周開豐，寧 靜，趙超越，吳越超

（奧仕集團(tuán)有限公司，浙江 江山 324123）

熒光增白漿液其熒光增白劑本身和所使用環(huán)境友好型表面活性劑能被微生物降解，以及生產(chǎn)過(guò)程的開放性，使其在貯存過(guò)程中極容易腐敗變質(zhì)[1]。漿液的腐敗變質(zhì)，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)臭、pH變化、產(chǎn)生氣體、改變黏度、凝聚沉淀、染料變色等物理、化學(xué)變化，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量和應(yīng)用。

添加殺菌防腐劑是解決漿液腐敗變質(zhì)的經(jīng)濟(jì)有效方法，但殺菌防腐劑的品種繁多，每種殺菌防腐劑都有不同的殺菌機(jī)理和適合條件，如何篩選適用的、有效的殺菌防腐劑一直是行業(yè)內(nèi)讓人頭痛的問(wèn)題。有人曾對(duì)一種防腐劑進(jìn)行過(guò)現(xiàn)場(chǎng)篩選，其方法是配制一個(gè)包裝（50 kg）的樣品，放置2個(gè)月后，打開檢查發(fā)現(xiàn)漿液沒(méi)有發(fā)臭，就認(rèn)為此防腐劑效果好，于是就將其投入生產(chǎn)，結(jié)果出現(xiàn)大面積的變質(zhì)發(fā)臭產(chǎn)品，給企業(yè)造成不小的經(jīng)濟(jì)損失。

本研究使用微生物技術(shù)，以腐敗變質(zhì)的漿液作測(cè)試菌源，利用少量的樣品同時(shí)做多種殺菌防腐劑、不同含量的殺菌防腐效果比較，以提高了篩選范圍和效率，使所篩選出的殺菌防腐劑具有高度的針對(duì)性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與原料

營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基；紅四氮唑（TTC），分析純；無(wú)菌水，自制；無(wú)防腐劑熒光增白漿液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)16%組合物，自制；測(cè)試菌種，含量3.58×109CFU/mL，自制。

殺菌防腐劑共19個(gè)樣品，分別由6個(gè)廠家生產(chǎn)，其概況見表1。

表1 19種殺菌防腐劑概況Tab 1 Overview of 19 kinds of antiseptics

1.2 儀器和設(shè)備

ф90 mm培養(yǎng)皿，培養(yǎng)皿滅菌筒，1 mL吸管，10 mL吸液管。100～500μL微量進(jìn)樣器。

電熱鼓風(fēng)干燥箱，101型；水套式恒溫培養(yǎng)箱，GHP-9160；高壓滅菌鍋，Systec V-75；菌落計(jì)數(shù)器，J-2；激光粒度分布儀，BT-9300ST；水平超凈工作臺(tái)，HS1300；數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-4。

1.3 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)

1.3.1 材料、器皿滅菌

培養(yǎng)皿、吸管150℃干燥滅菌150 min備用；營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的TTC溶液121℃高壓滅菌15 min備用；微量進(jìn)樣器、去離子水121℃高壓滅菌30 min備用。

1.3.2 測(cè)試菌種制備

從3個(gè)已腐敗變質(zhì)的漿液產(chǎn)品中各取5 mL，裝入100 mL干凈的塑料瓶中，擰緊蓋子，充分搖勻，用菌落總數(shù)測(cè)定方法對(duì)其含菌量進(jìn)行檢測(cè)[2]。經(jīng)檢測(cè)含菌量為3.58×109CFU/mL。然后加71.7 mL無(wú)菌水，擰緊蓋子，充分搖勻，即得含菌量6.19×108CFU/mL）測(cè)試菌種，放入5℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 無(wú)防腐劑熒光增白漿液制備

從車間取研磨漿液合格不加防腐劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的漿液7.5 L，用去離子水稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%15 L，用干凈的塑料壺盛裝，擰緊蓋子放入5℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 細(xì)菌培養(yǎng)溫度的確定

將無(wú)防腐劑熒光增白漿液裝入10個(gè)干凈的100 mL的塑料瓶中，兩兩一組分別放在10、20、30、36、45℃下配養(yǎng)1周，然后進(jìn)行感官和微生物檢查。

1.5 殺菌防腐劑的篩選

1.5.1 第1次篩選

1）加入殺菌防腐劑。將無(wú)防腐劑的漿液分裝到58個(gè)50 mL干凈的塑料瓶中，每瓶50 mL，然后用100μL的微量進(jìn)樣器加入殺菌防腐劑，每種殺菌防腐劑做3個(gè)使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%、0.10%、0.20%的樣品，充分搖勻，同時(shí)做1個(gè)不加殺菌防腐劑的對(duì)照樣，共有58個(gè)樣。注意：每加完一種殺菌防腐劑后，應(yīng)將微量進(jìn)樣器徹底清洗干凈后再用或更換微量進(jìn)樣器，防止殺菌防腐劑相互影響。

2）接種。在每個(gè)樣品用0.5 mL進(jìn)樣器加入0.1mL測(cè)試菌種（6.19×108CFU/mL），充分搖勻，使樣品中的菌的濃度達(dá)到106CFU/mL。

3）培養(yǎng)。將樣品放置在(30±1)℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1周。

4）殺菌防腐效果的測(cè)定。樣品培養(yǎng)1周后，搖勻的樣品。無(wú)菌操作先在無(wú)菌培養(yǎng)皿中加入1 mL無(wú)菌水，用1 mL無(wú)菌吸管加1滴（約30 mg）樣品（1個(gè)樣1支吸管），要滴在無(wú)菌水，馬上轉(zhuǎn)動(dòng)菌培養(yǎng)皿使樣品在水中分散開，然后用熔化冷卻到45℃加有TTC的無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基倒平板[3]。每個(gè)樣做2個(gè)平行樣，同時(shí)倒2個(gè)只加無(wú)菌水不加樣品的平板作空白樣。然后放入(30±1)℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1周，用菌落計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)每個(gè)平板中的菌落數(shù)。

1.5.2 重復(fù)篩選

為了保證篩選的可靠性和檢驗(yàn)其長(zhǎng)效殺菌防腐性能，對(duì)初步篩選出的樣品再進(jìn)行重復(fù)篩選，將它們按1.5.1節(jié)中所述的步驟做重復(fù)篩選。

1.6 實(shí)際使用效果

對(duì)重復(fù)篩選得到的實(shí)際使用效果進(jìn)行驗(yàn)證，從2020年9月至2021年3月分別將WL-20、BRCPLUS、CP-A樣品用于生產(chǎn)，每個(gè)樣品連續(xù)使用2～3個(gè)月，對(duì)其使用期間的生產(chǎn)設(shè)施（貯槽、管道等）和產(chǎn)品中的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖情況進(jìn)行檢測(cè)，并與2020年9月前對(duì)生產(chǎn)設(shè)施（貯槽、管道等）和產(chǎn)品中的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖情況檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

2 結(jié)果與討論

2.1 細(xì)菌培養(yǎng)溫度

漿液中細(xì)菌在不同溫度下的生長(zhǎng)繁殖情況見表2。

表2 漿液中細(xì)菌在不同溫度下的生長(zhǎng)繁殖Tab.2 The growth and reproduction of bacteria in the slurry at different temperature

由表2可知，溫度在20～36℃時(shí)比較適合漿液中細(xì)菌生長(zhǎng)，說(shuō)明污染漿液的細(xì)菌以中溫型細(xì)菌為主，所以殺菌防腐劑篩選時(shí)細(xì)菌培養(yǎng)溫度選在30℃。

2.2 第1次篩選

殺菌防腐劑主要是通過(guò)殺死微生物或使其失去生長(zhǎng)繁殖能力來(lái)實(shí)現(xiàn)物料在使用工程中不發(fā)生腐敗變質(zhì)，其作用機(jī)理十分復(fù)雜。一般認(rèn)為，殺菌防腐劑可使微生物中的蛋白質(zhì)變性，降低細(xì)胞的活性促使細(xì)菌死亡，也可使微生物的細(xì)胞遺傳基因發(fā)生變異或干擾細(xì)胞內(nèi)部酶的活性使其難以生長(zhǎng)繁殖[4]。由于殺菌防腐劑作用機(jī)理是十分復(fù)雜，所以其各有各的特點(diǎn)。

第1次篩選菌落計(jì)數(shù)結(jié)果見表3。

表3 第1次篩選菌落計(jì)數(shù)結(jié)果Tab 3 The first screening colony count result

各種防腐劑都有一定的作用范圍[5]。由表3可知，19種殺菌防腐劑對(duì)漿液中細(xì)菌的作用效果是不同的，有的（如SCJ-2008）在質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%下幾乎不起作用；有的（如BB等）在質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%下有作用，但作用不徹底；還有的（如SCJ-980）在質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%下就能徹底控制漿液中細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。19種殺菌防腐劑中在質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%下不能徹底控制漿液中細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的有11種，只占總數(shù)的58%，通過(guò)篩選一下就將一半多不適用的樣品淘汰出局，同時(shí)獲得適用樣品的適宜的使用含量，克服了漿液殺菌防腐劑在使用上（品種和用量）的盲目性。

這樣第1次篩選，初步選WL-20、SCJ-955、SCJ-875、SCJ-980、MBS-5050、BRC-PLUS、BRC-H、CP-A等8個(gè)對(duì)漿液殺菌防腐效果較好的樣品，但MBS-5050、SCJ-875、SCJ-980是陽(yáng)離子型的，暫不考慮選用，故只剩下WL-20、SCJ-955、BRC-PLUS、BRC-H、CP-A這5個(gè)樣品。

2.3 重復(fù)篩選

重復(fù)篩選結(jié)果見表4。

表4 重復(fù)篩選菌落計(jì)數(shù)結(jié)果Tab 4 Repeated screening of colony count results

從表4可知，5個(gè)樣品經(jīng)過(guò)第2次篩選后有2個(gè)樣品的殺菌防腐性能有所下降，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%下不能徹底控制漿液中細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，說(shuō)明其長(zhǎng)效殺菌防腐性能較差，如果其被使用于漿液，在較長(zhǎng)的保質(zhì)期內(nèi)存在產(chǎn)品被污染的風(fēng)險(xiǎn)，所以應(yīng)將它們淘汰出局。通過(guò)重復(fù)篩選得到WL-20、BRC-PLUS、CP-A這3個(gè)具有長(zhǎng)效殺菌防腐性能的熒光增白漿液殺菌防腐劑。

2.4 生產(chǎn)驗(yàn)證

分別將WL-20、BRC-PLUS、CP-A用于生產(chǎn)，結(jié)果見表5；2020年9月前生產(chǎn)設(shè)施和產(chǎn)品中的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖情況見表6和表7。

由表5可知，殺菌防腐劑WL-20、BRCPLUS、CP-A用于生產(chǎn)后，生產(chǎn)設(shè)施（貯槽、管道等）和產(chǎn)品中的都沒(méi)有檢測(cè)到細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，也沒(méi)有因產(chǎn)品腐敗變質(zhì)而被投訴。

表5 3種殺菌防腐劑的實(shí)際應(yīng)用效果Tab 5 Practical application effects of 3 kinds of antiseptics

由表6和表7可知，在替換防腐劑前所生產(chǎn)的產(chǎn)品中有27%批次的產(chǎn)品不同程度受到細(xì)菌污染，生產(chǎn)設(shè)施也存在不同程度的細(xì)菌污染，并因產(chǎn)品腐敗變質(zhì)受到客戶投訴3次（2個(gè)月）。

表6 以前317個(gè)產(chǎn)品留樣感官和微生物Tab 6 Sensory and microbiological samples of the previous 317 products

表7 以前生產(chǎn)體系中管道、貯罐微生物Tab 7 Microorganisms in pipelines and storage tanks in previous production systems

通過(guò)對(duì)比，證明用腐敗變質(zhì)的漿液作測(cè)試菌源所篩選出的殺菌防腐劑WL-20、BRC-PLUS、CP-A完全能控制漿液生產(chǎn)設(shè)施和產(chǎn)品中的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖。

3結(jié)論

提出的使用已經(jīng)變質(zhì)的熒光增白漿液作為污染細(xì)菌源，通過(guò)微生物技術(shù)針對(duì)性地篩選可以抑制熒光增白漿液特定細(xì)菌生長(zhǎng)的殺菌防腐劑。在1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)從19種殺菌防腐劑中篩選出3種適合熒光增白漿液使用的殺菌防腐劑，篩選效率高。經(jīng)過(guò)7個(gè)月1 258批次生產(chǎn)實(shí)際使用驗(yàn)證，產(chǎn)品100%無(wú)豆腐腦狀沉淀、100%不發(fā)臭、100%無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，生產(chǎn)設(shè)施100%沒(méi)有檢測(cè)到細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖現(xiàn)象。結(jié)果表明，所篩選的3個(gè)殺菌防腐劑都能完全控制生產(chǎn)設(shè)施和產(chǎn)品中微生物的生長(zhǎng)繁殖，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。所以本篩選方法可快速、穩(wěn)定地對(duì)大量殺菌防腐劑樣品進(jìn)行篩選，效率高、效果顯著，結(jié)果可靠，實(shí)用性強(qiáng)。

本方法對(duì)其它產(chǎn)品體系殺菌防腐劑的篩選具有一定的參考作用。