รูปแบบของคลอรีนที่ใช้เป็นสารฆ่าเชื้อในอุตสาหกรรมอาหาร

คลอรีนที่ใช้เป็นสารฆ่าเชื้อในโรงคัดบรรจุ ผักผลไม้โรงฆ่าสัตว์ โรงงานอุตสาหกรรมอาหาร เช่น โรงงานแปรรูป ผักผลไม้น้ำนมเนื้อสัตว์อาหารทะเล เพื่อฆ่าเชื้อวัตถุดิบ เครื่องจักร อุปกรณ์แปรรูป มีรูปแบบการใช้ ดังนี้

1) แก๊สคลอรีน (Chlorine gas ,Cl₂) - แก๊สคลอรีน มีราคาถูก แต่เหมาะกับการใช้ปริมาณมาก จึงเหมาะกับอุตสาหกรรมอาหารขนาดใหญ่ เพราะการใช้แก๊สคลอรีน ต้องการระบบควบคุมความปลอดภัยสูง ต้องมีระบบควบคุม ระบบจ่ายก๊าซอัตโนมัติ และการควบคุม pH แบบ on line ซึ่งก๊าซคลอรีนลดค่า pH ของน้ำให้ต่ำกว่า 6.5 มักใช้กับการฆ่าเชื้อ โดยผสมกับน้ำล้างวัตถุดิบ

2) แคลเซียมไฮโพคลอไรต์ (Calcium hypochlorite ,CaCl₂O₂) - เป็นรูปแบบของคลอรีนที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร ใช้สำหรับฆ่าเชื้อวัตถุดิบและฆ่าเชื้อน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิต เช่น น้ำหล่อเย็น น้ำหลอมละลายวัตถุดิบที่ผ่านการแช่เยือกแข็ง (thawing) มีชนิดที่เป็นผง หรืออัดเป็นเม็ด ความเข้มข้นของคลอรีนออกฤทธิ์ (active ingredient) 65 หรือ 68 เปอร์เซ็นต์ นอกจากการใช้เพื่อการฆ่าเชื้อแล้ว Calcium hypochlorite ยังให้ผลดีคือ เกลือแคลเซียม (calcium salt) รวมตัวกับเพกทิน (pectin) ในผนังเซลล์ของผักผลไม้ ทำให้ผนังเซลล์แข็งแรงขึ้น และต้านทานโรคได้ดี

3) โซเดียมไฮโพคลอไรต์ (Sodium hypochlorite, NaOCl) หรือคลอรีนน้ำ เป็นประเภทของคลอรีนที่นิยมใช้กันสำหรับเป็นน้ำยาซักผ้าขาว มีการนำมาในอุตสาหกรรม เช่น อาหารทะเลแช่เยือกแข็ง โซเดียมไฮไพคลอไรต์พบอยู่ในรูปสารละลาย เพราะโซเดียมไฮโพคลอไรต์ในรูปของแข็ง ดูดความชื้นจากอากาศได้รวดเร็วและจะสลายตัวเป็นแก๊สคลอรีน สารละลายโซเดียมไฮโพคลอไรต์มีความเข้มข้นของคลอรีนออกฤทธิ์ 5.25 เปอร์เซ็นต์ หรือ 12.75 เปอร์เซ็นต์

4) คลอรีนไดออกไซด์ (Chlorine dioxide, ClO₂) คลอรีนไดออกไซด์เกิดจาก 7.5% Sodium chlorite (NaClO₂) ผสมกับ 9% Hydrochloric acid (HCl) ในอัตราส่วน 1:1 สมการการเกิดปฏิกิริยา คือ

5NaClO₂ + 4HCl    ------------         5NaCl + 4ClO₂ + 2H₂O

การออกฤทธิ์ของคลอรีน

คลอรีน มีคุณสมบัติเป็นตัวออกซิไดส์ที่รุนแรง เมื่อละลายน้ำจะเกิดปฏิกิริยากับน้ำ ไฮโพคลอไรต์ภายหลังละลายในน้ำ จะแตกตัวให้ hypochlorite ion ( OCl- ) และ hypochlorus acid (HOCl ) ซึ่ง HOCl จะออกฤทธิ์ได้รุนแรงกว่า OCl- ประมาณ 80-200 เท่า

• ทำลายเชื้อจุลินทรีย์ รวมทั้งสิ่งมีชีวิตต่างๆ ในน้ำ สามารถทำให้พันธะเคมีในโมเลกุลของสารอินทรีย์และสารอนิทรีย์แตกออก และเกิดเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ละลายน้ำได้ จึงช่วยเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพในการทำความสะอาด
• ใช้เป็นสารฟอกสี (bleahing agent) ไปทำลายสารอินทรีย์ ที่ทำให้เกิดสี
• ช่วยตกตะกอน

ปัจจัยที่ผลต่อ ความสามารถในการออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อของคลอรีน

• ค่าpH ของน้ำ น้ำที่มีค่าpH ต่ำ (เป็นกรด) OCl- จะเปลี่ยนไปเป็น hypochlorus acid (HOCl) มากขึ้น และจะเปลี่ยนทั้งหมดที่ค่าpH ต่ำกว่า 5 ลงมา โดยทั่วไปแล้วคลอรีนจะออกฤทธิ์ได้ดีในช่วงค่า pH 6-7 และออกฤทธิ์ได้ดีขึ้นเมื่อค่า pH ของน้ำต่ำลง
• สิ่งสกปรก ได้แก่ สารอินทรีย์ และสารอนินทรีย์ ที่มีอยู่ในน้ำ หรือ บนพื้นผิวของพื้นผิวที่ต้องการฆ่าเชื้อ เช่น ดินที่ปนเปื้อนมากับผัก ผลไม้ โปรตีน เช่น เศษเนื้อ เลือด คาร์โบไฮเดรต เช่น แป้ง น้ำตาล สารเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับคลอรีนก่อน ได้เป็นสารประกอบคลอรีน ที่มีฤทธิ์การฆ่าเชื้อลดลง และสารประกอบที่เกิดขึ้นใหม่บางชนิดเป็นสารก่อมะเร็ง
• ความเข้มข้นของคลอรีนที่ใช้ คลอรีนจะออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อได้ดี จะต้องใช้ให้ได้ปริมาณความเข้มข้นที่เหมาะสม
• อุณหภูมิ ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อของคลอรีนจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

CHLORINATION IN THE PRODUCTION AND POSTHARVEST HANDLING OF FRESH FRUITS AND VEGETABLES