食品工业

电解水（EW）作为消毒剂在许多国家的食品工业中日益普及。电解可将稀氯化钠溶液分解为酸性电解水（AEW，即阳极液）——pH 2–3，氧化还原电位约 1,100 mV，有效氯 10–90 ppm——以及 pH 为 10–13 的碱性电解水（BEW，即阴极液）。使用 AEW 处理后，悬浮液中多种细菌的营养细胞通常减少 6.0 log CFU/ml。

食品工业中常用的消毒剂包括含氯化合物、有机酸、磷酸三钠、碘伏和季铵化合物。含氯化合物通常最有效，但腐蚀性和刺激性可能更强。部分去污程序因化学残留、成本高、效果有限或导致产品变色而被认为不可接受。EW 越来越多地用于减少或消除食品、食品加工表面和非食品接触表面上的细菌。日本厚生劳动省已批准 EW 作为食品添加剂，美国环境保护署也已批准 EW 发生器用于食品工业。

电解水的作用原理

EW 最初在俄罗斯开发，用于医疗机构中的水净化、再生和消毒，自 20 世纪 80 年代起在日本使用。它通过在以隔膜分隔阳极和阴极的电解槽中电解稀 NaCl 溶液而制得。阳极溶液 pH 为 2–3，ORP 高于 1,100 mV，有效氯 10–90 ppm；阴极溶液 pH 为 10–13，ORP 为 −800 至 −900 mV。将阳极溶液与 OH⁻ 离子混合，可制得中性电解水（pH 7–8，ORP 约 750 mV）。

AEW 具有很强的抗菌活性。氯和高 ORP 似乎是主要因素；低 pH 使细菌细胞对次氯酸更加敏感——次氯酸是含氯化合物中活性最强的一种，可穿透细胞膜并氧化关键代谢系统。BEW 主要在消毒前用作清洁剂和脱脂剂——在某些应用中，先用 BEW 预处理再用 AEW，比单独使用 AEW 更有效。

在表面、器具和工艺用水上的效果

• 砧板：经 AEW 处理一分钟后，副溶血性弧菌从 5.8 降至 1.0 log CFU/cm² 以下；用中性 EW 冲洗塑料砧板，可使大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和单核细胞增生李斯特菌减少约五个数量级。
• 加工手套：五分钟后，所有类型手套上的单核细胞增生李斯特菌均被完全灭活。
• 不锈钢和瓷砖：一分钟内副溶血性弧菌减少超过 5.0 log CFU/cm²。
• 生物膜：AEW 在五分钟内将不锈钢上生物膜中的单核细胞增生李斯特菌降至检测限以下。
• 屠宰场：经标准预清洁后，AEW 在屠宰场各区域的效果均优于常用消毒剂；先用 BEW 再用 AEW 喷洒牛皮，可使菌落总数降低 3.5 log。
• 工艺用水：在蔬菜清洗水中加入少量盐后进行电解，可使受试细菌减少约四个数量级，电流更高时可完全灭活。

在食品上的效果

• 水果和蔬菜：AEW 处理十分钟后，草莓上的需氧菌、大肠菌群和真菌降至检测限以下；番茄上的大肠杆菌 O157:H7、单核细胞增生李斯特菌和肠炎沙门氏菌减少约 7.5 log。对于叶菜，AEW 的效果与氯相当。
• 鱼类和海产品：AEW 处理 15 分钟后，鲤鱼皮上的菌落总数降低 2.8 log CFU/cm²。
• 禽肉和肉类：先用 BEW 喷洒鸡胴体再浸入 AEW，可减少 1.5–2.4 log，且 AEW 延长了冷藏禽肉的保质期。研究发现，用 AEW 对胴体去污是在整个禽类供应链中减少弯曲杆菌最具成本效益的方法。
• 鸡蛋：对带壳鸡蛋进行静电喷雾，可使大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌减少 3–6 个数量级。
• 制成冰：冷冻的 AEW 兼具制冷和控制病原体的作用——延长了秋刀鱼的保质期，并抑制了大肠菌群的生长。

D. Hricova, R. Stephan, C. Zweifel — Electrolyzed Water and Its Application in the Food Industry