电解水在食品加工中的应用Word文件下载.doc
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阳极侧电极及化学反应：
2Cl－－2e
=
Cl2
Cl2＋H2O
HCl＋HClO
阴极侧电极及化学反应：
2H2O+2e→H2↑+2OH-
酸性电解水主要成分为次氯酸和盐酸，同时还含有少量活性氧化成分，一般pH值为2～3时氧化还原电位ORP值为+1100mv左右，有效氯约为20～70ppm，具有强氧化性。
碱性电解水的主要成分为氢氧化钠，pH值为12时氧化还原电位ORP值为-800mv左右，因为含有不稳定的氢自由基而具有还原性。
以上为电解机能水生成的基本原理，实际上用途不同，生成装置、电解机能水的特性有所不同，一般根据电解机能水酸碱性的强弱将其分为强酸性电解水（pH2.2～2.7）、弱酸性电解水（pH3～6）、微酸性电解水（pH5～6.5）、强碱性电解水（pH
11.3以上）、弱碱性电解水（pH8～10）等。
根据电解方式可分为有隔膜和无隔膜两种。
电解质主要有盐类（如氯化钠、氯化钾）或盐酸，用于饮用时一般采用乳化钙等或者利用自来水中的离子成分直接电解。
目前用在食品方面的电解机能水主要采用有隔膜电解氯化钠的方式或无隔膜电解盐酸的方式制备。
2
酸性电解水在食品加工中的应用
酸性电解水在食品加工中应用主要是因为其具有极强杀菌能力，且其中的杀菌成分不稳定，不易残留，制造成本低廉，因而可以大量用于食品工厂的设备清洗、环境消毒等方面。
2.1杀菌效率
目前已经证实，酸性电解水主要杀菌成分为次氯酸，由于它为分子形态，比较容易进入细菌细胞，破坏细菌细胞膜、核酸或蛋白质，因而具有极强的杀菌力；
相应的盐类因呈碱性，绝大部分带有负电荷，分子形态的有效氯很少，难以靠近细菌细胞，杀菌效率因而大大减弱。
以下为几种氯化合物杀菌效率图。
由图可知次氯酸对大肠杆菌的杀菌效率是相应盐类杀菌力的近百倍。
次氯酸对各种细菌及病毒总的杀菌效率是相应盐类的10～100倍，因此，相对于次氯酸盐类消毒剂，采用酸性电解水具有节省消毒剂用量，减少残留物，使用更安全的特点。
与臭氧水相比，虽然臭氧水的杀菌效率是次氯酸的5～50倍（见下表），但由于次氯酸的挥发性、分解性及对设备的腐蚀性远低于臭氧水，所以在设备清洗消毒、环境消毒等方面具有明显优势。
此外，酸性电解水可以结合加热操作，并且比较容易达到高浓度，可以杀死一些抗性极强的芽孢菌，甚至达到无菌的效果，而臭氧水则难以达到无菌。
杀菌剂种类
细菌或病毒99%不活化时所需的浓度与时间的乘积（mg?
min/l）芽孢菌
病毒
肠内细菌
臭氧水
0.01
次氯酸
100
5
0.2
次氯酸盐
>
1000
200
20
2.2安全性
酸性电解水由于可以在低浓度有效氯的情况下实现高效杀菌，特别是有效成分次氯酸会分解，水溶液呈低酸性或近于中性，因此它比次氯酸盐类消毒液残留性低，对操作人员手的腐蚀性小，气味刺激性低。
在对金属腐蚀性方面，有资料表明在大体相当的杀菌效果的情况下，弱酸性电解水对金属的溶出量与次氯酸盐类相当，强酸性电解水的溶出有所提高，但远低于臭氧水。
在对人体的安全性方面，由于它最早应用在与人体有关的拔牙、皮肤消毒以及医疗器具消毒方面，经过医学界大量的毒理试验和多年来的临床实践证明，在通常的使用范围内是相当安全的。
此外，由于酸性电解水呈酸性，加上在通常的使用范围内有效氯较低，与有机物结合产生的三卤甲烷的浓度极低；
用酸性电解水对食品原料进行杀菌洗涤产生的三卤甲烷量仅相当于自来水中的水平，远比次氯酸盐类消毒剂安全得多。
因此酸性电解水在安全性方面是相当可靠的。
2.2应用范围
目前酸性电解水在食品行业主要应用于以下几个方面：
1．净菜、水果、鸡蛋、鱼类及生肉加工贮藏前的消毒清洗。
2．乳制品厂、酿造厂、饮料厂、糕点厂、鱼类、肉类加工厂的设备及用具的消毒和清洗。
3．食品厂的地板、墙壁及空气的消毒。
4．食品厂操作人员日常消毒管理。
由于使用酸性电解水与使用次氯酸盐类消毒剂程序相同，且成本低廉，将其作为次氯酸盐类消毒剂的替代品不会给厂家带来操作上的不便，因此现在日本有相当多的食品厂家引入了电解水生成设备。
以下为利用酸性电解水洗涤设备，对净菜进行消毒洗涤的一组图片。
（以下图片摘自日本的“森永乳业”网站）
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碱性电解水在食品加工中的应用
碱性电解水目前主要用在去除设备的油污及粘结的蛋白质方面。
最近的研究表明，采用碱性电解水和次氯酸钠混合液进行CIP清洗，效果远高于传统的方法。
除此之外，还有一些用于食品原料前处理等方面的应用。
4
存在的问题
目前影响电解机能水进一步推广使用的因素主要体现在以下几个方面：
1．
设备价格较高，运行费用稍大。
2．
盐残留量大，设备、地面长期冲洗后有较多结晶盐出现。
3．
多数电解机能水生成设备制备的酸性电解水酸度较大，对设备的腐蚀偏大，散发的氯气味偏重。
为了解决上述问题，一些厂家做了相当多的努力，如森永乳业推出的利用电解稀盐酸法的电解机能水生成机等等，虽然解决了上述问题中的一些问题，但又带来一些新的问题，例如利用电解稀盐酸法制备电解机能水存在对设备制造要求较高，原料运输和保管不方便等问题。
降低制造成本、提高运行效率、降低盐残留量和酸性电解水的酸度仍是目前设备研发的热点之一。
针对现有设备所存在的问题，在总结诸多相关专利的基础上研制开发出了两种高效制备电解机能水的方法，达到了原料转化率高、产物浓度高、盐类残留少、酸性可控可调的效果，现已申请了二项专利。
本专利方法采用原料为食盐，在酸性电解水pH值为4～6时，有效氯可高达上万ppm，是其它电解水产品的数百倍。
使用时通过稀释，可以得到较普通方法盐残留量含量低的酸性电解水。
本专利技术实现了高浓度盐水电解，电解效率因而大幅度提高，同时降低了热损失和大量水在电解槽流动时造成的动力损失。
此外，有效氯随pH不同，其形态也相应变化，具体如下图所示。
由于本专利生产的酸性电解水pH值为4～6，对设备的腐蚀小，有效氯中次氯酸
形态近乎100%，因而有效氯的利用率高，而且氯气味散发小，在有效使用浓度时无明显氯味。
结语
电解机能水具有杀菌持续、广谱、高效，使用方便，安全可靠，价格低廉等多种优点，可广泛用作食品厂的杀菌洗涤用水，相信在不久的将来这项技术一定能够在我国的食品行业得到推广使用，为改善食品厂的卫生环境，提高食品的安全性做出贡献。
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