菌株混合物重复步骤1-8
16.用另一种沙门氏菌的5菌株混合物重复步骤1-8
结果和讨论
表3.1.加氯洗涤水和测试FE消毒剂洗涤水造成的悬浮大肠杆菌O157:H7细胞的log减少的比较。
Figure BPA00001307806800241
表3.2.加氯洗涤水和测试FE消毒剂洗涤水造成的悬浮沙门氏菌细胞的log减少的比较。
Figure BPA00001307806800242
表3.3.加氯洗涤水和测试FE消毒剂洗涤水造成的悬浮单核细胞增生李斯特菌细胞的log减少的比较。
Figure BPA00001307806800251
与自来水对照相比，10ppm加氯水使每种病原体群减少了～1log10。两种浓度的FE消毒剂洗涤水平板计数显示没有残留菌落，结果记录为＜1.0log10cfu/mL。因此，与自来水对照相比，FE消毒剂洗涤水造成的减少对大肠杆菌O157:H7和沙门氏菌而言大于7-log10，对单核细胞增生李斯特菌而言大于5.2-log10。由于报道的结果受到原接种物初始群体的限制，因此在单核细胞增生李斯特菌中观察到的减少较低不表明FE消毒剂对这种病原体的效果较弱。
实施例4.这些实验的目的是确定消毒剂对附于叶片表面的植物病原体的抗微生物活性
处理参数和处理方法
处理：自来水，加氯水，测试FE消毒剂洗涤水；
温度：40-45℉；停留时间：30s；
pH：
水(～7)
加氯水(6.5-7.1)
FE消毒剂洗涤水(2.7-3.2)
测试产品：切块的莴苣叶和成熟的菠菜叶
病原体：
大肠杆菌O157:H7的5菌株混合物(F4546、F4637、SEA13B88、TW14359、960218)
单核细胞增生李斯特菌的5菌株混合物(ATCC 19115、ATCC51414、ATCC15313、FRR B2472(SCOTT A)、1838)
沙门氏菌的5菌株混合物(新港沙门菌(S.Newport)，田纳西沙门菌(S.Tennessee)，慕尼黑沙门菌(S.muenchen)，古巴沙门菌(S cubana)，圣保罗沙门菌(S.St.Paul))
原培养物的活化
1.通过将原培养物连续无菌转移到生物学安全工作橱内的最佳生长培养基中来实现原培养物的活化
2.从储存的原培养物中取出一小环(～100uL)纯培养物并将其转移到试管内，试管中含有10mL由美国模式培养物保藏所(ATCC)或公开文献推荐的针对各微生物的最佳生长培养基肉汤
3.在由ATCC或公开文献推荐的最佳生长温度下培育培养物直至对数生长期终点
4.通过划线接种和涂布平板得到各种纯度的转移培养物
5.从步骤3中取出1.5ml培养肉汤并转移至250mL锥形瓶，锥形瓶中含有150mL由美国模式培养物保藏所(ATCC)或公开文献推荐的针对各微生物的最佳生长培养基肉汤
6.在由ATCC或公开文献推荐的最佳生长温度下培育培养物直至对数生长期终点
7.通过划线接种得到各种纯度的转移培养物
8.以1mL转移通过涂布平板和连续稀释计数步骤6的培养肉汤的浓度
9.在冰箱中冷却150mL锥形瓶原培养物1-4小时，然后接种
接种物的制备和计数
1.将第二次转移锥形瓶内的150-mL冷却的原培养物等体积分配到50-mL离心管(每管50mL)
2.在4℃下以10,000RPM离心15分钟
3.从各个离心管中倾倒出液体肉汤，留下细胞团
4.在步骤3的离心管中加入5-mL无菌0.1％蛋白胨水并涡漩振荡以使疏松和混合细胞团
5.将所有重悬的原培养物倒入离心管得到约108cfu/gm的接种物
6.以1mL转移通过涂布平板和连续稀释来计数和证实从步骤‘5’获得的接种物的微生物群
样品制备
1.从测试产品上取下4片叶片置于6”x 6”x 5”无菌聚丙烯(PP)篮内。如果测试产品是莴苣，将莴苣切成1.5”x 2.5”的矩形
2.使步骤1的4片叶片两片上表皮朝上，两片下表皮朝上
3.用100uL移液管取出50uL约108cfu/g的原培养物，将接种物的小液滴(10-15滴)滴落到叶片平坦表面和朝上的主叶脉上来缓慢侵蚀每片叶片。确保在侵蚀叶片之前除去移液管尖端的过量原液。小心不要摇动PP篮且不要使液滴流出叶片，然后干燥。
4.将装有侵蚀叶片的篮子在照片1所示的带有Drierite的生物学安全工作橱内在70-80F、38-48％相对湿度下放1-1.5小时。确保整个干燥过程中温度稳定(＜±2F)。
5.确保叶片在干燥器结束时不处于干枯条件下。
被侵蚀叶片的处理
从PP坛中取3L测试溶液到5L无菌PP桶中
1.在3L溶液中加入所需体积的最终成分，需要的话用无菌钳充分混合
2.将两片被侵蚀的叶片(一片上表面被侵蚀，另一片下表面被侵蚀)放入空的无菌PP篮
3.将装有侵蚀叶片的PP篮放入含有3L完全测试溶液配方的无菌容器
4.维持测试溶液的温度在40-45℉
5.用钳子在测试溶液中温和推动叶片以确保叶片在所有时间都完全浸没以及防止叶片折叠和重叠
6.在叶片完全浸没时启动秒表计时30秒
7.用无菌钳从篮子中取出处理叶片并放入兜袋
8.在兜袋上标注叶片的相关处理
9.用消毒的橡皮圆头锤将叶片捣碎
10.用其他测试处理方法重复步骤1-7
11.每种处理必须按照步骤13的顺序重复三次
12.每次重复必须单独进行以避免干燥期间细菌死亡造成的误差。测试顺序如下：
a.第一次重复：以下样品各一份：未侵蚀的对照、用细菌侵蚀的对照、侵袭细菌+水洗涤、侵袭细菌+加氯水洗涤、侵袭细菌+FE1水洗涤、以及侵袭细菌+FE2水洗涤。
b.第二次重复：以下样品各一份：未侵蚀的对照、用细菌侵蚀的对照、侵袭细菌+水洗涤、侵袭细菌+加氯水洗涤、侵袭细菌+FE1水洗涤、以及侵袭细菌+FE2水洗涤。
c.第三次重复：以下样品各一份：未侵蚀的对照、用细菌侵蚀的对照、侵袭细菌+水洗涤、侵袭细菌+加氯水洗涤、侵袭细菌+FE1水洗涤、以及侵袭细菌+FE2水洗涤。
13.必须在每次重复后立即对样品计数
处理叶片的计数
1.在装有处理过的碎叶片的兜袋中加入100mL磷酸盐缓冲液直到稀释100倍
2.在袋子中加入磷酸盐缓冲液并将叶片处理30秒
3.将叶片在磷酸盐缓冲溶液中来回振荡，并再重复添加缓冲液处理30秒
4.从兜袋中的样品除去缓冲液并以1mL转移通过连续稀释和涂布平板计数残留细胞
5.对所有其他处理重复步骤1-4
预测log减少
M cfu/g＝未经任何处理的叶片上的微生物群；
R cfu/g＝“水处理”的水溶液中的微生物群；
W cfu/g＝“水处理”的叶片上的微生物群；
X cfu/g＝“X处理”的叶片上的微生物群；
因此，“处理X”造成的log减少＝Log(w/x)
由于机械洗涤除去的微生物＝R
在干燥过程中死亡的微生物＝M-W-R
结果
表4.1.在40-45℉用自来水处理后附于菠菜和罗马莴苣(平均重复3次)上的病原体的Log减少。
自来水洗涤从叶片上除去了0.3-1.5log10接种细胞，表明不是所有附于叶片的细胞都被除去。这可能是由于叶片在低相对湿度环境(20-23％，而不是方案中列出的38-48％)下脱水和萎蔫造成的。
表4.2.与自来水洗涤比较，用加氯水洗涤使得附于菠菜和罗马莴苣(平均重复3次)上的病原体又有Log减少。
Figure BPA00001307806800292
10ppm加氯水使得病原体又减少了0.1-log10至1.4-log10。菠菜的值为2.3-log10，明显高于替代物附着细胞的结果，这可能是由于细胞未完全附于叶片造成的，如自来水洗涤结果所示。
表4.3.在40-45F用FE消毒剂水洗涤使得附于菠菜和罗马莴苣(平均重复3次)上的病原体又有Log减少。
Figure BPA00001307806800301
与自来水洗涤相比，测试FE消毒剂水洗涤(69ppm过氧乙酸+4800ppm乳酸)使得病原体又减少了2.1-log10到3.4-log10。
与加氯水相比，FE消毒剂使得附于叶片的病原体又减少了2-log10。此外，在40F储存涂布平板显示，受损细胞在一周内在冷藏温度下无法生长。如果细菌细胞不能在富含营养的琼脂平板上生长，那它们更不可能在处理过的新鲜产品上生长。
实施例5.这些实验评价了用来洗涤产品的过氧乙酸的消耗或耗尽。其目的是比较耗尽600加仑加氯水洗涤、600加仑过氧乙酸水洗涤和600加仑FE消毒剂水洗涤所需的切块的罗马莴苣的量
处理参数和处理方法
处理：加氯水、过氧乙酸洗涤水和FE消毒剂洗涤水
温度：38-40℉
停留时间：20s
pH：
加氯水(6.5-7.1)
过氧乙酸(6.5-6.8)
FE消毒剂洗涤水(2.7-3.2)
产品：1.5”x 2”切块的罗马莴苣
A.确定耗尽600加仑过氧乙酸洗涤水所需的罗马莴苣的量。
1.对控制管路系统(Pilot Line System)彻底消毒。
2.在第二水槽、第二储槽和第二过滤槽中装满自来水。
3.使水在系统内循环直到系统内的水被冷却至40℉。
4.校准主控系统(Prominent System)并用主控系统来监测洗涤水中PAA的浓度。
5.在第二过滤槽中加入PAA直到达到目标处理限。
6.用交叉切片机切割罗马莴苣。
7.将2”x2”的切块莴苣装在箱子中。
8.在将莴苣转移到第二水槽之前记录每箱的重量。
9.从每个箱子收集三袋未处理的罗马莴苣(顶部、中部和底部各1袋)。
10.在F2后部收集三袋处理过的罗马莴苣(在箱子的前部、中部和后部各1袋)。
11.将白色箱子放在有水流出的位置底部。在需要时将水引回水槽。
12.将白色箱子放在离心机的底部出口来收集可能从叶片上分离出的液体。需要时将收集的水引回水槽。
13.对剩余的箱子重复步骤‘e’到‘k’，直到FE浓度低于最低处理限。
14.计数收集样品上的微生物群(APC、酵母和霉菌)。
B.确定耗尽600加仑FE洗涤水所需的罗马莴苣的量。
1.对控制管路系统(Pilot Line System)彻底消毒。
2.在第一水槽、第二水槽、第一储槽、第二储槽、第一过滤槽和第二过滤槽中装满自来水。
3.使水在系统内循环直到系统内的水被冷却至40℉。
4.打开第一和第二水槽的旁路以使水不会通过过滤系统而仅在水槽与其相连储槽内连续循环。
5.在两个槽内加入化学成分直到达到目标处理限。
6.用第一水槽(F1)、第一储槽(R1)、第二水槽(F2)和第二储槽(R2)的主控监测系统(Prominent Monitoring System)检测FE浓度。
7.收集F1和F2的水样品。
8.将罗马莴苣装入卸料斗附近的箱子。
9.将所有罗马莴苣叶从箱子转移到传送机。
10.确保F1上的盖子关闭。打开交叉切片机的开关。
11.打开将叶片转移到交叉切片机的传送机的开关。
12.确保切块的莴苣均匀送到水槽内不会堆积和聚集。
13.从每个箱子收集三袋未处理的罗马莴苣(顶部、中部和底部各1袋)。
14.在F2后部收集三袋处理过的罗马莴苣(在箱子的前部、中部和后部各1袋)。
15.在处理每个箱子之前和之后检测第一水槽(F1)、第一储槽(R1)、第二水槽(F2)和第二储槽(R2)的pH、温度和FE浓度。
16.将白色箱子放在有水流出的位置底部。在需要时将水引回水槽。
17.将白色箱子放在离心机的底部出口来收集可能从叶片上分离出的液体。需要时将收集的水引回水槽。
18.对剩余的箱子重复步骤‘e’到‘o’，直到FE浓度低于最低处理限。
19.计数收集样品上的微生物群(APC、酵母和霉菌)。
c.确定耗尽600加仑加氯水所需的罗马莴苣的量。
1.对控制管路系统(Pilot Line System)彻底消毒。
2.在第一水槽、第二水槽、第一储槽、第二储槽、第一过滤槽和第二过滤槽中装满自来水。
3.使水在系统内循环直到系统内的水被冷却至40℉。
4.打开第一和第二水槽的旁路以使水不会通过过滤系统而仅在水槽与其相连储槽内连续循环。
5.在两个槽内加入化学成分直到达到目标处理限。
6.用第一水槽(F1)、第一储槽(R1)、第二水槽(F2)和第二储槽(R2)的HACH系统的探头检测加氯水浓度。
7.收集F1和F2的水样品。
8.将罗马莴苣装入卸料斗附近的箱子。
9.将所有罗马莴苣叶从箱子转移到传送机。
10.确保F1上的盖子关闭。打开交叉切片机的开关。
11.打开将叶片转移到交叉切片机的传送机的开关。
12.确保切块的莴苣均匀送到水槽内不会堆积和聚集。
13.从每个箱子收集三袋未处理的罗马莴苣(顶部、中部和底部各1袋)。
14.在F2后部收集三袋处理过的罗马莴苣(在箱子的前部、中部和后部各1袋)。
15.在处理每个箱子之前和之后检测第一水槽(F1)、第一储槽(R1)、第二水槽(F2)和第二储槽(R2)的pH、温度和加氯水浓度。
16.将白色箱子放在有水流出的位置底部。在需要时将水引回水槽。
17.将白色箱子放在离心机的底部出口来收集可能从叶片上分离出的液体。需要时将收集的水引回水槽。
18.计数收集样品上的微生物群(APC、酵母和霉菌)。
结果和讨论
表5.1基于商业规模测试获得的存在有机物质时无乳酸/LA的过氧乙酸/PA的耗尽。
Figure DEST_PATH_GSB00000545861000011
Figure DEST_PATH_GSB00000545861000012
表5.2基于商业规模测试获得的无乳酸的过氧乙酸洗涤水造成的内在微生物的减少。
  需氧菌平板计数
  Log cfu/g
  未处理   3.4
  PA洗涤水   2.7
  Log减少   0.7
表5.3基于商业规模测试获得的存在有机物质时测试FE消毒剂洗涤水(过氧乙酸/PA/PAA+乳酸/LA))的耗尽
Figure DEST_PATH_GSB00000545861000021
Figure DEST_PATH_GSB00000545861000022
表5.4基于商业规模测试获得的FE消毒剂洗涤水(过氧乙酸+乳酸)造成的内在微生物的减少。
  需氧菌平板计数
  Log cfu/g
  未处理   5.1
  FE洗涤水   2.5
  Log减少   2.6
表5.5基于商业规模测试获得的存在有机物质时10ppm加氯洗涤水的耗尽。
Figure DEST_PATH_GSB00000545861000031
Figure DEST_PATH_GSB00000545861000032
表5.6基于商业规模测试获得的加氯洗涤水造成的内在微生物的减少。
  需氧菌平板计数
  Log cfu/g
  未处理   5.1
  加氯水   3.9
  Log减少   1.2
未添加乳酸的过氧乙酸溶液中过氧乙酸的耗尽是FE消毒剂的5倍(500％)。这显示在过氧乙酸体积和浓度相同时，测试FE消毒剂能够消毒的产品是未添加乳酸的过氧乙酸消毒剂的5倍。此外，处理1磅莴苣所需的游离氯的磅数是测试FE消毒剂的8.5倍(850％)，因此表明每磅测试FE消毒剂能够消毒的产品是每磅加氯水的8.5倍。
73-84ppm过氧乙酸洗涤水、FE消毒剂洗涤水(59-69ppm PA+2389-2724ppm LA)和1.2-7.6ppm游离氯洗涤水造成的莴苣叶片上内在微生物的log10减少 分别是0.7、2.6和1.2-log10。尽管该研究使用的FE消毒剂低于最佳值的下线，但其对附于莴苣叶的内在微生物的log10减少仍旧分别为加氯水和过氧乙酸洗涤水的2.2和3.7倍。
将本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请纳入本说明书作参考，如同专门和单独将各篇发表物、专利或专利申请纳入本文作参考的程度一样。 

Claims (24)

1.一种水溶液，其中包含：
i)式RC(O)OOH的有机过酸，式中，R是甲基、乙基、正丙基或异丙基；
ii)选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸或乳酸的2-羟基有机酸；和任选地，
iii)阴离子表面活性剂；
其中所述水溶液的pH为2.5-6.0，含端值，且所述过酸浓度为40-250ppm(w/w)，含端值，且所述2-羟基有机酸浓度为0.1-1％(w/w)，含端值。
2.如权利要求1所述的溶液，其特征在于，所述过酸是过氧乙酸，所述2-羟基有机酸是L-(+)-乳酸。
3.如权利要求2所述的溶液，其特征在于，所述溶液中过氧乙酸的浓度为50-100ppm(w/w)，所述溶液中乳酸的浓度为0.1-0.6％(w/w)。
4.如权利要求2所述的溶液，其特征在于，所述溶液中过氧乙酸的浓度为60-80ppm(w/w)，所述溶液中乳酸的浓度为0.1-0.4％(w/w)。
5.如权利要求2所述的溶液，其特征在于，所述pH介于2.5和4.5。
6.如权利要求1所述的溶液，其特征在于，所述pH为2.8-3.2。
7.如权利要求1所述的溶液，其特征在于，所述pH为约3.0。
8.如权利要求1所述的溶液，其特征在于，所述溶液的温度为35-45℉。
9.如权利要求1所述的溶液，其特征在于，所述溶液基本不含非离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。
10.一种处理产品的方法，所述方法通过使产品表面接触包含以下物质的水溶液：
i)式RC(O)OOH的有机过酸，式中，R是甲基、乙基、正丙基或异丙基；
ii)选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、扁桃酸或乳酸的2-羟基有机酸；和任选地，
iii)阴离子表面活性剂；
其中所述水溶液的pH为2.5-6.0，含端值，过酸浓度为40-250ppm(w/w)，含端值，2-羟基有机酸浓度为0.1-1％(w/w)，含端值。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述接触时间为至少10秒。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述接触时间为10秒至1分钟。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述过酸是过氧乙酸，所述2-羟基有机酸是L-(+)-乳酸。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述溶液中过乙酸的浓度为50-100ppm(w/w)，溶液中乳酸的浓度为0.1-0.6％(w/w)。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述溶液中过氧乙酸的浓度为60-80ppm(w/w)，溶液中乳酸的浓度为0.1-0.4％(w/w)。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述过氧乙酸的浓度为70-80ppm(w/w)，所述乳酸的浓度为0.2-0.4％(w/w)。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述溶液的温度选自室温、环境温度或35-85℉的温度。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述溶液的温度选自室温、环境温度或35-45℉。
19.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述溶液基本不含非离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。
20.如权利要求10所述的方法，其特征在于，根据pH、过酸浓度、氧化还原电位或2-羟基有机酸浓度中任何一个或多个的测量值在水溶液中加入额外量的过酸或2-羟基有机酸，以便在用所述水溶液接触产品期间维持水溶液的pH、过酸或2-羟基有机酸浓度。
21.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述水溶液是将基本不含过氧化氢的2-羟基有机酸溶液加入过酸溶液，或将过酸溶液加入基本不含过氧化氢的2-羟基有机酸溶液形成的。
22.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基本不含任何过氧化氢的2-羟基有机酸和所述过酸是单独加入用来运输或洗涤所述产品的水性液体中的。
23.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述处理通过杀死或抑制所述产品之上的或附于所述产品的细菌生长来对产品进行消毒。
24.一种消毒产品的套装，所述套装包含：
i)装有如权利要求1所述消毒剂水溶液的溶液，或装有可被稀释以获得如权利要求1所述消毒剂水溶液的浓缩水溶液的容器，
ii)以及将所述消毒剂水溶液施用于产品的说明书。
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