本發(fā)明涉及電解水組分、制備電解水組分的裝置和方法，以及電解水組分在例如食品工業(yè)中用于消毒物品的用途。本發(fā)明還涉及電解水組分在例如農(nóng)業(yè)工業(yè)中用于處理病原體，包括真菌、細菌和病毒病原體的用途。本發(fā)明還涉及電解水組分用于減少和/或消除食品上或食品中，例如肉類或家禽屠體上或家禽屠體中食源性病原體的用途。

背景技術：

食品工業(yè)中，需要對加工生產(chǎn)線和工具等設備進行消毒，以盡量減少微生物污染的風險。微生物污染會導致食品腐敗、保質(zhì)期縮短和/或消費者食物中毒。因此，微生物污染問題使食品行業(yè)每年花費數(shù)十億英鎊。

現(xiàn)有許多可用于消毒硬表面的常規(guī)抗微生物劑，例如過乙酸和次氯酸鈉。然而，鑒于安全性問題，這些抗微生物劑不能在食品制備和加工環(huán)境中使用，因為會導致抗微生物劑與食品接觸的風險增加。人們擔心這些可能與食品接觸的抗微生物劑會進入食物鏈和/或污染食品。

常規(guī)的清潔化學品和消毒劑也已在食品工業(yè)中使用。然而，即使經(jīng)過長時間且昂貴的清潔周期，人們發(fā)現(xiàn)清潔設備中隱蔽的微生物水平仍然過高，并且仍然存在微生物污染的風險。還有人擔心這些化學品會污染食品。

用于清潔設備的其它方法涉及使用電解水組分。用于生產(chǎn)電解水的常規(guī)方法通常涉及使用包含帶氯離子溶液的電解質(zhì)溶液。通過電解氧化產(chǎn)生電解質(zhì)溶液并且將氯氣溶解在水中，可產(chǎn)生次氯酸。所得的電解水組分可用于表面消毒，但是這些組分含有游離有效氯(fac)。根據(jù)所得電解水組分中含氯活性物質(zhì)所需的消毒水平，來選擇進入電解池的進料流中含氯鹽水平。因此，使用常規(guī)電解水組分可在制備或反應時產(chǎn)生通常與游泳池相關的氯氣味。因此，如在食品加工和制備環(huán)境中使用這些電解水組分，則這些組分可能污染由消毒過的裝置生產(chǎn)的食品。目前歐盟法規(guī)要求，某些情況下，直接接觸食品的消毒液所含fac須小于20ppm，這對殺死例如人類食品病原體，例如雞肉中的彎曲桿菌無效。

眾所周知，彎曲桿菌污染是英國食物中毒的最常見原因，每年在英國造成高達28萬例嚴重的食物中毒以及高達200例死亡。彎曲桿菌可存在于家禽、紅肉、未經(jīng)消毒的牛奶和未處理的水中。特別是雞肉中彎曲桿菌污染是食品安全的主要問題。在英國，五分之四的彎曲桿菌中毒病例來自受污染的家禽。雖然彎曲桿菌通常不會在食物中生長，但人們了解到其易于擴散并且感染劑量較低。因此，可能由于存在少量從準備食用的未煮熟食物(例如雞肉)轉移而來的細菌而導致患病。彎曲桿菌污染對英國經(jīng)濟有重大影響，并且據(jù)了解每年經(jīng)濟損失約9億英鎊。

2007年5月至2008年9月期間，英國對零售雞肉中的彎曲桿菌進行了調(diào)查。調(diào)查顯示，約65％的新鮮雞肉樣本中存在彎曲桿菌。2014年和2015年的較近期調(diào)查顯示，英國超市中高達80％的雞肉存在彎曲桿菌。因此，調(diào)查顯示，目前食品安全體系中存在許多與彎曲桿菌相關的挑戰(zhàn)。英國食品標準局的主要重點任務之一是減少食源性疾病或病原體，特別是家禽屠體中的彎曲桿菌。

人們需要一種對食品安全、無污染的組分，例如無污染消毒組分，用于食品工業(yè)，需具有更好的抗微生物功效，例如對食源性病原體具有更好的功效。人們需要一種對食品安全、無污染的消毒組分，可提供更好的抗微生物功效并且清潔周期更短和/或更便宜。人們需要一種對食品安全、無污染的消毒組分，可用于原位消毒食品加工生產(chǎn)線和設備。人們需要一種對食品安全、無污染的消毒組分，可在食品加工過程中和/或加工過程之間使用。不能使用含有次氯酸的標準電解水溶液，一方面是因為規(guī)定將食品接觸應用中所使用的溶液中游離有效氯(fac)的含量限制在低于20ppm的無效水平，且另一方面是因為其具有明顯的氯氣味。人們需要一種對食品安全、無污染的組分，可降低相關的成本因素和/或?qū)Νh(huán)境的影響。

有一些植物病原體，例如霜霉菌、白粉菌、遲發(fā)性枯萎病(核盤菌)、對灰霉菌和莖對灰霉菌，給農(nóng)民和種植者帶來了嚴重問題。該植物病原體會明顯降低廣泛食物或花卉作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。某些情況下，植物病原體可能會破壞高達100％的存活作物，導致巨大的經(jīng)濟損失。這些病原體通常具有高選擇性，并對非常特定的食物或花卉作物產(chǎn)生影響。該病原體通常也非常難通過任何系統(tǒng)的方式控制。即使定期噴灑常規(guī)化學殺蟲劑，病原體也可繼續(xù)蔓延到整個作物中。

目前用于保護作物免受植物病原體侵害的一些農(nóng)藥防控均對人類具有高毒性。因此，種植者或農(nóng)民須使用其它保護設備和/或穿戴昂貴的防護服和呼吸裝置。此外，在收獲前的生長季節(jié)中，化學物質(zhì)不會早于某一時間點使用，以盡量減少收獲時作物上存在化學殘留物的風險。使用這些化學品也會對環(huán)境產(chǎn)生相關影響。目前農(nóng)業(yè)防控受到嚴格的監(jiān)管限制。有效的疾病管理方案也必須是經(jīng)濟的。疾病管理費用須小于所收獲作物的價值。

因此，需要一種殺蟲劑組分，在保護作物免受植物病原體侵害、降低相關能源和成本因素和/或降低對環(huán)境和健康影響方面具有更高的效率。還需要一種無需任何其它處理裝置的農(nóng)作物處理方法。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種生產(chǎn)用于區(qū)域消毒的電解水組分的方法，所述方法包括：

制備包含水、選自無水堿金屬碳酸鹽和至少一種堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽中至少一種碳酸鹽的電解質(zhì)溶液；

將所述電解質(zhì)水溶液引入包含多個硼摻雜金剛石電極的電解池中；和

操作電源以向電解池內(nèi)的電解質(zhì)溶液施加預定的電壓，以產(chǎn)生包含多種具有抗微生物性質(zhì)的活性分子和離子物質(zhì)的電解水組分。

所述電解質(zhì)溶液可以連續(xù)或分批處理方式引入電解池中。

優(yōu)選地，至少一種氯鹽是氯化鈉。

優(yōu)選地，至少一種碳酸鹽是無水碳酸鈉。

優(yōu)選地，電解質(zhì)水溶液中碳酸鹽和氯鹽的總鹽濃度范圍約為0.1g/l至200g/l。優(yōu)選地，水溶液中碳酸鹽和氯鹽的總鹽濃度范圍為1g/l至80g/l，更優(yōu)選為5g/l至50g/l，例如2.5g/l至10.5g/l。

優(yōu)選地，電解質(zhì)水溶液中碳酸鹽與氯鹽的重量比范圍約為0.5:1至2.0:1，更優(yōu)選范圍約為1:1至1.5:1，例如約1.15:1。

可選地，電解質(zhì)溶液包括一種或多種其它鹽，以增強所得電解水組分的生物消毒和/或清潔性能。

優(yōu)選地，預定電壓范圍約為1至1000伏直流電，優(yōu)選為48至96伏直流電。

優(yōu)選地，電源具有范圍約為1至1000安培的電流，優(yōu)選約為24安培。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了通過本文所述的方法獲得的電解水組分。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了通過本文所述的方法獲得的電解水組分。

所述電解水組分中的多個活性分子和離子物質(zhì)可包含溶解o3的濃度范圍約為0.1至750ppm。優(yōu)選地，電解水組分包含的溶解o3的濃度范圍為10至500ppm，更優(yōu)選濃度范圍為50至300ppm。優(yōu)選地，電解水組分基本不含氯。此處使用的術語“基本不含氯”是指包含小于0.5ppm的fac，優(yōu)選小于0.1ppm的fac，更優(yōu)選小于0.01ppm的fac(例如0ppm的fac)。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了本文所述的作為抗微生物劑的電解水組分的用途。所述電解水組分可具有抗菌性能。

本發(fā)明的組分可用于消毒一個區(qū)域。術語“區(qū)域”在本文中表示包括硬表面、基質(zhì)、物體、空氣和/或食品類的表面。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種消毒區(qū)域的方法，包括施用本文所述的電解水組分。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種用于消毒設備的施用器，其中所述施用器包括包含本文所述電解水組分的儲存器和與儲存器流體連通的噴嘴。所述施用器可包括儲存器，所述儲存器在使用時可連接到噴灑裝置或設備，例如待消毒環(huán)境中的設備，例如加工管線。

例如，所述施用器可選自以下一種或多種：噴霧器、霧化噴霧施用器、噴射噴霧施用器、噴霧施用器或洗滌系統(tǒng)，或其任何組合。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)用作消毒劑的電解水組分的裝置，該裝置包括：

含電解質(zhì)溶液的儲存器，所述電解質(zhì)溶液包含水、至少一種選自無水堿金屬碳酸鹽的碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽的氯鹽，；

與所述儲存器流體連通以接收包含所述電解質(zhì)水溶液的進料流的電解池；和

多個位于電解池內(nèi)并在使用時與電源連接的硼摻雜金剛石電極。

優(yōu)選地，所述電解池包括至少一個出口，電解水組分通過所述出口離開電解池。

該系統(tǒng)可進一步包括一個或多個流量調(diào)節(jié)器，使用時可調(diào)節(jié)儲存器和電解池之間電解質(zhì)進料流的流量。

該系統(tǒng)可進一步包括加熱器，使用時可調(diào)節(jié)電解池內(nèi)電解質(zhì)進料流的流溫度和/或電解質(zhì)溶液溫度。

該系統(tǒng)可進一步包括控制系統(tǒng)，使用時可控制所需電解質(zhì)進料流的流速，例如通過控制一個或多個流量調(diào)節(jié)器。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電極的供電。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電解質(zhì)溶液的溫度。

對電解質(zhì)溶液溫度、電解質(zhì)溶液進料流的流速和電極供電的控制可以通過單控系統(tǒng)來實現(xiàn)?；蛘?，所述因素可由單獨的控制系統(tǒng)來控制。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)用于處理植物病原體的電解水組分的方法，所述方法包括：

制備包含水、至少一種無水堿金屬碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽的氯鹽的電解質(zhì)溶液；

將所述電解質(zhì)水溶液引入包含多個硼摻雜金剛石電極的電解池中；和

操作電源以向電解池內(nèi)的電解質(zhì)溶液施加預定的電壓，以產(chǎn)生包括多種具有抗微生物性質(zhì)的活性分子和離子物質(zhì)的電解水組分。

其中需選擇電解質(zhì)鹽，從而使溶解o3的濃度范圍為1至1000ppm。

優(yōu)選地，電解質(zhì)溶液包含水、至少一種無水堿金屬碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽的氯鹽。

優(yōu)選地，需選擇電解質(zhì)鹽，從而使用于處理植物病原體的電解水生物消毒組分包含的游離有效氯(fac)濃度范圍為0至1000ppm。所述電解質(zhì)溶液可以連續(xù)或分批處理方式引入電解池中。

優(yōu)選地，至少一種氯鹽是氯化鉀或氯化鈉。

優(yōu)選地，至少一種碳酸鹽是無水碳酸鉀或無水碳酸鈉。

優(yōu)選地，電解質(zhì)水溶液中碳酸鹽和氯鹽的總鹽濃度范圍約為0.1g/l至400g/l。優(yōu)選地，水溶液中碳酸鹽和氯鹽的總鹽濃度范圍約為0.1g/l至400g/l，更優(yōu)選為0.5g/l至80g/l，特別優(yōu)選為1.0g/l至50g/l，例如范圍為1.0g/l至5.5g/l。

優(yōu)選地，電解質(zhì)水溶液中碳酸鹽與氯鹽的重量比范圍約為0.5:1至2.0:1，更優(yōu)選范圍約為1:1至1.5:1(例如約1.15:1)。

可選地，電解質(zhì)溶液包括一種或多種其它鹽，以增強所得電解水組分的生物消毒性能，特別是殺滅致病活性的性能。

優(yōu)選地，預定電壓范圍約為1至1000伏直流電，優(yōu)選為48至96伏直流電。

優(yōu)選地，電源具有范圍約為1至1000安培的電流，優(yōu)選約為24安培。

仍根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種通過本文所述方法獲得、用于減少和/或消除植物病原體的電解水組分。

仍根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種通過本文所述方法獲得、用于減少和/或消除植物病原體的電解水組分。

所述用于減少和/或消除植物病原體的電解水組分中的多個活性分子和離子物質(zhì)可包含溶解o3的濃度范圍約為1至1000ppm。優(yōu)選地，所述用于減少和/或消除植物病原體的電解水組分包含的溶解o3的濃度范圍約為10至500ppm，更優(yōu)選范圍為50至300ppm。

通過攜帶鹽的濃度和攜帶施加到溶液的電流，組分可根據(jù)其組成和過電位程度而變化。以這種方式，可產(chǎn)生用于減少和/或消除植物病原體的特定電解水組分，用于處理某些包括活生物體(例如孢子和生物膜)的微生物或病原體。濃度和超電勢可變化以實現(xiàn)抗菌性能、清潔性能和傳輸機制之間所需的組合。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了本文所述的作為抗病原體組分、用于減少和/或消除植物病原體的電解水組分的用途。

本發(fā)明的組分可用于減少和/或消除植物病原體，例如包括真菌病原體和/或細菌病原體和/或病毒病原體。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了用于減少和/或消除病原體，特別是植物病原體的方法，包括將如本文所述用于處理植物病原體的電解水組分施用于例如植物作物或含有受病原體影響的植物作物的區(qū)域。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了用于減少和/或消除病原體，特別是植物病原體的施用器，其中所述施用器包括含本文所述的用于減少和/或消除植物病原體的電解水組分的儲存器和與儲存器流體連通的出口。所述出口例如可以是噴嘴。所述施用器可包括使用時連接到噴霧裝置、霧化裝置或設備的儲存器，例如處理管線或待處理環(huán)境中的洗滌系統(tǒng)。

所述施用器可選自例如以下一種或多種：噴霧器、霧化噴霧施用器、噴射噴霧施用器、噴霧施用器或灌溉系統(tǒng)，或其任何組合。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)可減少和/或消除病原體，特別是植物病原體的電解水組分的裝置，所述裝置包括：

含電解質(zhì)溶液的儲存器，所述電解質(zhì)溶液包含水、至少一種選自無水堿金屬碳酸鹽的碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽的氯鹽；

與所述儲存器流體連通以接收包含所述電解質(zhì)水溶液的進料流的電解池；和

多個硼摻雜金剛石位于電解池內(nèi)，并且使用中可連接到電源。

優(yōu)選地，電解質(zhì)溶液包含水、至少一種無水堿金屬碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽的氯鹽。

優(yōu)選地，電解池包括至少一個出口，用于減少和/或消除植物病原體的電解水組分通過所述出口離開電解池。

該系統(tǒng)可進一步包括一個或多個流量調(diào)節(jié)器，使用時可調(diào)節(jié)儲存器和電解池之間電解質(zhì)進料流的流量。

該系統(tǒng)可進一步包括加熱器，使用時可調(diào)節(jié)電解池內(nèi)電解質(zhì)進料流的流溫度和/或電解質(zhì)溶液溫度。

該系統(tǒng)可進一步包括控制系統(tǒng)，使用時可控制所需電解質(zhì)進料流的流速，例如通過控制一個或多個流量調(diào)節(jié)器。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電極的供電。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電解質(zhì)溶液的溫度。

對電解質(zhì)溶液溫度、電解質(zhì)溶液進料流的流速和電極供電的控制可以通過單控系統(tǒng)來實現(xiàn)?；蛘?，所述因素可由單獨的控制系統(tǒng)來控制。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了包含至少一種無水堿金屬碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽的氯鹽的電解質(zhì)溶液；優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液包含：至少一種選自無水碳酸鉀和/或無水碳酸鈉的碳酸鹽；和至少一種選自氯化鉀和/或氯化鈉的氯鹽。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液包含無水碳酸鈉和氯化鈉。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種生產(chǎn)用于減少和/或消除食品基質(zhì)上或食品基質(zhì)中食源性病原體的電解水組分的方法，所述方法包括：

制備包含水、至少一種無水堿金屬碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽的氯鹽的電解質(zhì)溶液；

將所述電解質(zhì)水溶液引入包含多個硼摻雜金剛石電極的電解池中；和

操作電源以向電解池內(nèi)的電解質(zhì)溶液施加預定的電壓，以產(chǎn)生包含具有抗微生物性質(zhì)的溶解臭氧(o3)的電解水組分。

優(yōu)選地，電解質(zhì)溶液包含水、至少一種無水堿金屬碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽的氯鹽。

所述電解質(zhì)溶液可以連續(xù)或分批處理方式引入電解池中。

優(yōu)選地，所述的至少一種氯鹽是氯化鈉或氯化鉀，或其組合。更優(yōu)選地，所述的至少一種氯鹽是氯化鈉。

優(yōu)選地，至少一種碳酸鹽是無水碳酸鈉或無水碳酸鉀，或其組合。更優(yōu)選地，所述的至少一種碳酸鹽是無水碳酸鈉。

優(yōu)選地，電解質(zhì)水溶液中碳酸鹽和氯鹽的總鹽濃度范圍約為0.1g/l至400g/l。例如，優(yōu)選地，10升水中電解質(zhì)水溶液包含56g無水碳酸鈉、48g氯化鈉。優(yōu)選地，水溶液中碳酸鹽和氯鹽的總鹽濃度范圍為1g/l至80g/l，更優(yōu)選為5g/l至50g/l，例如5.4g/l至15.6g/l。

優(yōu)選地，電解質(zhì)水溶液中碳酸鹽與氯鹽的重量比范圍約為0.5:1至2.0:1，更優(yōu)選范圍約為1:1至1.5:1，例如約1.15:1。

所述電解質(zhì)溶液包括一種或多種其它鹽，以增強所得電解水組分對抗食源性病原體的抗病原體性質(zhì)。

優(yōu)選地，預定電壓范圍約為1至1000伏直流電，優(yōu)選為48至96伏直流電。

優(yōu)選地，電源具有范圍約為1至1000安培的電流，優(yōu)選約為24安培。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種可通過本文所述方法獲得、用于減少和/或消除食物基質(zhì)上或食品基質(zhì)中食源性病原體的電解水組分。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種通過本文所述方法獲得、用于減少和/或消除食物基質(zhì)上或食品基質(zhì)中食源性病原體的電解水組分。例如，所述電解水組分可用于減少和/或消除食物屠體上的彎曲桿菌，特別是家禽屠體(例如雞屠體)。

用于減少和/或消除食物基質(zhì)上或食物基質(zhì)中的食源性病原體的電解水組分可包含的溶解o3的濃度范圍約為0.1至800ppm，優(yōu)選為1ppm至750ppm。優(yōu)選地，用于減少和/或消除食品基質(zhì)上或食物基質(zhì)中的食源性病原體的電解水組分包含的溶解o3的濃度范圍約為10至500ppm，更優(yōu)選濃度范圍為50至300ppm。

優(yōu)選地，用于減少和/或消除食品基質(zhì)上或食物基質(zhì)中食源性病原體的電解水組分基本不含氯。此處使用的術語“基本不含氯”是指包含小于20ppm，優(yōu)選小于5ppm，更優(yōu)選小于0.5ppm的fac，但更優(yōu)選小于0.1ppm的fac，特別優(yōu)選小于0.01ppm的fac(例如0ppm的fac)。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了本文所述的電解水組分用于減少和/或消除食物基質(zhì)上或食物基質(zhì)中食源性病原體的用途。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種用于減少和/或消除食物基質(zhì)上和/或食物基質(zhì)中食源性病原體的方法，包括施用本文所述的用于減少和/或消除食物基質(zhì)上或食物基質(zhì)中食源性病原體的電解水組分。

本發(fā)明的組分可以通過任何合適的方式施用于食品基質(zhì)。食品基質(zhì)可以例如涂覆或浸入含有本發(fā)明電解水組分的罐或儲存器中。電解水組分可以維持在用于接收食品基質(zhì)的預定溫度。可通過將組分維持在預定溫度來改善電解水組分的功效?？赏ㄟ^將電解水組分維持在預定水平，來減少將病原體水平降低(或消除)至可接受的預定水平的時間周期。例如，電解水組分可以維持在室溫。或者，電解水組分可以加熱至約40℃至50℃的溫度。

本發(fā)明的組分可以單獨施用或作為處理方案的一部分施用。例如，本發(fā)明的組分可在施用一種或多種常規(guī)處理(例如sonosteam或液氮)之前或之后作為預處理或后處理施用。本發(fā)明的組分可同時施用或與一種或多種常規(guī)處理結合施用。

可將食品基質(zhì)與本發(fā)明的電解水組分接觸，例如浸漬在包含電解水組分的罐中一段預定的時間。例如，食物基質(zhì)可與電解水組分接觸或浸漬至少5秒，優(yōu)選至少15秒，例如至少20秒。所述罐可同時或按順序接收多個食物基質(zhì)。通過連續(xù)或周期性電解將組分維持在活性物質(zhì)的預定水平可以改善電解水組分的功效。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種用于消毒設備的施用器，其中所述施用器包括包含本文所述的電解水組分的儲存器和與儲存器流體連通的噴嘴。所述施用器可包括儲存器，所述儲存器在使用時可連接到噴灑裝置或設備，用于將所述電解水組分施用到食品基質(zhì)。

例如，所述施用器可選自以下一種或多種：噴霧器、霧化噴霧施用器、噴射噴霧施用器、噴霧施用器或洗滌系統(tǒng)，或其任何組合。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)可減少和/或消除食物基質(zhì)上或食物基質(zhì)中食源性病原體的電解水組分的裝置，所述裝置包括：

含電解質(zhì)溶液的儲存器，所述電解質(zhì)溶液包含水、至少一種選自無水堿金屬碳酸鹽的碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽的氯鹽；

與所述儲存器流體連通以接收包含所述電解質(zhì)水溶液的進料流的電解池；和

多個位于電解池內(nèi)并在使用時與電源連接的硼摻雜金剛石電極。

優(yōu)選地，電解質(zhì)溶液包含水、至少一種無水堿金屬碳酸鹽和至少一種選自堿金屬氯鹽的氯鹽。

優(yōu)選地，所述電解池包括至少一個出口，電解水組分通過所述出口離開電解池。

該系統(tǒng)可進一步包括一個或多個流量調(diào)節(jié)器，使用時可調(diào)節(jié)儲存器和電解池之間電解質(zhì)進料流的流量。

該系統(tǒng)可進一步包括加熱器，使用時可調(diào)節(jié)電解池內(nèi)電解質(zhì)進料流的流溫度和/或電解質(zhì)溶液溫度。

該系統(tǒng)可進一步包括控制系統(tǒng)，使用時可控制所需電解質(zhì)進料流的流速，例如通過控制一個或多個流量調(diào)節(jié)器。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電極的供電。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電解質(zhì)溶液的溫度。

對電解質(zhì)溶液溫度、電解質(zhì)溶液進料流的流速和電極供電的控制可以通過單控系統(tǒng)來實現(xiàn)?；蛘?，所述因素可由單獨的控制系統(tǒng)來控制。

本發(fā)明的組分具有明顯的抗微生物性質(zhì)，同時基本不含氯。

附圖說明

現(xiàn)通過示例并參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明：

圖1a至1d是說明施用了所述組分之后，隨時間變化，使用霧化技術對四種不同的基質(zhì)(木材、鋼材、塑料和玻璃)施用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電解水組分來消除大腸桿菌的功效的照片圖像；

圖2a至2c是說明施用了所述組分之后，隨時間變化，使用泛洪技術施用根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電解水組分來消除大腸桿菌的功效的照片圖像。圖2a是施用后時間間隔為30秒的圖像。圖2b是施用后時間間隔為10分鐘的圖像；

圖3a和3b是說明十天未經(jīng)處理(圖3a)和利用稱為revus的常規(guī)處理劑處理了十天(圖3b)，晚疫病(致病疫霉)對番茄植物影響的照片圖像；

圖3c和3d是說明十天未經(jīng)處理(圖3c)和利用示例1的組分處理了十天(圖3d)，晚疫病(致病疫霉)對番茄植物影響的照片圖像；

圖4是比較施用示例7的組分和兩種比較性電解水組分的效果的示意圖，以及已知殺蟲劑revus對感染了晚疫病的番茄植物的效果的示意圖；

圖5是比較施用了示例7的組分和兩種比較性電解水組分的效果的示意圖，以及隨后處理天數(shù)的變化，已知殺蟲劑signum對番茄植物上平均病變長度的效果的示意圖；

圖6是比較施用示例7的組分和兩種比較性電解水組分的效果的示意圖，以及隨后處理天數(shù)的變化，已知殺蟲劑tebecur對胡蘿卜植物上平均病變長度的效果的示意圖；

圖7a和7b是用白粉病培養(yǎng)液感染的番茄植物的照片圖像；

圖8是比較利用示例7的組分、三種比較性電解水組分、amistar(已知的殺真菌劑)處理后3周以及未經(jīng)處理的感染了白粉病的番茄植物的感染程度(％)的示意圖。

圖9是比較利用示例7的組分、三種比較性電解水組分、amistar(已知的殺真菌劑)處理后6周以及未經(jīng)處理的感染了白粉病的番茄植物的感染程度(％)的示意圖；和

圖10是展示施用根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電解水溶液在雞屠體流水線消毒中用于浸漬或浸泡的示意圖；和

圖11是展示用水、經(jīng)二氧化氯處理過的水、含有示例1組分的溶液洗滌產(chǎn)品后可回收食品中總存活微生物數(shù)量(以菌落形成單位/克表示)減少的曲線圖。

具體實施方式

示例1-電解水組分

制備5l水中含有16g無水碳酸鈉(na2co3)和14g氯化鈉(nacl)的電解質(zhì)溶液。將所述電解質(zhì)溶液儲存在與電解池流體連通的儲存器腔體內(nèi)。

將包含所述電解質(zhì)溶液的進料流引入電解池中。所述進料流可任選地包括一種或多種其它鹽，以增強所得電解水組分的消毒性質(zhì)。所述電解池是非膜電解池。所述電解池包括殼體、位于電池內(nèi)的多個硼摻雜金剛石電極(bde)以及用于在電解液中傳輸電荷的金屬“接觸板”。

所述bde是片狀組件，并且設成3到10片的堆疊。每片均與相鄰片具有固定距離。相鄰bde片之間的距離設有電池間隙，優(yōu)選小于5mm，例如在約2至3mm之間；bde設置在塑料框中。所述bde將電荷傳輸穿過電解質(zhì)溶液，引起強偶極，并在金剛石的相間表面上產(chǎn)生帶正電和帶負電的自由基。

可通過任何合適的方式將電解質(zhì)溶液引入電解池中，從而以連續(xù)或分批處理生成電解水組分。在連續(xù)過程中，電解質(zhì)溶液可以合適的流速引入，例如流速為0.1至100l/min、3至5l/min。在分批處理中，電解質(zhì)溶液流速可約為16l/min。

操作電源以將電壓(范圍為1至1000伏直流電)和電流(范圍為1-1000安培)施加到所述電解液。電極之間的過電位改變了電解質(zhì)溶液中的平衡，從而產(chǎn)生一系列“活性物質(zhì)”離子和分子并在電解水中維持很長時間。例如，電解水組分中活性物質(zhì)的半衰期優(yōu)選為至少數(shù)分鐘，更優(yōu)選為至少十分鐘，特別優(yōu)選為至少30分鐘，例如約45分鐘。

優(yōu)選地，所述電解池包括出口，通過所述出口電解水組分可離開電解池。所得的電解水組分包含具有抗微生物性質(zhì)的一系列活性分子和離子物質(zhì)。優(yōu)選地，所述電解水組分還具有清潔性質(zhì)。優(yōu)選地，所述電解水組分包含表面活性劑物質(zhì)。

所述活性分子和離子物質(zhì)包括溶解臭氧(o3)以及過氧化氫(h2o2)、羥基離子(oh^-)和/或水合氫離子(oh3⁺)中的一種或多種。根據(jù)本實施例的電解水組分包含約300ppm水平的溶解臭氧。該溶解臭氧的水平是通過將氣態(tài)臭氧注入水中可達水平的大約100倍。因此，與注入氣體臭氧的水相比，本發(fā)明的電解水組分具有增加的抗微生物功效。所述電解水組分可用作抗微生物劑，包括抗菌劑、抗真菌劑、抗病毒劑和/或抗寄生蟲劑，或其任何組合。

雖然本發(fā)明的電解水組分含有約300ppm水平的溶解臭氧，但應了解到，本發(fā)明的電解水組分可包含任何合適水平的溶解臭氧，優(yōu)選范圍為0.1至1000ppm，例如范圍為0.1ppm至750ppm。

基于氯化物電解質(zhì)的常規(guī)電解水組分可產(chǎn)生游離有效氯(fac)。因此，在制備或反應時使用常規(guī)組分會產(chǎn)生游泳池相關氣味。食品加工環(huán)境中，用消毒設備生產(chǎn)食品，可能會有使食品受到這種氯相關氣味污染的風險。相對而言，本發(fā)明的電解水組分基本不含游離有效氯(fac)。示例中所使用的實施例中，示例1的組分在制備和反應時包含的fac均<0.1ppm。因此，本發(fā)明的組分可用于生產(chǎn)線和設備的清潔和消毒，而不會產(chǎn)生游泳池相關氣味，并且可明顯降低食品污染的風險。本發(fā)明的電解水組分可保持有效的抗微生物性質(zhì)，而僅含有少量的fac。

表1

示例2

參照表1，利用en1276試驗來施用示例1中的電解水組分。en1276試驗是正式評估消毒劑殺菌活性的歐洲標準試驗方法。為了滿足en1276的要求，需要在5分鐘內(nèi)減少至少5倍log10的試驗細菌。

試驗方法包括在1ml試驗細菌(本示例中為大腸桿菌)中混合1ml干擾物質(zhì)，此時為0.3％w/v白蛋白(模擬臟污條件)，再加入8ml電解水組分。經(jīng)過所需的接觸時間后，取出0.1ml加入到8.9ml中和劑(無菌水)和1ml無菌蒸餾水中。經(jīng)過5分鐘中和時間后，取1ml涂在lb瓊脂上以檢測存活的試驗細菌。

如表1所示，按en1276進行試驗時，所述電解水組分在大腸桿菌的臟污條件、室溫下1分鐘和5分鐘均達到了>8倍log10的減少量。結果表明，所述電解水組分對大腸桿菌具有較高的殺菌活性，符合en1276的要求。

本發(fā)明提供了具有更高抗微生物活性(例如更高的抗菌活性)的電解水組分。盡管本發(fā)明僅證實了電解水組分針對大腸桿菌的有效性，但應了解到，本發(fā)明的組分對其它微生物菌株是有效的，并不限于消除大腸桿菌。

優(yōu)選地，暴露于所述組分1分鐘內(nèi)，本發(fā)明的電解水組分可消除100％微生物(例如細菌)。優(yōu)選地，暴露于所述組分5分鐘內(nèi)，本發(fā)明的電解水組分可消除100％微生物(例如細菌)，更優(yōu)選為暴露于所述組分3分鐘內(nèi)(例如1分鐘)。優(yōu)選地，本發(fā)明的電解水組分在5分鐘內(nèi)可消除至少80％微生物(例如細菌)，更優(yōu)選至少90％，特別優(yōu)選至少95％(例如至少99.999％(5倍log序數(shù)))；更優(yōu)選為1分鐘內(nèi)(通過洗滌暴露于所述組分)。

示例3-使用干燥霧化的大腸桿菌消除試驗

參照圖1a-1d，利用干燥霧化法，將示例1的電解水組分以低劑量施用到大腸桿菌污染的四種不同基質(zhì)上：木材1、鋼材2、塑料3和玻璃4。然而，應了解到，所述組分可用于消毒任何合適的基質(zhì)，并不限于對示例中基質(zhì)進行消毒。

所述電解水組分使用帶w03噴嘴(此處稱為霧化噴霧施用器)的pulsfog快速噴霧器進行施用。所述霧化噴霧施用器的輸出速率約為4.5l/小時，所使用來自獨立空氣壓縮機的壓力為2巴。所述電解水組分的輸出液滴大小約為10至15微米。

所述霧化噴霧施用器位于運輸容器的一端，并且四種基質(zhì)位于鄰近非噴射直線的所述運輸容器相對表面，間隔約6m。

盡管本實施例說明了特定霧化噴霧施用器的使用，但應了解到，所述電解組分可用任何合適的壓力并產(chǎn)生任何合適的輸出液滴大小、以任何合適的輸出速率、通過任何合適的施用器或施用方法來施用。所述施用器或施用方法可位于距基質(zhì)任何適當?shù)木嚯x處。例如，所述電解水組分可盛放在適于可拆除地接合到用于消毒設備(例如食品加工線)的儲存器中。

圖1a是說明使用干燥霧化法，暴露于示例1中低劑量的電解水組分之前(t0)每種基質(zhì)上大腸桿菌數(shù)量的照片圖像。以時間間隔t1(5分鐘)、t2(20分鐘)和t3(40分鐘)存在于每種基質(zhì)上的大腸桿菌數(shù)量分別如圖1b、1c和1d所示。

大腸桿菌的存在通過基質(zhì)上的白色部分/標記來說明。大腸桿菌已被所述組分殺死的區(qū)域是透明無色的(無白色標記)。

如圖1b所示，本發(fā)明的組分即使以低劑量，在霧化暴露5分鐘(t1)后可殺滅塑料基質(zhì)上5倍log序數(shù)(99.999％)的大腸桿菌。可以看出，塑料基質(zhì)整個表面上是無色透明的。

霧化暴露于低劑量的所述電解水組分5分鐘后，也可在木材和玻璃基質(zhì)上達到高殺滅率。從圖1b可以看出，木材和玻璃基質(zhì)的表面上留有幾個單獨的白點。還可看出，暴露5分鐘后，鋼材基質(zhì)上留有大量大腸桿菌。白色區(qū)域延伸穿過鋼材基質(zhì)的大部分表面。時間t0和時間t1內(nèi)鋼材基質(zhì)上存在的大腸桿菌數(shù)量無明顯差異。

如圖1c所示，本發(fā)明的組分即使以低劑量，在霧化暴露20分鐘(t2)后可殺滅每種基質(zhì)上>5倍log序數(shù)(99.999％)的大腸桿菌。所有基質(zhì)的表面均是透明無色的，并且無可見的大腸桿菌的單獨白點。如圖1d所示，本發(fā)明的組分在霧化暴露40分鐘(t3)后可殺滅每種基質(zhì)上>5倍log序數(shù)(99.999％)的大腸桿菌。

本發(fā)明提供了一種電解水組分，對基質(zhì)(包括但不限于木材、鋼材、塑料和玻璃)消毒具有更高的效率。

本發(fā)明提供了具有更高抗微生物活性(例如更高的抗菌活性)的電解水組分。盡管本發(fā)明僅證實了電解水組分針對大腸桿菌的有效性，但應了解到，本發(fā)明的組分對其它微生物菌株是有效的，并不限于消除大腸桿菌。還應了解到，本發(fā)明的電解水組分可以較高的劑量施用于所述區(qū)域/基質(zhì)并可實現(xiàn)消除100％的微生物(例如大腸桿菌)，時間周期比施用本示例中低劑量組分所用的時間短得多。達到微生物高殺滅率(例如至少5倍log序數(shù)殺滅率)的時間取決于施用時組分的濃度。相比常規(guī)的食品安全消毒組分，在暴露于所述組分之后，本發(fā)明的電解水組分在明顯更短的時間內(nèi)可提供更高的抗微生物活性(例如抗菌活性)。

優(yōu)選地，暴露于所述組分20分鐘內(nèi)，本發(fā)明的電解水組分可消除100％微生物(例如細菌)。優(yōu)選地，暴露于所述組分15分鐘內(nèi)，本發(fā)明的電解水組分可消除100％微生物(例如細菌)，更優(yōu)選為暴露于所述組分10分鐘內(nèi)(例如5分鐘)。優(yōu)選地，本發(fā)明的電解水組分在10分鐘內(nèi)可消除至少80％微生物(例如細菌)，更優(yōu)選至少90％，特別優(yōu)選至少95％，例如至少99.999％(5倍log序數(shù))；更優(yōu)選為5分鐘內(nèi)(通過霧化暴露于所述組分)。

示例4-使用基于泛洪方法的大腸桿菌消除試驗

也可通過使用電解水組分淹沒待消毒的區(qū)域來實現(xiàn)消毒。參照圖2a至2c，將示例1中高濃度(100％)的電解水組分施用于圖2a和2b中受到大腸桿菌污染的相同基質(zhì)。圖2c是說明暴露于示例1中電解水組分之前(t0)每種基質(zhì)上大腸桿菌數(shù)量的照片圖像。以時間間隔t1(30秒)和t2(10分鐘)存在于每種基質(zhì)上的大腸桿菌數(shù)量分別如圖2a和2b所示。

通過比較圖2a、2b和圖2c的圖像可以看出，通過基于泛洪的方法，施用所述組分30秒內(nèi)，示例1中100％濃度的組分可達到7至8倍log序數(shù)(99.999995％)的殺滅率。因此，通過泛洪方法施用示例1中100％濃度的組分，比通過示例3中霧化方法施用所述組分(5倍log序數(shù)殺滅率)達到更高的log序數(shù)殺滅率。

通過基于泛洪的方法施用30秒內(nèi)，本發(fā)明的組分(以100％濃度施用時)優(yōu)選地可達到至少5倍log序數(shù)殺滅率，更優(yōu)選為至少6倍log序數(shù)殺滅率(例如7至8倍log序數(shù)微生物殺滅率)。通過基于泛洪的方法施用20秒內(nèi)，本發(fā)明的組分(以100％濃度施用時)優(yōu)選地可達到至少5倍log序數(shù)殺滅率，更優(yōu)選為至少6倍log序數(shù)殺滅率(例如7至8倍log序數(shù)微生物殺滅率)。通過基于泛洪的方法施用10秒內(nèi)，本發(fā)明的組分(以100％濃度施用時)優(yōu)選地可達到至少5倍log序數(shù)殺滅率，更優(yōu)選為至少6倍log序數(shù)殺滅率(例如7至8倍log序數(shù)微生物殺滅率)。

基于氯化物電解質(zhì)的常規(guī)電解水組分可產(chǎn)生游離有效氯(fac)。因此，在制備或反應時使用常規(guī)組分會產(chǎn)生游泳池相關氣味。食品加工環(huán)境中，用消毒設備生產(chǎn)食品，可能會有使食品受到這種氯相關氣味污染的風險。相對而言，本發(fā)明的電解水組分基本不含游離有效氯(fac)。示例中所使用的實施例中，示例1的組分在制備和反應時包含的fac均<0.1ppm。因此，本發(fā)明的組分可用于生產(chǎn)線和設備的清潔和消毒，而不會產(chǎn)生游泳池相關氣味，并且可明顯降低食品污染的風險。

與常規(guī)方法相比，使用本發(fā)明的組分對區(qū)域消毒的方法可明顯減少環(huán)境問題。與大量常規(guī)方法相比，本發(fā)明無需相當大的供水量并且不會產(chǎn)生大量的廢水。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電解質(zhì)組分包含氯化鈉(也稱為食鹽和無水碳酸鈉)混合物，其為經(jīng)批準的食品成分(e500)，并且可添加在其它食物(例如果凍)中。使用時，所述電解水組分將還原為氯化鈉和碳酸鈉，而這些組分都不會導致任何嚴重的環(huán)境問題。本發(fā)明的電解質(zhì)溶液中存在的其它堿金屬碳酸鹽、堿金屬氯鹽和/或堿土金屬氯鹽也具有食品安全性。

本發(fā)明的電解水組分是食品安全、無污染的消毒組分，可用于原位時、班次中和/或輪班期間快速地清潔和消毒食品加工生產(chǎn)線和設備，與常規(guī)食品安全消毒溶液相比，其具有更高的效率和明顯更高的抗微生物活性。

示例5-沙拉洗滌

常規(guī)的沙拉洗滌過程中，通過將沙拉以每小時在每條洗滌線上暴露于高達60m³的冷水(6℃)來洗滌，以除去大量碎屑并將微生物負載降低1倍log序數(shù)(90％殺滅率)。每小時再將約一半的水作為廢水移除。

該常規(guī)方法需要大量水供應、會產(chǎn)生大量廢水輸出并且在洗滌之前使供水冷卻時需花費高能量和成本。該方法還有相當多的時間限制。人們已發(fā)現(xiàn)，長時間的洗滌周期完成后，洗滌過的沙拉上仍存在大量的微生物。

將示例1的電解水組分噴霧到葉片上。如圖11所示，施用所述電解水組分，在5秒接觸時間內(nèi)可達到2.5-3.5倍log序數(shù)的殺滅率(99.95％)。這表明與常規(guī)的沙拉洗滌方法相比，抗菌活性明顯提高，接觸時間超過5分鐘達到90％殺滅率。

此外，本發(fā)明的方法提供了具有更高抗微生物活性的電解水組分，在比常規(guī)沙拉洗滌方法明顯縮短的時間內(nèi)有效。在沙拉進入水洗線之前，所述電解水組分達到了此抗菌活性水平。

因此，本發(fā)明的組分提供了一種快速和安全的用于消毒沙拉的方法，需要較少量供水、較少次洗滌，產(chǎn)生較少量廢水，花費更少的能量和成本，并且可生產(chǎn)出比通過常規(guī)沙拉洗滌過程更清潔的食品。

示例6-肉類加工

肉類加工車間中，需要一個常規(guī)的五步切割線清理程序?？赡苄枰罅康臅r間(例如每晚8小時)來充分清潔設備。該方法還包括使用嚴格的化學物質(zhì)和消毒劑以及大量熱水(70℃)。此外，使用常規(guī)方法難以實現(xiàn)一致性消毒，因此可能仍存在食物交叉污染的潛在來源。因此，存在環(huán)境和健康問題，并會因常規(guī)肉類加工車間清潔程序而花費大量時間和成本。

相比之下，示例1中的組分可用于以非常簡化的過程(例如2個階段)對肉類加工設備進行消毒，且具有更高的抗微生物活性。此外，示例1中的組分可用于更快速地對肉類加工車間進行消毒(例如2小時內(nèi))。因此，本發(fā)明的方法提供對相關環(huán)境的快速有效的消毒，并且所需的加工/制備設備停工時間更短。示例1中的組分可用于利用例如噴霧棒的自動化過程對肉類加工車間進行消毒。此外，本發(fā)明的方法僅需使用環(huán)境溫度的水，因此在對設備進行消毒之前無需加熱或冷卻供水。

本發(fā)明提供了一種電解水組分和一種具有更高的抗微生物活性、可降低成本和減少能量消耗、縮短加工/制備設備的停機時間和/或降低對環(huán)境影響的用于消毒設備的方法。

盡管示例2至6說明了本發(fā)明的電解水組分在食品加工環(huán)境中的有效性，但應了解到，本發(fā)明的組分、方法和裝置可用于任何合適環(huán)境的消毒，而并非僅限于食品加工環(huán)境。

示例7-電解水組分

制備12l水中含14g氯化鈉和16g無水碳酸鈉的電解質(zhì)水溶液。將所述電解質(zhì)溶液儲存在與電解池流體連通的儲存器腔體內(nèi)。

將包含所述電解質(zhì)溶液的進料流引入電解流量池中。所述進料流可任選地包括一種或多種其它鹽，以增強所得電解水組分的生物滅活性質(zhì)。

所述電解池是非膜電解池。但應了解到，可使用任何合適的電解池。

所述電解池包括殼體、位于電池內(nèi)的多個硼摻雜金剛石電極(bde)以及用于在電解液中傳輸電荷的金屬“接觸板”。

所述bde是片狀組件，并且設成3到10片的堆疊。每片均與相鄰片具有固定距離。相鄰bde片之間的距離設有電池間隙，優(yōu)選小于5mm，例如在約2至3mm之間；bde設置在塑料框中。所述bde將電荷傳輸穿過電解質(zhì)溶液，引起強偶極，并在金剛石的相間表面上產(chǎn)生帶正電和帶負電的自由基。

可通過任何合適的方式將電解質(zhì)溶液引入電解池中，從而以連續(xù)或分批處理生成電解水組分。在連續(xù)過程中，電解質(zhì)溶液可以合適的流速引入，例如流速為0.1至100l/min、3至5l/min。在分批處理中，電解質(zhì)溶液流速可約為16l/min。

操作電源以將電壓(范圍為1至1,000伏直流電)和電流(范圍為1-1,000安培)施加到所述電解液。

電極之間的過電位改變了電解質(zhì)溶液中的平衡，從而產(chǎn)生一系列“活性物質(zhì)”離子和分子并在電解水中維持很長時間。此處使用的術語“大量時間”是指至少10分鐘，優(yōu)選至少30分鐘，更優(yōu)選至少45分鐘(例如至少60分鐘)?；钚苑肿雍碗x子物質(zhì)的組合以及支持均衡的過電位可為電解水組分提供不同程度的殺蟲活性。

優(yōu)選地，所述電解池包括出口，通過所述出口電解水組分可離開電解池。所得的電解水組分包含具有生物滅活性質(zhì)的一系列活性分子和離子物質(zhì)。

所述活性分子和離子物質(zhì)包括溶解的臭氧。根據(jù)本實施例的電解水組分包含約50ppm水平的溶解臭氧。

雖然本發(fā)明的電解水組分含有約50ppm水平的溶解臭氧，但應了解到，本發(fā)明的電解水組分可包含任何合適水平(范圍為0.1至1000ppm)的溶解臭氧。

還應了解到，所述電解水組分可通過改變以下的一種或多種來改變：電解質(zhì)組分的成分、電解質(zhì)組分中成分的濃度、過電位的程度、施加的電流或其任何組合。以這種方式，所述電解水生物滅活組分的生物滅活性質(zhì)可通過調(diào)整來適應不同的農(nóng)業(yè)目標，例如作物、病原體、傳輸機制和時間點，或其任何組合。例如，所述電解水生物滅活組分的生物滅活性質(zhì)可針于所述組分施用時，例如生長苗床準備期、播種期和/或生長季期的情況來調(diào)整。

該系統(tǒng)可進一步包括一個或多個流量調(diào)節(jié)器，使用時可調(diào)節(jié)儲存器和電解池之間電解質(zhì)進料流的流量。

該系統(tǒng)可進一步包括加熱器，使用時可調(diào)節(jié)電解池內(nèi)電解質(zhì)進料流的流溫度和/或電解質(zhì)溶液溫度。

該系統(tǒng)可進一步包括控制系統(tǒng)，使用時可控制所需電解質(zhì)進料流的流速，例如通過控制一個或多個流量調(diào)節(jié)器。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電極的供電。

該系統(tǒng)可包括控制系統(tǒng)，使用時可控制電解質(zhì)溶液的溫度。

對電解質(zhì)溶液溫度、電解質(zhì)溶液進料流的流速和電極供電的控制可以通過單控系統(tǒng)來實現(xiàn)?；蛘撸鲆蛩乜捎蓡为毜目刂葡到y(tǒng)來控制。

示例8-番茄植物上致病疫霉的控制

用五種不同的處理方法來處理致病疫霉感染的番茄植物。

處理1：未處理對照(ut)；

處理2：revus(已知殺蟲劑)；

處理3：混合物1，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；

處理4：混合物60，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；和

處理5：示例7的組分，混合物38。

使用葉面噴霧進行處理。每個處理組由四份植物(共8個植物)組成。將每種處理溶液噴灑到患病植物維持30秒。應了解到，應施用處理溶液，直到其開始從葉片上流下。

處理的結果如圖3a至3d和圖4所示。

圖3a至3d是感染晚疫病(致病疫霉)的番茄植物的照片圖像。圖3a和3c所示的番茄植物未用任何殺蟲劑組分處理(處理1)。圖3b中所示的番茄植物用稱為revus的已知殺蟲組分處理(處理2)。圖1d所示的番茄植物用示例7中的組分處理(處理5)。

圖3a和3c展示了未處理的番茄植物受到植物病原體的感染。大量的樹枝和葉片枯萎病變。

如圖3b所示，用revus(處理2)處理的番茄植物比圖3a中未經(jīng)處理的番茄植物(處理1)更健康。用revus處理的番茄植物具有較少枯萎病變的樹枝和葉片。這說明revus可有效地處理至少一些植物病原體。

如圖3d所示，用示例8中的組分處理(處理5)的番茄植物比圖3a和3c中未處理(處理1)的植物明顯更健康，并且比用revus處理(處理2)的植物更健康(圖3b)。用示例8的組分處理(處理5)的番茄植物具有極少的枯萎或病變的葉片和樹枝，并且最終的果實比用revus處理的多35％。

因此，示例7中的電解水組分比已知殺蟲劑revus具有更好的對抗晚疫病的殺蟲作用。

圖4說明了作物受感染或病變的程度，以處理后隨時間變化，番茄植物上殘留的晚疫病的百分比來表示?？梢钥闯?，與未處理對照(處理1)和其它三種處理相比，本發(fā)明的組分(處理5：示例7中的組分)具有更好的殺蟲作用并且明顯降低了植物上疾病的百分比。處理5(示例7中的組分)的效果優(yōu)于已知的殺蟲劑(處理2)。

示例9-受到莖對灰霉菌感染的番茄植物的處理

針對5個不同樣本的染病番茄植物，測量染病植物的平均病變長度。每個樣本以不同的處理方法處理。

處理1：未處理對照(ut)；

處理2：已知的殺蟲劑signum；

處理3：混合物1，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；

處理4：混合物60，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；和

處理5：示例7的組分，混合物38。

處理31天和44天后測量每個植物樣本上病變的大小。圖5說明了結果。

如圖5所示，可以看出，處理2至5中的每一個均使每個番茄植物樣本的病變大小明顯降低。處理3和處理5使病變大小減小的量至少等于(如果不大于)已知殺蟲劑signum(處理2)產(chǎn)生的減小量。與已知的殺蟲劑相比，處理5(示例7的組分)使植物樣本上存在的病變大小更大程度地減小。因此，處理5比已知的殺蟲劑signum效果更好。

示例10-感染菌核病的胡蘿卜的處理

測量了五種不同植物樣本中胡蘿卜植物的平均患病率，這些胡蘿卜植物已通過直接孢子轉移暴露于菌核病菌。每個樣本中胡蘿卜植物的數(shù)量相同。對植物進行單葉噴霧，直到觀察到處理溶液從葉子流下。

每個樣本以不同的處理方法處理。

處理1：未處理對照(ut)；

處理2：已知的殺蟲劑tebecur；

處理3：混合物1，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；

處理4：混合物60，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；和

處理5：示例7的組分，混合物38。

處理7天、14天和21天后測量每個植物樣本上的患病率。圖6說明了結果。

如圖6所示，可以看出，處理2至5中的每一個均使每個番茄植物樣本的每個測量點上的患病率明顯降低。處理5(示例7的組分)使植物樣本的患病率更大程度地降低，幾乎等于用已知的殺蟲劑進行處理產(chǎn)生的降低量。

示例11-番茄中的白粉病(新番茄粉孢菌)

用六種不同的處理對感染白粉病培養(yǎng)液(如圖7a和7b所示)的番茄植物(品種“juanita”)組進行處理。每組由4份組成，每組每次處理2個植物。用以下處理中的一種對每組番茄植物進行單次噴霧：

處理1：未處理；

處理2：amistar(常規(guī)殺真菌劑)；

處理3：混合物1，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.60g/l的na2co3、0.90g/l的kh2po4、0.80g/l的kno3、1.60g/l的cacl2·6h2o、0.80g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；

處理4：混合物60，另一種電解水溶液的比較性示例：包含0.30g/l的nacl、1.20g/l的na2co3、1.70g/l的kh2po4、1.60g/l的cacl2·6h2o、1.20g/l的mg(no3)2·6h2o的鹽；

處理5：包含鈉鹽的示例7中的組分；和

處理6：包含碳酸鉀和氯化鉀的本發(fā)明組分(k38)具有與示例7中組分重量相同的碳酸鹽(氯化物比例)；和

將植物儲存在niab生長室中，每天的循環(huán)條件為：白天(20℃)儲存16小時，再在夜晚(16℃)儲存8小時。

接著在單次噴霧處理后的3周對植物的感染程度進行評分。結果如表8所示。從圖8可以看出，常規(guī)的殺真菌劑(amistar)實現(xiàn)了良好的感染控制。但也可看出，示例7的組分中無可見感染跡象的植物。因此，與已知的殺真菌劑相比，示例7組分起到了更好的殺真菌作用。

各比較性示例(處理3和4)給出了殺真菌活性的水平。然而，比較性示例中沒有與已知的殺真菌劑amistar或示例7組分一樣有效的殺真菌作用。

將植物再放置三周(單次噴霧處理后共6周)，而不進行進一步處理。單次噴霧處理后6周再對植物進行感染程度的評分。結果如表9所示。從圖8和圖9可以看出，示例1的組分提供了持續(xù)至少6周的明顯中期保護作用(圖8)和持續(xù)保護作用(圖9)?？梢暈楸景l(fā)明的組分在番茄植物中起到了系統(tǒng)性獲得反應誘導作用。

與常規(guī)方法相比，使用本發(fā)明組分對基質(zhì)進行殺蟲處理的方法明顯降低了環(huán)境問題。與大量常規(guī)方法相比，本發(fā)明的組分僅含有簡單、無毒和食品認可性的鹽。因此，本發(fā)明的組分比已知的殺蟲組分更環(huán)保。此外，本發(fā)明的組分不會在經(jīng)處理的食品上留下任何有害化學殘留物。本發(fā)明的組分是無毒且無污染的。與通過將氣態(tài)臭氧注入水中可達到的水平相比，本發(fā)明的組分具有明顯更高的臭氧濃度。例如，本發(fā)明的組分中臭氧濃度可以是通過將氣態(tài)臭氧注入水中可達到水平的約100倍。因此，本發(fā)明的組分可在長期作物生產(chǎn)期間(例如更接近作物收獲期)更頻繁地使用，并且無需任何其它的健康和安全保護或設備。本發(fā)明的組分提供了可替代使用已知化學殺蟲劑且具有成本效益的方案。本發(fā)明的組分提供中期保護作用和持續(xù)保護作用。

應了解到，示例7至11是對本發(fā)明組分的殺蟲性質(zhì)的說明。應了解到，本發(fā)明的組分可以任何合適的方式施用于農(nóng)業(yè)區(qū)域或作物。

盡管權利要求7至11的示例說明了本發(fā)明的組分用于處理作物的用途，但應了解到，本發(fā)明的組分可適用于土壤處理和/或任何合適的需要使用殺蟲劑的行業(yè)，特別是農(nóng)業(yè)。例如，本發(fā)明的組分可用于處理任何設備，例如灌溉系統(tǒng)、包括貯水池的水箱和/或作物處理設備以及水，例如地表水、雨水和/或地下水。

示例12-電解水組分

制備水中總鹽濃度為10.4g/l(5.6g/l無水碳酸鈉(na2co3)和4.8g/l氯化鈉(nacl))的電解質(zhì)溶液。將所述電解質(zhì)溶液儲存在與電解池流體連通的儲存器腔體內(nèi)。

將包含所述電解質(zhì)溶液的進料流引入電解池中。所述進料流可任選地包括一種或多種其它鹽，以增強所得電解水組分的抗病原性質(zhì)。所述電解池是非膜電解池。所述電解池包括殼體、位于電池內(nèi)的多個硼摻雜金剛石電極(bde)以及用于在電解液中傳輸電荷的金屬“接觸板”。

所述bde是片狀組件，并且設成3到10片的堆疊。每片均與相鄰片具有固定距離。相鄰bde片之間的距離設有電池間隙，優(yōu)選小于5mm(例如在約2至3mm之間)；bde設置在塑料框中。所述bde將電荷傳輸穿過電解質(zhì)溶液，引起強偶極，并在金剛石的相間表面上產(chǎn)生帶正電和帶負電的自由基。

可通過任何合適的方式將電解質(zhì)溶液引入電解池中，從而以連續(xù)或分批處理生成電解水組分。在連續(xù)過程中，電解質(zhì)溶液可以合適的流速引入，例如流速為0.1至100l/min、3至5l/min。在分批處理中，電解質(zhì)溶液流速可約為16l/min。

操作電源以將電壓(范圍為1至1000伏直流電)和電流(范圍為1-1000安培)施加到所述電解液。電極之間的過電位改變了電解質(zhì)溶液中的平衡，從而產(chǎn)生了溶解臭氧并在電解水中維持很長時間。例如，電解水組分中溶解臭氧的半衰期優(yōu)選為至少數(shù)分鐘，更優(yōu)選為至少十分鐘，特別優(yōu)選為至少30分鐘，例如約45分鐘。

優(yōu)選地，所述電解池包括出口，通過所述出口電解水組分可離開電解池。優(yōu)選地，所述電解水組分還具有清潔性質(zhì)。優(yōu)選地，所述電解水組分包含表面活性劑物質(zhì)。

根據(jù)本實施例的電解水組分包含約300ppm水平的溶解臭氧。該溶解臭氧的水平是通過將氣態(tài)臭氧注入水中可達水平的大約100倍。因此，與注入氣體臭氧的水相比，本發(fā)明的電解水組分具有增加的抗微生物功效。電解水組分可用作對抗食源性病原體的抗病原劑。

雖然本發(fā)明的電解水組分含有約300ppm水平的溶解臭氧，但應了解到，本發(fā)明的電解水組分可包含任何合適水平的溶解臭氧，優(yōu)選范圍為0.1至10000ppm，優(yōu)選為1ppm至1000ppm。

基于氯化物電解質(zhì)的常規(guī)電解水組分可產(chǎn)生游離有效氯(fac)。因此，在制備或反應時使用常規(guī)組分會產(chǎn)生游泳池相關氣味。食品加工環(huán)境中，用消毒設備生產(chǎn)食品，可能會有使食品受到這種氯相關氣味污染的風險。相對而言，本發(fā)明的電解水組分基本不含游離有效氯(fac)。示例中所使用的實施例中，示例1的組分在制備和反應時包含的fac均<0.1ppm。因此，本發(fā)明的組分可用于生產(chǎn)線和設備的清潔和消毒，而不會產(chǎn)生游泳池相關氣味，并且可明顯降低食品污染的風險。

示例13

參照表2和表3，用三種不同的處理方法對三組30只家禽屠體進行處理。

處理1：未處理作為對照樣本；

處理2：涉及暴露于蒸汽和超聲的sonosteam過程。

處理3：sonosteam過程之后接著暴露于示例12的電解水組分。如圖10所示，將經(jīng)sonosteam處理的家禽屠體浸入包含示例12電解水組分的儲存器中，每只鳥浸20秒。將雞屠體20浸入包含示例12電解水組分的循環(huán)溶液30的浴盆10中。溶液通過泵50循環(huán)，所述泵50通過導管40從浴盆的端部抽取溶液，將其過濾并傳遞以便重新電解和在bde流量池60中加熱。重新電解的溶液通過導管70返回到浴盆的起點。將示例13的電解水組分加熱至并保持在40℃至46℃的溫度。

再對每組家禽屠體進行頸部皮膚(特別難以有效處理的區(qū)域)和胸部皮膚(較易處理的屠體部分)活檢，將稱重的皮膚樣本送至?？茩z測實驗室以確定在屠殺當天(本文稱為“dok”)加4天時存在的彎曲桿菌水平(作為形成單位/克皮膚的菌落)(表2)；再在屠殺當天加7天(表3)時檢測一次。

dok加4天時彎曲桿菌的水平

表2

4天后(dok加4天)，彎曲桿菌的平均背景污染水平顯示為3+log(即1000cfu/g)。四天后，發(fā)現(xiàn)35％的未經(jīng)處理的對照家禽屠體組的彎曲桿菌水平大于1000cfu/g。該彎曲桿菌污染水平視為嚴重污染的家禽組的指示。

dok加7天時彎曲桿菌的水平

表3

如表2和表3所示，將屠體暴露于示例13的組分，每只鳥20秒，可使彎曲桿菌的水平降低至少1log(90％)?？赏ㄟ^長時間暴露于示例12的組分來進一步增加減少程度。此外，彎曲桿菌水平的明顯降低還可大大減少因食用受污染的家禽屠體而導致人類食物中毒的人數(shù)。因此，彎曲桿菌水平的明顯降低可為食品生產(chǎn)者(如家禽農(nóng)、食品加工商和零售商)帶來巨大收益并節(jié)約相關成本。

從表2和3可以看出，本發(fā)明的電解水組分在屠殺當天后至少7天的時間內(nèi)，可明顯降低家禽屠體中至少95％的彎曲桿菌病原體。此外，本發(fā)明的組分可有效地確保該組屠體中彎曲桿菌的水平不會超過1000cfu/g。因此，本發(fā)明的組分可有效地將屠體中的病原體水平降低到更安全的限度內(nèi)，從而明顯降低食物中毒的風險。

人們還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的組分不會產(chǎn)生任何負面的感官影響(例如不良味道或氣味的殘留物和/或屠體品質(zhì)在視覺或觸覺上的降低)。

本發(fā)明提供了在食物基質(zhì)上或基質(zhì)中具有更高抗病原活性的電解水組分。雖然本發(fā)明證實了所述電解水組分在減少和/或消除家禽屠體中彎曲桿菌的有效性，但應了解到，本發(fā)明的組分對抗其他病原體尤其是食源性病原體也有效，并不限于減少和/或消除彎曲桿菌。本發(fā)明的組分對任何合適的食物基質(zhì)上的大量不同病原體有效，因此并不限于減少和/或除去家禽屠體上或屠體中的病原體。本發(fā)明的組分可通過任何合適的方法和/或在任何合適的施用時間施用于食品基質(zhì)。

還應了解到，本發(fā)明的電解水組分可以較高的劑量施用于食物基質(zhì)并可減少和/或消除食源性病原體，時間周期比施用本示例中低劑量組分所用的時間短得多。

示例14

參照表4，用三種不同的處理方法對三組30只家禽屠體進行處理。

處理1：未處理作為對照樣本；

處理2：涉及暴露于蒸汽和超聲的sonosteam過程。

處理3：暴露于示例12的電解水組分。將家禽屠體浸入包含示例12電解水組分的儲存器中，每只鳥浸15秒。將示例12的電解水組分加熱至并保持在43℃至50℃的溫度。

再對每組家禽屠體進行頸部皮膚和胸部皮膚的活檢，將稱重的皮膚樣本送至專科檢測實驗室以確定在屠殺當天加4天時存在的彎曲桿菌水平(表4)。

dok加4天時彎曲桿菌的水平

表4

4天后(dok加4天)，彎曲桿菌的平均背景污染水平顯示為2+log(即100cfu/g)。四天后，發(fā)現(xiàn)7％的未經(jīng)處理的對照家禽屠體組的彎曲桿菌水平大于1000cfu/g。該彎曲桿菌污染水平視為極低污染的家禽組的指示，并且若彎曲桿菌的起始數(shù)量較低，則后續(xù)處理的降低程度較小。

盡管示例12至14說明了本發(fā)明的電解水組分實施例在家禽加工環(huán)境中的有效性，但應了解到，本發(fā)明的組分、方法和裝置可用于減少和/或消除任何合適環(huán)境中的食源性病原體，而并非僅限于家禽加工環(huán)境。