Bohužel zatím nebyl vytvořen ideální dezinfekční prostředek, který by současně vyhovoval všem výše uvedeným parametrům. V praxi byste měli zvolit dezinfekční prostředek s vysokou biologickou aktivitou proti mikroorganismům, které existují nebo se teoreticky mohou v podniku objevit. Bezpečnost vyráběných potravinářských výrobků bude záviset na správném výběru dezinfekčního prostředku a dodržování hygienických a hygienických pravidel pro ošetřování povrchů a zařízení.
Klasifikace chemických dezinfekčních prostředků.
Dezinfekční prostředky jsou klasifikovány podle jejich účinku na různé formy mikroorganismů: baktericidy ničí vegetativní mikroorganismy, sporocidy zničit spory fungicidy zničit houby virucidy zničit viry. Chemická antiseptika používá se k dezinfekci pokožky. Bakteriostatické látky zabránit množení bakterií, aniž by je ve skutečnosti zničily.
Chemické sloučeniny ovlivňují buňky několika způsoby. Jeden z nich – koagulace bílkovin. Normální protein rozptýlené uvnitř buňky. Dezinfekční sloučenina interaguje s proteinem a způsobuje jeho koagulaci a vysrážení. Buňka přestane normálně fungovat a zemře. Dalším způsobem, jak dezinfekční prostředek působí na mikroorganismy, je zničení buněčné membrány. Buněčná membrána funguje jako selektivní bariéra, umožňuje některým roztokům vstoupit do buňky, zatímco jiná řešení tuto bariéru překonat nemohou. Látky, které se sorbují na buněčnou membránu, mohou výrazně změnit její fyzikálně-chemické vlastnosti a narušit normální fungování. To může vést k inhibici aktivity nebo buněčné smrti.
Chemický antagonismus. Enzymy plní svou katalytickou funkci díky své afinitě k určitým chemickým sloučeninám nazývaným přírodní substráty. Přírodní substráty se běžně nacházejí uvnitř buňky. Pokud jsou přírodní substráty nahrazeny ve znatelném množství dezinfekčním prostředkem, enzym se naváže spíše na chemikálii než na substrát. Pokud se vytvoří dostatečně stabilní vazba enzym-chemický dezinfekční prostředek, buňka ztrácí schopnost reprodukce.
Chemické dezinfekční prostředky jsou obvykle klasifikovány podle typu biologicky aktivní látky, kterou obsahují.
Dezinfekční prostředky obsahující chlór.
Kapalný chlór, chlornan, chloramin, oxid chloričitý jsou dezinfekční prostředky. Liší se svou antimikrobiální aktivitou. Plynný chlor (Cl2) se zavede do vody a získá se antimikrobiální látka – kyselina chlorná (HOCl). HOCl disociuje ve vodě za vzniku vodíkového iontu H + a chlornanového iontu (OCl – ).
Tekutý chlór je roztok chlornanu sodného ve vodě (NaOCl) a je nejběžnější formou dezinfekčního prostředku na bázi chloru. Je třeba poznamenat, že kyselina chlorná je jako dezinfekční prostředek 80krát aktivnější než chlornanový iont. Předpokládá se, že mechanismem antimikrobiálního působení sloučenin obsahujících chlor je oxidace aminokyselin v buněčné membráně, destrukce membrány, přerušení syntézy proteinů, inhibice příjmu kyslíku buňkami atd. Některé chloraminové sloučeniny jsou proti řadě mikroorganismů aktivnější než chlornany. Například dichlorisokyanurát sodný je aktivnější než chlornan sodný proti bakteriím, jako jsou E. coli, S. aureus a některé další.
V posledních letech se zvýšil zájem o dezinfekční prostředky na bázi oxidu chloričitého (ClO2). Oxid chloričitý je jako oxidační činidlo 2.5krát aktivnější než chlornan sodný. Oxid chloričitý je nejaktivnější při pH=8.5.
Jeden způsob výroby oxidu chloričitého lze znázornit takto:
5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
NaOCl + HCl → NaCl + HOCl
HOCl + 2NaClO2 → ClO2 + 2NaCl + H2O
Pomocí těchto chemických reakcí je možné vyrobit pěnu obsahující 5 ppm oxidu chloričitého přímo v pěnovém dělu nebo pěnovém generátoru. Oxid chloričitý je účinný proti širokému spektru mikroorganismů, včetně bakterií a virů tvořících spory. Jeho účinek na mikroorganismy spočívá v inhibici množení mikroorganismů, protože oxid chloričitý je silné oxidační činidlo.
Když se k ošetření povrchů použijí sloučeniny obsahující chlór, buňky vegetativních a sporotvorných bakterií jsou zničeny. Vegetativní buňky se zabíjejí snadněji než spory Clostridium, které se zase snáze zabíjejí než spory Bacillius. Sloučeniny obsahující chlor v koncentraci 50 ppm mají slabou aktivitu proti Listeria monocytogenes, při koncentracích nad 50 ppm jsou sloučeniny obsahující chlor proti tomuto patogennímu mikroorganismu účinné. Obecně se účinnost sloučenin obsahujících chlor zvyšuje se zvyšující se koncentrací roztoku a teplotou a klesající hodnotou pH. Je třeba poznamenat, že se zvyšující se teplotou se také zvyšuje rychlost koroze kovů, pokud je kovový povrch ošetřen.
Mezi výhody sloučenin obsahujících chlór patří:
- účinnost proti různým bakteriím, plísním a virům;
- dostupnost v kapalné a granulované formě;
- soli tvrdosti vody mají malý vliv na aktivitu;
- při použití sloučenin obsahujících chlór nevznikají žádné toxické vedlejší produkty;
Sloučeniny obsahující chlór jsou méně korozivní než kapalný chlór.
Mezi nevýhody sloučenin obsahujících chlór patří:
- nestabilita a ztráta aktivity se zvyšující se teplotou a při interakci s organickými látkami;
- pokles biologické aktivity se zvyšujícím se pH prostředí.
- koroze nerezové oceli a jiných kovů, která umožňuje pouze krátkodobý kontakt s povrchy a zařízeními vyrobenými z kovů;
- ztrácejí aktivitu při skladování na světle a použití při teplotách nad 60ºС
- v oblasti nízkého pH (pH < 4.0) může docházet k tvorbě toxického plynu Cl2, který má silný korozivní účinek;
- ve vysokých koncentracích v kapalné formě může být výbušný.
Sloučeniny obsahující jód.
Sloučeniny jódu se používají k dezinfekci povrchů a zařízení a také jako kožní antiseptika. Jodofory se také používají jako sloučeniny chloru při úpravě vody. Ukázalo se že dvouatomový jód J2 je nejaktivnějším antimikrobiálním činidlem mezi sloučeninami obsahujícími jód. Jeho aktivita se projevuje v tom, že ničí vazby, které drží bílkoviny v buňce pohromadě, a inhibuje syntézu bílkovin. Volný elementární jód a kyselina jodová jsou vysoce aktivní při ničení mikroorganismů. Alkoholické sloučeniny jódu a sloučeniny na vodní bázi se používají jako dezinfekční prostředky, tyto roztoky se také používají jako kožní antiseptika. Aktivní formy proti mikroorganismům jsou J2 a jodná kyselina HOJ.
Jodofory jsou komplexy elementárního jodu J s neiontovými povrchově aktivními látkami, například nonylfenolethylenoxidem, nebo komplex jodu s polymerem – polyvinylpyrrolidonem ve vodném roztoku. Jodofory se častěji používají jako dezinfekční prostředky než jiné sloučeniny obsahující jód. Protože se aktivita proti mikroorganismům zvyšuje s klesajícím pH, jsou jodofory kombinovány s kyselinou fosforečnou. Kombinace jodoforů s povrchově aktivními látkami a kyselinami jim dává detergentní vlastnosti. Takové produkty mají jak čistící, tak dezinfekční vlastnosti, mají lepší rozpustnost ve vodných roztocích než suspenze nebo vodné roztoky jódu. Jsou bez zápachu a dráždí pokožku.
Chování komplexu povrchově aktivní látka-jód lze vysvětlit chemickou rovnováhou:
R+J2 ↔ RJ + HJ, R – neiontová povrchově aktivní látka
Množství dostupného volného jódu určuje biologickou aktivitu jodoforu. Bakterie tvořící spory jsou odolnější vůči působení jodoforů než vegetativní a expoziční doby uvedené v tabulce 4.1 jsou 10-1000krát delší než expoziční doby potřebné pro podobný účinek na vegetativní buňky. Aktivita látek obsahujících jód v jejich účinku na vegetativní buňky je srovnatelná s dezinfekčními prostředky obsahujícími chlór, ale účinek jodoforů na sporotvorné bakterie je slabší. Dezinfekční prostředky s obsahem jódu jsou odolnější vůči organickým látkám než ty s obsahem chlóru. Jodofory se obvykle používají v koncentracích 12.5 – 25 ppm. Jodofory jsou proti tuberkulóznímu bacilu a jiným virům aktivnější než jiné dezinfekční prostředky. Sloučeniny obsahující jód vykazují maximální aktivitu v rozmezí pH 2.5 – 3.5. Jodofory ve formě koncentrovaných a stabilizovaných roztoků mají dlouhou trvanlivost. Ve zředěných roztocích má jód tendenci se odpařovat, tento proces je zvláště aktivní při teplotách nad 50 °C.
Tabulka 1 Inaktivace sporotvorných bakterií. Testy byly provedeny v destilované vodě při T=15-20ºС.
mikroorganismy o 90 %, min.
Clostridium botulinum A
Plasty a pryžové materiály mohou adsorbovat sloučeniny jódu, což může vést ke vzniku skvrn. Sloučeniny jodu také barví organické kontaminanty do žluta; tohoto efektu lze využít ke kontrole zbytků kontaminantů potravin na površích.
Roztoky jodoforu jsou kyselé povahy, takže jsou účinné v tvrdé vodě, aniž by pomáhaly odstraňovat minerální usazeniny. Mnoho organických látek, zejména mléko a mléčné výrobky, inaktivuje dezinfekční prostředky na bázi sloučenin jódu.
Mezi nevýhody dezinfekčních prostředků na bázi sloučenin jódu patří nízká aktivita proti sporotvorným bakteriím a bakteriofágům a také slabá biologická aktivita při nízkých teplotách. Při teplotách nad 50ºС.
Kvartérní amoniové sloučeniny.
Kvartérní amoniové sloučeniny se často používají k ošetření podlah, stěn, nábytku a vybavení. Tyto sloučeniny jsou povrchově aktivní látky a mají dobré smáčecí vlastnosti. Nízká čistící schopnost kvartérních amoniových sloučenin s vynikající antimikrobiální aktivitou předurčila jejich použití jako dezinfekčních prostředků. Například kvartérní amoniové sloučeniny jsou vysoce aktivní proti L. monocytogenes a plísním.
V kvartérních amoniových sloučeninách má dusík kombinovaný se čtyřmi organickými radikály kladný náboj:
Mechanismus účinku kvartérních amoniových sloučenin na mikroorganismy se liší od sloučenin chloru a jódu. Dezinfekční prostředky na bázi kvartérních amoniových sloučenin vytvářejí na povrchu bakteriostatický film. Tyto sloučeniny selektivně zabíjejí patogenní mikroorganismy. Nezabíjejí sporotvorné bakterie, ale brání jejich růstu. Kvartérní amoniové sloučeniny jsou stabilnější v přítomnosti organických sloučenin ve srovnání s dezinfekčními prostředky obsahujícími chlór a jód, ale přítomnost organických látek může snížit jejich aktivitu. Složení dezinfekčních prostředků na bázi kvartérních amoniových solí zpravidla zahrnuje dimethylbenzylamoniumchlorid, dimethylethylbenzylamoniumchlorid, obě sloučeniny neztrácejí aktivitu ve vodě obsahující soli tvrdosti od 500 do 1000 ppm, a to i bez přidání komplexotvorných činidel. V koncentracích, ve kterých se kvartérní amoniové soli používají k dezinfekci zařízení a povrchů, jsou netoxické, nedráždí pokožku a nezpůsobují korozi kovů, což je velká výhoda ve srovnání se sloučeninami obsahujícími chlór. . Je třeba mít na paměti, že kvartérní amoniové sloučeniny jsou inaktivovány aniontovými povrchově aktivními látkami, takže je lze kombinovat nebo používat společně pouze s určitými třídami povrchově aktivních látek – kationtovými a amfoterními.
Mezi výhody dezinfekčních prostředků na bázi kvartérních amoniových solí patří: bezbarvost a bez zápachu, stálost v přítomnosti organických látek, nekorozivní kovy, stálost v širokém teplotním rozsahu, nedráždivost pokožky, účinnost při vysokých hodnotách pH, vysoká aktivita proti plísně, žádná toxicita.
Mezi nevýhody kvartérních amoniových bází patří ztráta aktivity v přítomnosti aniontových povrchově aktivních látek, tvorba filmu na potravinářském zařízení a površích, stejně jako slabá aktivita proti gramnegativním bakteriím s výjimkou Salmonella a E. coli. Účinnost proti gramnegativním bakteriím se zvyšuje kombinací kvartérních amoniových solí s jinými dezinfekčními prostředky.
S přihlédnutím k výše uvedeným informacím společnost NPF Khimitek vyvinula a vyrábí dezinfekční prostředek KHIMITEK UNIVERSAL-DEZ. Jako účinnou látku přípravek obsahuje kvartérní amoniovou sloučeninu (QAC) nové generace – didecyldimethylamoniumchlorid, která je zařazena do Registru biocidních přípravků podle nařízení (EU) 528/2012.
Pracovní roztoky produktu jsou stabilní v tvrdé vodě a neztrácejí aktivitu v přítomnosti organických nečistot a zbytkových množství povrchově aktivních látek na povrchu. V praxi to znamená: pokud není předčištění povrchu provedeno příliš důkladně, účinnost dezinfekčního prostředku se nesníží. Pracovní roztoky přípravku jsou aktivní proti grampozitivním a gramnegativním bakteriím, kvasinkovitým houbám a kvasinkám – specifické mikroflóře potravinářského průmyslu a podniků veřejného stravování. Výrobek nevykazuje korozivní aktivitu, tzn. nepoškozuje předměty a povrchy vyrobené z jakýchkoli materiálů. Mají širokou škálu použití: dezinfikovat můžete vše od skořápek od vajec po popelářské vozy. Má čisticí schopnost a vysokou stabilitu roztoků při skladování.
Dezinfekční prostředky na bázi kyselin
Dezinfekční prostředky na bázi kyselin jsou považovány za toxikologicky bezpečné a biologicky aktivní. Používají se v oplachovacích a dezinfekčních prostředcích. Nejčastěji se používají organické kyseliny octová, peroctová, mléčná, propionová a mravenčí. Přítomnost kyselin v oplachových prostředcích umožňuje neutralizovat a odstranit zbytky alkalických detergentů a dezinfekčních prostředků. Působení dezinfekčních prostředků s obsahem kyseliny je založeno na interakci a destrukci buněčné membrány. Nástup automatických mycích technologií, ve kterých je finální oplachovací stupeň přednostně kombinován s dezinfekcí, vedl ke vzniku velkého množství dezinfekčních přípravků na bázi kyselin. Tyto produkty se obvykle používají v konečné fázi ošetření zařízení – oplachování a dezinfekci, po které je zařízení ponecháno přes noc s minimálním rizikem mikrobiální kontaminace. Požadavky na takové výrobky jsou, že nejsou korozivní pro kovy.
V posledních letech velmi vzrostl zájem o dezinfekční prostředky na bázi kyseliny peroctové. Dezinfekční prostředky na bázi kyseliny peroctové (peroctové) jsou vysoce účinné a mají široké spektrum účinku. V závislosti na úloze se kyselina peroctová používá v koncentračním rozsahu od 30 do 250 ppm. Kyselina peroctová je pro člověka prakticky bezpečná: v koncentracích do 80 ppm může být přítomna na zelenině a ovoci a v koncentracích do 250 ppm – na ošetřených površích. Dezinfekční prostředky na bázi kyseliny peroctové nevyžadují oplach (pokud neobsahují detergentní složky nebo jiné látky, které samy musí být smyty z povrchů nebo potravinářského zařízení). Použití takových přípravků umožňuje ušetřit čas, snížit spotřebu vody, a tím snížit finanční náklady na dezinfekci.
Kyselina peroctová našla široké uplatnění v různých oblastech. Používá se k dezinfekci zařízení a předem vyčištěných tvrdých povrchů při výrobě mléčných výrobků, vína, nápojů, zařízení pro drůbežárny a chovy hospodářských zvířat. Protože kyselina peroctová působí proti kvasinkám Candida, Saccharomyces, Hansenula a plísňové houby – Penicillium, Aspergillus, Mucor Geotrichum, našel široké uplatnění při výrobě piva a nealkoholických nápojů. Právě kyselina peroctová se používá k dezinfekci hliníkových obalů – plechovek od piva a nealko nápojů a na konzervované potraviny.Zvýšený zájem o použití kyseliny peroctové v potravinářském průmyslu je spojen s její vysokou aktivitou proti patogenním mikroorganismům jako např. Listeria, Salmonella, stejně jako schopnost ničit biofilmy. Kyselina peroctová se široce používá k omezení růstu bakterií, hub a hlenu ve vodním chlazení, výrobě páry, reverzní osmóze a filtračních systémech. Kromě toho se používá k odstraňování minerálních usazenin, pachů a biofilmů ze zařízení a povrchů. Mezi pozitivní vlastnosti kyseliny peroctové patří také vlastnosti bělidla.
Působení kyseliny peroctové je založeno na oxidaci vnější buněčné membrány vegetativních bakteriálních buněk, endospor, kvasinek a plísní. Čím silnější je oxidační činidlo, tím rychleji patogen umírá. Kyselina peroctová je velmi účinné oxidační činidlo. Ve své oxidační schopnosti je kyselina peroctová na druhém místě po ozónu a je mnohem lepší než sloučeniny obsahující chlór (Stůl 2).
Tabulka 2. Oxidační kapacita některých dezinfekčních prostředků.
