专利名称：用电解水清洁和消毒牛肉的方法
技术领域：
本发明涉及清洁和消毒，尤其涉及一种利用电解后具氧化性的水来减少牛肉上的致病微生物从而清洁并消毒牛肉的方法。
背景技术：
众所周知，供人食用的牛、猪、羊等牲畜在屠宰后，先去毛皮，然后取出内脏，再进行冷冻处理，运输至销售场所。在整个牲畜屠宰处理的早期(如在牲畜去皮站)没有任何清洁消毒处理，因此毛皮所排泄出的废弃物或渣滓以及可能存在地致病细菌就一直留在牛肉上，构成对食用者健康的危害；由于所粘染的致病菌可被带入到后面的加工程序中，所以亦会对未染菌的安全牛肉制品造成污染。
在目前实际操作中，可行的清洁消毒处理通常是在处理程序过程的后期才介入，这样往往效果较差(原因是原本附着在组织表面的致病菌在尸体组织冷却变硬时会被囊包在脂肪表面纹理的小裂口内，此时任何消毒或干预(intervention)步骤都无法接触到这些致病菌)；而所采用的方法也多因成本高或有毒性等原因，无法足量实施以达清洁和消毒的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种在牲畜屠宰过程的早期就介入的成本低、安全可靠的清洁和消毒牛肉的方法，以得到更有效的减少致病菌的效果。
本发明是用电解水(electrolyzed water)来减少牛肉上的致病微生物从而清洁并消毒牛肉，这里将电解水分为A、B和C三种类型。所谓的电解水是通过一个电解过程产生的。当在烹调用自来水中混合电解质(也就是盐)后，在其中插入镀有铂的电子探针或金属板时，一旦探针或金属板通电后，就会立即发生电解作用。这些镀膜的探针或金属板被特氟隆(Teflon)薄膜分隔，该薄膜可帮助隔离并分开某些化学离子。在此化学反应过程中，带负电荷的离子自然地向正电极(即阳极)移动，而带正电荷的离子则自然地向负电极(即阴极)移动。带正电荷的离子包括次氯酸(HOCl)。当带正电荷的离子移向阴极时，阴极附近的溶液也就是被称作A型电解水就变成了pH值从中性自来水的7降低为1.8～2.4的酸性电解水(本发明以下称A型水)。
另一个发生在阴极附近的化学变化是水的氧化/还原势能(oxidative/reduction potential，简称ORP)显著地增加了。正常的自来水是天然导电的，其ORP测值约700mV。阴极附近的酸性A型水具有增加至1160+mV的ORP测值或称导电性。流体的导电性对应着其对有机物细胞壁之双键的氧化或断裂能力。A型电解水产生于一种持续流动基质中，它是一种清沏、无害的溶液，pH值在1.8-2.4，ORP值为1,160-1,170+mV，并含有10-150ppm或高达200ppm的HOCl。作为抗微生物制剂，HOCl是一种比自由氯更有效的强氧化剂。这种高HOCl含量可提供更为有利消毒的条件，并且还对人无毒害。
C型电解水是一种半衰期更长的稳定的A型水。C型水的ORP值为850+mV，pH值为5。C型电解水中也含有10-150ppm或高达200ppm的HOCl。
当A型电解水与有机试剂接触后，其pH值增至7，ORP值降到700mV，HOCl分散或变成气体逸释，该液体又成为一种含有微量自由氯(Cl)的水。
安全性和毒性试验显示含有10-70ppm的HOCl，pH为2.2，ORP测值为1135+至1160+mV的A型水是没有毒性或溶解性(lysis)的。
在电解过程中，一种碱性水流，即本发明中所称的B型水，同时产生于正极，即阳极周围。碱性的B型水的pH值是从11.0至11.5。B型水的氧化/还原势能(ORP)测值是900-mV。在电解过程中氢氧化钠离子向阴极移动。从分子学上来说这种离子具有皂化能力，或者说它能在某物上形成一层显微镜下可见的‘皂’膜。B型电解水是在一种持续流动基质中产生的清沏、无害的溶液，其pH值为11.5，ORP测值为900-mV，并含有氢氧化钠。B型水在乳化油(oils)和油脂(lipids)方面很有效，并且用后无残留物。
安全性和毒性试验显示pH值为11.0～11.5，ORP测值为900～950-mV的B型水是没有毒性或溶解性的。
由于电解水的安全性和毒性试验结果是令人满意的，故被用来清洁和消毒牛肉。本发明的方法是应用产生于阳极周围的碱性电解水(B型电解水)和产生于阴极周围的酸性电解水(A型电解水)，在牲畜去皮站依次对刚刚去皮的牛肉进行喷淋冲洗。
本发明方法中所说的酸性电解水的各个参数值限定于pH值为1.8～6、OPR测值为1100～1200+mV，HOCl浓度为10～200ppm；所说的碱性电解水的各个参数值限定于pH值为10～12、ORP测值为800～950-mV、含有氢氧化钠离子。符合上述范围的碱性电解水和酸性电解水可使用美国Electric AquagenicsUnlimited(爱丽净公司，美国犹他州)公司生产的电解水发生器(型号有P150、P1000和P5000)在现场制造使用，按机器配置的操作手册，配好盐溶液，将pH值、OPR测值以及HOCl浓度等参数范围设定好后，就可以由机器根据所设定的参数制造出所需流体，机器上的LCD可显示各参数数值的变化供进行监测。各参数越偏离所限定范围，清洁和消毒效果越差。
本发明将电解水施用于欲消毒牛肉的方式有两种，一种是喷淋方式，另一种是浸渍方式。喷淋是以流量为每分钟1～50加仑，将电解水从各个角度喷淋到牛肉上。浸渍方式则是将牛肉浸渍在电解水中，浸渍时间一般为20秒至10分钟。
本发明方法的一种较佳的实施方式是分四个步骤进行喷淋冲洗各操作步骤如下
步骤a是在牲畜去皮工作站(de-hiding station)，应用温度等于或高于牲畜尸体温度(高于冷冻温度并低于烹饪温度，即1℃～60℃)的碱性B型水来对刚刚去皮的牲畜从各个角度进行流体喷淋冲洗，最好使用pH值为11.0～11.5、ORP测值为900～950-mV、含有氢氧化钠离子的热碱性B型电解水，用热的碱性B型水所做的喷淋冲洗皂化了刚刚去皮的牛肉表面，使得由动物兽皮所排泄的渣滓不能附着在牛肉表面。脂肪组织未发生褪色或变坏现象，这也被试验室试验的当测试组织与B型水接触后其密度和质感没有任何可观察到的变化的结果所佐证。
步骤b在牲畜去皮工作站，经过了上述皂化后，牛肉被连续不断地放入两个独立的喷淋仓内以便进行进一步冲洗。每个喷淋仓内都设有带管路的尖端倾斜的喷淋管尖(spray tip)。热的B型电解水(最好是pH值为11.0～11.5、ORP测值为900～950-mV、含有氢氧化钠离子的碱性B型电解水)通过该尖端倾斜的喷淋管尖从各个角度喷淋到牛肉上。此步骤进一步冲洗并皂化牛肉表面以便准备进行消毒；
接着进行步骤c，牛肉被从喷淋仓中移出并置于另一个喷淋仓内以便进行消毒步骤。于该喷淋仓内对牛肉喷淋温度等于或高于牲畜尸体温度(高于冷冻温度并低于烹饪温度，即1℃～60℃)的酸性A型电解水，最好使用pH值为1.8～2.4、OPR测值为1160～1170+mV，HOCl浓度为10～200ppm的酸性A型电解水；由于A型水的抗菌能力，故此消毒步骤能杀死牛肉上的有害的细菌媒质(microbial agent)；
最后进行步骤d，取出牲畜内脏后，立即喷淋酸性A型电解水，最好使用pH值为1.8～2.4、OPR测值为1160～1170+mV，HOCl浓度为10～200ppm的酸性A型电解水喷淋到牲畜尸体上。
在整个操作程序中，每个冲洗步骤后都对致病菌数进行测定，并对用不同的清洁方法所得到的测定结果进行比较。与其它方法相比较，可以观察到经过本发明的清洁和消毒步骤后致病菌数已大大减少(参见表1-3)。
表1
冷藏的Sunland牛肉的牛肉脂肪上E.coli 015:H7的减少
原始菌群数(initial population)＝4.76Log10CFU/cm2。电解水是用美国Electric Aquagenics Unlimited(爱丽净公司，简称EAU)公司生产的电解水发生器在3.6A电流下产生的。
酸性电解水含有73mg/L氯。
浸渍处理是将各牛肉脂肪组织片(2-4英寸厚)浸没在200ml处理溶液中并同时用手轻轻摇动60秒。
表2
运输时为温热而在接种、培养和处理时已降为室温的脂肪上的E.coli 0157:H7的减少
原始菌群数＝6.07Log10CFU/cm2。
浸渍处理是将各牛肉脂肪组织片(圆形部分直径6英寸)浸没在200ml处理溶液中并同时用手轻轻摇动60秒。
喷淋处理是在8.5cm的距离内以80psi的表面压力喷淋处理溶液60秒。喷淋处理溶液的总量为1300ml。
酸性电解水含有77mg/L氯。
表3
运输、接种、培养和处理时均为温热的脂肪上的E.coli 0157:H7的减少
原始菌群数＝6.42Log10CFU/cm2。
浸渍处理是将各牛肉脂肪组织片(圆形部分直径6英寸)浸没在200ml处理溶液中并同时用手轻轻摇动60秒。
喷淋处理是在8.5cm的距离内以80psi的表面压力喷淋处理溶液60秒。喷淋处理溶液的总量为1300ml。
酸性电解水含有81mg/L氯。
本发明中喷淋碱性电解水和酸性电解水的时间无严格限定，但以用最短的喷淋时间达到最大的清洁和清毒功效、并且不滞缓正常的生产周期为宜。比如，用碱性电解水喷淋总时间控制在5～60秒左右，用酸性电解水的喷淋总时间控制在5～20秒左右。
本发明涉及一种全新的清洁和消毒牛肉的方法。该方法中应用到两种物质，通过按某种次序使用这两种物质就能获得更高的致病菌数的减少。两种物质对整个致病菌的减少均有贡献。确切地说，是在从牲畜去皮工作站开始以及接下来的三个早期处理场所中，在温度高于或等于牲畜尸体脂肪温度的条件下，用碱性的B型电解水和酸性的A型电解水依次进行喷淋冲洗。其原理是在处理程序中，如果能越早使用一种无毒、有效、成本低廉的处理手段，则越有可能获得更大的致病菌的减少。目前所采用的处理手段的缺陷是要么是可行的清洁消毒处理通常是在处理程序过程的后期才介入，要么就是因成本和毒性的原因而未能足量实施以达清洁和消毒的效果。当组织为热的时候，特别在牲畜去皮工作站时，可能存在于表面的致病菌是可以很容易地被去除的，但当脂肪组织冷却并变硬时，这些致病菌就会被囊包(encapsulated)在脂肪表面纹理的小裂口内。而一旦发生这样的囊包，任何消毒或干预(intervention)步骤都无法接触到这些被囊包的致病菌。致病菌有可能出现在研磨过程中，进而污染其它安全的牛肉制品。当然，取出内脏会增加污染的危险，因此紧随取出内脏步骤后也同样需实行一定的检测。
制造电解氧化水的独有特征之一就是它是不添加任何有毒化学物地现场制造。在电解过程中，只是在起始步骤中添加实验级的盐来作为帮助电解的电解质。在电解过程中，少量的氯气会从反应罐中逸出并迅速扩散到大气中，因此制造这种流体应该是在一个能使这种泄散对机器、工人和环境均不产生危害的空间内进行。
所有用电解流体来处理的产品都不会人为地受到附带的致病菌接种或污染。依据工厂目前使用的现行的和标准的操作步骤对从实际屠宰地到牲畜去皮区过程中动物上的菌数进行计数。对于目标尸体与对照物均在工厂实地条件下采用同样的步骤检测。
所有必需的设备和喷淋仓都是在不破坏一般日常处理程序或检测程序的前提下安装使用。电解流体是在一个独立的储存空间内制造，然后泵入测验区域，再垂直进入预置的喂料管道，供已安装的喷淋仓使用。
以上仅为对本发明部分实施方式的揭示和描述，对于熟悉本技术领域的人员来说，很明显本发明的实施方式并非局限于此，在不脱离本发明范畴的前提下，是可以有各种变化的。
具体实施例方式
下面举一实施例进一步说明本发明的操作步骤。
实施例
在牲畜去皮工作站，应于EAU公司制造的电解水发生器P5000型，电流设置在3.6A，以产生所需的碱性电解水(B型水)和酸性电解水(A型水)。
步骤a应用B型电解水来对刚刚去皮的牛肉进行热流体冲洗，最好是用pH值为11.0～11.5，ORP测值为900-mV，含有氢氧化钠离子的碱性B型水。碱性的B型水用喷嘴以表面压力40psi(磅/平方英寸)和温度60℃从各个角度喷淋到牛肉上，喷淋时间不少于5秒钟；
步骤b仍是在牲畜去皮工作站，经过了上述皂化后数秒内，牛肉被连续不断地放入两个独立的喷淋仓内以便进行进一步冲洗。每个喷淋仓内都设有带管路的尖端倾斜的喷淋管尖(spray tip)。pH值为11.0～11.5的B型电解水通过该尖端倾斜的喷淋管尖以表面压力40psi和温度60℃从各个角度喷淋到牛肉上，喷淋时间不少于3秒钟。此步骤进一步冲洗并皂化牛肉表面以便准备进行消毒。
步骤c5～10秒钟内，牛肉被从喷淋仓中移出并置于另一个喷淋仓内以便进行消毒步骤。于该喷淋仓内，pH值为2.4，OPR测值为1160+mV，HOCl初始浓度为65ppm的A型电解水以表面压力25psi和温度55℃施用于牛肉，由一个具有管路的喷淋管尖来喷淋A型水。在通过喷淋管尖后HOCl被稀释成50ppm并最终落在牲畜尸体组织上，喷淋时间不少于5秒钟。
步骤d取出牲畜内脏后，立即就将pH值为2.4，OPR测值为1160+mV，HOCl初始浓度为65ppm的A型电解水喷淋到牲畜尸体上，喷淋时间不少于3秒钟；HOCl在通过施压喷嘴后被稀释成50ppm并最终落在目标组织上。如此，即完成了本发明的清洁和消毒操作，经此处理的牛肉可进行下一步的冷冻运输程序。
权利要求
1、用电解水清洁和消毒牛肉的方法，其特征是该方法分别应用产生于阳极周围的碱性电解水和产生于阴极周围的酸性电解水，在牲畜屠宰去皮站依次对屠宰物进行喷淋冲洗或浸渍，冲洗可以是在屠宰前或在放血后对牲畜皮毛的冲洗，及/或对刚刚去皮的牛肉的喷淋冲洗。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征是所说的酸性电解水的pH值为1.8～6、OPR测值为1100～1200+mV，HOCl浓度为10～200ppm；所说的碱性电解水的pH值为10～12、ORP测值为800～950-mV、含有氢氧化钠离子。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征是在实施该方法时分设两个独立的喷淋仓，仓内设有带管路的尖端倾斜的喷淋管尖；具体操作步骤如下
步骤a在牲畜去皮工作站，用温度等于或高于牲畜尸体温度的碱性电解水对去皮后的牛肉进行喷淋冲洗；
步骤b随后牛肉被放入一个喷淋仓内，通过仓内的喷淋管尖喷淋碱性电解水；
步骤c接着，牛肉被从喷淋仓中移出并置于另一个喷淋仓内，由喷淋管尖对牛肉喷淋温度等于或高于牲畜尸体温度的酸性电解水；
步骤d取出牲畜内脏后，立即再向牲畜尸体再次喷淋酸性电解水。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征是所说的碱性电解水和酸性电解水的温度介于1～60℃之间，其以每分钟1～50加仑的流量从各个角度被喷淋到牛肉上。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征是所说的碱性电解水的温度为55℃。
6、根据权利要求4所述的方法，其特征是在步骤c中，所说的酸性电解水的温度为55℃，pH值2.4，OPR测值为1160+mV，HOCl初始浓度为65ppm，其以表面压力25psi被喷淋牛肉上，在通过喷淋管尖后HOCl被稀释成50ppm并最终落在牲畜尸体组织上。
全文摘要
本发明公开一种用电解水清洁和消毒牛肉的方法，应用产生于阳极周围的碱性电解水和产生于阴极周围的酸性电解水，在牲畜屠宰去皮站依次对屠宰物进行喷淋冲洗或浸渍，冲洗可以是在屠宰前或在放血后对牲畜皮毛的冲洗，及/或对刚刚去皮的牛肉的喷淋冲洗。本发明利用热的碱性电解水皂化牛肉表面，使皮毛排泄物不能附着；再利用酸性电解水中的HOCl达到消毒作用。用该方法清洁消毒成本低，无污染，无有害残留物。
文档编号A22B5/18GK1879486SQ20051007685
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日
发明者格罗凯瑞, 洪彦聪 申请人:爱丽净公司