电解水组分的制作方法

本发明涉及电解水组分、制备电解水组分的装置和方法，以及电解水组分在例如食品工业中用于消毒物品的用途。本发明还涉及电解水组分在例如农业工业中用于处理病原体，包括真菌、细菌和病毒病原体的用途。本发明还涉及电解水组分用于减少和/或消除食品上或食品中，例如肉类或家禽屠体上或家禽屠体中食源性病原体的用途。

背景技术：

食品工业中，需要对加工生产线和工具等设备进行消毒，以尽量减少微生物污染的风险。微生物污染会导致食品腐败、保质期缩短和/或消费者食物中毒。因此，微生物污染问题使食品行业每年花费数十亿英镑。

现有许多可用于消毒硬表面的常规抗微生物剂，例如过乙酸和次氯酸钠。然而，鉴于安全性问题，这些抗微生物剂不能在食品制备和加工环境中使用，因为会导致抗微生物剂与食品接触的风险增加。人们担心这些可能与食品接触的抗微生物剂会进入食物链和/或污染食品。

常规的清洁化学品和消毒剂也已在食品工业中使用。然而，即使经过长时间且昂贵的清洁周期，人们发现清洁设备中隐蔽的微生物水平仍然过高，并且仍然存在微生物污染的风险。还有人担心这些化学品会污染食品。

用于清洁设备的其它方法涉及使用电解水组分。用于生产电解水的常规方法通常涉及使用包含带氯离子溶液的电解质溶液。通过电解氧化产生电解质溶液并且将氯气溶解在水中，可产生次氯酸。所得的电解水组分可用于表面消毒，但是这些组分含有游离有效氯(fac)。根据所得电解水组分中含氯活性物质所需的消毒水平，来选择进入电解池的进料流中含氯盐水平。因此，使用常规电解水组分可在制备或反应时产生通常与游泳池相关的氯气味。因此，如在食品加工和制备环境中使用这些电解水组分，则这些组分可能污染由消毒过的装置生产的食品。目前欧盟法规要求，某些情况下，直接接触食品的消毒液所含fac须小于20ppm，这对杀死例如人类食品病原体，例如鸡肉中的弯曲杆菌无效。

众所周知，弯曲杆菌污染是英国食物中毒的最常见原因，每年在英国造成高达28万例严重的食物中毒以及高达200例死亡。弯曲杆菌可存在于家禽、红肉、未经消毒的牛奶和未处理的水中。特别是鸡肉中弯曲杆菌污染是食品安全的主要问题。在英国，五分之四的弯曲杆菌中毒病例来自受污染的家禽。虽然弯曲杆菌通常不会在食物中生长，但人们了解到其易于扩散并且感染剂量较低。因此，可能由于存在少量从准备食用的未煮熟食物(例如鸡肉)转移而来的细菌而导致患病。弯曲杆菌污染对英国经济有重大影响，并且据了解每年经济损失约9亿英镑。

2007年5月至2008年9月期间，英国对零售鸡肉中的弯曲杆菌进行了调查。调查显示，约65％的新鲜鸡肉样本中存在弯曲杆菌。2014年和2015年的较近期调查显示，英国超市中高达80％的鸡肉存在弯曲杆菌。因此，调查显示，目前食品安全体系中存在许多与弯曲杆菌相关的挑战。英国食品标准局的主要重点任务之一是减少食源性疾病或病原体，特别是家禽屠体中的弯曲杆菌。

人们需要一种对食品安全、无污染的组分，例如无污染消毒组分，用于食品工业，需具有更好的抗微生物功效，例如对食源性病原体具有更好的功效。人们需要一种对食品安全、无污染的消毒组分，可提供更好的抗微生物功效并且清洁周期更短和/或更便宜。人们需要一种对食品安全、无污染的消毒组分，可用于原位消毒食品加工生产线和设备。人们需要一种对食品安全、无污染的消毒组分，可在食品加工过程中和/或加工过程之间使用。不能使用含有次氯酸的标准电解水溶液，一方面是因为规定将食品接触应用中所使用的溶液中游离有效氯(fac)的含量限制在低于20ppm的无效水平，且另一方面是因为其具有明显的氯气味。人们需要一种对食品安全、无污染的组分，可降低相关的成本因素和/或对环境的影响。

有一些植物病原体，例如霜霉菌、白粉菌、迟发性枯萎病(核盘菌)、对灰霉菌和茎对灰霉菌，给农民和种植者带来了严重问题。该植物病原体会明显降低广泛食物或花卉作物的产量和质量。某些情况下，植物病原体可能会破坏高达100％的存活作物，导致巨大的经济损失。这些病原体通常具有高选择性，并对非常特定的食物或花卉作物产生影响。该病原体通常也非常难通过任何系统的方式控制。即使定期喷洒常规化学杀虫剂，病原体也可继续蔓延到整个作物中。

目前用于保护作物免受植物病原体侵害的一些农药防控均对人类具有高毒性。因此，种植者或农民须使用其它保护设备和/或穿戴昂贵的防护服和呼吸装置。此外，在收获前的生长季节中，化学物质不会早于某一时间点使用，以尽量减少收获时作物上存在化学残留物的风险。使用这些化学品也会对环境产生相关影响。目前农业防控受到严格的监管限制。有效的疾病管理方案也必须是经济的。疾病管理费用须小于所收获作物的价值。

因此，需要一种杀虫剂组分，在保护作物免受植物病原体侵害、降低相关能源和成本因素和/或降低对环境和健康影响方面具有更高的效率。还需要一种无需任何其它处理装置的农作物处理方法。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种生产用于区域消毒的电解水组分的方法，所述方法包括：

制备包含水、选自无水碱金属碳酸盐和至少一种碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐中至少一种碳酸盐的电解质溶液；

将所述电解质水溶液引入包含多个硼掺杂金刚石电极的电解池中；和

操作电源以向电解池内的电解质溶液施加预定的电压，以产生包含多种具有抗微生物性质的活性分子和离子物质的电解水组分。

所述电解质溶液可以连续或分批处理方式引入电解池中。

优选地，至少一种氯盐是氯化钠。

优选地，至少一种碳酸盐是无水碳酸钠。

优选地，电解质水溶液中碳酸盐和氯盐的总盐浓度范围约为0.1g/l至200g/l。优选地，水溶液中碳酸盐和氯盐的总盐浓度范围为1g/l至80g/l，更优选为5g/l至50g/l，例如2.5g/l至10.5g/l。

优选地，电解质水溶液中碳酸盐与氯盐的重量比范围约为0.5:1至2.0:1，更优选范围约为1:1至1.5:1，例如约1.15:1。

可选地，电解质溶液包括一种或多种其它盐，以增强所得电解水组分的生物消毒和/或清洁性能。

优选地，预定电压范围约为1至1000伏直流电，优选为48至96伏直流电。

优选地，电源具有范围约为1至1000安培的电流，优选约为24安培。

根据第二方面，本发明提供了通过本文所述的方法获得的电解水组分。

根据另一方面，本发明提供了通过本文所述的方法获得的电解水组分。

所述电解水组分中的多个活性分子和离子物质可包含溶解o3的浓度范围约为0.1至750ppm。优选地，电解水组分包含的溶解o3的浓度范围为10至500ppm，更优选浓度范围为50至300ppm。优选地，电解水组分基本不含氯。此处使用的术语“基本不含氯”是指包含小于0.5ppm的fac，优选小于0.1ppm的fac，更优选小于0.01ppm的fac(例如0ppm的fac)。

根据另一方面，本发明提供了本文所述的作为抗微生物剂的电解水组分的用途。所述电解水组分可具有抗菌性能。

本发明的组分可用于消毒一个区域。术语“区域”在本文中表示包括硬表面、基质、物体、空气和/或食品类的表面。

根据另一方面，本发明提供了一种消毒区域的方法，包括施用本文所述的电解水组分。

根据另一方面，本发明提供了一种用于消毒设备的施用器，其中所述施用器包括包含本文所述电解水组分的储存器和与储存器流体连通的喷嘴。所述施用器可包括储存器，所述储存器在使用时可连接到喷洒装置或设备，例如待消毒环境中的设备，例如加工管线。

例如，所述施用器可选自以下一种或多种：喷雾器、雾化喷雾施用器、喷射喷雾施用器、喷雾施用器或洗涤系统，或其任何组合。

根据另一方面，本发明提供了一种用于生产用作消毒剂的电解水组分的装置，该装置包括：

含电解质溶液的储存器，所述电解质溶液包含水、至少一种选自无水碱金属碳酸盐的碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐的氯盐，；

与所述储存器流体连通以接收包含所述电解质水溶液的进料流的电解池；和

多个位于电解池内并在使用时与电源连接的硼掺杂金刚石电极。

优选地，所述电解池包括至少一个出口，电解水组分通过所述出口离开电解池。

该系统可进一步包括一个或多个流量调节器，使用时可调节储存器和电解池之间电解质进料流的流量。

该系统可进一步包括加热器，使用时可调节电解池内电解质进料流的流温度和/或电解质溶液温度。

该系统可进一步包括控制系统，使用时可控制所需电解质进料流的流速，例如通过控制一个或多个流量调节器。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电极的供电。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电解质溶液的温度。

对电解质溶液温度、电解质溶液进料流的流速和电极供电的控制可以通过单控系统来实现。或者，所述因素可由单独的控制系统来控制。

根据另一方面，本发明提供了一种生产用于处理植物病原体的电解水组分的方法，所述方法包括：

制备包含水、至少一种无水碱金属碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐的氯盐的电解质溶液；

将所述电解质水溶液引入包含多个硼掺杂金刚石电极的电解池中；和

操作电源以向电解池内的电解质溶液施加预定的电压，以产生包括多种具有抗微生物性质的活性分子和离子物质的电解水组分。

其中需选择电解质盐，从而使溶解o3的浓度范围为1至1000ppm。

优选地，电解质溶液包含水、至少一种无水碱金属碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐的氯盐。

优选地，需选择电解质盐，从而使用于处理植物病原体的电解水生物消毒组分包含的游离有效氯(fac)浓度范围为0至1000ppm。所述电解质溶液可以连续或分批处理方式引入电解池中。

优选地，至少一种氯盐是氯化钾或氯化钠。

优选地，至少一种碳酸盐是无水碳酸钾或无水碳酸钠。

优选地，电解质水溶液中碳酸盐和氯盐的总盐浓度范围约为0.1g/l至400g/l。优选地，水溶液中碳酸盐和氯盐的总盐浓度范围约为0.1g/l至400g/l，更优选为0.5g/l至80g/l，特别优选为1.0g/l至50g/l，例如范围为1.0g/l至5.5g/l。

优选地，电解质水溶液中碳酸盐与氯盐的重量比范围约为0.5:1至2.0:1，更优选范围约为1:1至1.5:1(例如约1.15:1)。

可选地，电解质溶液包括一种或多种其它盐，以增强所得电解水组分的生物消毒性能，特别是杀灭致病活性的性能。

优选地，预定电压范围约为1至1000伏直流电，优选为48至96伏直流电。

优选地，电源具有范围约为1至1000安培的电流，优选约为24安培。

仍根据另一方面，本发明提供了一种通过本文所述方法获得、用于减少和/或消除植物病原体的电解水组分。

仍根据另一方面，本发明提供了一种通过本文所述方法获得、用于减少和/或消除植物病原体的电解水组分。

所述用于减少和/或消除植物病原体的电解水组分中的多个活性分子和离子物质可包含溶解o3的浓度范围约为1至1000ppm。优选地，所述用于减少和/或消除植物病原体的电解水组分包含的溶解o3的浓度范围约为10至500ppm，更优选范围为50至300ppm。

通过携带盐的浓度和携带施加到溶液的电流，组分可根据其组成和过电位程度而变化。以这种方式，可产生用于减少和/或消除植物病原体的特定电解水组分，用于处理某些包括活生物体(例如孢子和生物膜)的微生物或病原体。浓度和超电势可变化以实现抗菌性能、清洁性能和传输机制之间所需的组合。

根据另一方面，本发明提供了本文所述的作为抗病原体组分、用于减少和/或消除植物病原体的电解水组分的用途。

本发明的组分可用于减少和/或消除植物病原体，例如包括真菌病原体和/或细菌病原体和/或病毒病原体。

根据另一方面，本发明提供了用于减少和/或消除病原体，特别是植物病原体的方法，包括将如本文所述用于处理植物病原体的电解水组分施用于例如植物作物或含有受病原体影响的植物作物的区域。

根据另一方面，本发明提供了用于减少和/或消除病原体，特别是植物病原体的施用器，其中所述施用器包括含本文所述的用于减少和/或消除植物病原体的电解水组分的储存器和与储存器流体连通的出口。所述出口例如可以是喷嘴。所述施用器可包括使用时连接到喷雾装置、雾化装置或设备的储存器，例如处理管线或待处理环境中的洗涤系统。

所述施用器可选自例如以下一种或多种：喷雾器、雾化喷雾施用器、喷射喷雾施用器、喷雾施用器或灌溉系统，或其任何组合。

根据另一方面，本发明提供了一种用于生产可减少和/或消除病原体，特别是植物病原体的电解水组分的装置，所述装置包括：

含电解质溶液的储存器，所述电解质溶液包含水、至少一种选自无水碱金属碳酸盐的碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐的氯盐；

与所述储存器流体连通以接收包含所述电解质水溶液的进料流的电解池；和

多个硼掺杂金刚石位于电解池内，并且使用中可连接到电源。

优选地，电解质溶液包含水、至少一种无水碱金属碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐的氯盐。

优选地，电解池包括至少一个出口，用于减少和/或消除植物病原体的电解水组分通过所述出口离开电解池。

该系统可进一步包括一个或多个流量调节器，使用时可调节储存器和电解池之间电解质进料流的流量。

该系统可进一步包括加热器，使用时可调节电解池内电解质进料流的流温度和/或电解质溶液温度。

该系统可进一步包括控制系统，使用时可控制所需电解质进料流的流速，例如通过控制一个或多个流量调节器。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电极的供电。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电解质溶液的温度。

对电解质溶液温度、电解质溶液进料流的流速和电极供电的控制可以通过单控系统来实现。或者，所述因素可由单独的控制系统来控制。

根据另一方面，本发明提供了包含至少一种无水碱金属碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐的氯盐的电解质溶液；优选地，所述电解质溶液包含：至少一种选自无水碳酸钾和/或无水碳酸钠的碳酸盐；和至少一种选自氯化钾和/或氯化钠的氯盐。优选地，所述电解质溶液包含无水碳酸钠和氯化钠。

根据本发明的另一方面，提供一种生产用于减少和/或消除食品基质上或食品基质中食源性病原体的电解水组分的方法，所述方法包括：

制备包含水、至少一种无水碱金属碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐的氯盐的电解质溶液；

将所述电解质水溶液引入包含多个硼掺杂金刚石电极的电解池中；和

操作电源以向电解池内的电解质溶液施加预定的电压，以产生包含具有抗微生物性质的溶解臭氧(o3)的电解水组分。

优选地，电解质溶液包含水、至少一种无水碱金属碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐的氯盐。

所述电解质溶液可以连续或分批处理方式引入电解池中。

优选地，所述的至少一种氯盐是氯化钠或氯化钾，或其组合。更优选地，所述的至少一种氯盐是氯化钠。

优选地，至少一种碳酸盐是无水碳酸钠或无水碳酸钾，或其组合。更优选地，所述的至少一种碳酸盐是无水碳酸钠。

优选地，电解质水溶液中碳酸盐和氯盐的总盐浓度范围约为0.1g/l至400g/l。例如，优选地，10升水中电解质水溶液包含56g无水碳酸钠、48g氯化钠。优选地，水溶液中碳酸盐和氯盐的总盐浓度范围为1g/l至80g/l，更优选为5g/l至50g/l，例如5.4g/l至15.6g/l。

优选地，电解质水溶液中碳酸盐与氯盐的重量比范围约为0.5:1至2.0:1，更优选范围约为1:1至1.5:1，例如约1.15:1。

所述电解质溶液包括一种或多种其它盐，以增强所得电解水组分对抗食源性病原体的抗病原体性质。

优选地，预定电压范围约为1至1000伏直流电，优选为48至96伏直流电。

优选地，电源具有范围约为1至1000安培的电流，优选约为24安培。

根据另一方面，本发明提供了一种可通过本文所述方法获得、用于减少和/或消除食物基质上或食品基质中食源性病原体的电解水组分。

根据另一方面，本发明提供了一种通过本文所述方法获得、用于减少和/或消除食物基质上或食品基质中食源性病原体的电解水组分。例如，所述电解水组分可用于减少和/或消除食物屠体上的弯曲杆菌，特别是家禽屠体(例如鸡屠体)。

用于减少和/或消除食物基质上或食物基质中的食源性病原体的电解水组分可包含的溶解o3的浓度范围约为0.1至800ppm，优选为1ppm至750ppm。优选地，用于减少和/或消除食品基质上或食物基质中的食源性病原体的电解水组分包含的溶解o3的浓度范围约为10至500ppm，更优选浓度范围为50至300ppm。

优选地，用于减少和/或消除食品基质上或食物基质中食源性病原体的电解水组分基本不含氯。此处使用的术语“基本不含氯”是指包含小于20ppm，优选小于5ppm，更优选小于0.5ppm的fac，但更优选小于0.1ppm的fac，特别优选小于0.01ppm的fac(例如0ppm的fac)。

根据另一方面，本发明提供了本文所述的电解水组分用于减少和/或消除食物基质上或食物基质中食源性病原体的用途。

根据另一方面，本发明提供了一种用于减少和/或消除食物基质上和/或食物基质中食源性病原体的方法，包括施用本文所述的用于减少和/或消除食物基质上或食物基质中食源性病原体的电解水组分。

本发明的组分可以通过任何合适的方式施用于食品基质。食品基质可以例如涂覆或浸入含有本发明电解水组分的罐或储存器中。电解水组分可以维持在用于接收食品基质的预定温度。可通过将组分维持在预定温度来改善电解水组分的功效。可通过将电解水组分维持在预定水平，来减少将病原体水平降低(或消除)至可接受的预定水平的时间周期。例如，电解水组分可以维持在室温。或者，电解水组分可以加热至约40℃至50℃的温度。

本发明的组分可以单独施用或作为处理方案的一部分施用。例如，本发明的组分可在施用一种或多种常规处理(例如sonosteam或液氮)之前或之后作为预处理或后处理施用。本发明的组分可同时施用或与一种或多种常规处理结合施用。

可将食品基质与本发明的电解水组分接触，例如浸渍在包含电解水组分的罐中一段预定的时间。例如，食物基质可与电解水组分接触或浸渍至少5秒，优选至少15秒，例如至少20秒。所述罐可同时或按顺序接收多个食物基质。通过连续或周期性电解将组分维持在活性物质的预定水平可以改善电解水组分的功效。

根据另一方面，本发明提供了一种用于消毒设备的施用器，其中所述施用器包括包含本文所述的电解水组分的储存器和与储存器流体连通的喷嘴。所述施用器可包括储存器，所述储存器在使用时可连接到喷洒装置或设备，用于将所述电解水组分施用到食品基质。

例如，所述施用器可选自以下一种或多种：喷雾器、雾化喷雾施用器、喷射喷雾施用器、喷雾施用器或洗涤系统，或其任何组合。

根据另一方面，本发明提供了一种用于生产可减少和/或消除食物基质上或食物基质中食源性病原体的电解水组分的装置，所述装置包括：

含电解质溶液的储存器，所述电解质溶液包含水、至少一种选自无水碱金属碳酸盐的碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐的氯盐；

与所述储存器流体连通以接收包含所述电解质水溶液的进料流的电解池；和

多个位于电解池内并在使用时与电源连接的硼掺杂金刚石电极。

优选地，电解质溶液包含水、至少一种无水碱金属碳酸盐和至少一种选自碱金属氯盐的氯盐。

优选地，所述电解池包括至少一个出口，电解水组分通过所述出口离开电解池。

该系统可进一步包括一个或多个流量调节器，使用时可调节储存器和电解池之间电解质进料流的流量。

该系统可进一步包括加热器，使用时可调节电解池内电解质进料流的流温度和/或电解质溶液温度。

该系统可进一步包括控制系统，使用时可控制所需电解质进料流的流速，例如通过控制一个或多个流量调节器。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电极的供电。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电解质溶液的温度。

对电解质溶液温度、电解质溶液进料流的流速和电极供电的控制可以通过单控系统来实现。或者，所述因素可由单独的控制系统来控制。

本发明的组分具有明显的抗微生物性质，同时基本不含氯。

附图说明

现通过示例并参照附图对本发明的实施例进行说明：

图1a至1d是说明施用了所述组分之后，随时间变化，使用雾化技术对四种不同的基质(木材、钢材、塑料和玻璃)施用根据本发明第一实施例的电解水组分来消除大肠杆菌的功效的照片图像；

图2a至2c是说明施用了所述组分之后，随时间变化，使用泛洪技术施用根据本发明的第一实施例的电解水组分来消除大肠杆菌的功效的照片图像。图2a是施用后时间间隔为30秒的图像。图2b是施用后时间间隔为10分钟的图像；

图3a和3b是说明十天未经处理(图3a)和利用称为revus的常规处理剂处理了十天(图3b)，晚疫病(致病疫霉)对番茄植物影响的照片图像；

图3c和3d是说明十天未经处理(图3c)和利用示例1的组分处理了十天(图3d)，晚疫病(致病疫霉)对番茄植物影响的照片图像；

图4是比较施用示例7的组分和两种比较性电解水组分的效果的示意图，以及已知杀虫剂revus对感染了晚疫病的番茄植物的效果的示意图；

图5是比较施用了示例7的组分和两种比较性电解水组分的效果的示意图，以及随后处理天数的变化，已知杀虫剂signum对番茄植物上平均病变长度的效果的示意图；

图6是比较施用示例7的组分和两种比较性电解水组分的效果的示意图，以及随后处理天数的变化，已知杀虫剂tebecur对胡萝卜植物上平均病变长度的效果的示意图；

图7a和7b是用白粉病培养液感染的番茄植物的照片图像；

图8是比较利用示例7的组分、三种比较性电解水组分、amistar(已知的杀真菌剂)处理后3周以及未经处理的感染了白粉病的番茄植物的感染程度(％)的示意图。

图9是比较利用示例7的组分、三种比较性电解水组分、amistar(已知的杀真菌剂)处理后6周以及未经处理的感染了白粉病的番茄植物的感染程度(％)的示意图；和

图10是展示施用根据本发明一个实施例的电解水溶液在鸡屠体流水线消毒中用于浸渍或浸泡的示意图；和

图11是展示用水、经二氧化氯处理过的水、含有示例1组分的溶液洗涤产品后可回收食品中总存活微生物数量(以菌落形成单位/克表示)减少的曲线图。

具体实施方式

示例1-电解水组分

制备5l水中含有16g无水碳酸钠(na2co3)和14g氯化钠(nacl)的电解质溶液。将所述电解质溶液储存在与电解池流体连通的储存器腔体内。

将包含所述电解质溶液的进料流引入电解池中。所述进料流可任选地包括一种或多种其它盐，以增强所得电解水组分的消毒性质。所述电解池是非膜电解池。所述电解池包括壳体、位于电池内的多个硼掺杂金刚石电极(bde)以及用于在电解液中传输电荷的金属“接触板”。

所述bde是片状组件，并且设成3到10片的堆叠。每片均与相邻片具有固定距离。相邻bde片之间的距离设有电池间隙，优选小于5mm，例如在约2至3mm之间；bde设置在塑料框中。所述bde将电荷传输穿过电解质溶液，引起强偶极，并在金刚石的相间表面上产生带正电和带负电的自由基。

可通过任何合适的方式将电解质溶液引入电解池中，从而以连续或分批处理生成电解水组分。在连续过程中，电解质溶液可以合适的流速引入，例如流速为0.1至100l/min、3至5l/min。在分批处理中，电解质溶液流速可约为16l/min。

操作电源以将电压(范围为1至1000伏直流电)和电流(范围为1-1000安培)施加到所述电解液。电极之间的过电位改变了电解质溶液中的平衡，从而产生一系列“活性物质”离子和分子并在电解水中维持很长时间。例如，电解水组分中活性物质的半衰期优选为至少数分钟，更优选为至少十分钟，特别优选为至少30分钟，例如约45分钟。

优选地，所述电解池包括出口，通过所述出口电解水组分可离开电解池。所得的电解水组分包含具有抗微生物性质的一系列活性分子和离子物质。优选地，所述电解水组分还具有清洁性质。优选地，所述电解水组分包含表面活性剂物质。

所述活性分子和离子物质包括溶解臭氧(o3)以及过氧化氢(h2o2)、羟基离子(oh^-)和/或水合氢离子(oh3⁺)中的一种或多种。根据本实施例的电解水组分包含约300ppm水平的溶解臭氧。该溶解臭氧的水平是通过将气态臭氧注入水中可达水平的大约100倍。因此，与注入气体臭氧的水相比，本发明的电解水组分具有增加的抗微生物功效。所述电解水组分可用作抗微生物剂，包括抗菌剂、抗真菌剂、抗病毒剂和/或抗寄生虫剂，或其任何组合。

虽然本发明的电解水组分含有约300ppm水平的溶解臭氧，但应了解到，本发明的电解水组分可包含任何合适水平的溶解臭氧，优选范围为0.1至1000ppm，例如范围为0.1ppm至750ppm。

基于氯化物电解质的常规电解水组分可产生游离有效氯(fac)。因此，在制备或反应时使用常规组分会产生游泳池相关气味。食品加工环境中，用消毒设备生产食品，可能会有使食品受到这种氯相关气味污染的风险。相对而言，本发明的电解水组分基本不含游离有效氯(fac)。示例中所使用的实施例中，示例1的组分在制备和反应时包含的fac均<0.1ppm。因此，本发明的组分可用于生产线和设备的清洁和消毒，而不会产生游泳池相关气味，并且可明显降低食品污染的风险。本发明的电解水组分可保持有效的抗微生物性质，而仅含有少量的fac。

表1

示例2

参照表1，利用en1276试验来施用示例1中的电解水组分。en1276试验是正式评估消毒剂杀菌活性的欧洲标准试验方法。为了满足en1276的要求，需要在5分钟内减少至少5倍log10的试验细菌。

试验方法包括在1ml试验细菌(本示例中为大肠杆菌)中混合1ml干扰物质，此时为0.3％w/v白蛋白(模拟脏污条件)，再加入8ml电解水组分。经过所需的接触时间后，取出0.1ml加入到8.9ml中和剂(无菌水)和1ml无菌蒸馏水中。经过5分钟中和时间后，取1ml涂在lb琼脂上以检测存活的试验细菌。

如表1所示，按en1276进行试验时，所述电解水组分在大肠杆菌的脏污条件、室温下1分钟和5分钟均达到了>8倍log10的减少量。结果表明，所述电解水组分对大肠杆菌具有较高的杀菌活性，符合en1276的要求。

本发明提供了具有更高抗微生物活性(例如更高的抗菌活性)的电解水组分。尽管本发明仅证实了电解水组分针对大肠杆菌的有效性，但应了解到，本发明的组分对其它微生物菌株是有效的，并不限于消除大肠杆菌。

优选地，暴露于所述组分1分钟内，本发明的电解水组分可消除100％微生物(例如细菌)。优选地，暴露于所述组分5分钟内，本发明的电解水组分可消除100％微生物(例如细菌)，更优选为暴露于所述组分3分钟内(例如1分钟)。优选地，本发明的电解水组分在5分钟内可消除至少80％微生物(例如细菌)，更优选至少90％，特别优选至少95％(例如至少99.999％(5倍log序数))；更优选为1分钟内(通过洗涤暴露于所述组分)。

示例3-使用干燥雾化的大肠杆菌消除试验

参照图1a-1d，利用干燥雾化法，将示例1的电解水组分以低剂量施用到大肠杆菌污染的四种不同基质上：木材1、钢材2、塑料3和玻璃4。然而，应了解到，所述组分可用于消毒任何合适的基质，并不限于对示例中基质进行消毒。

所述电解水组分使用带w03喷嘴(此处称为雾化喷雾施用器)的pulsfog快速喷雾器进行施用。所述雾化喷雾施用器的输出速率约为4.5l/小时，所使用来自独立空气压缩机的压力为2巴。所述电解水组分的输出液滴大小约为10至15微米。

所述雾化喷雾施用器位于运输容器的一端，并且四种基质位于邻近非喷射直线的所述运输容器相对表面，间隔约6m。

尽管本实施例说明了特定雾化喷雾施用器的使用，但应了解到，所述电解组分可用任何合适的压力并产生任何合适的输出液滴大小、以任何合适的输出速率、通过任何合适的施用器或施用方法来施用。所述施用器或施用方法可位于距基质任何适当的距离处。例如，所述电解水组分可盛放在适于可拆除地接合到用于消毒设备(例如食品加工线)的储存器中。

图1a是说明使用干燥雾化法，暴露于示例1中低剂量的电解水组分之前(t0)每种基质上大肠杆菌数量的照片图像。以时间间隔t1(5分钟)、t2(20分钟)和t3(40分钟)存在于每种基质上的大肠杆菌数量分别如图1b、1c和1d所示。

大肠杆菌的存在通过基质上的白色部分/标记来说明。大肠杆菌已被所述组分杀死的区域是透明无色的(无白色标记)。

如图1b所示，本发明的组分即使以低剂量，在雾化暴露5分钟(t1)后可杀灭塑料基质上5倍log序数(99.999％)的大肠杆菌。可以看出，塑料基质整个表面上是无色透明的。

雾化暴露于低剂量的所述电解水组分5分钟后，也可在木材和玻璃基质上达到高杀灭率。从图1b可以看出，木材和玻璃基质的表面上留有几个单独的白点。还可看出，暴露5分钟后，钢材基质上留有大量大肠杆菌。白色区域延伸穿过钢材基质的大部分表面。时间t0和时间t1内钢材基质上存在的大肠杆菌数量无明显差异。

如图1c所示，本发明的组分即使以低剂量，在雾化暴露20分钟(t2)后可杀灭每种基质上>5倍log序数(99.999％)的大肠杆菌。所有基质的表面均是透明无色的，并且无可见的大肠杆菌的单独白点。如图1d所示，本发明的组分在雾化暴露40分钟(t3)后可杀灭每种基质上>5倍log序数(99.999％)的大肠杆菌。

本发明提供了一种电解水组分，对基质(包括但不限于木材、钢材、塑料和玻璃)消毒具有更高的效率。

本发明提供了具有更高抗微生物活性(例如更高的抗菌活性)的电解水组分。尽管本发明仅证实了电解水组分针对大肠杆菌的有效性，但应了解到，本发明的组分对其它微生物菌株是有效的，并不限于消除大肠杆菌。还应了解到，本发明的电解水组分可以较高的剂量施用于所述区域/基质并可实现消除100％的微生物(例如大肠杆菌)，时间周期比施用本示例中低剂量组分所用的时间短得多。达到微生物高杀灭率(例如至少5倍log序数杀灭率)的时间取决于施用时组分的浓度。相比常规的食品安全消毒组分，在暴露于所述组分之后，本发明的电解水组分在明显更短的时间内可提供更高的抗微生物活性(例如抗菌活性)。

优选地，暴露于所述组分20分钟内，本发明的电解水组分可消除100％微生物(例如细菌)。优选地，暴露于所述组分15分钟内，本发明的电解水组分可消除100％微生物(例如细菌)，更优选为暴露于所述组分10分钟内(例如5分钟)。优选地，本发明的电解水组分在10分钟内可消除至少80％微生物(例如细菌)，更优选至少90％，特别优选至少95％，例如至少99.999％(5倍log序数)；更优选为5分钟内(通过雾化暴露于所述组分)。

示例4-使用基于泛洪方法的大肠杆菌消除试验

也可通过使用电解水组分淹没待消毒的区域来实现消毒。参照图2a至2c，将示例1中高浓度(100％)的电解水组分施用于图2a和2b中受到大肠杆菌污染的相同基质。图2c是说明暴露于示例1中电解水组分之前(t0)每种基质上大肠杆菌数量的照片图像。以时间间隔t1(30秒)和t2(10分钟)存在于每种基质上的大肠杆菌数量分别如图2a和2b所示。

通过比较图2a、2b和图2c的图像可以看出，通过基于泛洪的方法，施用所述组分30秒内，示例1中100％浓度的组分可达到7至8倍log序数(99.999995％)的杀灭率。因此，通过泛洪方法施用示例1中100％浓度的组分，比通过示例3中雾化方法施用所述组分(5倍log序数杀灭率)达到更高的log序数杀灭率。

通过基于泛洪的方法施用30秒内，本发明的组分(以100％浓度施用时)优选地可达到至少5倍log序数杀灭率，更优选为至少6倍log序数杀灭率(例如7至8倍log序数微生物杀灭率)。通过基于泛洪的方法施用20秒内，本发明的组分(以100％浓度施用时)优选地可达到至少5倍log序数杀灭率，更优选为至少6倍log序数杀灭率(例如7至8倍log序数微生物杀灭率)。通过基于泛洪的方法施用10秒内，本发明的组分(以100％浓度施用时)优选地可达到至少5倍log序数杀灭率，更优选为至少6倍log序数杀灭率(例如7至8倍log序数微生物杀灭率)。

基于氯化物电解质的常规电解水组分可产生游离有效氯(fac)。因此，在制备或反应时使用常规组分会产生游泳池相关气味。食品加工环境中，用消毒设备生产食品，可能会有使食品受到这种氯相关气味污染的风险。相对而言，本发明的电解水组分基本不含游离有效氯(fac)。示例中所使用的实施例中，示例1的组分在制备和反应时包含的fac均<0.1ppm。因此，本发明的组分可用于生产线和设备的清洁和消毒，而不会产生游泳池相关气味，并且可明显降低食品污染的风险。

与常规方法相比，使用本发明的组分对区域消毒的方法可明显减少环境问题。与大量常规方法相比，本发明无需相当大的供水量并且不会产生大量的废水。此外，根据本发明的一个实施例，所述电解质组分包含氯化钠(也称为食盐和无水碳酸钠)混合物，其为经批准的食品成分(e500)，并且可添加在其它食物(例如果冻)中。使用时，所述电解水组分将还原为氯化钠和碳酸钠，而这些组分都不会导致任何严重的环境问题。本发明的电解质溶液中存在的其它碱金属碳酸盐、碱金属氯盐和/或碱土金属氯盐也具有食品安全性。

本发明的电解水组分是食品安全、无污染的消毒组分，可用于原位时、班次中和/或轮班期间快速地清洁和消毒食品加工生产线和设备，与常规食品安全消毒溶液相比，其具有更高的效率和明显更高的抗微生物活性。

示例5-沙拉洗涤

常规的沙拉洗涤过程中，通过将沙拉以每小时在每条洗涤线上暴露于高达60m³的冷水(6℃)来洗涤，以除去大量碎屑并将微生物负载降低1倍log序数(90％杀灭率)。每小时再将约一半的水作为废水移除。

该常规方法需要大量水供应、会产生大量废水输出并且在洗涤之前使供水冷却时需花费高能量和成本。该方法还有相当多的时间限制。人们已发现，长时间的洗涤周期完成后，洗涤过的沙拉上仍存在大量的微生物。

将示例1的电解水组分喷雾到叶片上。如图11所示，施用所述电解水组分，在5秒接触时间内可达到2.5-3.5倍log序数的杀灭率(99.95％)。这表明与常规的沙拉洗涤方法相比，抗菌活性明显提高，接触时间超过5分钟达到90％杀灭率。

此外，本发明的方法提供了具有更高抗微生物活性的电解水组分，在比常规沙拉洗涤方法明显缩短的时间内有效。在沙拉进入水洗线之前，所述电解水组分达到了此抗菌活性水平。

因此，本发明的组分提供了一种快速和安全的用于消毒沙拉的方法，需要较少量供水、较少次洗涤，产生较少量废水，花费更少的能量和成本，并且可生产出比通过常规沙拉洗涤过程更清洁的食品。

示例6-肉类加工

肉类加工车间中，需要一个常规的五步切割线清理程序。可能需要大量的时间(例如每晚8小时)来充分清洁设备。该方法还包括使用严格的化学物质和消毒剂以及大量热水(70℃)。此外，使用常规方法难以实现一致性消毒，因此可能仍存在食物交叉污染的潜在来源。因此，存在环境和健康问题，并会因常规肉类加工车间清洁程序而花费大量时间和成本。

相比之下，示例1中的组分可用于以非常简化的过程(例如2个阶段)对肉类加工设备进行消毒，且具有更高的抗微生物活性。此外，示例1中的组分可用于更快速地对肉类加工车间进行消毒(例如2小时内)。因此，本发明的方法提供对相关环境的快速有效的消毒，并且所需的加工/制备设备停工时间更短。示例1中的组分可用于利用例如喷雾棒的自动化过程对肉类加工车间进行消毒。此外，本发明的方法仅需使用环境温度的水，因此在对设备进行消毒之前无需加热或冷却供水。

本发明提供了一种电解水组分和一种具有更高的抗微生物活性、可降低成本和减少能量消耗、缩短加工/制备设备的停机时间和/或降低对环境影响的用于消毒设备的方法。

尽管示例2至6说明了本发明的电解水组分在食品加工环境中的有效性，但应了解到，本发明的组分、方法和装置可用于任何合适环境的消毒，而并非仅限于食品加工环境。

示例7-电解水组分

制备12l水中含14g氯化钠和16g无水碳酸钠的电解质水溶液。将所述电解质溶液储存在与电解池流体连通的储存器腔体内。

将包含所述电解质溶液的进料流引入电解流量池中。所述进料流可任选地包括一种或多种其它盐，以增强所得电解水组分的生物灭活性质。

所述电解池是非膜电解池。但应了解到，可使用任何合适的电解池。

所述电解池包括壳体、位于电池内的多个硼掺杂金刚石电极(bde)以及用于在电解液中传输电荷的金属“接触板”。

所述bde是片状组件，并且设成3到10片的堆叠。每片均与相邻片具有固定距离。相邻bde片之间的距离设有电池间隙，优选小于5mm，例如在约2至3mm之间；bde设置在塑料框中。所述bde将电荷传输穿过电解质溶液，引起强偶极，并在金刚石的相间表面上产生带正电和带负电的自由基。

可通过任何合适的方式将电解质溶液引入电解池中，从而以连续或分批处理生成电解水组分。在连续过程中，电解质溶液可以合适的流速引入，例如流速为0.1至100l/min、3至5l/min。在分批处理中，电解质溶液流速可约为16l/min。

操作电源以将电压(范围为1至1,000伏直流电)和电流(范围为1-1,000安培)施加到所述电解液。

电极之间的过电位改变了电解质溶液中的平衡，从而产生一系列“活性物质”离子和分子并在电解水中维持很长时间。此处使用的术语“大量时间”是指至少10分钟，优选至少30分钟，更优选至少45分钟(例如至少60分钟)。活性分子和离子物质的组合以及支持均衡的过电位可为电解水组分提供不同程度的杀虫活性。

优选地，所述电解池包括出口，通过所述出口电解水组分可离开电解池。所得的电解水组分包含具有生物灭活性质的一系列活性分子和离子物质。

所述活性分子和离子物质包括溶解的臭氧。根据本实施例的电解水组分包含约50ppm水平的溶解臭氧。

虽然本发明的电解水组分含有约50ppm水平的溶解臭氧，但应了解到，本发明的电解水组分可包含任何合适水平(范围为0.1至1000ppm)的溶解臭氧。

还应了解到，所述电解水组分可通过改变以下的一种或多种来改变：电解质组分的成分、电解质组分中成分的浓度、过电位的程度、施加的电流或其任何组合。以这种方式，所述电解水生物灭活组分的生物灭活性质可通过调整来适应不同的农业目标，例如作物、病原体、传输机制和时间点，或其任何组合。例如，所述电解水生物灭活组分的生物灭活性质可针于所述组分施用时，例如生长苗床准备期、播种期和/或生长季期的情况来调整。

该系统可进一步包括一个或多个流量调节器，使用时可调节储存器和电解池之间电解质进料流的流量。

该系统可进一步包括加热器，使用时可调节电解池内电解质进料流的流温度和/或电解质溶液温度。

该系统可进一步包括控制系统，使用时可控制所需电解质进料流的流速，例如通过控制一个或多个流量调节器。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电极的供电。

该系统可包括控制系统，使用时可控制电解质溶液的温度。

对电解质溶液温度、电解质溶液进料流的流速和电极供电的控制可以通过单控系统来实现。或者，所述因素可由单独的控制系统来控制。

示例8-番茄植物上致病疫霉的控制

用五种不同的处理方法来处理致病疫霉感染的番茄植物。

处理1：未处理对照(ut)；

处理2：revus(已知杀虫剂)；

处理3：混合物1，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；

处理4：混合物60，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；和

处理5：示例7的组分，混合物38。

使用叶面喷雾进行处理。每个处理组由四份植物(共8个植物)组成。将每种处理溶液喷洒到患病植物维持30秒。应了解到，应施用处理溶液，直到其开始从叶片上流下。

处理的结果如图3a至3d和图4所示。

图3a至3d是感染晚疫病(致病疫霉)的番茄植物的照片图像。图3a和3c所示的番茄植物未用任何杀虫剂组分处理(处理1)。图3b中所示的番茄植物用称为revus的已知杀虫组分处理(处理2)。图1d所示的番茄植物用示例7中的组分处理(处理5)。

图3a和3c展示了未处理的番茄植物受到植物病原体的感染。大量的树枝和叶片枯萎病变。

如图3b所示，用revus(处理2)处理的番茄植物比图3a中未经处理的番茄植物(处理1)更健康。用revus处理的番茄植物具有较少枯萎病变的树枝和叶片。这说明revus可有效地处理至少一些植物病原体。

如图3d所示，用示例8中的组分处理(处理5)的番茄植物比图3a和3c中未处理(处理1)的植物明显更健康，并且比用revus处理(处理2)的植物更健康(图3b)。用示例8的组分处理(处理5)的番茄植物具有极少的枯萎或病变的叶片和树枝，并且最终的果实比用revus处理的多35％。

因此，示例7中的电解水组分比已知杀虫剂revus具有更好的对抗晚疫病的杀虫作用。

图4说明了作物受感染或病变的程度，以处理后随时间变化，番茄植物上残留的晚疫病的百分比来表示。可以看出，与未处理对照(处理1)和其它三种处理相比，本发明的组分(处理5：示例7中的组分)具有更好的杀虫作用并且明显降低了植物上疾病的百分比。处理5(示例7中的组分)的效果优于已知的杀虫剂(处理2)。

示例9-受到茎对灰霉菌感染的番茄植物的处理

针对5个不同样本的染病番茄植物，测量染病植物的平均病变长度。每个样本以不同的处理方法处理。

处理1：未处理对照(ut)；

处理2：已知的杀虫剂signum；

处理3：混合物1，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；

处理4：混合物60，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；和

处理5：示例7的组分，混合物38。

处理31天和44天后测量每个植物样本上病变的大小。图5说明了结果。

如图5所示，可以看出，处理2至5中的每一个均使每个番茄植物样本的病变大小明显降低。处理3和处理5使病变大小减小的量至少等于(如果不大于)已知杀虫剂signum(处理2)产生的减小量。与已知的杀虫剂相比，处理5(示例7的组分)使植物样本上存在的病变大小更大程度地减小。因此，处理5比已知的杀虫剂signum效果更好。

示例10-感染菌核病的胡萝卜的处理

测量了五种不同植物样本中胡萝卜植物的平均患病率，这些胡萝卜植物已通过直接孢子转移暴露于菌核病菌。每个样本中胡萝卜植物的数量相同。对植物进行单叶喷雾，直到观察到处理溶液从叶子流下。

每个样本以不同的处理方法处理。

处理1：未处理对照(ut)；

处理2：已知的杀虫剂tebecur；

处理3：混合物1，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；

处理4：混合物60，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；和

处理5：示例7的组分，混合物38。

处理7天、14天和21天后测量每个植物样本上的患病率。图6说明了结果。

如图6所示，可以看出，处理2至5中的每一个均使每个番茄植物样本的每个测量点上的患病率明显降低。处理5(示例7的组分)使植物样本的患病率更大程度地降低，几乎等于用已知的杀虫剂进行处理产生的降低量。

示例11-番茄中的白粉病(新番茄粉孢菌)

用六种不同的处理对感染白粉病培养液(如图7a和7b所示)的番茄植物(品种“juanita”)组进行处理。每组由4份组成，每组每次处理2个植物。用以下处理中的一种对每组番茄植物进行单次喷雾：

处理1：未处理；

处理2：amistar(常规杀真菌剂)；

处理3：混合物1，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；

处理4：混合物60，另一种电解水溶液的比较性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的盐；

处理5：包含钠盐的示例7中的组分；和

处理6：包含碳酸钾和氯化钾的本发明组分(k38)具有与示例7中组分重量相同的碳酸盐(氯化物比例)；和

将植物储存在niab生长室中，每天的循环条件为：白天(20℃)储存16小时，再在夜晚(16℃)储存8小时。

接着在单次喷雾处理后的3周对植物的感染程度进行评分。结果如表8所示。从图8可以看出，常规的杀真菌剂(amistar)实现了良好的感染控制。但也可看出，示例7的组分中无可见感染迹象的植物。因此，与已知的杀真菌剂相比，示例7组分起到了更好的杀真菌作用。

各比较性示例(处理3和4)给出了杀真菌活性的水平。然而，比较性示例中没有与已知的杀真菌剂amistar或示例7组分一样有效的杀真菌作用。

将植物再放置三周(单次喷雾处理后共6周)，而不进行进一步处理。单次喷雾处理后6周再对植物进行感染程度的评分。结果如表9所示。从图8和图9可以看出，示例1的组分提供了持续至少6周的明显中期保护作用(图8)和持续保护作用(图9)。可视为本发明的组分在番茄植物中起到了系统性获得反应诱导作用。

与常规方法相比，使用本发明组分对基质进行杀虫处理的方法明显降低了环境问题。与大量常规方法相比，本发明的组分仅含有简单、无毒和食品认可性的盐。因此，本发明的组分比已知的杀虫组分更环保。此外，本发明的组分不会在经处理的食品上留下任何有害化学残留物。本发明的组分是无毒且无污染的。与通过将气态臭氧注入水中可达到的水平相比，本发明的组分具有明显更高的臭氧浓度。例如，本发明的组分中臭氧浓度可以是通过将气态臭氧注入水中可达到水平的约100倍。因此，本发明的组分可在长期作物生产期间(例如更接近作物收获期)更频繁地使用，并且无需任何其它的健康和安全保护或设备。本发明的组分提供了可替代使用已知化学杀虫剂且具有成本效益的方案。本发明的组分提供中期保护作用和持续保护作用。

应了解到，示例7至11是对本发明组分的杀虫性质的说明。应了解到，本发明的组分可以任何合适的方式施用于农业区域或作物。

尽管权利要求7至11的示例说明了本发明的组分用于处理作物的用途，但应了解到，本发明的组分可适用于土壤处理和/或任何合适的需要使用杀虫剂的行业，特别是农业。例如，本发明的组分可用于处理任何设备，例如灌溉系统、包括贮水池的水箱和/或作物处理设备以及水，例如地表水、雨水和/或地下水。

示例12-电解水组分

制备水中总盐浓度为10.4g/l(5.6g/l无水碳酸钠(na2co3)和4.8g/l氯化钠(nacl))的电解质溶液。将所述电解质溶液储存在与电解池流体连通的储存器腔体内。

将包含所述电解质溶液的进料流引入电解池中。所述进料流可任选地包括一种或多种其它盐，以增强所得电解水组分的抗病原性质。所述电解池是非膜电解池。所述电解池包括壳体、位于电池内的多个硼掺杂金刚石电极(bde)以及用于在电解液中传输电荷的金属“接触板”。

所述bde是片状组件，并且设成3到10片的堆叠。每片均与相邻片具有固定距离。相邻bde片之间的距离设有电池间隙，优选小于5mm(例如在约2至3mm之间)；bde设置在塑料框中。所述bde将电荷传输穿过电解质溶液，引起强偶极，并在金刚石的相间表面上产生带正电和带负电的自由基。

可通过任何合适的方式将电解质溶液引入电解池中，从而以连续或分批处理生成电解水组分。在连续过程中，电解质溶液可以合适的流速引入，例如流速为0.1至100l/min、3至5l/min。在分批处理中，电解质溶液流速可约为16l/min。

操作电源以将电压(范围为1至1000伏直流电)和电流(范围为1-1000安培)施加到所述电解液。电极之间的过电位改变了电解质溶液中的平衡，从而产生了溶解臭氧并在电解水中维持很长时间。例如，电解水组分中溶解臭氧的半衰期优选为至少数分钟，更优选为至少十分钟，特别优选为至少30分钟，例如约45分钟。

优选地，所述电解池包括出口，通过所述出口电解水组分可离开电解池。优选地，所述电解水组分还具有清洁性质。优选地，所述电解水组分包含表面活性剂物质。

根据本实施例的电解水组分包含约300ppm水平的溶解臭氧。该溶解臭氧的水平是通过将气态臭氧注入水中可达水平的大约100倍。因此，与注入气体臭氧的水相比，本发明的电解水组分具有增加的抗微生物功效。电解水组分可用作对抗食源性病原体的抗病原剂。

虽然本发明的电解水组分含有约300ppm水平的溶解臭氧，但应了解到，本发明的电解水组分可包含任何合适水平的溶解臭氧，优选范围为0.1至10000ppm，优选为1ppm至1000ppm。

基于氯化物电解质的常规电解水组分可产生游离有效氯(fac)。因此，在制备或反应时使用常规组分会产生游泳池相关气味。食品加工环境中，用消毒设备生产食品，可能会有使食品受到这种氯相关气味污染的风险。相对而言，本发明的电解水组分基本不含游离有效氯(fac)。示例中所使用的实施例中，示例1的组分在制备和反应时包含的fac均<0.1ppm。因此，本发明的组分可用于生产线和设备的清洁和消毒，而不会产生游泳池相关气味，并且可明显降低食品污染的风险。

示例13

参照表2和表3，用三种不同的处理方法对三组30只家禽屠体进行处理。

处理1：未处理作为对照样本；

处理2：涉及暴露于蒸汽和超声的sonosteam过程。

处理3：sonosteam过程之后接着暴露于示例12的电解水组分。如图10所示，将经sonosteam处理的家禽屠体浸入包含示例12电解水组分的储存器中，每只鸟浸20秒。将鸡屠体20浸入包含示例12电解水组分的循环溶液30的浴盆10中。溶液通过泵50循环，所述泵50通过导管40从浴盆的端部抽取溶液，将其过滤并传递以便重新电解和在bde流量池60中加热。重新电解的溶液通过导管70返回到浴盆的起点。将示例13的电解水组分加热至并保持在40℃至46℃的温度。

再对每组家禽屠体进行颈部皮肤(特别难以有效处理的区域)和胸部皮肤(较易处理的屠体部分)活检，将称重的皮肤样本送至专科检测实验室以确定在屠杀当天(本文称为“dok”)加4天时存在的弯曲杆菌水平(作为形成单位/克皮肤的菌落)(表2)；再在屠杀当天加7天(表3)时检测一次。

dok加4天时弯曲杆菌的水平

表2

4天后(dok加4天)，弯曲杆菌的平均背景污染水平显示为3+log(即1000cfu/g)。四天后，发现35％的未经处理的对照家禽屠体组的弯曲杆菌水平大于1000cfu/g。该弯曲杆菌污染水平视为严重污染的家禽组的指示。

dok加7天时弯曲杆菌的水平

表3

如表2和表3所示，将屠体暴露于示例13的组分，每只鸟20秒，可使弯曲杆菌的水平降低至少1log(90％)。可通过长时间暴露于示例12的组分来进一步增加减少程度。此外，弯曲杆菌水平的明显降低还可大大减少因食用受污染的家禽屠体而导致人类食物中毒的人数。因此，弯曲杆菌水平的明显降低可为食品生产者(如家禽农、食品加工商和零售商)带来巨大收益并节约相关成本。

从表2和3可以看出，本发明的电解水组分在屠杀当天后至少7天的时间内，可明显降低家禽屠体中至少95％的弯曲杆菌病原体。此外，本发明的组分可有效地确保该组屠体中弯曲杆菌的水平不会超过1000cfu/g。因此，本发明的组分可有效地将屠体中的病原体水平降低到更安全的限度内，从而明显降低食物中毒的风险。

人们还发现本发明的组分不会产生任何负面的感官影响(例如不良味道或气味的残留物和/或屠体品质在视觉或触觉上的降低)。

本发明提供了在食物基质上或基质中具有更高抗病原活性的电解水组分。虽然本发明证实了所述电解水组分在减少和/或消除家禽屠体中弯曲杆菌的有效性，但应了解到，本发明的组分对抗其他病原体尤其是食源性病原体也有效，并不限于减少和/或消除弯曲杆菌。本发明的组分对任何合适的食物基质上的大量不同病原体有效，因此并不限于减少和/或除去家禽屠体上或屠体中的病原体。本发明的组分可通过任何合适的方法和/或在任何合适的施用时间施用于食品基质。

还应了解到，本发明的电解水组分可以较高的剂量施用于食物基质并可减少和/或消除食源性病原体，时间周期比施用本示例中低剂量组分所用的时间短得多。

示例14

参照表4，用三种不同的处理方法对三组30只家禽屠体进行处理。

处理1：未处理作为对照样本；

处理2：涉及暴露于蒸汽和超声的sonosteam过程。

处理3：暴露于示例12的电解水组分。将家禽屠体浸入包含示例12电解水组分的储存器中，每只鸟浸15秒。将示例12的电解水组分加热至并保持在43℃至50℃的温度。

再对每组家禽屠体进行颈部皮肤和胸部皮肤的活检，将称重的皮肤样本送至专科检测实验室以确定在屠杀当天加4天时存在的弯曲杆菌水平(表4)。

dok加4天时弯曲杆菌的水平

表4

4天后(dok加4天)，弯曲杆菌的平均背景污染水平显示为2+log(即100cfu/g)。四天后，发现7％的未经处理的对照家禽屠体组的弯曲杆菌水平大于1000cfu/g。该弯曲杆菌污染水平视为极低污染的家禽组的指示，并且若弯曲杆菌的起始数量较低，则后续处理的降低程度较小。

尽管示例12至14说明了本发明的电解水组分实施例在家禽加工环境中的有效性，但应了解到，本发明的组分、方法和装置可用于减少和/或消除任何合适环境中的食源性病原体，而并非仅限于家禽加工环境。