申请日2005.02.25
公开(公告)日2007.11.21
IPC分类号A23B4/02; A23B4/12; A23B4/14
摘要
本发明提供了一种用于处理水、废水、加工食品和用作食品添加剂、具有抗微生物和抗菌特性的组合物。所述的抗微生物组合物抑止已知的病原体、指示菌和腐败生物体如沙门氏菌、葡萄球菌、李斯特氏菌、大肠杆菌、废水中的厌氧和好氧微生物等的细胞生长。本发明的抗微生物组合物能够在许多需要杀菌和消毒的条件和环境中使用。该抗微生物药的一个基本作用是抑止已经具有抗生素抗性的细菌的生长。此外，本发明的抗微生物组合物没有任何已知的对环境或者人类的毒性。
权利要求书
1.一种用于处理水、废水、加工食品和用作食品添加剂，具有抗微生物和抗 菌特性的组合物，包括：
纯度约为94%-99.9%的硫酸;
硫酸铵;和
在混合物中均匀悬浮的金属离子。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述的金属离子选自由铜离子、银离子、 锌离子、镁离子及其混合物组成的组。
3.权利要求1所述的组合物，其中含有金属离子的化合物是至少选自硫酸铜、 五水硫酸铜、谷氨酸铜、氧化锌、谷氨酸锌、谷氨酸镁、硫酸镁、氧化银和硫酸 银中的一种。
4.权利要求1所述的组合物，其进一步与蒸馏水结合形成溶液。
5.权利要求4所述的组合物，其中蒸馏水与混合物总重量的比例范围约为2 %-75%重量。
6.权利要求5所述的组合物，其中蒸馏水溶液用于处理任意的废水池。
7.权利要求5所述的组合物，其中蒸馏水溶液用于处理无氧废水。
8.权利要求5所述的组合物，其中蒸馏水溶液用于处理饮用水。
9.权利要求1所述的组合物用作加工食品的抗菌处理。
10.权利要求1所述的组合物用作随后冻成冰产品的水的添加剂。
11.一种用作食品添加剂、加工食品处理、饮用水和废水处理的组合物，由以 下工艺制备：
(a)将纯度约94%-99.9%的硫酸以1-2的容积比例与蒸馏水和硫酸铵结 合提供混合物(I)，蒸馏水和硫酸铵的比例为2.77磅硫酸铵每加仑蒸馏水;
(b)然后在高于大气压的压力容器中处理混合物(I)并将混合物加热到约 200-1200至少30分钟;
(c)然后冷却混合物;
(d)加入稳定剂，该稳定剂是混合物(I)的一部分，并占混合物(I)总重 量的约10%重量，并由此形成混合物(II);
(e)向混合物(II)中加热含有金属离子的化合物形成混合物(III);
(f)用水稀释混合物(III);和
(g)将有效剂量的该稀释混合物施用于食品、水和废水。
12.权利要求11的工艺制备的抗微生物组合物，其中的金属离子选自由铜离 子、银离子、锌离子、镁离子及其混合物组成的组。
13.权利要求11的工艺制备的抗微生物组合物，其中含有金属离子的化合物 是至少选自硫酸铜、五水硫酸铜、谷氨酸铜、氧化锌、谷氨酸锌、谷氨酸镁、硫 酸镁、氧化银和硫酸银中的一种。
14.权利要求11的工艺制备的抗微生物组合物，进一步包括在添加硫酸铵的 过程中向混合物(I)应用直流电(DC)的步骤。
15.权利要求14的工艺制备的抗微生物组合物，其中DC电的范围约为1-100 安培。
16.权利要求15的工艺制备的抗微生物组合物，其中DC电的范围约为1- 5安培。
17.权利要求11的工艺制备的抗微生物组合物，其中用于形成含有金属离子 的化合物的水占混合物(III)总重量的范围约为2%-75%重量。
18.一种抗微生物组合物，包括金属盐、硫酸、硫酸铵和水的加工混合物， 其用于杀死在任何废水中所不希望的好氧或厌氧生物。
19.一种抗微生物组合物，包括金属盐、硫酸、硫酸铵和水的加工混合物， 其杀死饮用水中革兰氏阴性和革兰氏阳性生物体。
20.一种抗微生物组合物，包括金属盐、硫酸、硫酸铵和水的加工混合物， 其施用于加工食品的表面来控制李斯特氏菌和病原体细菌。
21.一种抗微生物组合物，包括金属盐、硫酸、硫酸铵和水的加工混合物， 其在水冻成冰产品之前加入到水中。
说明书
抗微生物食品添加剂以及熟食、水和废水的处理
技术领域
本发明涉及一种抗菌剂，特别是一种组合物，一种制备和使用用于熟食或者 加工食品、水和废水的抗微生物、抗细菌处理和用作食品添加剂的组合物。
背景技术
各种途径获得的自然或者工业的饮用水和废水会被污染。水处理成为确定的 专业已经100多年了;然而，自从二十世纪七十年代才确立了清洁水的国家标准， 公众才开始要求安全饮水和净化江湖和河流。需要高效、无毒物质来处理饮用水 和废水。
在人类食物链中的蛋白质源，如蛋、生肉、家禽、猎禽、牛奶和乳制品、鱼、 虾、蛙腿等，带来潜在的营养和潜在的疾病和死亡。人类饮食中的可食用植物， 如水果、蔬菜、谷物在污染的环境中收获和处理也会带来潜在的疾病和死亡。熟 知的病原体，如沙门氏菌、李斯特氏菌和大肠杆菌，以及指示菌(indicator)和腐 败菌包括葡萄球菌，在生肉、水果和蔬菜或者半熟食或熟食、动物制品以及人类 饮用水的处理或者收获之前或过程中能够发现。
商业、旅游和通讯的全球化带来了对社区和国家之间全球范围内的交换，包 括潜在的细菌生态系统的全球化关注的提高。在二十世纪四十年代中期，有害细 菌曾经用抗生素如青霉酸控制过;但是，当抗生素抗性细菌在全球范围内越来越 多时，这种控制就不再存在了。例如，在1946年以前，大约90%的在医院分离 的葡萄球菌奥里斯对青霉酸敏感，到了1952年，分离75%的是青霉酸抗性。
作为对人和兽药的主要威胁，细菌对抗微生物试剂的抗性遍及全世界。对抗 生素和抗微生物试剂的抗性以惊人的速率出现的原因有多种，如群集和拥挤过度， 抗生素在动物培养和水产业的使用，老龄人数的增长，旅游的发展，抗生素的滥 卖，抗生素自我治疗，感染控制资源的匮乏，以及抗生素的不当使用。
因此，世界人口面临获得抗微生物抗性的食品和水源传染危险升高。即使在 最重要的病原体抗性微小提高也会导致潜在的治疗失败和其它不利后果，包括死 亡较大的增加。
近来，除了病原体对抗生素和抗微生物药具有抗性之外，用作抗生素和抗微 生物添加剂的痕量化学物质和药品在水处理厂家和水路上也正成为问题。例如， 数十年来广泛用于洗手香皂和其它清洁产品的抗微生物化合物三氯卡班 (triclocarban)，并且已经出现了不利的环境特性。三氯卡班和相关的化学药品三 氯生(triclosan)是有机化合物多氯化有机化合物的成员，该化合物已经被发现具 有长期存留和潜在生物体内累积特性。预计三氯卡班在水沉淀物中的半衰期为一 年半。因此，抗生素和抗微生物物质正在成为世界水路的毒素。
在水、食品和环境中适当的使用抗微生物药是维持抗微生物效果和减少抗性 生物发展的可能。虽然在水、食品动物中治疗使用抗微生物药对于提高动物健康 和提供可消费的肉、奶和蛋是重要的，但关键是保持抗微生物药在人类药品中的 长期效果。本发明提供一种没有已知的毒性和病原体抗性并能用于保护公众健康 的抗微生物加工助剂和食品添加剂。
在授予Cummins的5,989,595和6,242,011B1号美国专利中，公开了一种消灭 损坏食品如鱼的微生物的酸性组合物。Cummins取得专利的该组合物还对治疗皮 肤的黑素瘤和其它病原体有用，并作为本发明的新的抗微生物试剂的前体。
指出以下涉及本发明主题物质的美国专利公告。
授予Brinton等的美国专利5,997,911教导了一种能够溶解于饮用水的简单铜 盐、羟基羧酸和缓冲剂如铵盐，以有效剂量用于火鸡和猪止泻药。
授予Hei等的美国专利6,506,737B1公开了一种可包括硫酸、硫酸盐和卤化 铵盐的食品工业用抗微生物组合物，提供一种用于包括表面清洁和消毒的凝胶状 化合物。卤化物成分的使用限制了人或者动物的摄入用途，并且对机械、植物和 其它植被有害。
授予Jones等的美国专利6,565,893B1描述了一种用于游泳池等的水性消毒 剂，其中五水硫酸铜、水、硫酸和硫酸铵在“冷加工法”中结合，该配方保持在40 以上以保持金属离子悬浮。
授予Cook等的公开号为2003/0118705A1的美国专利描述了一种可摄入消毒 剂，其可消除和控制植物、动物、人类、植物和动物制品以及感染病原体的物品 的病原体;该消毒剂包括硫酸、水和金属离子，特别是铜、银和金。
总体而言，上述文献没有提供在较宽温度和pH范围内稳定、可摄入的无卤 化物的组合物，并且该组合物有效应用范围宽，包括但不限于废水处理、饮用水 处理、海产品处理、熟食的工艺助剂和作为食品添加剂。本发明的组合物在无数 应用上安全有效，并且对环境安全。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种抑止病原体生物体细胞生长的组合物及其制 备方法。
本发明的第二个目的是提供一种抑止指示菌和腐败菌细胞生长的组合物及其 制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种用于废水处理的组合物及其制备方法。
本发明的第四个目的是提供一种用于食品添加剂的组合物及其制备方法。
本发明的第五个目的是提供一种用于熟食污染物处理的组合物及其制备方 法。
本发明的第六个目的是提供一种用于冷冻产品如冰处理的组合物及其制备方 法。
本发明的第七个目的是提供一种用于处理饮用水和其它饮料的组合物及其制 备方法。
本发明的第八个目的是提供一种抑止已经具有抗生素抗性的病原体、指示菌 和腐败菌的组合物。
优选的用于水、废水、加工食品和用作食品添加剂处理的具有抗微生物和抗 菌特性的组合物，其包括纯度约94%-99.9%的硫酸、硫酸铵和混合物中均一悬 浮的金属离子。
优选的金属离子是可获自硫酸铜、五水硫酸铜、谷氨酸铜、氧化锌、谷氨酸 锌、谷氨酸镁、硫酸镁、氧化银和硫酸银的铜离子、银离子、锌离子、镁离子及 其混合物。
处理的硫酸、硫酸铵和金属离子进一步与蒸馏水结合形成溶液。蒸馏水占混 合物总重量的比例为约2%-75%重量。
所述的蒸馏水溶液用于任意废水池的处理，无氧废水的处理，甚至饮用水的 处理。
所述的蒸馏水溶液用作熟食材料的抗菌处理和随后要形成冰冻产品的水的添 加剂。
一种制备用作食品添加剂、用于熟食处理和饮用水、废水处理的组合物的方 法，包括将纯度约94%-99.9%的硫酸以1-2的容积比例与蒸馏水和硫酸铵结合 提供第一混合物，蒸馏水和硫酸铵的比为2.77磅硫酸铵每加仑蒸馏水，然后在高 于大气压的压力容器中处理第一混合物并将混合物加热到约200-1200至少 30分钟，然后冷却混合物，加入稳定剂，该稳定剂占第一混合物总重量的约10 %重量，并由此形成第二混合物，向第二混合物中加入含有金属离子的化合物形 成第三混合物，用水稀释第三混合物;和将有效剂量的该稀释混合物施用于食品、 水和废水。
优选的金属离子是可获自硫酸铜、五水硫酸铜、谷氨酸铜、氧化锌、谷氨酸 锌、谷氨酸镁、硫酸镁、氧化银和硫酸银的铜离子、银离子、锌离子、镁离子及 其混合物。
第一混合物的加工进一步包括在加入硫酸铵的过程中使用直流电(DC);所 述直流电的范围为约1-100安培，更优选的，约1-5安培。
形成含有金属离子的化合物溶液的水与第三混合物总重量的比例约为2%- 75%重量。
优选的本发明抗微生物组合物是加工过的金属盐、硫酸、硫酸铵和水的混合 物，其杀死任意废水中的不需要的好氧和厌氧微生物，杀死可用于加工产品表面 的饮用水中的革兰式阴性和革兰式阳性微生物以控制李斯特氏菌和腐败菌，和能 够加入在冰冻为冰产品的水中。
本发明的其它目的和优点通过以下结合表格和附图说明的优选实施方式的详 细说明而显而易见。