CN105191941B - 含有槐糖脂的杀菌剂溶液及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有槐糖脂的杀菌剂溶液及其应用。该杀菌剂溶液由槐糖脂类化合物、乙醇和水组成。该杀菌剂溶液中，槐糖脂类化合物的体积百分浓度为0.1％‑1.0％；所述乙醇的体积百分浓度为20％±2％；余量为水。具体的，所述槐糖脂类化合物的体积百分浓度为0.1％‑0.5％，0.5％‑1.0％；所述菌选自大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌中的至少一种；其中，所述大肠杆菌具体为E.coli O157：H7；所述李斯特菌具体为单增李斯特菌。该杀菌剂溶液易于配制，对于大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌具有很好的杀菌效果。

Description

含有槐糖脂的杀菌剂溶液及其应用

技术领域

本发明属于杀菌领域，涉及一种杀菌剂，具体涉及一种含有槐糖脂的杀菌剂溶液及其应用。

背景技术

新鲜果蔬在采前至采后整个供应链期间均存在污染E.coli O157：H7的情况，消费者食用污染E.coli O157：H7的果蔬，易引发腹泻、内出血等危害健康的病症，严重者会导致死亡。目前采用的控制新鲜果蔬E.coli O157：H7的方法主要为物理杀菌方法和化学杀菌方法，其中物理杀菌方法包括辐照、电子束、紫外线等方法，化学方法包括杀菌剂如次氯酸钠、电解水(含次氯酸钠)、二氧化氯及表面活性剂等，它们分别存在如下缺陷：

1、物理杀菌方法具有无污染的优点，但需要专门的设备及防护要求，需要到专门的机构进行杀菌，紫外杀菌虽然可以实现工厂生产应用，但因果蔬表面结构复杂，导致杀菌效果不佳。

2.化学杀菌方法具有应用方便的优点，在加工厂可以普遍使用，但含氯剂如次氯酸钠容易与有机物反应，形成致癌物；二氧化氯不稳定且气味很大，因而寻找次氯酸钠的替代物成为果蔬采后致病微生物控制的方向。表面活性剂具有安全的特点，但存在杀菌效果不佳的问题，需要进一步的开发研制。

槐糖脂类化合物(Biotechnol Lett(2008)30:1093–1100，Richard D.AshbyDaniel K.Y.Solaiman Thomas A.Foglia)是一类常见的可降解的生物表面活性剂。其分子结构均是由亲水性和疏水性两部分组成；其中，亲水性部分是槐糖(两个葡萄糖分子以β-1,2糖苷键结合)，疏水性部分是饱和或不饱和的长链ω-或ω-羟基脂肪酸，区别在于其所含脂肪酸碳链的长度不同、饱和程度不同、乙酰化及内酯化程度不同。该类化合物毒性低，与人体和环境相容性好，具有良好的乳化、分散、增溶等特性，在食品、医药、化妆品、冶金、环境保护、废油回收等领域具有研究和开发价值，现在已应用于日化、食品工业、石油工业等。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有槐糖脂的杀菌剂溶液及其应用。

本发明提供了一种杀菌剂溶液，该杀菌剂溶液由槐糖脂类化合物、乙醇和水组成。

具体的，所述槐糖脂类化合物选自槐糖脂棕榈酸(SP)、槐糖脂硬脂酸(SS)和槐糖脂油酸(SO)中的至少一种，且所述SP、SS和SO为开链或闭链结构；

其中，所述开链的槐糖脂棕榈酸(SP)的结构式如式I所示：

式I

所述开链的槐糖脂硬脂酸(SS)的结构式如式II所示：

式II

所述开链的槐糖脂油酸(SO)的结构式如式III所示：

式III

所述闭链的槐糖脂棕榈酸(SP)的结构式如式IV所示：

式IV

所述闭链的槐糖脂硬脂酸(SS)的结构式如式V所示：

式V

所述闭链的槐糖脂油酸(SO)的结构式如式VI所示：

式VI。

所述杀菌剂溶液中各组分的组成具体如下：槐糖脂类化合物的体积百分浓度为0.1％-1.0％；

所述乙醇的体积百分浓度为20％±2％；

余量为水。

具体的，所述槐糖脂类化合物的体积百分浓度为0.1％-0.5％或0.5％-1.0％；

所述菌选自大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌中的至少一种；

其中，所述大肠杆菌具体为E.coli O157：H7；所述李斯特菌具体为单增李斯特菌。

另外，上述本发明提供的杀菌剂溶液在杀菌中的应用及在作为杀菌剂中的应用，也属于本发明的保护范围。其中，所述菌选自大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌中的至少一种；

其中，所述大肠杆菌具体为E.coli O157：H7；所述李斯特菌具体为单增李斯特菌。

所述杀菌包括如下步骤：将前述本发明提供的杀菌剂溶液与杀菌对象混合。

所述混合后，杀菌剂溶液与杀菌对象作用的时间最小为1min；具体为1min-1h。在实际操作中，可根据杀菌对象的不同，调整杀菌剂溶液与杀菌对象作用的时间。

本方法解决了生产上常用化学杀菌方法的缺点：一，次氯酸钠潜在的化学反应问题；二，无刺激性气味的问题；

其优点和积极效果如下：

1、易于配制，采用20％乙醇作为助溶剂；

2、由开链或闭链的SS、SO、SP(0.5％-1.0％)与乙醇和水组成的杀菌剂溶液(乙醇的体积浓度为20％)处理1小时，能够至少降低沙门氏菌4.25-7.27log CFU/mL；由闭链的SS、SO、SP(0.1％-1.0％)与乙醇和水组成的杀菌剂溶液(乙醇的体积浓度为20％)处理1min，能够至少降低单增李斯特菌5.0-7.21log CFU/mL；由开链的SS、SO、SP(0.1％-1.0％)与乙醇和水组成的杀菌剂溶液(乙醇的体积浓度为20％)处理1小时，能够至少降低单增李斯特菌5.65-7.21log CFU/mL；闭链的SS(0.5％-1.0％)在1h内，可杀灭大肠杆菌O157:H76.79log CFU/ml。

附图说明

图1为实施例1中含有闭链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对沙门氏菌作用1min和1h的杀菌效果；

图2为实施例1中含有开链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对沙门氏菌作用1min和1h的杀菌效果；

图3为实施例1所得开链和闭链的SP、SS和SO的杀菌剂溶液与作为对照的体积浓度为20％的乙醇水溶液作用1小时的杀菌效果对比；

图4为实施例2中含有闭链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对单增李斯特菌作用1min和1h的杀菌效果；

图5为实施例2中含有开链和闭链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对单增李斯特菌作用1min的杀菌效果；

图6为实施例2中含有开链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对单增李斯特菌作用1min和1h的杀菌效果；

图7为实施例3中含有开链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对大肠杆菌O157:H7作用1min、1h和2h的杀菌效果；

图8为实施例3中含有闭链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对大肠杆菌O157:H7作用1min、1h和2h的杀菌效果；

图9为实施例3中含有开链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液(乙醇体积百分浓度为5％-10％)对大肠杆菌O157:H7作用1min、1h、2h和4h的杀菌效果。

注：图1-图9中，凡未标乙醇浓度的，乙醇的体积百分浓度均为20％。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

下述实施例所用开链的槐糖脂棕榈酸(SP)的结构式如式I所示：

式I

开链的槐糖脂硬脂酸(SS)的结构式如式II所示：

式II

开链的槐糖脂油酸(SO)的结构式如式III所示：

式III

闭链的槐糖脂棕榈酸(SP)的结构式如式IV所示：

式IV

闭链的槐糖脂硬脂酸(SS)的结构式如式V所示：

式V

闭链的槐糖脂油酸(SO)的结构式如式VI所示：

式VI

实施例1、本发明提供的杀菌剂溶液对沙门氏菌的杀菌效果

方法：采用100％乙醇配制SS、SO和SP母液，然后使用无菌水稀释分别得到浓度为0.1％、0.5％和1.0％的SS、SO和SP工作液，其乙醇浓度均为20％，另单独配制1.0％的SS、SO和SP工作液，其乙醇浓度均为10％。用移液枪各吸取10μL沙门氏菌(浓度约为9log CFU/mL)，分别加到990μL上述不同浓度的SS、SO和SP工作液中，混匀，室温下放置1min和1hr，然后吸取100μL涂板(XT4培养基)，37℃培养24h，计数，实验数值为3次重复的平均值。

所得结果见图1和图2；其中，图1为含有闭链的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对沙门氏菌作用1min和1h的杀菌效果；图2为含有开链的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对沙门氏菌作用1min和1h的杀菌效果；图3为含有开链和闭链的SP、SS和SO的杀菌剂溶液与作为对照的体积浓度为20％的乙醇水溶液作用1小时的杀菌效果对比；

由图可知，在杀菌剂溶液中，乙醇的体积百分浓度为20％时，作用时间为1min的条件下，闭链的SS作用效果最好，可减少沙门氏菌3.5log CFU/mL；其次为闭链的SO，两者均随着浓度的增加、抑菌效果增强；但开链的SS、SO处理1min基本无作用。对于SP，不论闭链还是开链，处理1分钟均无杀菌作用。

当作用时间延长至1小时，不论是开链还是闭链的SP、SS和SO，均能有效降低沙门氏菌的数量。对于闭链的SP、SS与SO，处理1小时，均表现出随着浓度的增加杀菌效果增强，但三者的杀菌效果相差不大，在1％浓度时均能降低7log CFU/mL左右。对于开链的SP、SS和SO，处理1小时，开链的SS和SO的杀菌效果似乎与浓度关系不大，但开链的SP的作用效果表现出随着浓度的增加、杀菌效果增强。

与该实施例所得杀菌剂溶液相比，如果只选用体积百分浓度为20％的乙醇水溶液进行沙门氏菌的灭菌时，处理1小时仅能降低1.56log cfu/ml左右的沙门氏菌，相应结果见图3。但将20％乙醇水溶液与SP、SS和SO结合后，其表现出较强的协同作用：同样1％浓度的开链SP、SS、SO结合10％乙醇处理1小时影响不大，但结合20％乙醇极大地增强了混合物的杀菌能力。对于闭链结构的SP、SS、SO，增加乙醇浓度也显著提高了混合物的杀菌能力(P<0.05)。

结论：与体积百分浓度为20％的乙醇水溶液杀菌效果相比，利用该实施例所得由开链或闭链的SS、SO、SP(0.5％-1.0％)与乙醇和水组成的杀菌剂溶液(乙醇的体积浓度为20％)处理1小时，能够至少降低沙门氏菌4.25-7.27log CFU/mL。

实施例2、本发明提供的杀菌剂溶液对单增李斯特菌的杀菌效果

方法：采用100％乙醇配制SS、SO和SP母液，然后使用无菌水稀释分别得到浓度为0.1％、0.5％和1.0％的SS、SO和SP工作液，其乙醇浓度分别为1％、5％、10％，另单独配制0.1％、0.5％和1.0％的SS、SO和SP工作液，使其乙醇浓度均为20％。用移液枪各吸取10μL单增李斯特菌(浓度约为9log CFU/mL)，分别加到990μL上述不同浓度的SS、SO和SP工作液中，混匀，室温下放置1min和1hr，然后吸取100μL涂板(Palcam培养基)，37℃培养24h，计数，实验数值为3次重复的平均值。

所得结果见图4至图6；其中，图4为含有闭链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对单增李斯特菌作用1min和1h的杀菌效果；图5为含有开链和闭链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液(含20％乙醇)对单增李斯特菌作用1min的杀菌效果；图6为含有开链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对单增李斯特菌作用1min和1h的杀菌效果；

由图可知，在杀菌剂溶液中，乙醇的体积百分浓度为20％时，作用时间为1min的条件下，开链结构的SP，SS和SO不能杀死Listeria，随着作用时间延长至1小时，这种作用就会显现出来，但闭链的SP、SS和SO作用1min就会极显著降低单增李斯特菌的数量(P<0.05)。

与该实施例所得杀菌剂溶液相比，如果只选用体积百分浓度为20％的乙醇水溶液进行单增李斯特菌的灭菌时，对其并无影响，处理1小时仅降低0.43log CFU/mL。而随着乙醇浓度的增加，槐糖脂(0.1％-1.0％)杀灭单增李斯特菌的能力增强。

结论：1)利用该实施例所得由闭链的SS、SO、SP(0.1％-1.0％)与乙醇和水组成的杀菌剂溶液(乙醇的体积浓度为20％)处理1min，能够至少降低单增李斯特菌5.0-7.21logCFU/mL；2)利用该实施例所得由开链的SS、SO、SP(0.1％-1.0％)与乙醇和水组成的杀菌剂溶液(乙醇的体积浓度为20％)处理1小时，能够至少降低单增李斯特菌5.65-7.21log CFU/mL。

实施例3、本发明提供的杀菌剂溶液对大肠杆菌O157:H7的杀菌效果

方法：采用100％乙醇配制SS、SO和SP母液，然后使用无菌水稀释分别得到浓度为0.1％、0.5％和1.0％的SS、SO和SP工作液，其乙醇浓度均为20％，另单独配制0.5％和1.0％的SS、SO和SP工作液，使其乙醇浓度分别为5％和10％。用移液枪各吸取10μL大肠杆菌O157:H7(浓度约为9log CFU/mL)，分别加到990μL上述不同浓度的SS、SO和SP工作液中，混匀，室温下放置1min、1hr、2hr和4hr，然后吸取100μL涂板(TSA培养基)，37℃培养24h，计数，实验数值为3次重复的平均值。

所得结果见图7至图9；其中，图7为含有开链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对大肠杆菌O157:H7作用1min、1h和2h的杀菌效果；图8为含有闭链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液对大肠杆菌O157:H7作用1min、1h和2h的杀菌效果；图9为含有开链结构的SP、SS和SO的杀菌剂溶液(乙醇体积浓度均为5％-10％)对大肠杆菌O157:H7作用1min、1h、2h和4h的杀菌效果。

由图可知，由于大肠杆菌O157:H7较难杀灭，在20％乙醇作为溶剂的情况下，开链的SS和SO(0.5％-1.0％)在2h内只能降低2.19-3.14log CFU/ml，但闭链的SS(0.5％-1.0％)在1h内，就可杀灭大肠杆菌O157:H76.79log CFU/ml，其次是闭链的SO(0.5％-1.0％)，在1小时内，杀灭大肠杆菌O157:H73.94-4.91log CFU/ml，闭链的1.0％SP则需要2h才到达到1.0％SO作用1h杀灭大肠杆菌O157:H75log CFU/ml的效果，但开链的SP在1h内杀灭6.85log CFU/ml。20％的乙醇作用1小时几乎对大肠杆菌O157:H7无影响，作用2小时约降低0.8log CFU/mL。

Claims (9)

1.一种杀菌剂溶液，由槐糖脂类化合物、乙醇和水组成；

所述杀菌剂溶液中，槐糖脂类化合物的体积百分浓度为0.1％-1.0％；

所述乙醇的体积百分浓度为20％±2％；

余量为水；

所述槐糖脂类化合物选自槐糖脂棕榈酸、槐糖脂硬脂酸和槐糖脂油酸中的至少一种，且所述槐糖脂棕榈酸、槐糖脂硬脂酸和槐糖脂油酸为开链或闭链结构；

其中，所述开链的槐糖脂棕榈酸的结构式如式I所示：

所述开链的槐糖脂硬脂酸的结构式如式II所示：

所述开链的槐糖脂油酸的结构式如式III所示：

所述闭链的槐糖脂棕榈酸的结构式如式IV所示：

所述闭链的槐糖脂硬脂酸的结构式如式V所示：

所述闭链的槐糖脂油酸的结构式如式VI所示：

2.根据权利要求1所述的杀菌剂溶液，其特征在于：所述槐糖脂类化合物的体积百分浓度为0.1％-0.5％或0.5％-1.0％。

3.根据权利要求1或2所述的杀菌剂溶液，其特征在于：所述菌选自大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌中的至少一种；

其中，所述大肠杆菌具体为E.coli O157：H7；所述李斯特菌具体为单增李斯特菌。

4.权利要求1-3中任一所述杀菌剂溶液在杀菌中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述菌选自大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌中的至少一种；

其中，所述大肠杆菌具体为E.coli O157：H7；所述李斯特菌具体为单增李斯特菌。

6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于：所述杀菌包括如下步骤：

将权利要求1-3中任一所述杀菌剂溶液与杀菌对象混合。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述混合后，杀菌剂溶液与杀菌对象作用的时间最小为1min。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述杀菌剂溶液与杀菌对象作用的时间为1min-1h。

9.权利要求1-3中任一所述杀菌剂溶液在作为杀菌剂中的应用。