本文件解釋了食品加工和/或食品處理操作中設(shè)備清潔和消毒程序的細節(jié)。

背景

清潔和消毒計劃

由于清潔和消毒可能是衛(wèi)生計劃最重要的方面，因此應(yīng)該有足夠的時間來概述適當(dāng)?shù)某绦蚝蛥?shù)。必須為所有食品接觸表面（設(shè)備，器具等）以及非產(chǎn)品表面制定詳細程序，例如設(shè)備的非產(chǎn)品部分、架空結(jié)構(gòu)、防護罩、墻壁、天花板、照明裝置、制冷單位和供暖、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)，以及任何可能影響食品安全的因素。

必須為每個生產(chǎn)線明確定義清潔頻率（即每天，生產(chǎn)運行后，或必要時更頻繁）。還必須確定所需的清潔類型。

清潔和消毒食品接觸表面的目的是去除細菌生長所需的食物（營養(yǎng)素），并殺死那些存在的細菌。重要的是清潔、消毒的設(shè)備和表面排干并儲存干燥，以防止細菌生長。必要的設(shè)備（刷子等）也必須清潔，并以干凈衛(wèi)生的方式儲存。

必須通過評估和檢查程序評估清潔/消毒程序的充分性。應(yīng)持續(xù)監(jiān)督遵守規(guī)定的書面程序（檢查，拭子測試，直接觀察人員），并保持記錄以評估長期合規(guī)性。

食品接觸表面清潔/消毒的正確順序如下：

沖洗

清潔

沖洗

消毒。

定義

清潔

清潔是指在推薦條件下使用適當(dāng)?shù)南礈靹┗瘜W(xué)品徹底清除食物污垢。重要的是，相關(guān)人員必須對不同類型的食物污垢的性質(zhì)及其去除的化學(xué)性質(zhì)有所了解。

清潔方法

設(shè)備可根據(jù)清潔方法分類如下：

機械清潔：通常稱為就地清潔（CIP）。不需要拆卸或部分拆卸。

清潔（COP）：可以在專門的COP壓力罐中進行部分拆卸和清潔。

手動清潔：需要徹底拆卸以進行清潔和檢查。

消毒

區(qū)分和定義某些術(shù)語很重要：

滅菌是指對所有生物進行統(tǒng)計破壞和清除。

消毒是指無生命的物體和所有營養(yǎng)細胞（不是孢子）的破壞。

殺菌是指從公共衛(wèi)生角度將微生物減少到安全水平。

適當(dāng)和批準(zhǔn)的消毒程序是過程，因此，必須描述持續(xù)時間或時間以及化學(xué)條件。食品接觸表面消毒的官方定義（官方分析化學(xué)家協(xié)會）是一個在30秒內(nèi)將污染水平降低99.999％（5個對數(shù)）的過程。

非產(chǎn)品接觸表面的官方定義要求污染減少99.9％（3個對數(shù)）。使用的標(biāo)準(zhǔn)測試生物是金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大腸桿菌（Escherichia coli）。

一般消毒類型包括：

熱消毒涉及在指定的溫度和接觸時間內(nèi)使用熱水或蒸汽。

化學(xué)消毒涉及在指定濃度和接觸時間使用經(jīng)批準(zhǔn)的化學(xué)消毒劑。

水化學(xué)與質(zhì)量

水包含約95-99％的清潔和消毒溶液。水的功能如下：

將洗滌劑或消毒劑帶到表面

從表面帶走污垢或污染物。

水中的雜質(zhì)會極大地改變洗滌劑或消毒劑的有效性。水硬度是最重要的化學(xué)性質(zhì)，直接影響清潔和消毒效率。（其他雜質(zhì)會影響食品接觸表面或可能影響污垢沉積性能或成膜。）

水的pH范圍通常為pH5至8.5。該范圍對大多數(shù)洗滌劑和消毒劑沒有嚴(yán)重影響。然而，高堿性或高酸性水可能需要額外的緩沖劑。

水還可含有大量微生物。用于清潔和消毒的水必須是飲用的和無病原體的。在用于清潔方案之前，可能需要對水進行處理和消毒。影響清潔功能的水雜質(zhì)見表1。

清潔

食用污垢的特性

食物污垢通常被定義為食物接觸表面上的不需要的物質(zhì)，污垢是可見的或不可見的。污垢的主要來源是來自正在處理的食品。然而，來自水殘留物的礦物質(zhì)和來自清潔化合物的殘留物會使薄膜留在表面上，微生物生物膜也有助于表面上的污垢堆積。

由于污垢成分變化很大，因此沒有一種洗滌劑能夠去除所有類型。許多復(fù)合薄膜含有食品成分、表面油或粉塵、不溶性清潔劑成分和不溶性硬水鹽的組合。這些薄膜的溶解性能各不相同，取決于熱效應(yīng)、年齡、干燥度、時間等因素。

在選擇洗滌劑或清潔方案之前，相關(guān)人員必須了解要去除的污垢的性質(zhì)。經(jīng)驗法則是酸性清潔劑溶解堿性污垢（礦物質(zhì)）和堿性清潔劑溶解酸性污垢和食物廢物。不正確使用洗滌劑實際上可以“固化”污垢，使其更難以去除（例如，酸性清潔劑可以沉淀蛋白質(zhì)）。許多薄膜和生物膜需要更復(fù)雜的清潔劑，這些清潔劑用氧化劑（如氯化洗滌劑）進行修正以便去除。

污垢可分為以下幾類：

溶于水（糖類，一些淀粉，大多數(shù)鹽類）;

溶于酸（石灰石和大多數(shù)礦物質(zhì)）;

溶于堿（蛋白質(zhì)，脂肪乳液）;

溶于水，堿或酸；

污垢沉積物的物理條件也影響其溶解度。冷卻或冷溶液中的新鮮沉淀的污垢通常比舊的，干燥的或烘烤的沉積物或復(fù)合膜更容易溶解。食物污垢很復(fù)雜，因為它們含有幾種成分的混合物。表2列出了一般的污垢分類和清除特征。

基于脂肪的污垢

脂肪通常作為乳液存在，通?？梢杂酶哂谌埸c的熱水沖洗掉。使用具有良好乳化或皂化成分的堿性洗滌劑可以除去更難的脂肪和油殘余物。

基于蛋白質(zhì)的污垢

在食品工業(yè)中，蛋白質(zhì)是迄今為止最難去除的污垢。事實上，酪蛋白（一種主要的乳蛋白）被用于許多膠水和涂料中的粘合性能。食物蛋白質(zhì)的范圍從更容易去除的更簡單的蛋白質(zhì)到更難以去除的更復(fù)雜的蛋白質(zhì)。熱變性蛋白質(zhì)可能非常困難。

通常，需要具有膠溶或溶解性質(zhì)的高堿性洗滌劑來去除蛋白質(zhì)污垢。潤濕劑也可用于增加蛋白質(zhì)的潤濕性和懸浮性。蛋白質(zhì)薄膜除了潤濕劑之外還需要具有次氯酸鹽的堿性清潔劑。

基于碳水化合物的污垢

單糖很容易溶于溫水中，很容易去除。單獨的淀粉殘留物也可以用溫和的洗滌劑容易地除去。與蛋白質(zhì)或脂肪掃描相關(guān)的淀粉通?？梢酝ㄟ^高堿性洗滌劑容易地除去。

礦物鹽基污垢

礦物鹽可以相對容易地去除，或者是非常麻煩的沉積物或薄膜。鈣和鎂參與一些最困難的礦物薄膜。在涉及熱和堿性pH的條件下，鈣和鎂可與碳酸氫鹽結(jié)合形成高度不溶的絡(luò)合物。其他困難的沉積物含有鐵或錳。鹽膜也會導(dǎo)致某些表面腐蝕。困難的鹽膜需要酸清潔劑（尤其是與這些鹽形成絡(luò)合物的有機酸）以便去除。洗滌劑中的螯合劑如磷酸鹽或螯合劑通常用于去除鹽膜。

微生物膜

在某些條件下，微生物（細菌，酵母和霉菌）可在表面形成不可見的薄膜（生物膜）。生物膜可能難以去除，并且通常需要清潔劑以及具有強氧化性質(zhì)的消毒劑。

潤滑脂和油

這些沉積物（不溶于水，堿或酸）通?？梢杂脽崴蛘羝刍ǔ粝職堄辔?。表面活性劑可用于乳化殘余物，使其可懸浮于水中并可沖洗。

其他不溶性污垢

可以通過基于表面活性劑的洗滌劑除去諸如沙子，粘土或細金屬的惰性污垢。燒焦或碳化材料可能需要有機溶劑。

污垢量

在清潔之前沖洗食物接觸表面以除去大部分可溶性污垢是很重要的，重沉積物需要更多的去污劑，不正確的清潔實際上會導(dǎo)致污垢積聚。

表面特征

表面的可清潔性是評估清潔效果的首要考慮因素。表面特征包括以下內(nèi)容：

表面成分

不銹鋼是食品設(shè)備的首選表面，并在許多工業(yè)和法規(guī)設(shè)計和建筑標(biāo)準(zhǔn)中有詳細說明。例如，3-A衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（用于牛奶和奶制品應(yīng)用的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定了300系列不銹鋼或等同物。其他等級的不銹鋼可能適用于特定應(yīng)用（即400系列），如處理高脂肪產(chǎn)品，肉類等。對于高酸性，高鹽或其他高腐蝕性產(chǎn)品，更耐腐蝕的材料（即鈦） ）經(jīng)常被推薦。

其他“軟”金屬（鋁，黃銅，銅或低碳鋼）或非金屬表面（塑料或橡膠）也用于食品接觸表面。軟金屬和非金屬材料的表面通常耐腐蝕性較差，在清潔時應(yīng)小心。

鋁很容易受到酸和高堿性清潔劑的侵蝕，這會使表面不易清潔。塑料在長時間暴露于腐蝕性食品材料或清潔劑時會發(fā)生應(yīng)力開裂和混濁。

硬木（楓木或等效物）或密封木材表面應(yīng)僅在有限的應(yīng)用中使用，例如砧板或切割臺，只要表面保持良好的修復(fù)。避免使用多孔木材表面。

表面處理

設(shè)備設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了光潔度和光滑度要求。對于大多數(shù)應(yīng)用，3-A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定至少與4號地面光潔度一樣光滑。對于高脂肪產(chǎn)品，使用較不光滑的表面以允許產(chǎn)品從表面釋放。

表面狀況

誤用或誤操作可能導(dǎo)致表面凹痕、破裂、腐蝕或粗糙。這些表面更難清潔或消毒，并且可能不再可清潔。因此，在使用腐蝕性化學(xué)品或腐蝕性食品時應(yīng)小心謹(jǐn)慎。

環(huán)境考慮因素

洗滌劑可能是廢物排放（污水）的重要貢獻者。主要關(guān)注的是pH值。許多公有的處理工作將出水pH值限制在5到8.5的范圍內(nèi)。因此，建議在使用高堿性清潔劑的應(yīng)用中，將流出物與沖洗水（或其他一些方法）混合以降低pH值。回收苛性鈉清潔劑也成為大型操作中的常見做法。其他問題是磷酸鹽，在美國的一些地區(qū)是不能容忍的，并且廢物流中的總土壤負荷有助于化學(xué)需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）。

洗滌劑化學(xué)

洗滌劑和清潔化合物通常由以幾種方式與污垢相互作用的成分混合物組成：

物理活性成分改變物理特性，例如溶解度或膠體穩(wěn)定性。

化學(xué)活性成分改變污垢成分，使其更易溶解，因此更容易去除。

在一些洗滌劑中，加入特定的酶以與特定的食物污垢組分催化反應(yīng)并降解。

混合物活性成分

主要的物理活性成分是稱為表面活性劑的表面活性化合物。這些有機分子具有一般結(jié)構(gòu)特征，其中一部分結(jié)構(gòu)是親水的（親水的），一部分是疏水的（不與水反應(yīng)）。這些分子通過乳化、滲透、擴散、發(fā)泡和潤濕促進物理清潔作用而在洗滌劑中起作用。

表面活性劑的種類如下：

在水溶液中帶負電荷的離子表面活性劑稱為陰離子表面活性劑。相反，帶正電荷的離子表面活性劑稱為陽離子表面活性劑。如果水溶性部分的電荷取決于溶液的pH，則稱其為兩性表面活性劑。這些表面活性劑在酸性條件下表現(xiàn)為陽離子表面活性劑，在堿性條件下表現(xiàn)為陰離子， 離子型表面活性劑通常以其高發(fā)泡能力為特征。

非離子表面活性劑在溶于水時不離解，具有最廣泛的性質(zhì)，這取決于親水/疏水平衡的比例。這種平衡也受溫度的影響。例如，非離子洗滌劑的發(fā)泡性能受溶液溫度的影響。隨著溫度升高，疏水特性和溶解度降低。在濁點（最小溶解度）以上，這些表面活性劑通常用作消泡劑，而在濁點以下它們的發(fā)泡性質(zhì)不同。

通常的做法是混合表面活性劑成分以優(yōu)化其性質(zhì)。但是，由于沉淀問題，不能混合陽離子和陰離子表面活性劑。

化學(xué)活性成分

堿性助劑

高堿性洗滌劑（或重垢洗滌劑）使用苛性鈉（氫氧化鈉）或苛性鉀（氫氧化鉀）。這些高堿性洗滌劑的一個重要特性是它們皂化脂肪：形成肥皂。這些清潔劑用于許多CIP系統(tǒng)或洗瓶應(yīng)用中。

中等堿性洗滌劑包括磷酸鹽、硅酸鹽或碳酸鹽的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。磷酸三鈉（TSP）是最古老，最有效的之一，硅酸鹽由于與鈣和鎂的相互作用以及膜的形成，是最常用作腐蝕抑制劑，碳酸鹽基清凈劑僅在食品加工清潔方案中有限使用。

酸性助劑

酸洗滌劑包括有機酸和無機酸。最常用的無機酸包括磷酸、硝酸、氨基磺酸、酸式硫酸鈉和鹽酸。還使用有機酸，例如羥基乙酸、檸檬酸和葡糖酸。酸性洗滌劑通常與堿性洗滌劑的兩步連續(xù)清潔方式使用。酸性洗滌劑也用于預(yù)防或去除石膜（礦物石，啤酒石或牛奶石）。

水調(diào)節(jié)劑

水調(diào)節(jié)器用于防止各種礦物沉積物（水硬度等）的積聚。這些化學(xué)品通常是懸浮劑或螯合劑。螯合劑與鈣和鎂形成可溶性復(fù)合物。實例是三聚磷酸鈉、焦磷酸四鉀、有機磷酸酯和聚電解質(zhì)。螯合劑包括葡萄糖酸鈉和乙二胺四乙酸（EDTA）。

氧化劑

用于洗滌劑應(yīng)用的氧化劑是次氯酸鹽（也是消毒劑），并且在較小程度上是過硼酸鹽。氯化洗滌劑最常用于清潔蛋白質(zhì)殘留物。

酶成分

基于酶的洗滌劑，用酶如淀粉酶和其他碳水化合物降解酶、蛋白酶和脂肪酶進行修正，在專業(yè)食品工業(yè)應(yīng)用中得到了認可。

酶洗滌劑的主要優(yōu)點是它們更環(huán)保并且通常需要更少的能量輸入（清潔中的熱水更少）。大多數(shù)酶清潔劑的用途通常限于未加熱的表面（例如，冷牛奶表面）。然而，預(yù)計新一代酶清潔劑（目前正在評估中）具有更廣泛的應(yīng)用。

填料

填料增加了散裝或質(zhì)量，或稀釋難以處理的危險洗滌劑配方。強堿經(jīng)常用填料稀釋，以便于處理。水在液體配方中用作填料。氯化鈉或硫酸鈉通常是粉末狀洗滌劑配方中的填料。

雜項配料

添加到洗滌劑中的其他成分可包括腐蝕抑制劑，乙二醇醚和丁基溶纖劑（改善油，油脂和碳去除）。

消毒

熱消毒

與任何熱處理一樣，熱消毒的有效性取決于許多因素，包括初始污染負荷、濕度、pH、溫度和時間。

蒸汽

使用蒸汽作為消毒過程的應(yīng)用有限。與替代品相比，它通常是昂貴的，并且難以調(diào)節(jié)和監(jiān)測接觸溫度和時間。此外，蒸汽冷凝的副產(chǎn)物會使清潔操作復(fù)雜化。

熱水

通常使用熱水消毒 - 浸泡（小部件，刀具等），噴霧（洗碗機）或循環(huán)系統(tǒng)。所需時間由水的溫度決定。在洗餐具和器具消毒應(yīng)用中使用熱水的典型法規(guī)要求（食品法典1995）規(guī)定浸泡至少30秒。在77°C（170°F）時進行手動操作; 單罐、單溫機的最終沖洗溫度為74°C（165°F），其他機器的最終沖洗溫度為82°C（180°F）。

許多州法規(guī)要求器具表面溫度為71°C（160°F），通過器皿清洗機中不可逆轉(zhuǎn)的溫度指示器測量。食品加工中熱水消毒的建議和要求可能有所不同。A級巴氏殺菌牛奶條例規(guī)定最低溫度為77°C（170°F），持續(xù)5分鐘。加工操作的其他建議是85°C（185°F）15分鐘，或80°C（176°F）20分鐘。

熱水消毒的主要優(yōu)點是相對便宜、易于施用和容易獲得，通常對廣泛的微生物有效，相對無腐蝕性，并且滲透到裂縫和裂縫中。熱水消毒是一個緩慢的過程，需要上升和冷卻時間; 可以有很高的能源成本; 對員工有一定的安全顧慮。該方法還具有形成或有助于薄膜形成和縮短某些設(shè)備或其部件（墊圈等）的壽命的缺點。

化學(xué)消毒

理想的化學(xué)消毒劑應(yīng)該：

被批準(zhǔn)用于食品接觸表面應(yīng)用。

有廣泛的活動范圍。

迅速破壞微生物。

在各種條件下都能保持穩(wěn)定。

能夠容忍各種環(huán)境條件。

容易溶解并具有一定的去污力。

毒性和腐蝕性低。

很便宜。

沒有可用的消毒劑符合上述所有標(biāo)準(zhǔn)。因此，評估每種特定應(yīng)用的可用消毒劑的性質(zhì)、優(yōu)點和缺點是很重要的。

監(jiān)管考慮因素

化學(xué)消毒劑涉及的監(jiān)管問題包括抗菌活性或功效，食品接觸表面殘留物的安全性以及環(huán)境安全性。遵守適用于每種化學(xué)品使用情況的法規(guī)非常重要。用于食品和食品接觸表面以及非產(chǎn)品接觸表面的化學(xué)消毒劑和抗微生物劑的注冊是通過美國環(huán)境保護署（EPA）進行的。（在批準(zhǔn)和注冊之前，EPA審查有效性和安全性數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品標(biāo)簽信息。）

美國食品和藥物管理局（FDA）主要參與評估可能進入食品供應(yīng)的消毒劑使用的殘留物。因此，任何抗菌劑及其在食品或食品接觸表面上直接使用的最大使用水平必須得到FDA的批準(zhǔn)。批準(zhǔn)的免沖洗食品接觸消毒劑和非產(chǎn)品接觸式噴霧器，其配方和使用水平列于聯(lián)邦法規(guī)（21 CFR 178.1010）中。美國農(nóng)業(yè)部（USDA）還保留了抗菌化合物清單（即美國農(nóng)業(yè)部專有物質(zhì)和非食品接觸化合物清單），這些清單主要用于美國農(nóng)業(yè)部食品安全和肉類、家禽和相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)管、檢驗服務(wù)（FSIS）。

影響消毒劑有效性的因素

物理因素

表面特性。在消毒過程之前，所有表面必須清潔并徹底沖洗以去除任何洗滌劑殘留物。不潔凈的表面無法消毒。由于消毒的有效性需要與微生物直接接觸，因此表面應(yīng)沒有可能含有微生物的裂縫、凹坑或裂縫。含有生物膜的表面無法有效消毒。

曝光時間。通常，消毒劑化學(xué)品與設(shè)備表面接觸的時間越長，消毒效果越有效; 親密接觸與長期接觸同樣重要。

溫度。溫度也與化學(xué)消毒劑對微生物殺滅正相關(guān)。避免高溫（高于55°C [131°F]），因為大多數(shù)化學(xué)消毒劑具有腐蝕性。

濃度。通常，消毒劑的活性隨著濃度的增加而增加。然而，在高濃度下，關(guān)于化學(xué)品的一個常見誤解是“如果一點點好，多就越好”。使用高于建議的消毒劑濃度不會更好地消毒，并且實際上可能對設(shè)備具有腐蝕性，并且從長遠來看導(dǎo)致較低的可清潔性。遵循制造商的標(biāo)簽說明。

污垢。有機物的存在大大降低了消毒劑的活性，事實上可能完全使它們失活。諺語是“你不能消毒不潔凈的表面”。

化學(xué)因素

pH值。消毒劑受溶液pH的顯著影響。例如，許多氯消毒劑在pH值高于7.5時幾乎無效。

水屬性。某些消毒劑明顯受到水中雜質(zhì)的影響。

滅活。有機和/或無機滅活劑可與消毒劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生非殺菌產(chǎn)品。這些滅活劑中的一些存在于洗滌劑殘留物中。因此，重要的是在消毒之前沖洗表面。

生物因素

微生物負荷會影響消毒劑的活性。此外，存在的微生物的類型是重要的。孢子比營養(yǎng)細胞更耐藥。某些消毒殺菌劑對革蘭氏陽性菌的活性比革蘭氏陰性微生物更活躍，反之亦然。消毒劑對酵母、霉菌、真菌和病毒的有效性也各不相同。

特定類型的化學(xué)消毒劑

此處描述的化學(xué)品是經(jīng)FDA批準(zhǔn)用作免沖洗、食品接觸表面消毒劑的化學(xué)品。在食品處理操作中，這些用作沖洗、噴涂到表面上，或在CIP操作中通過設(shè)備循環(huán)。在某些應(yīng)用中，化學(xué)品在表面上發(fā)泡或霧化到空氣中以減少空氣污染。

氯基消毒劑

氯化合物。 各種形式的氯是食品加工和處理應(yīng)用中最常用的消毒劑。常用的氯化合物包括液氯，次氯酸鹽，無機氯胺和有機氯胺?；诼鹊南緞┰谌芤褐行纬纱温人幔℉OCl，最活躍的形式）。有效氯（存在的HOCl的量）是pH的函數(shù)。在pH 5下，幾乎全部都是HOCl形式。在pH 7.0下，約75％是HOCl。無沖洗應(yīng)用的最大允許水平為200ppm有效氯，但建議的使用水平各不相同。對于次氯酸鹽，建議在最低濃度50ppm和溫度24°C（75°F）下暴露1分鐘。對于每降低10°C（18°F）的溫度，建議將曝光時間加倍。對于氯胺，1分鐘200PPM。

氯化合物是廣譜殺菌劑，其作用于微生物膜，抑制參與葡萄糖代謝的細胞酶，對DNA具有致死作用，并氧化細胞蛋白。氯在低溫下具有活性，相對便宜，并且在表面上留下最少的殘留物或薄膜。

氯的活性受pH，溫度和有機負荷等因素的顯著影響。然而，與其他消毒劑（特別是季銨化合物）相比，氯對水的硬度影響較小。

氯化合物的主要缺點是對許多金屬表面的腐蝕性（特別是在較高溫度下）。由于受限區(qū)域的皮膚刺激和粘膜損傷，可能會出現(xiàn)健康和安全問題。在低pH（低于4.0）下，可形成致命的Cl 2（芥子氣）。近年來，人們也擔(dān)心使用氯作為飲用水消毒劑和作為直接食物接觸的抗菌劑（肉類，家禽和貝類）。這種擔(dān)憂是基于氯在適當(dāng)條件下參與潛在致癌三鹵甲烷（THM）的形成。雖然氯的好處消毒劑遠遠大于這些風(fēng)險，這是備受矚目。

二氧化氯

二氧化氯（ClO 2）目前被認為是氯的替代品，因為它似乎更環(huán)保。穩(wěn)定的ClO 2已獲得FDA批準(zhǔn)用于消毒設(shè)備的大多數(shù)應(yīng)用或用作環(huán)境和非食品接觸表面的泡沫。還批準(zhǔn)在水果和蔬菜作業(yè)以及家禽加工水域的水槽水中使用。ClO 2具有氯的2.5倍的氧化能力，因此需要較少的化學(xué)品。典型的使用濃度范圍為1至10ppm。

CLO 2的主要缺點是工人的安全性和毒性。其高濃度氣體可能具有爆炸性，對工人的暴露風(fēng)險高于氯氣。它在光照下或在高于50°C（122°F）的溫度下快速分解，這使得現(xiàn)場生成成為推薦的做法。

碘

使用碘作為抗菌劑可以追溯到19世紀(jì)。該消毒劑以多種形式存在，通常以表面活性劑作為載體存在。這些混合物稱為碘伏。最活躍的試劑是解離的游離碘（也不太穩(wěn)定）。這種形式在低pH下最常見。表面活性劑的解離量取決于表面活性劑的類型。碘在水中的溶解度非常有限。碘伏的一般推薦用量為12.5至25ppm，持續(xù)1分鐘。

通常認為碘的殺菌活性是通過蛋白質(zhì)的直接鹵化。最近的理論集中在細胞壁損傷和微生物酶活性的破壞上。

碘化合物，如氯化合物，具有非常廣泛的光譜：對細菌，病毒，酵母，霉菌，真菌和原生動物具有活性。碘高度依賴于溫度，在120°F時蒸發(fā)。因此，它僅限于較低溫度的應(yīng)用。碘伏受環(huán)境因素影響的程度在很大程度上取決于制劑中使用的表面活性劑的性質(zhì)。碘有機物和水的硬度通常比氯更少。然而，在高pH下活性的喪失是顯著的。

碘在傷口治療中有很長的使用歷史。然而，攝入碘氣確實會在封閉環(huán)境中造成毒性風(fēng)險。主要缺點是碘會在某些表面（尤其是塑料）上造成污染。

季銨化合物（QACs）

這些化合物的性質(zhì)取決于共價鍵合的烷基（R基團），其可以是高度多樣化的。由于QAC是帶正電的陽離子，它們的作用方式與它們對帶負電的物質(zhì)（如細菌蛋白質(zhì)）的吸引力有關(guān)。通常認為，作用方式是膜功能。R-基團側(cè)鏈的碳長度通常與QAC中的消毒劑活性直接相關(guān)。然而，由于在由大碳鏈組成的QAC中溶解度較低，這些消毒劑可能比短鏈結(jié)構(gòu)具有更低的活性。

QAC在很寬的溫度范圍內(nèi)都是活躍且穩(wěn)定的。因為它們是表面活性劑，它們具有一定的去污力。因此，與其他消毒劑相比，它們受輕質(zhì)污垢的影響較小。然而，重污垢會顯著降低活動。QAC通常在堿性pH下具有更高的活性。雖然與氯相比，缺乏對硬水的耐受性通常被列為QAC的主要缺點，但一些QAC對硬水具有相當(dāng)?shù)哪褪苄?。通過使用EDTA作為螯合劑可以改善活性。QAC對細菌，酵母菌，霉菌和病毒有效。

QAC在一些應(yīng)用中的優(yōu)點是它們留下殘留的抗微生物膜。然而，這在使用微生物發(fā)酵劑培養(yǎng)的培養(yǎng)乳制品，奶酪，啤酒等操作中是不利的。

QAC通常比革蘭氏陰性細菌對革蘭氏陽性更具活性。它們對噬菌體的效果不高。它們與某些洗滌劑的不相容性使得在清潔操作之后進行徹底的漂洗是必要的。此外，許多QAC配方可能在CIP應(yīng)用中引起發(fā)泡問題。

根據(jù)推薦的使用和預(yù)防措施，QAC幾乎沒有毒性或安全風(fēng)險。因此，它們通常用作環(huán)境霧和室內(nèi)除臭劑。但是，在處理濃縮溶液或作為環(huán)境霧化劑使用時應(yīng)小心。

酸 - 陰離子消毒劑

與QAC一樣，酸性陰離子消毒劑是表面活性消毒劑。這些配方包括無機酸和表面活性劑，通常用于酸洗和消毒的雙重功能。

雖然QAC是帶正電的，但這些消毒劑是負面的。它們的活性受到水硬度的適度影響。它們的低pH值，去污力，穩(wěn)定性，低氣味潛力和無腐蝕性使它們在某些應(yīng)用中非常需要。

缺點包括相對高的成本，嚴(yán)格定義的pH活性范圍（pH 2至3），對霉菌和酵母的低活性，CIP系統(tǒng)中的過度發(fā)泡，以及與陽離子表面活性劑洗滌劑的不相容性。

脂肪酸消毒劑

20世紀(jì)80年代開發(fā)了脂肪酸或羧酸消毒劑。典型的配方包括脂肪酸和其他酸（磷酸，有機酸）。這些試劑還具有酸洗和消毒的雙重功能。酸性陰離子的主要優(yōu)點是發(fā)泡潛力較低。這些消毒劑具有廣泛的活性，稀釋形式高度穩(wěn)定，對有機物質(zhì)穩(wěn)定，并且對高溫應(yīng)用穩(wěn)定。

這些消毒劑在pH 3.5-4.0以上具有低活性，對酵母和霉菌不是非常有效，并且一些配方在低于10℃（50°F）的溫度下失去活性。它們還會腐蝕軟金屬，并會降解某些塑料和橡膠。

過氧化物

過氧化物或過氧化合物含有至少一對共價鍵合的氧原子（-OO-），并分成兩組：無機基團，含有過氧化氫（HP）和相關(guān)化合物; 和有機基團，含有過氧乙酸（PAA）和相關(guān)化合物。

過氧化氫（HP）雖然廣泛用于醫(yī)療領(lǐng)域，但在食品工業(yè)中僅發(fā)現(xiàn)有限的應(yīng)用。FDA批準(zhǔn)惠普用于無菌操作中的設(shè)備和包裝滅菌。

HP的主要作用方式是通過產(chǎn)生氧化環(huán)境并產(chǎn)生單線態(tài)或超氧化物氧（SO）。HP相當(dāng)廣泛，對革蘭氏陰性菌的活性略高于革蘭氏陽性菌。

高濃度的HP（5％及以上）可能對眼睛和皮膚有刺激性。因此，應(yīng)小心處理高濃度。

過氧乙酸（PAA）長期以來以其殺菌特性而聞名。然而，它近年來才發(fā)現(xiàn)食品工業(yè)應(yīng)用，并且正在被推廣為潛在的氯替代品。PAA在使用強度為100至200ppm時相對穩(wěn)定。其他所需的性質(zhì)包括不存在泡沫和磷酸鹽，低腐蝕性，對硬水的耐受性和有利的生物降解性。PAA溶液已被證明可用于去除生物膜。

雖然尚未確定精確的作用機制，但通常認為PAA與微生物的反應(yīng)類似于HP。然而，PAA對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性微生物具有高度活性。PAA的殺菌活性受pH的顯著影響。任何高于7-8的pH值都會大大降低活性。

PAA具有刺激性氣味，濃縮產(chǎn)品（40％）是一種劇毒，有效的刺激物和強效氧化劑。因此，必須小心使用它。