臭氧是具有腥臭味的淡藍色氣體,臭氧的化學性質(zhì)是它的氧化能力很強,極易分解。它是氧氣O2的同素異形體,組成元素相同,構(gòu)成形態(tài)相異性質(zhì)差異很大。由于臭氧空氣消毒機的面世,臭氧消毒滅菌的能力也廣為人知。臭氧具有殺菌力強,可直接對食品使用,不產(chǎn)生殘余污染的優(yōu)異性能,在食品行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
食品行業(yè)應(yīng)用臭氧的目的有三個方面:一是殺滅微生物-殺菌消毒;二是氧化分解有機或無機物污染氣味-除臭凈化;三是分解果蔬代謝產(chǎn)物,抑制后熟過程-保鮮。
三方面的應(yīng)用基礎(chǔ)均依賴于O3的強氧化性能和不穩(wěn)定易分解的特性。
殺菌消毒
臭氧為氣體消毒劑,其殺菌過程為強氧化作用使微生物細胞中的多種成分產(chǎn)生反應(yīng),從而產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化而死亡。一般認為,臭氧滅活病毒是通過直接破壞其核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA)物質(zhì)完成的。而殺滅細菌、霉菌類微生物則是臭氧首先作用于細胞膜,使膜構(gòu)成成分受損傷,導致新陳代謝障礙并抑制其生長,臭氧繼續(xù)滲透破壞膜內(nèi)組織,直至殺死。濕度增加提高殺滅率,是由于高濕度下細胞膜膨脹變薄,其組織容易被臭氧破壞。
除臭凈化
臭氧去除異味性能極好。依靠其氧化性能可快速分解產(chǎn)生臭味及其他氣味的有機或無機物質(zhì)。臭氧對其氧化分解,生成物沒有氣味。
保鮮
臭氧在蔬菜水果貯藏中的應(yīng)用除了具有殺滅或抑制霉菌生長防止腐爛作用之外,還具有防止老化保鮮作用。其機理是臭氧可以氧化分解果蔬生理代謝作用呼吸出的催熟劑-乙烯氣體C2H4。其反應(yīng)過程如下:H2C-CH2+O3→C2H4O+O2→CO2+H2O
乙烯中間產(chǎn)物C2H4O也具有對霉菌等微生物的抑制作用。
臭氧空氣消毒機的應(yīng)用場所
1、冷庫消毒
冷庫的生物污染源主要是霉菌,因其在低溫條件下存活,對消毒劑有較強的耐受力,在臭氧12ppm作用下3-4小時,包括抵抗力極強的未萌動孢子皆被殺死。
我國貯藏蛋果蔬的高溫冷庫對空庫消毒比較重視。冷庫消毒要求臭氧濃度6-10ppm,停機后封庫24小時以上,細菌殺滅率90%左右,霉菌殺滅率80%左右。這時殺菌過程長一些,現(xiàn)場測定停機48小時后微生物數(shù)量還在不斷下降,而臭氧早已分解完。因此,要求臭氧消毒時間在進貨前一周安排。
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。目前我國大都采用紫外燈消毒,由于前述紫外法殺菌天然的缺點,食品微生物指標很難控制,在夏季尤其嚴重。臭氧用于食品加工車間消毒效果很好,濃度也比冷庫消毒要求低的多,一般0.5-1.0ppm即可打碎到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)品與空氣強烈接觸,試用臭氧后車間微生物降低90%,產(chǎn)品質(zhì)量達到合格標準,而一旦停止使用臭氧,產(chǎn)品中細菌含量逐日快速增加。
3、蔬菜水果貯藏防霉保鮮
蔬菜水果貯藏保鮮是一項復雜困難的工作,臭氧可在殺菌防霉與減緩新陳代謝兩個方面發(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階段應(yīng)用:空氣消毒、人庫殺菌和日常防霉,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現(xiàn)減緩新陳代謝過程,推遲后熟和老化。
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、應(yīng)用規(guī)模最大的一個領(lǐng)域。目前世界臭氧產(chǎn)業(yè)的主要市場仍是飲水處理,在歐美、日本等發(fā)達國家臭氧化處理飲用水已占主導地位。原因在于臭氧處理可達到無微生物污染、無殘余化學污染的高水平。
礦泉水已是大量消費的瓶裝飲料,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到質(zhì)量標準,臭氧殺菌成為首選方法,即可以完全殺滅活微生物,達到雙零指標,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)備對空氣殺菌凈化,防止落下菌污染對于沒有空氣過濾凈化設(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)常利用臭氧對貯水灌(池)、管道、過濾器消毒也是非常有效的,在國外的資料里作為經(jīng)驗推薦。
5、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。工作服消毒?jīng)常采用高壓消毒法,這在食品行業(yè)是難以做到的。食品廠家利用臭氧對工作服消毒,是高效、經(jīng)濟、簡便的方法。
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3-4小時即可達到8-10ppm臭氧濃度,殺滅率85%以上的消毒效果。把工作服掛在臭氧殺菌車間具有消毒作用,效果因濃度的高低而不同。