一:概述 臭氧以其特有的氣味而得名，它是一種氣體強(qiáng)氧化劑，具有殺菌力強(qiáng)，不產(chǎn)生任何殘留污染，可直接對(duì)食品使用等優(yōu)點(diǎn)。作為一種廣譜高效殺菌劑，其殺菌速度較氯快300—600倍，可以快速殺滅各種細(xì)菌繁殖體和芽孢、病毒和真菌，如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌黑色變種芽孢、黑曲霉、乙型肝炎表面抗原等。臭氧極不穩(wěn)定，可自行分解成氧，不產(chǎn)生任何殘留。 臭氧用作殺菌劑的最早試驗(yàn)是1886年由梅利坦斯在法國(guó)進(jìn)行的，最早的實(shí)例是1909年法國(guó)科隆冷凍廠利用臭氧對(duì)冷藏牛肉表面殺菌以提高貯藏期。近年來(lái)，臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用得到快速發(fā)展，1995-1996年間，日本、法國(guó)、澳大利亞相繼立法，允許臭氧在食品行業(yè)中廣泛使用。1997年4月，美國(guó)食品與醫(yī)藥管理局（FDA）放棄對(duì)食品加工使用臭氧的限制政策，承認(rèn)臭氧應(yīng)用于食品過(guò)程符合GRAS（通用安全標(biāo)準(zhǔn)）要求。 1928年，英國(guó)人在我國(guó)的天津建立“合記蛋廠”，其打蛋車間就利用臭氧消毒。20世紀(jì)30年代末，美國(guó)80%的冷藏蛋庫(kù)都裝有臭氧發(fā)生器，提高了雞蛋的儲(chǔ)藏期。到了20世紀(jì)90年代中期，我國(guó)不少中外合資食品企業(yè)，在車間的殺菌凈化、易腐食品的保鮮、儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)及食品船艙等環(huán)節(jié)都安裝了臭氧發(fā)生器，后又推廣到食品集裝箱、食品冷藏車間。
二:臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域 1.冷庫(kù)的消毒與除味 冷庫(kù)的生物污染源主要是霉菌，因其在低溫條件下存活，對(duì)消毒劑有較強(qiáng)的耐受力。甘肅商業(yè)科技所和蘭州大學(xué)合作對(duì)蘭州地區(qū)冷庫(kù)的青霉菌作消費(fèi)劑篩選試驗(yàn)，在甲醛、過(guò)氧乙酸、蒼爾子油和臭氧消毒最終效果的對(duì)比中，優(yōu)選出臭氧。在臭氧12ppm作用下3-4小時(shí)，包括抵抗力極強(qiáng)的未萌動(dòng)孢子皆被殺死。 廠家實(shí)際應(yīng)用中也證明了臭氧在冷庫(kù)消毒中的優(yōu)良效果，冷庫(kù)除味應(yīng)用臭氧效果極好。短時(shí)即可奏效。廣州一廠家用臭氧去除魚變質(zhì)臭味，一小時(shí)即完成。成都一家冷庫(kù)用臭氧去除魚庫(kù)的腥臭味后貯藏冰激凌，質(zhì)量很好，其他化學(xué)消毒劑的味道會(huì)污染冰激凌。 2.食品加工車間殺菌凈化 速凍食品、冷飲食品、肉蛋奶制品加工車間與包裝間，都有比較高的衛(wèi)生要求，特別是生鮮食品由于最終沒有加熱消毒工序，生產(chǎn)車間的微生物污染是影響產(chǎn)品質(zhì)量的極重要因素。 目前我國(guó)大都采用紫外燈消毒，由于前述紫外法殺菌天然的缺點(diǎn)，食品微生物指標(biāo)很難控制，在夏季尤其嚴(yán)重。臭氧用于食品加工車間消毒效果很好，濃度也比冷庫(kù)消毒要求低的多，一般0.5－1.0ppm即可達(dá)到80％以上的空氣殺菌率，并可去除車間異味。 蛋品加工廠生產(chǎn)蛋黃醬、冷飲廠生產(chǎn)冰激凌、雪糕，都有攪拌、膨化工序，產(chǎn)品與空氣強(qiáng)烈接觸，試用臭氧后車間微生物降低90％，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，而一旦停止使用臭氧，產(chǎn)品中細(xì)菌含量逐日快速增加。 車間工具、包裝物殺菌要求臭氧濃度高一些，應(yīng)達(dá)到5-6ppm。1994年9月，天津一分割、包裝煮制鴨車間（約150m3），用3g/h臭氧發(fā)生器消毒2小時(shí)后，經(jīng)區(qū)衛(wèi)生防疫站檢測(cè)，結(jié)果如下： 空氣細(xì)菌總數(shù) 消毒前：冷卻間105個(gè)/m3，包裝間1325個(gè)/m3。消毒后：冷卻間26個(gè)/m3,包裝間0個(gè)/m3。食品操作間內(nèi)消毒后物品表面細(xì)菌情況： a.工作臺(tái)、菜刀、菜板；無(wú)菌落生長(zhǎng)，無(wú)大腸菌。 b.門把、地面、手套、真空機(jī)、成品箱、細(xì)菌總數(shù)均小于1個(gè)/cm3，無(wú)大腸菌。 原天津外貿(mào)食品廠1300m3速凍食品加工間，裝有30W紫外燈48盞，后改裝3g/h臭氧發(fā)生器兩臺(tái)，每天開機(jī)1小時(shí)，細(xì)菌殺滅率達(dá)到91.3％，產(chǎn)品合格率提高3.2％，1991年度節(jié)支消毒管理費(fèi)用13321.44元。 加工腸衣、皮革、海產(chǎn)品等氣味污染嚴(yán)重的車間使用臭氧除味也很有效、實(shí)用，是很好的勞動(dòng)保護(hù)手段。 食品加工間殺菌凈化的一個(gè)重要問題，是確定發(fā)生器的開機(jī)時(shí)間，原則是使上班時(shí)加工間內(nèi)細(xì)菌數(shù)處于最低水平。一般是下班后開機(jī)，如上班前能開機(jī)更好。要留有停機(jī)臭氧分解時(shí)間，（大約半小時(shí)）待上班時(shí)嗅不到明顯的臭氧氣味即可。 要求更高的無(wú)菌操作室可以在閉路空氣循環(huán)中進(jìn)行殺菌而又使工作人員不接觸臭氧，該項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)已成熟。 目前北京、天津、山東等地一大批食品出口企業(yè)在食品加工間中使用了臭氧發(fā)生器，提高了產(chǎn)品合格率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
3.蔬菜水果貯藏防霉保鮮 蔬菜水果貯藏保鮮是一項(xiàng)復(fù)雜困難的工作，臭氧可在殺菌防霉與減緩新陳代謝兩個(gè)方面發(fā)揮作用，同包裝、冷藏、氣調(diào)等手段一起配合提高保鮮效果。 臭氧殺菌防霉分三個(gè)階段應(yīng)用：空氣消毒、人庫(kù)殺菌和日常防霉，目的是減少霉菌、酵母菌等微生物造成的腐爛。臭氧快速分解乙烯以實(shí)現(xiàn)減緩新陳代謝過(guò)程，推遲后熟和老化。 蒜苔是目前貯存量最大、差價(jià)增值很大的蔬菜，臭氧應(yīng)用相對(duì)成熟一些，一批國(guó)營(yíng)和個(gè)體貯戶取得了防止其霉變腐爛，將臭氧發(fā)生器放在庫(kù)內(nèi)距冷風(fēng)機(jī)最遠(yuǎn)端，此時(shí)產(chǎn)生的臭氧借助冷風(fēng)機(jī)抽風(fēng)空氣流動(dòng)而與蒜苔表面接觸，起到部分殺菌作用。在裝袋前可一直開臭氧，由于貯量大、空氣流動(dòng)，不會(huì)達(dá)到2.5ppm的傷害濃度。 小包裝袋可通過(guò)硅窗或開袋換氣前后開臭氧殺菌凈化空氣，去除蒜味。 此時(shí)注意應(yīng)將發(fā)生器放在開袋區(qū)域以增強(qiáng)殺菌凈化效果。實(shí)際應(yīng)用證明，臭氧可強(qiáng)烈抑制蒜苔苔苞腐爛擴(kuò)展，如有霉?fàn)€發(fā)生，可使其直接暴露在臭氧下殺菌抑制其擴(kuò)展。 蘋果、梨及葡萄等水果應(yīng)用臭氧效果很好，間斷應(yīng)用濃度不超過(guò)2.0ppm沒有任何傷害。通過(guò)臭氧防霉保鮮的蔬菜水果出庫(kù)后一段時(shí)間仍保持保鮮作用。 4.礦泉水殺菌保質(zhì) 飲用水殺菌凈化是臭氧應(yīng)用歷史最長(zhǎng)、應(yīng)用規(guī)模最大的一個(gè)領(lǐng)域。目前世界臭氧產(chǎn)業(yè)的主要市場(chǎng)仍是飲水處理，在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家臭氧化處理飲用水已占主導(dǎo)地位。 原因在于臭氧處理可達(dá)到無(wú)微生物污染、無(wú)殘余化學(xué)污染的高水平。礦泉水已是大量消費(fèi)的瓶裝飲料，其保質(zhì)期取決于微生物的徹底殺滅。 常用的超濾加紫外消毒的方法難以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，臭氧殺菌成為首選方法，即可以完全殺滅活微生物，達(dá)到雙零指標(biāo)，又可去除水中鐵錳可溶性鹽類而保存有益的碳氧化合物。 礦泉水灌裝間安裝臭氧設(shè)備對(duì)空氣殺菌凈化，防止落下菌污染，對(duì)于沒有空氣過(guò)濾凈化設(shè)備的廠家是非常有益的。采用臭氧化工藝的礦泉水廠經(jīng)常利用臭氧對(duì)貯水灌（池）、管道、過(guò)濾器消毒也是非常有效的，在國(guó)外的資料里作為經(jīng)驗(yàn)推薦。 5.生產(chǎn)用水殺菌凈化 食品生產(chǎn)需要大量潔凈水，在生產(chǎn)成本中是一項(xiàng)較大開支。目前食品生產(chǎn)廠家有兩種需求：一是水源不合格，如用海水代替淡水加工水產(chǎn)品或自來(lái)水存在污染；另一個(gè)是加工用水回用或延長(zhǎng)使用時(shí)間。 臭氧處理是完全可以滿足這些需求的。加工蔬菜或禽類最后清洗用水會(huì)隨時(shí)間延長(zhǎng)而污染，經(jīng)常換新水負(fù)擔(dān)不起。利用臭氧處理有兩種方案：循環(huán)處理或在池內(nèi)處理均可達(dá)到要求。由于水處理臭氧系統(tǒng)投資相對(duì)較高，一些企業(yè)不愿接受，其實(shí)按設(shè)備壽命計(jì)算水成本并不高，產(chǎn)品質(zhì)量提高則是最大的效益。 6.工作服消毒 食品加工、冷飲、生化制藥等部門一些工序?qū)ぷ鞣疽蠛芨摺９ぷ鞣窘?jīng)常采用高壓消毒法，這在食品行業(yè)是難以做到的。食品廠家多用紫外照射消毒工作服，因紫外線法的天然缺陷消毒效果很差。利用臭氧對(duì)工作服消毒，是高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的方法。 衛(wèi)生部北京生物制品所利用臭氧對(duì)工作服進(jìn)行了消毒試驗(yàn)，在封閉房間內(nèi)將衣服用衣架掛起，溫度15～20℃溫度調(diào)整到RH80%～90％，臭氧濃度達(dá)到20ppm后停機(jī)封閉20小時(shí)細(xì)菌綜述殺滅率90％～95％。 這個(gè)試驗(yàn)一個(gè)月內(nèi)反復(fù)進(jìn)行四次，結(jié)果重復(fù)性很高。 食品行業(yè)如每天班后消毒工作服，在20m2封閉房間內(nèi)掛上幾十件工作服，在地上灑些水。如利用3g/h發(fā)生器開機(jī)3-4小時(shí)即可達(dá)到8-10ppm臭氧濃度，確保殺滅率85％以上的消毒效果。（若選用臭氧產(chǎn)生量大的發(fā)生器則時(shí)間較短）把工作服掛在臭氧殺菌車間也有消毒作用，效果因濃度高底而產(chǎn)生少量偏差。 7. 食品設(shè)備、容器、工具、生產(chǎn)過(guò)程的消毒滅菌 在飲料、果汁等生產(chǎn)過(guò)程中，臭氧水可用于管路、生產(chǎn)設(shè)備及盛裝容器的浸泡和沖洗，從而達(dá)到消毒滅菌的目的。采用這種浸泡、沖洗的操用方法，一是管路、設(shè)備及盛裝容器表面上的細(xì)菌、病毒大量被沖淋掉；二是殘留在表面上的未被沖走的細(xì)菌、病毒被臭氧殺死，非常簡(jiǎn)單省事，而且在生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生死角，還完全避免了生產(chǎn)中使用化學(xué)消毒劑帶來(lái)的化學(xué)毒害物質(zhì)排放及殘留等問題。 另外，利用臭氧水對(duì)生產(chǎn)設(shè)備等的消毒滅菌技術(shù)結(jié)合膜分離工藝、無(wú)菌灌裝系統(tǒng)等，在釀造工業(yè)中用于醬油、醋及酒類的生產(chǎn)，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次。 現(xiàn)在用臭氧消毒技術(shù)來(lái)代替常用的老式消毒方式，如高溫消毒，紫外線消毒等，相對(duì)來(lái)說(shuō)要省事的多。具體方法是：將高濃度的臭氧直接打入管道容器，保持臭氧尾氣有一定的濃度，就可以達(dá)到消毒滅菌的要求。因?yàn)槭菍?duì)管道容器進(jìn)行內(nèi)表層的消毒，所以臭氧濃度用的高一點(diǎn)，我們的設(shè)計(jì)濃度大于50ppm。 用臭氧對(duì)管道容器做消毒滅菌的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，臭氧發(fā)生器可以移動(dòng)使用，對(duì)不同的罐進(jìn)行消毒，每個(gè)生產(chǎn)單元在每次換料前，都可以及時(shí)得到消毒，使用效率很高，很方便，不要用那么多的酒精，不要用氮?dú)猓膊灰酶邏赫魵狻?/span> 三:食品行業(yè)傳統(tǒng)消毒滅菌方法的缺陷 1.紫外線燈照射 紫外線燈照射消毒的主要問題在于：它穿透能力弱，在紫外線照射不到的地方，消毒效果不好，其殺菌能力隨著使用時(shí)間的增加而減小。紫外線穿透能力極弱，一張紙、一層布都會(huì)擋住射線，而且有死角，滅菌作用隨菌種的不同而產(chǎn)生很大的差異，如殺霉菌的照射量要比殺桿菌增加40~50倍。同時(shí)，濕度對(duì)滅菌效果影響也很大。另外，紫外線燈管壽命短，更換過(guò)于頻繁，運(yùn)行費(fèi)用高，性能不夠穩(wěn)定。 2.過(guò)氧乙酸、甲醛、環(huán)氧乙烷等化學(xué)藥劑熏蒸、消毒劑噴灑 化學(xué)藥劑熏蒸消毒，如過(guò)氧乙酸、甲醛、環(huán)氧乙烷等化學(xué)藥劑熏蒸，操作麻煩，熏蒸時(shí)間長(zhǎng)，有二次污染物，對(duì)人體有一定的危害。做一次甲醛熏蒸需要8小時(shí)左右，用量為每立方10ml，殘留物附著在潔凈室的墻壁和設(shè)備的表面上，需要擦除。在消毒后的幾天內(nèi)，其懸浮粒子數(shù)有可能會(huì)增加，而且為避免細(xì)菌的抗藥性，還需要經(jīng)常更換化學(xué)藥劑或進(jìn)行綜合性滅菌。采用消毒劑噴灑消毒不僅有上述缺陷，而且還存在疏漏之處，影響消毒效果。另外，還需定期進(jìn)行驗(yàn)證和定期進(jìn)行環(huán)境污染情況監(jiān)測(cè)。 3.加熱消毒。 加熱消毒包括干熱和濕熱，其缺點(diǎn)是溫度高，能耗大，有的物品如某些原材料、儀器儀表、塑料制品等就不宜加熱。 四:臭氧消毒滅菌的優(yōu)點(diǎn) 1:消毒無(wú)死角 擴(kuò)散性好 臭氧是一種氣體，因此，應(yīng)用臭氧消毒滅菌不存在死角，不受細(xì)菌種類、濕度等影響。 2:原料易得 環(huán)保.無(wú)污染無(wú)殘留 應(yīng)用臭氧滅菌是利用臭氧取之于自然，作用后又自行還原于自然，快速自然分解為氧的特性，經(jīng)濟(jì)安全、無(wú)二次污染。臭氧滅菌是一種常溫滅菌，能完全解決許多不能耐高溫物品的消毒問題。 3:消毒徹底殺菌能力強(qiáng) 廣譜性
臭氧在食品貯藏中的應(yīng)用除了具有殺滅或抑制霉菌生長(zhǎng)防止腐爛作用之外，還具有防止老化保鮮作用，其機(jī)理是臭氧可以氧化分解果蔬生理代謝作用呼吸出的熟劑——乙烯氣體，乙烯中間產(chǎn)物，也具有對(duì)霉菌等微生物的抑制作用。 6:降解農(nóng)藥殘留 五、臭氧在食品行業(yè)使用中注意事項(xiàng) 1、 對(duì)人員的影響 理論研究把人員接觸臭氧的濃度和時(shí)間關(guān)系劃成幾個(gè)區(qū)，無(wú)癥狀刺激區(qū)、有癥狀區(qū)、暫時(shí)性損害區(qū)等。無(wú)癥狀區(qū)的研究比效成熟，有癥狀區(qū)和暫時(shí)性損害區(qū)研究較少，損害區(qū)僅為理論推導(dǎo)。無(wú)癥狀區(qū)是人員離開臭氧存在的地方，回到自然環(huán)境下，所產(chǎn)生的反應(yīng)會(huì)很快消失而沒有損害。無(wú)癥狀區(qū)可歸納如下: a、 嗅覺靈敏的人在0.01ppm即可察覺，一般的人在0.02ppm可嗅到，嗅覺遲 鈍的人在0.1 ppm，時(shí)也會(huì)明顯感覺到。這種濃度對(duì)人員完全無(wú)害，且使人有所新鮮感。一般森林地區(qū)即可達(dá)0.1ppm，海邊達(dá)0.05ppm。某些城市在夏天陽(yáng)光充足時(shí)，濃度可達(dá)0.03-0.1ppm。我國(guó)衛(wèi)生部1979年制定的《工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，臭氧的安全標(biāo)準(zhǔn)為0.15ppm。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，人員可在0.1ppm濃度下，工作8小時(shí)。國(guó)際臭氧協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。應(yīng)用臭氧的專業(yè)室內(nèi)，在0.1ppm濃度下，允許工作10小時(shí)。 b、引起人員一定反應(yīng)的濃度為0.5-1ppm，允許接觸時(shí)間在1.5小時(shí)以內(nèi)。時(shí) 間長(zhǎng)了會(huì)感到口干等不適。 c、濃度在1-4ppm會(huì)引起人員咳嗽，允許接觸時(shí)間為1小時(shí)。 d、濃度在4-10ppm會(huì)引起強(qiáng)烈咳嗽，允許接觸時(shí)間為20分鐘。 另有一些資料指導(dǎo)，臭氧濃度在0.098-0.98ppm的環(huán)境下，人接觸1小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)心悶、心痛、肺活量減少等癥狀。在5.13-9.70ppm下，人體會(huì)出現(xiàn)全身疼痛、麻痹，并導(dǎo)致肺水腫。 在冷庫(kù)中應(yīng)用臭氧，應(yīng)與人員隔絕。要安排好臭氧和生發(fā)器的開機(jī)時(shí)間與人 員入庫(kù)操作時(shí)間。不使人員在較高的濃度下，較長(zhǎng)時(shí)間的接觸臭氧。 2、 對(duì)所貯食品的影響 前已述及，臭氧的半衰期為25-30分鐘，且最終的分解物是氧氣，所以臭氧對(duì)食品不會(huì)有殘留污染。另外，所使用的濃度很低，僅作用於食品表面，不足以影響食品的內(nèi)在品質(zhì)。我國(guó)食品營(yíng)養(yǎng)分析部門，近年對(duì)經(jīng)臭氧防霉貯藏的雞蛋、蘋果、柿子椒的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，與對(duì)照組比較，沒有明顯差別。 臭氧是強(qiáng)氧化劑，因此不要用於多脂肪食品的貯藏（例豬肉、魚、禽等）以免 脂肪氧化，造成食品變味。另外，臭氧也不宜用於菠菜，芹菜等葉綠素多的蔬菜，因?yàn)槌粞鯐?huì)使葉綠素氧化，使蔬菜脫色。 3、 對(duì)材料的影響 雖然臭氧是一強(qiáng)氧化劑，但在冷庫(kù)中所使用的濃度很低，實(shí)踐證明，應(yīng)用臭氧消毒防霉多年的冷庫(kù)，沒有發(fā)現(xiàn)設(shè)備、裝置受損明顯的情況。 4.保證食品臭氧消毒機(jī)氣體的干燥
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