CN113396940B - 一种耐超低温消毒液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐超低温消毒液，涉及消毒液的技术领域，由包括物料A和溶液B混合搅拌得到，所述物料A中包括以下重量份的组分：辛癸酸10‑20份、壬酸10‑20份；所述溶液B中包括以下重量份的组分：去离子水30‑40份、乙醇60‑70份、质量百分比为30%的盐酸溶液2‑3份。本申请具有提高消毒液在超低温环境中的适用性的效果。

Description

一种耐超低温消毒液
技术领域
本发明涉及消毒液的领域，尤其是涉及一种耐超低温消毒液
背景技术
消毒液是一种用于对各种设备以及产品进行杀菌的溶液，通常将消毒液喷洒到待消毒物体表面即可达到消毒的作用。而在食品加工行业中对于消毒液的要求更加苛刻，必须确保消毒液不会对食品加工过程中的食品产生影响，因此可用于食品加工过程中的消毒液通常是采用食品级脂肪酸与食品级表面活性剂进行复配得到的。
但是，常见的可用于食品加工过程中的消毒液由于主要成分是水，对于含有冷链步骤的食品加工过程中使用上述消毒液时，容易由于消毒液结冰而使得消毒液失效。
发明内容
为了提高消毒液在超低温下的适应性，本申请提供一种耐超低温消毒液。
本申请提供的一种耐超低温消毒液采用如下技术方案：
一种耐超低温消毒液，由包括物料A和溶液B混合搅拌得到，所述物料A中包括以下重量份的组分：辛癸酸10-20份、壬酸10-20份；所述溶液B中包括以下重量份的组分：去离子水30-40份、乙醇60-70份、质量百分比为30％的盐酸溶液2-3份。
通过采用上述技术方案，将消毒液的成分分为固体物料A和液体溶液B，将两者储存时分开储存，从而避免在低温环境中消毒液中的所有有效成分发生凝固而失效。如果物料A与溶液B预先混合后进行储存，由于物料A的质量与溶液B的质量相等，混合后的混合液在低温下容易凝固结冰，从而影响消毒剂的使用。
本申请中物料A中的有机酸辛癸酸和壬酸在食品加工行业具有无毒且有效杀菌消毒的作用，而溶液B采用质量浓度大于60％以上乙醇水溶液，在极低的温度下也可以呈现液态，从而使得溶液B一方面可以作为消毒液使用时物料A的溶剂,起到对物料A的溶解作用，另一方面高浓度的乙醇水溶液也具有较好的杀菌消毒作用。
优选的，所述物料A中还添加有40-50重量份的乙醇补充剂，所述乙醇补充剂包括以下重量份的组分制备得到：质量分数≥95％的酒精50-80份、质量分数40％的醋酸钙溶液10-20份；所述乙醇补充剂的制备方法为：按比例将醋酸钙溶液加入酒精中，搅拌后得到凝胶状固体乙醇补充剂。
通过采用上述技术方案，当消毒液进行使用时，物料A和溶液B混合后，乙醇的质量分数会减小，而乙醇质量分数的减小会造成溶液凝固点的上升，这使得在低温使用时，消毒液容易结冰而降低消毒效果。乙醇补充剂可以在物料A和溶液B混合的过程中由于盐酸与醋酸钙之间的反应而释放出乙醇，从而稳定混合后的溶液中的乙醇浓度，使得乙醇浓度在一个较高的程度，避免消毒液由于浓度降低而在低温下结冰，从而使得消毒液在低温使用时的消毒能力得到保障。
优选的，所述乙醇补充剂在与物料A中其他组分混合时，先将乙醇补充剂切割成边长为1cm的正方体块，再与物料A中其他组分进行混合。
通过采用上述技术方案，乙醇补充剂预先切割成变成为1cm的正方体块，可以提高物料A与溶液B混合时乙醇补充剂与溶液A之间的接触面积，从而加快乙醇补充剂中乙醇的释放速度，避免乙醇释放过慢而使得混合后的溶液的乙醇浓度无法及时提高到较高的浓度，降低混合后的溶液结冰的风险。
优选的，所述乙醇补充剂中还添加有20-30重量份的碳酸盐，所述碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钙以及碳酸钠和碳酸钙的结晶水合物中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，乙醇补充剂中添加碳酸盐后，当物料A和溶液B混合后，乙醇补充剂中释放的碳酸盐也会与溶液B中的盐酸发生反应，从而产生碳酸根离子和氢离子之间反应，反应产生一定量的气泡，气泡对于物料A和溶液B的混合具有自搅拌作用，从而提高两者混合的效率。同时反应释放的热量可以使得消毒液在极低的温度下补充热量的损耗，从而降低消毒液在极低温环境中的凝固结冰的风险。
优选的，所述物料A中还添加有10-20份的抗菌微胶囊，所述抗菌微胶囊以明胶和海藻酸钠为壁材，黑胡椒精油为芯材。
通过采用上述技术方案，黑胡椒精油是一种挥发性精油，其中含有的复杂成分中包括具有抑菌以及抗氧化作用的成分。将黑胡椒精油作为芯材，以明胶和海藻酸钠作为壁材，通过离子凝胶法等方法制备得到微胶囊可以使得黑胡椒精油在固定的时间内以受控的速率被释放，从而提高黑胡椒精油抗菌抗氧化的持久性。
优选的，所述抗菌微胶囊在与物料A中其他成分混合前，先对抗菌微胶囊进行预处理，所述预处理包括以下步骤：
步骤1：将抗菌微胶囊用碳酸氢钠溶液浸泡后烘干；
步骤2：将烘干后的抗菌微胶囊表面喷涂一层烷基磺酸盐，自然干燥。
通过采用上述技术方案，抗菌微胶囊先在碳酸氢钠溶液浸泡后烘干，从而使得抗菌微胶囊表面结晶覆盖上一层碳酸氢钠晶体，随后再通过烷基磺酸盐的喷涂，使得抗菌微胶囊表面的碳酸氢钠晶体之间填充上烷基磺酸盐表面活性剂，最终使得抗菌微胶囊表面包覆上一层由烷基磺酸盐和碳酸氢钠晶体组成的包覆层。经过上述预处理后的抗菌微胶囊在当物料A与溶液B进行混合时，抗菌微胶囊表面的烷基磺酸盐可以促进抗菌微胶囊在混合液中的分散性能，而碳酸氢钠晶体会与溶液A中的盐酸发生反应，从而产生促进抗菌微胶囊分散的气泡，使得抗菌微胶囊在混合后的溶液中可以快速自己达到混合均匀的程度。
优选的，所述溶液B中还添加有3-5重量份的混合酸，所述混合酸选自柠檬酸、乳酸、磷酸、丙酸中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，采用柠檬酸、乳酸、磷酸、丙酸等不同酸性强度的酸进行配合使用，可以使得混合后的溶液中组合物不易发生相分离，提高混合后的溶液在使用时的稳定性。
优选的，所物料A中还添加有5-10重量份的过氧化氢。
通过采用上述技术方案，过氧化氢本身是一种具有杀菌效果的强氧化剂,过氧化氢与脂肪酸反应生成过氧脂肪酸,具有优良的杀菌性能。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用双组份配合使用的消毒液，由于将固体物料与液体溶剂分开储存，在使用时再进行混合，使得消毒液可以在超低温度下进行储存以及使用。
2、本申请中优选采用在物料A中添加乙醇补充剂以及对乙醇补充剂进行改进，降低物料A与溶液B混合后由于乙醇浓度降低而结冰的风险，提高消毒液对于低温环境的适应性能。
3、本申请通过添加天然无毒的抗菌微胶囊，使得消毒液在食品低温加工冷链领域可以有更加优良的抗菌效果和更加持久的抗菌能力。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1-10
制备例1-10为乙醇补充剂的制备例，主要区别在于乙醇补充剂采用的原料种类和配比不同，具体如表1所示。
并且，当乙醇补充剂的原料中不含碳酸盐(制备例1-5)时，乙醇补充剂的制备方法包括以下步骤：
按比例将醋酸钙溶液加入酒精中，以60r/min的搅拌速度搅拌20min后得到凝胶状固体乙醇补充剂。
当乙醇补充剂的原料中含碳酸盐(制备例6-10)时，乙醇补充剂的制备方法包括以下步骤：
按比例先将碳酸盐加入酒精中，再将醋酸钙溶液加入，以60r/min的搅拌速度搅拌20min后得到凝胶状固体乙醇补充剂。
表1乙醇补充剂中各原料组分
Figure BDA0003152180790000061
其中，酒精选用质量分数为95％的酒精，醋酸钙溶液选用质量分数40％的醋酸钙溶液。
制备例11
制备例11为抗菌微胶囊的制备例。抗菌微胶囊的制备方法具体包括以下步骤：
步骤1：配制15％(w/v)的β-环糊精饱和水溶液10kg，并将该溶液置于60℃恒温水浴中且以100r/min的搅拌速度搅拌2h。然后加入0.3kg的黑胡椒精油至β-环糊精饱和水溶液中，继续以相同的搅拌速度搅拌2h，搅拌结束后，将其放入4℃冰箱静置，直至完全沉淀，将沉淀物抽滤，获得湿囊，最后于40℃真空干燥2h，获得成品黑胡椒精油环糊精包合物粉末。
步骤2：将氯化钙溶于水中配制得到浓度分别为6％(w/v)的氯化钙水溶液，然后在以100r/min的搅拌速度的搅拌状态下滴入黑胡椒精油，通过高速剪切法使原料充分混合，高速剪切法设置转速10000r/min，处理时间2min，即可获得黑胡椒精油乳液，其中，黑胡椒精油在黑胡椒精油乳液中的浓度为20％(w/v)。
步骤3：将黑胡椒精油环糊精包合物粉末与黑胡椒精油乳液按照2∶8的重量比混合，投入磁力搅拌器中，以500r/min的搅拌速度搅拌1h，得到黑胡椒精油芯材。
步骤4：用注射器将黑胡椒精油芯材以3滴/s的速度匀速滴入0.7％(w/v)海藻酸钠溶液中，立即形成海藻酸钙凝胶珠，随后以100r/min的搅拌速度搅拌固化8min，其中黑胡椒精油芯材与海藻酸钠溶液的质量比为1∶10。
步骤5：用去离子水漂洗固化后的海藻酸钙凝胶珠，然后放入8％(w/v)氯化钙水溶液中以100r/min的搅拌速度搅拌固化20min，再用去离子水漂洗干净，放入0.4％(w/v)明胶水溶液中，持续以100r/min的搅拌速度搅拌固化15min。
步骤6：取出步骤5中固化好的凝胶珠，用水漂洗3次后抽滤，最后将湿凝胶珠在37℃，0.1MPa的条件下干燥12h，即得抗菌微胶囊。
制备例12
制备例12为预处理后的抗菌微胶囊，制备例12与制备例11的区别在于抗菌微胶囊的预处理方法包括以下步骤：
步骤1：将抗菌微胶囊放入30％(w/v)碳酸氢钠溶液中浸泡20min，随后取出并在37℃，0.1MPa的条件下干燥12h；
步骤2：配制8％(w/v)的烷基磺酸盐乙醇热溶液，溶液温度控制为50℃，然后将烷基磺酸盐乙醇热溶液喷涂至抗菌微胶囊表面，并在37℃，0.1MPa的条件下干燥12h，即可得到预处理后的抗菌微胶囊。
实施例
实施例1-9
实施例1-9的主要区别在于超低温消毒液中物料A和溶液B中的各组分配比，具体如表3所示。
表3超低温消毒液中物料A和溶液B中的组分配比
Figure BDA0003152180790000081
实施例10-25
实施例10-25与实施例2的区别在于超低温消毒液中物料A和溶液B中的组分种类和配比，具体如表4所示。其中，乙醇补充剂采用制备例1中制备得到的乙醇补充剂，抗菌微胶囊采用制备例11制备得到的抗菌微胶囊。
表4超低温消毒液中物料A和溶液B中的组分种类和配比
Figure BDA0003152180790000091
实施例29-38
如表5所示，实施例29-38与实施例28的区别在于乙醇补充剂选用不同的制备例。
表5乙醇补充剂选用类别
Figure BDA0003152180790000092
Figure BDA0003152180790000101
实施例39
与实施例37的区别在于，抗菌微胶囊采用制备例12中制备得到的抗菌微胶囊。
实施例40
与实施例39的区别在于，乙醇补充剂在与物料A中其他组分混合前，先将乙醇补充剂切割成边长为1cm的正方体块，再与物料A中其他组分进行混合。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，溶液B中去离子水为50kg，乙醇为50kg。
对比例2
消毒液采用市售的75％质量浓度的酒精消毒液。
性能检测方法
耐冻性能测试
取实施例1-39以及对比例1中的消毒液中的溶液B成分100ml以及将物料A和溶液B混合后的消毒液100ml，取对比例2中的消毒液100ml，敞口放于-40℃的冰柜中，放置2天后，观察各个溶液的结冰情况。结果如表6。
表6溶液结冰情况
Figure BDA0003152180790000102
Figure BDA0003152180790000111
其中在消毒液物料A和溶液B的混合过程中，明显观察到实施例1-32的消毒液物料A与溶液B混合均匀的时间较慢，在不搅拌时，需要20min以上的时间，搅拌时需要5-10min。而实施例33-40的消毒液物料A与溶液B混合均匀的时间较快，溶解均匀时间基本上位3-5min内且混合时可观察到溶液中产生一定量的气泡，溶液有轻微升温。
实施例1-39中，消毒液在-50℃进行混合使用时，混合后的消毒液中出现冰晶，且持续2-3min左右开始结冰，而实施例40中混合后的消毒液未中出现冰晶，且持续8-10min左右开始结冰。
低温杀菌消毒测试以及耐久性测试
采用GB 14930.2-1994《食品工具、设备用洗涤消毒剂卫生标准》中7.3灭活细菌实验的方法对实施例1-39以及对比例1和2进行试验，具体方法为：
(1)取传代的标准菌种接种于肉汤中，于37℃下培养24h，分离得到营养琼脂平板，挑出典型菌落，接种到营养琼脂斜面，培养24h。刮取菌苔混悬于灭菌生理盐水中，振荡2min，配成10^7/ml的悬菌液，用活菌计数法(按GB4789.2执行)，放4℃冰箱保存。
其中，菌种选用大肠杆菌：8009,ATCC 25922；以及金黄色葡萄球菌：ATCC25933。
(2)将2.5ml的悬菌液与2.5ml的消毒液(新制备得到)在25℃下混合均匀，经过15min后进行活菌计数法(按GB4789.2执行)，计算杀菌率。每组试验重复3次。
(3)将2.5ml的悬菌液与2.5ml的消毒液(新制备得到)在-40℃下混合均匀，经过15min后进行活菌计数法(按GB4789.2执行)，计算杀菌率。每组试验重复3次。
(4)待(3)中试验后的悬菌液与消毒液的混合液在25℃下静置2d后，将2.5ml的悬菌液与混合液在25℃下混合均匀，经过15min后进行活菌计数法(按GB4789.2执行)，计算杀菌率。每组试验重复3次。
结果如表7所示。
表7消毒液消毒性能
Figure BDA0003152180790000131
Figure BDA0003152180790000141
结论：由实施例1-实施例40以及对比例1和对比例2并结合表6可以得出，本申请采用的消毒剂可以在超低温下进行使用而不发生结冰。且添加有乙醇补充剂后的消毒液在极低温下的耐冻性能更好。乙醇补充剂切割成小块后进行添加以及在乙醇补充剂中添加碳酸盐可以提高消毒液的混合速度，并提高耐冻性能。
其次，由实施例1-实施例40以及对比例1和对比例2并结合表7可以得出，本申请采用的消毒剂具有在极低温下较好的消毒杀菌性能，并且添加了抗菌微胶囊后，消毒剂的抗菌耐久能力得到显著提升。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种耐超低温消毒液，其特征在于：由包括物料A和溶液B混合搅拌得到，所述物料A中包括以下重量份的组分：辛癸酸10-20份、壬酸10-20份；所述溶液B中包括以下重量份的组分：去离子水30-40份、乙醇60-70份、质量百分比为30%的盐酸溶液2-3份；
所述物料A中还添加有40-50重量份的乙醇补充剂，所述乙醇补充剂包括以下重量份的组分制备得到：质量分数≥95%的酒精50-80份、质量分数40%的醋酸钙溶液10-20份；所述乙醇补充剂的制备方法为：按比例将醋酸钙溶液加入酒精中，搅拌后得到凝胶状固体乙醇补充剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐超低温消毒液，其特征在于：所述乙醇补充剂在与物料A中其他组分混合时，先将乙醇补充剂切割成边长为1cm的正方体块，再与物料A中其他组分进行混合。
3.根据权利要求2所述的一种耐超低温消毒液，其特征在于：所述乙醇补充剂中还添加有20-30重量份的碳酸盐，所述碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钙以及碳酸钠和碳酸钙的结晶水合物中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种耐超低温消毒液，其特征在于：所述物料A中还添加有10-20份的抗菌微胶囊，所述抗菌微胶囊以明胶和海藻酸钠为壁材，黑胡椒精油为芯材。
5.根据权利要求4所述的一种耐超低温消毒液，其特征在于：所述抗菌微胶囊在与物料A中其他成分混合前，先对抗菌微胶囊进行预处理，所述预处理包括以下步骤：
步骤1：将抗菌微胶囊用碳酸氢钠溶液浸泡后烘干；
步骤2：将烘干后的抗菌微胶囊表面喷涂一层烷基磺酸盐，自然干燥。
6.根据权利要求1所述的一种耐超低温消毒液，其特征在于：所述溶液B中还添加有3-5重量份的混合酸，所述混合酸选自柠檬酸、乳酸、磷酸、丙酸中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种耐超低温消毒液，其特征在于：所物料A中还添加有5-10重量份的过氧化氢。
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