CN115266698A - 一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂、方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂、方法及应用，其中，一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料包括酸液、碘盐、硫代硫酸盐、碘变色剂和水，其中，碘盐和碘变色剂的质量比为50:1‑5:1，所述碘变色剂占干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂总质量的0.20‑1.00％；所述试剂的pH值为1.1‑1.5；所述硫代硫酸盐在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的添加量为0.02‑0.05mol/L。本发明通过该特定浓度和配比的原料相互配合，可以有效使干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的碘盐与H2O2接触后还原成碘单质，还原后的碘单质会在弱酸性环境下与碘变色剂接触，进而有效促使碘变色剂变色，达到指示是否有H2O2接触覆盖的目的，进而可以有效直观实现H2O2的覆盖度的检测，以解决食品工厂包装材料双氧水覆盖度验证的难题，确保生产设备满足生产需求。
Description
技术领域
本发明涉及检测领域，具体涉及一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂、方法及应用。
背景技术
干法双氧水灭菌，即为汽化H2O2灭菌，主要利用H2O2在汽体状态下可以更有效地生成游离的氢氧基，有效进攻细胞成分，包括脂类、蛋白类和DNA，达到比液态下灭菌效率更高的目的，满足更高的灭菌要求。
汽化H2O2是将H2O2溶液，通过雾化器进行雾化，雾化后的H2O2再经过加热、闪蒸转化为H2O2汽体，与无菌热空气混合后，通过密封管路输入密闭的包装材料内对内表面进行灭菌，H2O2在包装材料灭菌时，在达到露点温度的情况下，会形成一层膜均匀分布在包装材料的内表面，进而达到对内表面进行杀菌的目的；H2O2在达到露点温度时，灭菌效率最高。
基于干法双氧水灭菌的优势，H2O2干法灭菌技术越来越多地应用在食品包装材料中，但因汽化后的H2O2呈无色状态，H2O2的覆盖度很难进行判定，因此为保障包装材料灭菌效果，开发一种可操作性比较强的覆盖度验证方案势在必行。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，现有技术中无法有效判定干法双氧水灭菌中H2O2的覆盖度的问题；从而提供便于准确判定H2O2的覆盖度的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂、方法及应用。
为此，本发明提供了如下的技术方案：
一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料包括酸液、碘盐、硫代硫酸盐、碘变色剂和水，其中，碘盐和碘变色剂的质量比为50:1-5:1，所述碘变色剂占干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂总质量的0.20-1.00％；所述试剂的pH值为1.1-1.5；所述硫代硫酸盐在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的添加量为0.02-0.05mol/L。
所述碘变色剂为糊精或淀粉；所述碘盐为碘化钾或碘化钠；
所述酸液为磷酸。
优选的，所述碘盐和碘变色剂的质量比为10:1-5:1；所述碘变色剂占干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂总质量的0.25-0.5％；所述试剂的pH值为 1.2-1.3；所述硫代硫酸盐在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的添加量为 0.025mol/L。
所述硫代硫酸盐为硫代硫酸钠或硫代硫酸钾。
一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法，采用上述的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的原料配比进行配置即可。
所述配置的过程为：先将碘变色剂与部分水混合加热糊化并冷却后，将其他剩余原料混合均匀即可。
加热糊化的糊化温度为90-95℃，糊化时间为3-5min。
一种干法双氧水灭菌覆盖度判定方法，包括：在干法双氧水灭菌的待测表面均匀涂覆上述的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂或上述制备方法制备得到的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂；
干燥后，进行干法双氧水灭菌，灭菌完成后根据待测表面的颜色情况即可判断覆盖度。
上述的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定方法在包装材料中的应用。
所述包装材料为食品包装材料，所述食品包装材料包括但不限于预制桶、预制瓶、预制杯、复合膜。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料包括酸液、碘盐、硫代硫酸盐、碘变色剂和水，具体的，碘盐和碘变色剂的质量比为 50:1-5:1，所述碘变色剂占干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂总质量的 0.20-1.00％，所述试剂的pH值为1.1-1.5；所述硫代硫酸盐在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的添加量为0.02-0.05mol/L；通过该特定浓度和配比的原料相互配合，可以有效使干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的碘盐与 H2O2接触后还原成碘单质，还原后的碘单质会在弱酸性环境下与碘变色剂接触，进而有效促使碘变色剂变色，达到指示是否有H2O2接触覆盖的目的，进而可以有效直观实现H2O2的覆盖度的检测；
其中，该硫代硫酸盐中S2O3 2-的还原性强于碘单质而弱于碘离子，因此，当H2O2过量时，H2O2会先与S2O3 2-反应，防止H2O2过量导致其与碘单质发生反应，同时，该硫代硫酸盐的添加在前期也并不会影响H2O2与碘离子反应生成碘单质；因此，该硫代硫酸盐的添加能有效保证显色的结果，保证检测结果的准确。
2.本发明提供的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，其中碘变色剂为糊精或淀粉，碘单质遇淀粉变蓝，碘单质遇糊精变蓝紫色，该碘变色剂种类的颜色较深，更加便于判断。
3.本发明的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法中，当碘变色剂为淀粉时，由于其本身并不溶于水，因此在采用原料进行直接混合后进行待测表面涂覆时，会导致涂覆不均匀，即待测表面的部分地方能够涂覆上碘变色剂颗粒，部分地方则并没有涂覆上碘变色剂颗粒，因此导致覆盖均匀度不佳，不能很好的达到判断H2O2的覆盖度的目的；基于在研发过程中发现的上述问题，发明人创新的将淀粉与水先混合并糊化后，再与其他原料混合，不仅仅能保证碘变色剂在涂覆过程中的均匀性，并且还能有效提高粘度，更好地将干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂附着在待测表面上，提高附着效果。
4.本发明提供的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定方法在食品包装材料中的应用，可以有效判定如预制桶、预制瓶、预制杯、复合膜等内表面(食品接触面)干法双氧水灭菌中H2O2的覆盖度，直接通过观察颜色分布情况即可获得判断结果，以解决食品工厂包装材料双氧水覆盖度验证的难题，确保生产设备满足生产需求；判断更加简单、快速、直观，判断结果也十分准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例1在第一种包装材料上分别经过喷涂完整区和喷涂不完整区双氧水灭菌处理后的实物结果对比图；
图2是实施例2在第二种包装材料上经过喷涂完整区双氧水灭菌处理后的实物图。
图3是实施例1在第三种包装材料上经过喷涂完整区双氧水灭菌处理后的实物图。
图4是对比例1在第四种包装材料上经过喷涂完整区双氧水灭菌处理后的实物图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1：
本实施例提供一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料配方如下：
淀粉1g，
碘化钾10g，
硫代硫酸钠0.01mol，
磷酸10g。
上述干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法如下：
将1g淀粉与99g水配置成质量浓度为1％的固液混合物，将其加热至 93℃，保温4min进行糊化，获得糊化液；
将10g碘化钾与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的碘化钾溶液；
将硫代硫酸钠0.1mol溶解于水中并定容至1L，获得浓度为0.1mol/L 的硫代硫酸钠溶液；
将磷酸10g与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的磷酸溶液；
将100g的糊化液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液、100g 的磷酸溶液混合均匀即制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂。
本实施例中配置好的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的pH值为1.25。
实施例2：
本实施例提供一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料配方如下：
糊精1g，
碘化钾10g，
硫代硫酸钠0.01mol，
磷酸10g。
上述干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法如下：
将1g糊精与99g水配置成质量浓度为1％的糊精溶液；
将10g碘化钾与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的碘化钾溶液；
将硫代硫酸钠0.1mol溶解于水中并定容至1L，获得浓度为0.1mol/L 的硫代硫酸钠溶液；
将磷酸10g与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的磷酸溶液；
将100g的糊精溶液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液、 100g的磷酸溶液混合均匀即制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂。
本实施例中配置好的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的pH值为1.26。
实施例3：
本实施例提供一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料配方如下：
淀粉1g，
碘化钠10g，
硫代硫酸钾0.01mol，
磷酸10g。
上述干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法如下：
将1g淀粉与99g水配置成质量浓度为1％的固液混合物，将其加热至 93℃，保温4min进行糊化，获得糊化液；
将10g碘化钠与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的碘化钠溶液；
将硫代硫酸钾0.1mol溶解于水中并定容至1L，获得浓度为0.1mol/L 的硫代硫酸钾溶液；
将磷酸10g与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的磷酸溶液；
将100g的糊化液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液、100g 的磷酸溶液混合均匀即制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂。
本实施例中配置好的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的pH值为1.25。
实施例4：
本实施例提供一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料配方如下：
淀粉1g，
碘化钾50g，
硫代硫酸钠0.01mol，
磷酸10g。
上述干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法如下：
将1g淀粉与99g水配置成质量浓度为1％的固液混合物，将其加热至 95℃，保温3min进行糊化，获得糊化液；
将50g碘化钾与50g水混合均匀配置成质量浓度为50％的碘化钾溶液；
将硫代硫酸钠0.1mol溶解于水中并定容至1L，获得浓度为0.1mol/L 的硫代硫酸钠溶液；
将磷酸10g与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的磷酸溶液；
将100g的糊化液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液、100g 的磷酸溶液混合均匀即制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂。
本实施例中配置好的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的pH值为1.24。
实施例5：
本实施例提供一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料配方如下：
淀粉4g，
碘化钾20g，
硫代硫酸钠0.01mol，
磷酸10g。
上述干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法如下：
将4g淀粉与96g水配置成质量浓度为4％的固液混合物，将其加热至90℃，保温5min进行糊化，获得糊化液；
将20g碘化钾与80g水混合均匀配置成质量浓度为20％的碘化钾溶液；
将硫代硫酸钠0.1mol溶解于水中并定容至1L，获得浓度为0.1mol/L 的硫代硫酸钠溶液；
将磷酸10g与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的磷酸溶液；
将100g的糊化液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液、100g 的磷酸溶液混合均匀即制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂。
本实施例中配置好的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的pH值为1.23。
实施例6：
本实施例提供一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，原料配方如下：
淀粉2g，
碘化钾10g，
硫代硫酸钠0.01mol，
磷酸10g。
上述干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法如下：
将2g淀粉与98g水配置成质量浓度为2％的固液混合物，将其加热至93℃，保温4min进行糊化，获得糊化液；
将10g碘化钾与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的碘化钾溶液；
将硫代硫酸钠0.1mol溶解于水中并定容至1L，获得浓度为0.1mol/L 的硫代硫酸钠溶液；
将磷酸10g与90g水混合均匀配置成质量浓度为10％的磷酸溶液；
将100g的糊化液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液、100g 的磷酸溶液混合均匀即制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂。
本实施例中配置好的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的pH值为1.22。
对比例1：
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中不添加硫代硫酸盐，即采用100g的水替代硫代硫酸钠溶液，其他与实施例1相同。
对比例2：
本对比例中与实施例1的区别在于，制备工艺中，淀粉不经过糊化处理，其他与实施例1完全相同。
对比例3：
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中磷酸的添加量不同，其他与实施例1相同，本对比例中添加的磷酸溶液的浓度为16％，添加的磷酸溶液在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的占比为25％，即采用100g的糊化液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液以及100g的质量浓度为16％的磷酸溶液混合均匀制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，制备得到的试剂的pH值为1.09。
对比例4：
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中磷酸的添加量不同，其他与实施例1相同，本对比例中添加的磷酸溶液的浓度为5％，添加的磷酸溶液在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的占比为25％，即采用100g的糊化液、100g的碘化钾溶液、100g的硫代硫酸钠溶液以及100g的质量浓度为5％的磷酸溶液混合均匀制备成干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，制备得到的试剂的pH值为1.51。
实验例1：
以实施例1-6以及对比例1-4所得的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，采用高压(压缩空气压力6.0-8.0bar)喷嘴将其涂覆在干法双氧水灭菌的待测表面，获得处理后的四种包装材料(包括三种预制瓶和一种三角预制杯)。
具体的，将干法双氧水灭菌的区域划分为两片，其中一片设置为喷涂完整区，另一片区域对双氧水的喷嘴进行处理使双氧水在待测表面喷涂不完整构成喷涂不完整区，将四种包装材料分别放置在喷涂完整区和喷涂不完整区，每个片区均设置30个包装材料，进行干法双氧水灭菌。
根据四种包装材料的显色情况判定双氧水覆盖度情况。具体的，灭菌后观察变色(试剂中含有淀粉变蓝，试剂中含有糊精变蓝紫色)区域是否均匀，如均匀证明双氧水覆盖度合格，否则为不合格。
其中，实施例1-2和对比例1的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的部分结果如图1-图4所示，图1为实施例1在第一种包装材料上分别经过喷涂完整区(a)和喷涂不完整区(b)双氧水灭菌处理后的实物结果对比图，图2为实施例2在第二种包装材料上经过喷涂完整区双氧水灭菌处理后的实物图；图3为实施例1在第三种包装材料上经过喷涂完整区双氧水灭菌处理后的实物图；图4为对比例1在第四种包装材料上经过喷涂完整区双氧水灭菌处理后的实物图。
通过图1-3的结果可知，喷涂结果与实际情况完全匹配。但通过图4 可知，喷涂结果与实际情况并不匹配，证明对比例1的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂不能准确实现灭菌覆盖度的准确判断。
为了进一步详细说明各实施例和对比例的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的效果，采用实施例1-6和对比例1-4的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂实验后，对颜色和均匀程度进行计分计算，计分规则如下表1所示。
表1
说明：颜色和均匀程度分值累计1-4分，则效果不佳；分值累计5分，则效果良好；分值累计6 分，则效果优。
其中，上述图1-图4中所对应的实验中，四种包装材料在喷涂完整区喷涂实验后的计分结果(计算平均值并取整值)如下表2所示。
表2
为了进一步验证本发明干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的效果，采用同一种预制瓶1采用上述相同的涂覆方法分别涂覆实施例1-6和对比例1-4 中的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，在喷涂完整区进行灭菌覆盖度检测，用于对不同的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的指示效果进行进一步验证，该实施例1-6和对比例1-4的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂在预制瓶 1上实验后得到的计分结果(计算平均值并取整值)如表3所示。
表3
由上述表2的结果可知：第三种包装材料测试效果优，第一、二种包装测试效果良好，第四种包装材料因指示剂喷涂不均匀测试效果不佳。由上述表3的结果可知：本发明实施例的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂能更好的实现H2O2覆盖度的判断，判断更加简单、快速、直观，判断结果也十分准确。
实验例2
为了进一步验证干法双氧水灭菌覆盖度的结果。分别采用无涂覆干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的四种包装材料在实验例1中的喷涂完整区和喷涂不完整区进行干法双氧水灭菌(灭菌前接种枯草芽孢杆菌)；在灭菌后的四种包装材料中加入已灭菌的培养基质，密封，放置在30℃条件下进行培育，培育72小时后检测，确认细菌繁殖情况，计算杀菌率。双氧水覆盖度良好及以上的包装材料，杀菌率均能达到≥99.9％。进一步证明本发明各实施例的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂能够有效准确判断喷涂杀菌覆盖度，检测结果准确有效。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，其特征在于，原料包括酸液、碘盐、硫代硫酸盐、碘变色剂和水，其中，碘盐和碘变色剂的质量比为50:1-5:1，所述碘变色剂占干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂总质量的0.20-1.00％；所述试剂的pH值为1.1-1.5；所述硫代硫酸盐在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的添加量为0.02-0.05mol/L。
2.根据权利要求1所述的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，其特征在于，所述碘变色剂为糊精或淀粉；
所述碘盐为碘化钾或碘化钠；
所述酸液为磷酸。
3.根据权利要求1或2所述的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，其特征在于，所述碘盐和碘变色剂的质量比为10:1-5:1，所述碘变色剂占干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂总质量的0.25-0.5％；所述试剂的pH值为1.2-1.3；所述硫代硫酸盐在干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂中的添加量为0.02-0.03mol/L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂，其特征在于，所述硫代硫酸盐为硫代硫酸钠或硫代硫酸钾。
5.一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂的原料配比进行配置即可。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，其中碘变色剂为淀粉时，所述配置的过程为：先将碘变色剂与部分水混合加热糊化并冷却后，将其他剩余原料与其混合均匀即可。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述加热糊化的糊化温度为90-95℃，糊化时间为3-5min。
8.一种干法双氧水灭菌覆盖度判定方法，其特征在于，包括：
在干法双氧水灭菌的待测表面均匀涂覆权利要求1-4任一项所述的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂或权利要求5-7任一项所述的制备方法制备得到的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定试剂；
干燥，然后进行干法双氧水灭菌，灭菌完成后根据待测表面的颜色情况即可判断覆盖度。
9.权利要求8所述的一种干法双氧水灭菌覆盖度判定方法在包装材料中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述包装材料为食品包装材料，所述食品包装材料包括但不限于预制桶、预制瓶、预制杯、复合膜。
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