本发明属于食品安全,具体涉及一种生物被膜的组合清洗剂及清洗方法。
背景技术:
1、芽孢杆菌属(bacillus genus)是一个表型庞大、多样化的革兰氏阳性或革兰氏变异、可形成内生孢子的杆状细菌的集合。短芽孢杆菌属(brevibacillus genus)属于厚壁菌门(firmicutes division)芽孢杆菌纲(bacilli class)芽孢杆菌目(bacillales order)类芽孢杆菌科(paenibacillaceae family)。芽孢杆菌是乳制品加工厂中常见的污染菌,可以在各种环境中生存。有研究发现,在生奶、商业无菌奶、奶粉以及牛奶设备中存在短芽孢杆菌(brevibacillus)污染。牛奶作为乳制品加工厂的主要成分,为细菌生长提供了理想的环境。短芽孢杆菌(brevibacillus)能黏附表面并形成生物被膜,进而污染牛奶导致牛奶变质,因此对乳制品企业来说是一个值得关注的问题。
2、细菌生物被膜是包裹在胞外聚合物中的复杂微生物群落,胞外聚合物主要由蛋白质、脂质和多糖等物质组成,能保护细菌免受外界伤害。在食品工业中,细菌可以在短短几分钟内结合到不同表面上,包括橡胶、聚丙烯、塑料、玻璃、不锈钢等设备表面以及食品表面,在几天(甚至几小时)内形成成熟的生物被膜,导致食品腐败并危及消费者的健康。由于食品制造工厂生产周期长、产品生产量大,食品加工生产线是细菌易发生黏附并形成生物被膜的重要场所,例如海鲜加工、酿造、乳制品加工以及肉类和家禽加工。细菌生物被膜的存在会造成食品交叉污染并增加细菌性食源性疾病发生的风险,例如美国80%的细菌感染被认为与生物膜胞中的食源性病原体有关。结构的稳定性使食品工业中的生物被膜难以被清除与消杀,导致食品行业清洁和消毒动态的变化。
3、就地清洗体系(clean inplace,cip)通常用于食品行业中的设备清洗,以去除微生物污染。就地清洗体系是利用热水结合酸碱溶液来冲洗管道,但是难以完全清除细菌生物被膜。胞外聚合物可以阻碍清洗剂的渗透,生物被膜内部的细菌无法被有效杀灭,因此由生物被膜引起的污染和腐败仍然是一个反复出现的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种生物被膜的组合清洗剂及清洗方法,所述组合清洗剂可以有效地清除生物被膜并杀死细菌,适用于乳制品工业中的规模化应用。
2、本发明提供了一种生物被膜的组合清洗剂,包括酶液、氢氧化钠溶液和硝酸溶液;所述酶液为脂肪酶或dnase i的溶液。
3、优选的,所述生物被膜包括土壤短芽孢杆菌(brevibacillus agri)形成的由胞外聚合物包裹的多细菌群落。
4、优选的,所述脂肪酶的溶液的浓度为0.5~2unit/ml。
5、优选的,所述dnase i的溶液的浓度为1~5unit/ml。
6、优选的,所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为1~2%。
7、优选的,所述硝酸溶液的体积百分浓度为1~1.5%。
8、本发明还提供了利用上述组合清洗剂去除生物被膜的方法,包括依次利用酶液、热水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液对生物被膜进行清洗;
9、所述热水的温度为60~80℃。
10、优选的,每一步所述清洗的温度均为35~80℃,时间均为1~15min。
11、优选的,利用所述酶液清洗时,温度为35~37℃,时间为15min;
12、利用所述热水清洗时,时间为1min;
13、利用所述氢氧化钠溶液清洗时,温度为75~80℃,时间为1min;
14、利用所述硝酸溶液清洗时,温度为65~70℃,时间为1min。
15、本发明还提供了一种实施上述方法的清洗装置。
16、有益效果:本发明提供了一种生物被膜的组合清洗剂,先用酶溶液进行处理,再依次用热水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液进行处理,可以提高清除生物被膜的效果,可适于乳制品工厂使用。在本发明中,脂肪酶可以降解胞外聚合物中的脂质,dnase i酶可以降解胞外聚合物中的dna(edna),氢氧化钠主要用于去除蛋白质等有机物,硝酸主要用于去除钙离子等无机物,且氢氧化钠和硝酸溶液具备杀灭细菌的作用。本发明中的清洗组合方法可以针对土壤短芽孢杆菌在牛奶中形成的生物被膜,分解胞外聚合物中的物质,破坏生物被膜致密的结构,释放细菌,生物被膜更易被清除,细菌也能被杀灭。
1.一种生物被膜的组合清洗剂,其特征在于,包括酶液、氢氧化钠溶液和硝酸溶液;所述酶液为脂肪酶或dnase i的溶液。
2.根据权利要求1所述组合清洗剂,其特征在于,所述生物被膜包括土壤短芽孢杆菌(brevibacillus agri)形成的由胞外聚合物包裹的多细菌群落。
3.根据权利要求1所述组合清洗剂,其特征在于,所述脂肪酶的溶液的浓度为0.5~2unit/ml。
4.根据权利要求1所述组合清洗剂,其特征在于,所述dnase i的溶液的浓度为1~5unit/ml。
5.根据权利要求1所述组合清洗剂,其特征在于,所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为1~2%。
6.根据权利要求1所述组合清洗剂,其特征在于,所述硝酸溶液的体积百分浓度为1~1.5%。
7.利用权利要求1~6任一项所述组合清洗剂去除生物被膜的方法,其特征在于,包括依次利用酶液、热水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液对生物被膜进行清洗;
8.根据权利要求7所述方法,其特征在于,每一步所述清洗的温度均为35~80℃,时间均为1~15min。
9.根据权利要求7或8所述方法,其特征在于,利用所述酶液清洗时,温度为35~37℃,时间为15min;
10.一种实施权利要求7~9任一项所述方法的清洗装置。