一、臭氧基本特性概述和消毒原理 1、臭氧的得名 臭氧是一種強氧化性的氣體，具備強有力的殺菌消毒功效，氣味也特殊；正因為其特有的氣味而得名。臭氧殺菌消毒之后，不產生任何殘留物，可直接對食品使用。作為廣譜高效殺菌劑，其殺菌速度較氯消毒劑快300至600倍，可快速殺滅各種細菌繁殖體和芽孢、病毒和真菌，如大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌、枯草桿菌、黑曲霉、乙型肝炎表面抗原等。 2、臭氧的殺菌消毒原理 臭氧的殺菌原理為：它極強的氧化作用，使微生物細胞中的多種成分發生化學反應，從而導致細胞成分的不可逆轉的變化而死亡。一般地，臭氧滅活病毒是通過直接破壞核糖核酸（RNA）或脫氧核糖核酸（DNA）物質而完成的。殺滅細菌、霉菌類微生物的過程為：臭氧首先作用于細胞膜并將細胞膜破壞，繼而破壞膜內組織，直至殺滅。由于臭氧的強氧化性和廣譜性，它具有殺菌、消毒、除臭、除味等特殊效用，已經在許多領域得到廣泛應用。 3、臭氧的基本特性 臭氧是一種廣譜高效殺菌物質，具有極強的殺菌能力。臭氧分子由三個氧原子組成，分子式是O 3，分子量為48，密度為2.14g/ L，它是氧氣的同素異形體。常溫下，臭氧為淡蘭色氣體，具有特殊的刺激性氣味。臭氧在水中的溶解度高出氧氣十倍以上，其氧化還原的標準電位可達2.08V，僅次于氟； 臭氧化學性能極不穩定，可自行分解成氧氣，不產生任何殘留。它是一種極強的氧化劑，但穩定性差，臭氧在溫度為20 ℃的純水中的飽和度大約為30mg/L，半衰期是20分鐘，水質越純，衰期越長。在空氣中，其半衰期大概是16分鐘左右，之后還原成O2。 十多年前，臭氧在食品行業的應用就已得到迅速發展：1997年，美國食品與醫藥管理局放棄了對食品加工中使用臭氧的限制，承認臭氧應用于食品加工過程，符合通用安全標準的要求。1995-1996年，澳洲、日本和法國等相繼立法，允許臭氧在食品行業中使用。對化學殺毒劑殘留于食品中造成食品的污染，人們的認識逐步深入，且已形成共識，臭氧已成為食品行業的新興消毒劑，并得到廣泛的使用和推廣。
二、食品行業中的臭氧實際應用 1、傳統的殺菌消毒方式 殺菌是食品加工中，確保食品安全的極其重要工藝；隨著科技的發展，殺菌手段和方法日益多樣化，正向著安全、高效、節能、環保等方向發展。傳統的殺菌方法是：熱力殺菌，由于食品的傳熱性能較差，食品的物料中心達到殺菌溫度所需的時間較長，致使食品營養價值降低。另外，由于加熱裝置本身的熱容量，引起能量吸收，導致能耗高，同時高溫易使食品出現蒸煮味，在一定程度上限制消費者對高溫食品的選擇。 臭氧水殺菌技術是近年來興起的一項新型殺菌技術。臭氧水殺菌既適用于導熱不良的食品、和因加熱而降低品質的食品，也可以應用于塑料、玻璃等包裝材料內的如蔬菜汁、肉湯和咖啡飲料等食品，在短時間內能達到殺菌的目的，防止二次污染。臭氧在食品領域已經得到廣泛的應用。 2、臭氧殺菌機及其在食品行業的具體應用 公司研制生產的空氣凈化系列產品、氧氣源臭氧機以及臭氧水一體機，完全可以滿足食品行業對殺菌消毒的要求。對于HY和YT兩大系列產品，采用相對低的電壓（在幾千伏以下）。利用“電暈”放電原理產生臭氧，不會產生氮氧化合物。該兩大系列設備，具有臭氧濃度高、使用壽命長、整機結構簡潔、體積小、安裝和操作簡便易會等特點。 3、臭氧殺菌在食品工業的具體應用 具體應用有三個方面：一是生產加工用水的殺菌凈化和制備高濃度的臭氧消毒液；二是冷庫的消毒和食品保鮮；三是生產車間空氣及設備、器具表面和工作服殺菌消毒。 生產加工用水的殺菌凈化；臭氧在水中對細菌、病毒等微生物的殺滅率更高，速度更快，對水中有機化合物等污染物的去除很徹底，而且不產生二次污染，這對食品加工用水有很重要的意義。傳統生產用水，采用氟制劑進行消毒，氟制劑消毒后會產生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有機物，這些物質具有致癌性，目前歐盟國家已禁止使用氯系列長效消毒藥劑。 臭氧消毒處理后，不產生二次污染化合物，且臭氧對細菌的殺滅率比氯制劑更高，殺滅速度大約是氯制劑的300至600倍。特別在預冷池的消毒中，克服了次氯酸鈉消毒后氯殘留的缺點，可以經濟快速和簡便地殺滅細菌。 制備高濃度臭氧水作為新型消毒劑 把高濃度的臭氧溶解于水中。制成的臭氧水具有極強的廣譜殺菌效果，可對各種農藥、有機毒物、重金屬離子等均有極強的降解作用。高濃度的臭氧水在完成殺菌消毒及降解其它有害物質時，臭氧重新變成氧氣，在水中不留下殘留物，無二次污染和任何副作用。 對于大腸桿菌，用一定濃度的臭氧水中消毒5到15分鐘，平均滅菌率可達99.58%---99.89%。用臭氧水反復沖洗、擦洗、消毒對象，有利于增強消毒效果，存在于臭氧水中的大腸桿菌半分鐘后已檢測不出。用臭氧水對果蔬的農藥進行降解，經過6至30分鐘，其降解率可達97%。 ? 食品冷庫消毒 冷庫的生物污染源主要是霉菌，它們對化學消毒劑有很強的耐受力，而且在低溫條件下存活。試驗證明：使用濃度為6-12ppm的臭氧，連續3到4小時的消毒，可將包括抵抗力極強的未萌動孢子殺滅。停機后，封閉24小時，細菌殺滅率可達90%，霉菌殺滅率可達80%左右?，F場測定，停機兩天兩夜后，臭氧早已分解完，但微生物的數量還在繼續下降。 ? 食品保鮮使用臭氧可以起到殺菌防霉、減緩新陳代謝的作用。與空調、冷藏和包裝協同使用，能提高食品的保鮮效果。 生產車間空氣殺菌消毒 生產車間的微生物污染是影響產品質量的極重要因素，臭氧不但可以有效地殺滅它們，并可有效地去除車間里的異味。通過對于幾家生產水產品、凈菜加工、和肉類食品生產企業的應用實踐表明，使用臭氧進行消毒，能使生產車間的空氣、地面、操作臺、器具等物體表面的細菌指標，達到合格要求。而且，一些肉禽類屠宰車間的異味也有明顯的降低。 工作服的消毒 生產車間的大部分細菌，均能通過操作人員的工作服帶入車間。嚴重時會導致大面積傳播，應引起足夠重視。食品企業大多采用紫外線照射消毒。但紫外線照射，有天然缺陷，消毒效果差，而臭氧氣體可滲透到服裝的各個部位，利用臭氧對工作服進行消毒，是有效而簡便的方式。
三、中央空調凈化系統對生產區的殺菌消毒 食品廠生產區域面積較大，可利用中央空調實現對生產區的凈化消毒。其方法：將臭氧發生器直接放置在空調凈化系統的風道中，稱為內置式臭氧發生器。臭氧隨著風道氣流，送入生產區，對潔凈區進行滅菌消毒，剩余的臭氧吸入回風口，由中央空調帶走。 另外，可將臭氧發生器放置在中央空調風口的外面，將臭氧打入中央空調的風道中，然后送入各個潔凈室，這種稱為外置式臭氧發生器。外置式臭氧發生器安裝方便，但制造成本要高一些，但兩種方法的消毒效果一樣。按照衛生部消毒技術規范的要求，對空氣消毒的臭氧濃度是5ppm，但事實上，生產區的消毒不僅要對空氣進行消毒，還包括對物體表面的消毒，因此，設計時的濃度通常要大于10ppm。每天上班之前開機兩個小時，下班時關機，即可保證一天內，生產區的浮游菌和沉降菌達到消毒要求。 對于沒有通風口的生產區、包裝檢驗區等，可使用移動式臭氧機，能迅速將臭氧傳送到空間內的各個地方，電腦定時控制消毒時間，使得消毒無死角。根據使用臭氧，進行滅菌的車間的檢測報告，菌檢合格，可以替代甲醛熏蒸大消毒，取得了較為滿意的效果。 1、工廠空間的殺菌消毒 工廠生產加工車間生產室，或需要殺菌的其他空間，必須單獨進行滅菌處理。方法是選用適當的臭氧發生器，直接安裝在房間內。根據要求設定消毒時間，殺菌結束后，自動關機，操作簡便；按室內空間體積的大小和布局，實行消毒殺菌控制。只要能滿足臭氧濃度的要求，即可達到殺菌消毒的目的。比用化學試劑對室內進行熏蒸要省事很多，可完全替代化學熏蒸，縮短殺菌時間，既無死角，又避免二次污染。 2、固體表面的殺菌消毒 食品生產過程中，要對原材料、工具器材、包裝物、生產場所等進行物體表面消毒。傳統的方法是用紫外線消毒，但消毒不徹底，存在消毒死角，衰減快，對于特定環境中的某些細菌，無法殺滅等種種弊端。但對于浸沒在臭氧氣體中的物體表面（如：原材料表面、設備器具表面、室內空間內表面等），接觸一段時間后，臭氧可將表面細菌殺死。
四、食品行業中臭氧消毒方式與傳統殺菌消毒方法的比較 1、臭氧與食品行業使用的紫外線照射殺菌相比具有的特點 （1）、紫外線只有照射到物體表面，并且要達到一定的照射強度標準，才有殺菌消毒效果。食品生產車間，其空間一般比較高闊，這樣會導致紫外線照射強度遠遠不夠，特別是距離遠時，照射形成很大的死角。臭氧為消毒氣體，滲透性強，擴散性好，濃度均勻，不會有死角；紫外線照射殺菌，需要較長的作用時間，一般要照射6個半小時以上；而符合濃度標準的臭氧，只需開機1至2個小時左右，有的場合時間更短。 （2）、紫外線照射時，生產人員必須離開現場；而用臭氧進行殺菌，主要部分空間消毒完成后，可調低臭氧發生量，用符合國家衛生標準的較低濃度臭氧，繼續保持生產車間的空氣潔凈。 （3）、紫外線照射殺菌，在環境相對濕度達到60%以上時，殺菌效果急劇下降。臭氧則不同，在濕度很高的條件下，殺菌效果仍然好。這是因為高濕度下，細胞膜膨脹變薄，其組織容易被臭氧破壞，這一特點，對于食品行業中普遍存在的高濕環境特別適合。 2、臭氧產品與食品行業常用消毒劑相比具有的特 （1）、殺菌能力與過氧乙酸不相上下，高于甲醛、二氧化氯、高錳酸鉀及氯制劑等化學消毒劑。 （2）、殺菌后，剩余的臭氧會自行分解為氧氣，不產生殘留污染，這是其他化學消毒劑無法比擬的。
|
