前 言
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了抗菌塑料的抗菌性能試驗(yàn)方法和對(duì)抗菌效果的評(píng)價(jià)。本標(biāo)準(zhǔn)的抗菌性能要求和試驗(yàn)方法對(duì)應(yīng)于日本國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 2801—2000《抗菌加工制品——抗菌性試驗(yàn)方法和抗菌效果》(英文版),及美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM G 21—1996《合成高分子材料耐真菌性的測(cè)定》(英文版)。本標(biāo)準(zhǔn)與JIS Z 2801—2000和ASTM G21—1996的一致性程度為非等效。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄B為規(guī)范性附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)塑料制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:董曉旭、季君暉、李畢忠、顏乃泓、王友斌、陶志清、陳儀本。
本標(biāo)準(zhǔn)為發(fā)布。
引 言
抗菌塑料是一種新型的功能塑料,隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高,其應(yīng)用日益廣泛。為保證國(guó)內(nèi)抗菌塑料制品的質(zhì)量,為抗菌塑料的評(píng)價(jià)提供統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù),特制定本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)主要提供抗菌塑料的試驗(yàn)方法和抗菌效果評(píng)價(jià)。對(duì)于抗菌塑料的其它重要性能,如產(chǎn)品的理化性能和安全性可參考其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在本標(biāo)準(zhǔn)中不作明確規(guī)定。而抗菌效果的長(zhǎng)效性問題比較復(fù)雜,需要進(jìn)一步研究,本標(biāo)準(zhǔn)暫不涉及。
抗菌塑料——抗菌性能試驗(yàn)方法和抗菌效果
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)界定了抑菌、殺菌、抗菌和抗菌塑料的術(shù)語。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了抗菌塑料抗菌性能的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、抗菌性能要求和試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于具有抑制/殺死細(xì)菌和(或)抑制/殺死霉菌作用的抗菌塑料,不適用于軟質(zhì)抗菌泡沫塑料和添加光觸媒類抗菌劑的抗菌塑料。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注明日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB 4789.2 食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定
3 術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用以下術(shù)語和定義。
3.1 抑菌
抑制微生物生長(zhǎng)繁殖的作用,叫做抑菌。
3.2 殺菌
殺死微生物營(yíng)養(yǎng)體和繁殖體的作用叫做殺菌。
3.3 抗菌
抑菌和殺菌作用的總稱為抗菌。
3.4 抗菌塑料
具有抗菌作用的塑料稱為抗菌塑料。
4 產(chǎn)品分類
按抗菌性能可分為三種類型:
a)抗細(xì)菌型(應(yīng)符合表1的要求);
b)抗霉菌型(應(yīng)符合表2的要求);
c)抗(細(xì)菌和霉菌)型(應(yīng)同時(shí)符合表1和表2的要求)。
5 抗菌性能要求
5.1 抗菌塑料的抗細(xì)菌性能
抗菌塑料的抗細(xì)菌性能應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1
項(xiàng)目名稱 | 抗細(xì)菌率(%) |
Ⅰ | Ⅱ |
抗細(xì)菌性能試驗(yàn) | ≥99 | ≥90 |
注:抗細(xì)菌率(見附錄A)符合Ⅰ≥99%的抗菌塑料可以報(bào)告有強(qiáng)抗細(xì)菌作用;抗細(xì)菌率符合Ⅱ≥90%的抗菌塑料可以報(bào)告有抗細(xì)菌作用。 |
5.2 抗菌塑料的抗霉菌性能
抗菌塑料的抗霉菌性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。
表2
項(xiàng)目名稱 | 長(zhǎng)霉等級(jí) |
抗霉菌性能試驗(yàn) | 0級(jí) | 1級(jí) |
注:長(zhǎng)霉等級(jí)(見附錄B)符合0級(jí)的抗菌塑料可以報(bào)告有強(qiáng)抗霉菌作用;長(zhǎng)霉等級(jí)符合1級(jí)的抗菌塑料可以報(bào)告有抗霉菌作用。 |
6 試驗(yàn)方法
6.1 抗細(xì)菌性能試驗(yàn)
按附錄A規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。
6.2 抗霉菌性能試驗(yàn)
按附錄B規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。
附 錄 A
(規(guī)范性附錄)
抗菌塑料——抗細(xì)菌性能試驗(yàn)方法
A.1 原則
本方法通過定量接種細(xì)菌于待檢樣品上,用貼膜的方法使細(xì)菌均勻接觸樣品,經(jīng)過一定時(shí)間的培養(yǎng)后,測(cè)得樣品中的活菌數(shù),并計(jì)算出樣品的抗細(xì)菌率。
本方法適用于抗菌塑料的抗細(xì)菌性能試驗(yàn)。
A.2 條件
A.2.1 主要設(shè)備
A.2.1.1 恒溫試驗(yàn)箱(37±1)℃、冷藏箱(0~5)℃、超凈工作臺(tái)、生物光學(xué)顯微鏡、壓力蒸汽滅菌器、電熱干燥箱。
A.2.1.2 滅菌平皿、滅菌試管、滅菌移液管、接種環(huán)、酒精燈。
A.2.2 主要材料
A.2.2.1 覆蓋膜
聚乙烯薄膜,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為(40±2)mm×(40±2)mm、厚度為(0.05~0.10)mm。如試驗(yàn)樣品外型尺寸較小,可按其面積減小該覆蓋膜尺寸,且保證樣品覆蓋膜部位所鋪的菌濃度不變。用70%乙醇溶液浸泡1min,再用無菌水沖洗,自然干燥。
A.2.2.2 樣品
A.2.2.2.1 陰性對(duì)照樣品
編號(hào)A,是直徑90mm或100mm的滅菌平皿的內(nèi)平板。
A.2.2.2.2 空白對(duì)照樣品
編號(hào)B,是未添加抗菌成分的塑料,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為(50±2)mm×(50±2)mm、厚度不大于5mm??捎门c抗菌塑料樣基材相同的樹脂、相同的加工工藝制成;也可直接從普通塑料制品(與抗菌塑料檢測(cè)樣基材相同)中裁剪,并盡可能選擇表面平整的部分。若尺寸小于50mm×50mm,應(yīng)不小于20mm×20mm,否則需將其重新加工制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
A.2.2.2.3 抗菌塑料樣品
編號(hào)C,是添加抗菌成分的塑料,推薦采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸為(50±2)mm×(50±2)mm、厚度不大于5mm。若尺寸小于50mm×50mm,應(yīng)不小于20mm×20mm,且覆蓋膜面積也相應(yīng)減小,否則將其重新加工制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
以上A.2.2.2中的所有樣品在試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行消毒,建議用消毒劑(70%乙醇溶液)擦拭樣品表面,1min后用無菌水沖洗,自然干燥。如不適于用消毒劑處理的樣品,可直接用無菌水沖洗。
A.2.3 培養(yǎng)基和試劑
A.2.3.1 營(yíng)養(yǎng)肉湯(NB)
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
氯化鈉 5.0g
制法:取上述成分加入1000ml蒸餾水中,加熱溶解后,用0.1mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為7.0~7.2,分裝后置壓力蒸汽滅菌器內(nèi),121℃滅菌30min。
A.2.3.2 營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(NA)
1000ml A.2.3.1營(yíng)養(yǎng)肉湯(NB)中加入15g瓊脂,加熱熔化,用0.1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為7.0~7.2,分裝后置壓力蒸汽滅菌器內(nèi),121℃滅菌30min。
A.2.3.3 試劑
A.2.3.3.1 消毒劑
70%乙醇溶液。
A.2.3.3.2 洗脫液
含0.80% NaCl的生理鹽水。為便于洗脫可加入少量無菌表面活性劑(如吐溫80)。用0.1 mol/L NaOH溶液或0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為7.0~7.2,分裝后置壓力蒸汽滅菌器內(nèi),121℃滅菌30min。
A.2.3.3.3 培養(yǎng)液
營(yíng)養(yǎng)肉湯(NB)/ 生理鹽水溶液。建議用于大腸桿菌的濃度為1/500,金黃色葡萄球菌的濃度為1/100。為便于細(xì)菌分散可加入少量無菌表面活性劑(如吐溫80)制成。用0.1 mol/L NaOH溶液或0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為7.0~7.2,分裝后置壓力蒸汽滅菌器內(nèi),121℃滅菌30min。
A.2.4 檢驗(yàn)菌種
a) 金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) ATCC 6538
b) 大腸埃希氏菌(Escherichia coli)ATCC 25922
根據(jù)產(chǎn)品的使用要求,可選用其它菌種作為檢驗(yàn)菌種,但菌種應(yīng)由*菌種保藏管理中心提供。
A.3 操作步驟
A.3.1 菌種保藏
將菌種接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(NA)斜面上,在(37±1)℃下培養(yǎng)24h后,在(0~5)℃下保藏(不得超過1個(gè)月),作為斜面保藏菌。
A.3.2 菌種活化
將斜面保藏菌轉(zhuǎn)接到平板營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上,在(37±1)℃下培養(yǎng)24h,每天轉(zhuǎn)接1次,不超過2周。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用連續(xù)轉(zhuǎn)接2次后的新鮮細(xì)菌培養(yǎng)物(24h內(nèi)轉(zhuǎn)接的)。
A.3.3 菌懸液制備
用接種環(huán)從A.3.2培養(yǎng)基上取少量(刮1~2環(huán))新鮮細(xì)菌,加入培養(yǎng)液中,并依次做10倍遞增稀釋液,選擇菌液濃度為(5.0~10.0)×105cfu/ml的稀釋液作為試驗(yàn)用菌液,按GB 4789.2《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》的方法操作。
A.3.4 樣品試驗(yàn)
分別取0.2ml A.3.3試驗(yàn)用菌液滴加在陰性對(duì)照樣品(A)、空白對(duì)照樣品(B)和抗菌塑料樣品(C)上。每個(gè)樣品做5個(gè)平行。
用滅菌鑷子夾起滅菌覆蓋膜分別覆蓋在樣品(A)、樣品(B)和 樣品(C)上,一定要鋪平,使菌均勻接觸樣品,置于滅菌平皿中,在(37±1)℃、相對(duì)濕度RH>90%條件下培養(yǎng)24h。
取出培養(yǎng)24h的樣品,分別加入20ml 洗脫液,反復(fù)洗樣品(A)、樣品(B)、樣品(C)及覆蓋膜(用鑷子夾起薄膜沖洗),充分搖勻后,取一定量接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(NA)中,在(37±1)℃下培養(yǎng)(24~48)h后活菌計(jì)數(shù),按GB 4789.2《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定的方法》測(cè)定活菌數(shù)。
以上試驗(yàn)重復(fù)兩次。
A.4 檢驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
將A.3.4中測(cè)定的活菌數(shù)結(jié)果乘以100為樣品A、樣品B、樣品C培養(yǎng)24h后的實(shí)際回收活菌數(shù)值,數(shù)值分別為A、B、C,保證試驗(yàn)結(jié)果要滿足以下要求,否則試驗(yàn)無效:
同一空白對(duì)照樣品B的5個(gè)平行活菌數(shù)值要符合 (zui高對(duì)數(shù)值-zui低對(duì)數(shù)值)/平均活菌數(shù)值對(duì)數(shù)值≤0.3;
樣品A的實(shí)際回收活菌數(shù)值A(chǔ)應(yīng)均不小于1.0´105cfu/片,且樣品B的實(shí)際回收活菌數(shù)值B應(yīng)均不小于1.0´104cfu/片。
抗細(xì)菌率計(jì)算公式為:
R(%)=(B-C)/ B×100
式中:
R—抗細(xì)菌率(%)
B—空白對(duì)照樣品平均回收菌數(shù)(cfu/片)
C—抗菌塑料樣品平均回收菌數(shù)(cfu/片)
附 錄 B
(規(guī)范性附錄)
抗菌塑料抗霉菌性能試驗(yàn)方法
B.1 原則
本方法用以測(cè)定抗菌塑料在霉菌生長(zhǎng)的條件下對(duì)霉菌的抑制作用。
本方法規(guī)定將一定量的孢子懸液噴在待測(cè)樣品和培養(yǎng)基上,通過直接觀測(cè)長(zhǎng)霉程度來評(píng)價(jià)抗菌塑料的長(zhǎng)霉等級(jí)。
B.2 條件
B.2.1 主要設(shè)備
B.2.1.1 恒溫恒濕培養(yǎng)箱(28±1)℃和相對(duì)濕度RH>90%、冷藏箱(0~10)℃、超凈工作臺(tái)、離心機(jī)、生物光學(xué)顯微鏡、壓力蒸汽滅菌器、電熱干燥箱。
B.2.1.2 血球計(jì)數(shù)板、滅菌平皿、滅菌試管、滅菌移液管、滅菌離心管、滅菌錐形瓶、接種環(huán)、酒精燈。
B.2.2 主要材料
B.2.2.1 陰性對(duì)照樣品
25mm×25mm無菌濾紙。
B.2.2.2 空白對(duì)照樣品
編號(hào)A,是未添加抗菌成分的塑料,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為(50±2)mm×(50±2)mm,厚度不大于5mm??捎门c抗菌塑料樣基材相同的樹脂,相同的加工工藝制成;也可直接從普通塑料制品(與抗菌塑料樣品基材相同)中剪裁,應(yīng)保證表面平整。若尺寸小于50mm×50mm,應(yīng)不小于40mm×40mm,否則將其重新加工制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
B.2.2.3 抗菌塑料樣品
編號(hào)B,是添加抗菌成分的抗菌塑料,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為(50±2)mm×(50±2)mm,厚度不大于5mm??捎门c抗菌塑料樣基材相同的樹脂,相同的加工工藝制成;也可直接從普通塑料制品(與抗菌塑料樣品基材相同)中剪裁。若尺寸小于50mm×50mm,應(yīng)不小于40mm×40mm,否則將其重新加工制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
以上B2.2.2和B2.2.3中所有樣品試驗(yàn)前均應(yīng)進(jìn)行消毒,建議用消毒劑(70%乙醇溶液)擦拭樣品表面,1min后用無菌水沖洗,自然干燥。如不適于用消毒劑處理的樣品,可直接用無菌水沖洗。
B.2.3 試劑和培養(yǎng)基
B.2.3.1 營(yíng)養(yǎng)鹽培養(yǎng)液
硝酸鈉(NaNO3) 磷酸二氫鉀(KH2PO4) 磷酸氫二鉀(K2HPO4) 氯化鉀(KCl) 硫酸鎂(MgSO4 ·7H2O) 硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O) 蔗糖 | 2.0g 0.7g 0.3g 0.5g 0.5g 0.01g 30g |
制法:取上述成分加入1000ml 0.05%潤(rùn)濕劑水溶液中,加熱溶解后,用0.1mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為6.0~6.5,分裝后置壓力蒸汽滅菌器內(nèi)115℃滅菌30min。
B.2.3.2 營(yíng)養(yǎng)鹽瓊脂培養(yǎng)基
1000ml B.2.3.1營(yíng)養(yǎng)鹽培養(yǎng)液中加入15g瓊脂,加熱熔化,用0.1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為6.0~6.5,分裝后置壓力蒸汽滅菌器內(nèi)115℃滅菌30min。
B.2.3.3 馬鈴薯-葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)
馬鈴薯用水洗凈,去皮切成小塊。稱取200g,加1000ml蒸餾水,加熱煮沸1h。然后用雙層紗布擠出濾液,將濾液加蒸餾水1000ml,加入葡萄糖20g,瓊脂20g,加熱熔化,用0.1mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為6.0~6.5,115℃滅菌30min。
B.2.3.4 試劑
B.2.3.4.1 消毒劑
70%乙醇溶液
B.2.3.4.2 洗脫液
土溫80、N-甲基乙磺酸(N-methyltaurine)和二辛磺化丁二酸鈉(Dioctyl Sodium Sulphosuccinate),以上潤(rùn)濕劑任選一種,制成含0.05%潤(rùn)濕劑水溶液,調(diào)節(jié)pH值使滅菌后為6.0~6.5,115℃滅菌30min。
B.2.4 檢測(cè)菌種
序號(hào) | 名稱 | 菌號(hào) |
1 | 黑曲霉(Aspergillus niger) | AS 3.4463等同ATCC 6275 |
2 | 土曲霉(Aspergillus terreus) | AS 3.3935 |
3 | 宛氏擬青霉(Paecilomyces Varioti) | AS3.4253 |
4 | 繩狀青霉(Penicillium funicolosum) | AS3.3875 |
5 | 出芽短梗霉(Aureobasium Pullulans) | AS3.3984 |
6 | 球毛殼(Chaetoomium globsum) | AS3.4254或ATCC6205 |
根據(jù)產(chǎn)品的使用要求,可選用其它菌種作為檢測(cè)菌種,但菌種應(yīng)由*菌種保藏管理中心提供。
B.3 操作步驟
B.3.1 菌種保藏
將菌種分別接種在馬鈴薯-葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)斜面上,在(28~30)℃下培養(yǎng)(7~14)d后,在(5~10)℃下保藏(不得超過4個(gè)月),作為保藏菌。
B.3.2 菌種活化
將保藏菌接種在PDA斜面培養(yǎng)基試管中,培養(yǎng)(7~14)d,使生成大量孢子。未制備孢子懸液時(shí),不得拔去棉塞。每打開1支只供制備1次懸液,每次制備孢子懸液必須使用新培養(yǎng)的霉菌孢子。
B.3.3 孢子懸液制備
在培養(yǎng)(7~14)d內(nèi)B.3.2的PDA斜面培養(yǎng)基中加入少量無菌蒸餾水,用滅菌接種針輕輕刮取表面的新鮮霉菌孢子,將孢子懸液置于250ml錐形瓶?jī)?nèi),然后注入40ml洗脫液。
錐形瓶中加入直徑5mm的玻璃珠(10~15)粒與孢子混合,密封后置水浴振蕩器中不斷振蕩使成團(tuán)的孢子散開,然后用單層紗布棉過濾以除去菌絲。將其裝入滅菌離心管中,用離心機(jī)分離沉淀孢子,去上清液。再加入40ml洗脫液,重復(fù)離心操作3次。
用B.2.3.1營(yíng)養(yǎng)鹽培養(yǎng)液稀釋孢子懸液,用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),制成濃度為(1×106±2×105)spores/ml的霉菌孢子懸液。
6種霉菌均用以上方法制成孢子懸液,將6種孢子懸液混合在一起,充分振蕩使其均勻分散。
混合孢子懸液應(yīng)在當(dāng)天使用,若不在當(dāng)天使用應(yīng)在(3~7)℃保存,4日內(nèi)使用。
B.3.4 平板培養(yǎng)基制備
無菌平皿中注入營(yíng)養(yǎng)鹽瓊脂培養(yǎng)基,厚度(3~6)mm,凝固后待用(48h內(nèi)使用)。
B.3.5 霉菌活性控制
陰性對(duì)照樣品(無菌濾紙)鋪在B.3.4平板培養(yǎng)基上,用裝有新制備的混合孢子懸液的噴霧器噴孢子懸液,使其充分均勻地噴在培養(yǎng)基和濾紙上。
在溫度28℃,相對(duì)濕度90%RH以上的條件下培養(yǎng)7d,濾紙條上應(yīng)明顯有菌生長(zhǎng),否則應(yīng)重新制備孢子懸液。
B.3.6 樣品試驗(yàn)
同時(shí)空白對(duì)照樣品A、抗菌塑料樣品B也分別鋪在B.3.4平板培養(yǎng)基上,噴孢子懸液,使其充分均勻地噴在培養(yǎng)基和樣品上。每個(gè)樣品做5個(gè)平行。
以上樣品在溫度28℃,相對(duì)濕度90%RH以上的條件下培養(yǎng)28d,若樣品長(zhǎng)霉面積不小于10%,可提前結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
以上試驗(yàn)重復(fù)兩次。
B.4 檢驗(yàn)結(jié)果
取出樣品需立即進(jìn)行觀察,空白對(duì)照樣品A長(zhǎng)霉面積應(yīng)不小于10%,否則不能作為該試驗(yàn)的空白對(duì)照樣品。
樣品長(zhǎng)霉等級(jí):
0級(jí) 不長(zhǎng),即顯微鏡(放大50倍)下觀察未見生長(zhǎng);
1級(jí) 痕跡生長(zhǎng),即肉眼可見生長(zhǎng),但生長(zhǎng)覆蓋面積小于10%;
2級(jí) 生長(zhǎng)覆蓋面積不小于10%。