微酸性电解水介绍

微酸性电解水介绍

——“森永乳业营养行学研究所”提供

一、强酸性电解水及弱酸性（微酸）电解水制造原理

近年来，由肠溶大肠菌O-157和沙氏门菌引起的食物中毒，不止在日本、在全世界引起了轰动，使国际对食品卫生方面引起高度关心。作为制造食物的人需要特别留意的一点是，这些食物中毒不同于以往的常识，极少的菌数就有发病的危险。这不是「吃的时候病原菌没有繁殖就可以了」的概念，而是需要进行「食品中不能让病原菌存在」的卫生管理。作为保证食品品质的管理方式、引进了HACCP，但首先要做到全部杀菌、即要彻底进行食材、包装容器、加工处理机器、作业环境（地面、墙壁、空气等）、手指等的杀菌·除菌和微生物污染防治对策。

食品工业的杀菌，主要根据热杀菌·除菌的方法，但药剂主要使用次亚氯酸钠等氯系列杀菌剂、过氧化氢、臭氧等酵素系列杀菌剂和酒精等。但他们都不是万能的，且在能量费用、药剂混入产品、工作人员和环境上的影响等诸多方面需要注意。因此、使用方法和使用场所也受到较多的限制，因此要融合TPO按照各自的特性使用。

其中，适合群体杀菌，具有「电解除菌水」、「超氧化水」、「强酸性电解水」、「弱酸性电解水」等多种称呼的电解机能水（生成装置）备受关注。（本文中将称呼为电解机能水。）杀菌为目的的电解机能水生成装置登场是在10年前，但当初只是在医疗领域以防止MRSA感染备受瞩目。（手指清洗消毒用「医疗用具」得到许可的装置。）在食品领域中，O-157引起食物中毒为契机、对其效果和便利性的研究开始迅速普及。

本公司以需要严格卫生管理的乳品业杀菌方法为准，给工业产业制造耐用的装备为目标进行了研究。终于、开发了与以往的方式不同的新型电解机能水生成装置，并为了确认在工厂中的使用实绩和有效性，从2006年4月份以「purester」之名开始销售。

本文中主要论述电解机能水（生成装置）及「purester」的特征和效果，同时论述了电解机能水在食品领域中普及有关的问题点。

（一）电解机能水的本质

由于生成方法和性状不同，电解机能水被厂家命名为各种名称，但是任何一种名字都说明了「电分解氯离子溶液后得出的调制水」，几乎都证实了对细菌和病毒的杀菌力。

有关电解机能水的杀菌力，当时有高氧化还原电位（ORP）引起之说，但根据最近的研究发现，其杀菌力的主体为次亚氯酸（游离型）。即电解机能水是相同于次亚氯酸苏打等的氯系列杀菌液。

电解机能水的特征之一，次亚氯酸苏打1/10的低氯浓度也能达到相同的杀菌效果。据了解，游离型的次亚氯酸显示的杀菌力比次亚氯酸离子的杀菌力强1）。这种次亚氯酸的游离型和离子型的存在比率依赖于pH的变化，如果是碱性、离子型较多，中性或弱酸性、游离型的较多。如果是酸性，容易变成氯气体、从溶液中扩散。这种关系图请参考图12）。次亚氯酸苏打一般在100～200ppm高浓度中使用，但由于pH 值为8～9，因此以次亚氯酸离子存在的比率较高。另一方面、电解机能水的pH在2～6左右、以次亚氯酸（游离型）和氯气体形式存在的比率高，从这一点就能看出，低于次亚氯酸苏打浓度，也能发挥高的效果。

图1.pH对水中游离有效一率形态的影响

(二)电解机能水生成装置

电解机能水生成装置共有20多家厂家在销售，但这些生成装置根据生成方式和原料的不同，主要分为3种类型。请参考表1.。

表1.电解机能水生成装置的种类

原料

（氯离子源）

电解槽电解pH

电解水

调制方式

A强酸性型食盐隔膜式2～3

全部电解后、

只使用阳极水

B弱酸性·中性型-1食盐和盐酸无隔膜式6左右用水稀释电解液

C弱酸性·中性型-2

（purester)

盐酸无隔膜式6左右用水稀释电解液

「强酸性型」（A ），食盐溶液为原料、使用了隔膜式电解槽。作为电解机能水生成装置的开拓者、现在仍使用这种方式。流程图如图2。

图2. 强酸性电解水装置流程图

在隔膜式电解槽中电分解食盐溶液，阳极主要产生氯气体，阴极则产生苛性苏打和氢气体。阳极的氯气体立刻与水反应成为次亚氯酸和盐酸。用隔膜与阴极隔开时，阳极水必然是酸性的，且pH 值也低。一般情况下低于pH3时使用，作为次亚氯酸pH 值是不稳定的，但在开放状态下较短的时间内扩散为氯气体，也会降低有效氯浓度。因此最好在使用前调制，也要考虑被扩散的氯气体。阴极室中得到的、含有苛性苏打的液体就叫做「碱性离子水」。由于这种方式将比较淡的溶液全部电分解、需要调高电解电压，比起其它方式比较耗电。氯气体产生量相同时， 耗电量达到（B ）、

（C ）稀释方法的数十倍。同时，由于太耗电、我们认为不适合用于需要大型电解槽的大能力装置。

（B ）的「弱酸性·中性型」，使用无隔膜电解槽。这种方式没有分离阳极水和阴极水，因此阳极的液体和阴极的液体会混合。电分解食盐溶液后、阳极中产生的次亚氯酸和盐酸会与阴极中产生的苛性苏打完全中和、成为食盐和次亚氯酸苏打。要想得到游离的次亚氯酸溶液、要事先在食盐溶液原料中添加酸，或中和生成液。这种方式，通过把较浓的食盐溶液电分解后、用水稀释分解物得出调制液，因此产生氯时消费的电量没有强酸性型的隔膜电解方式高。且因为不会产生碱性离子水、也不会浪费水。

原水

「purester 」(C)是无隔膜式的一种、弱酸性·中性型电解机能水生成装置，作为氯离子源只使用盐酸是其主要的特征。「purester 」的流程图如图3所示。在电解槽内，根据下列反应式、2mol 的盐酸生成次亚氯酸和盐酸各1mol 。

2HCI H 2

+ CI 2

2O

反复操作上述反应、能从盐酸中连续生成次亚氯酸。原液的盐酸浓度和电分解程度决定生成液的pH （也受水硬度的影响）、就能轻易得到弱酸性·中性电解机能水。这种方式的主要特征是盐酸作为离子源，能够提高电解效率。与相同氯离子浓度的食盐相比，单位电解电力产生的氯是1.5倍左右。且、这种方式不使用盐，生成的电解机能水也不含盐。同时、也不会发生含盐时的不良情况、如盐对植物的副作用、室内等地方反复喷雾式有可能产生结晶等，可以安全使用是其优点。

此外, 市场上还销售无隔膜电解槽中电解食盐溶液、调制碱性次亚氯酸苏打的装置（次亚氯酸苏打型），这是一种通过电解制造次亚氯酸苏打的方法，生成水的主要成分是次亚氯酸离子。

图3“purester ”流程图