臭氧在食品加工行業(yè)的應用

由奧潤提供臭氧在食品工業(yè)中的應用臭氧的基本特性：臭氧（O3）是一種強氧化劑和高效殺菌消毒劑。它是氧氣的同素異形體，其分子有三個氧原子組成，分子量為 48，密度為 2.14g/L(NTP)。在正常溫度下，臭氧為淡蘭色氣體，具有特殊的刺激性嗅味。臭氧在水中的溶解度比氧氣高出10倍以上，其標準氧化還原電位僅次于氟，達2.07V。臭氧的化學穩(wěn)定性差，在溫度為（20℃）純水中的飽和度近似為30mg/L，半衰期為20分鐘，水質(zhì)越純凈，其半衰期越長。而在空氣中其半衰期約為16分鐘，然后變成氧回歸自然。臭氧以其特有的氣味而得名， 它是一種氣體強氧化劑，具有殺菌力強，不產(chǎn)生任何殘留污染，可直接對食品使用等優(yōu)點。 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是 1886年由梅利坦斯在法國進行的。近年來，臭氧在食品行業(yè)的應用得到快速發(fā)展，1995-1996年間，日本、法國、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，美國食品與醫(yī)藥管理局（ FDA）放棄對食品加工使用臭氧的限制政策， 承認臭氧應用于食品過程符合 GRAS（通用安全標準）要求。隨著人們對化學消毒劑殘留造成食品污染的重視， 臭氧將成為食品行業(yè)的新興消毒劑得到迅速的推廣和使用。臭氧殺菌消毒機理：臭氧殺菌過程為強氧化作用使微生物細胞中的多種成分產(chǎn)生化學反應，從而導致不可逆轉(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并將膜破壞， 進而破壞膜內(nèi)組織，直到殺死。由于臭氧的強氧化性和廣譜性，具有消毒、殺菌、除臭、除味等作用，在許多領域得以廣泛應用。臭氧產(chǎn)品與食品行業(yè)常用消毒劑相比具有特殊的優(yōu)越性：1）殺菌能力與過氧乙酸相當，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(chǎn)生殘留造成污染，這一點是任何化學消毒劑所無法比擬的。臭氧與食品行業(yè)常用消毒劑相比具有特殊的優(yōu)越性：1）紫外線只有照射到物體表面且達到一定的照射強度標準才有殺菌效果。食品車間一般比較高大，致使紫外線照射強度遠遠不夠，特別是距離遠，照射產(chǎn)生很大死角，如加工案板下部等。臭氧為氣體，滲透性強，擴散性好，濃度均勻，沒有死角；（2）紫外線照射殺菌需要較長的作用時間，一般要照射 6小時以上，而符合標準濃度的臭氧只需開機 1小時以上；（3）紫外線照射殺菌在環(huán)境相對濕度達到 60%以上時，消毒效果急劇下降，濕度達到80%以上時，反而可誘使細菌復活。 臭氧則相反，濕度越高，殺菌效果越好。這是由于高濕度下細胞膜膨脹變薄， 其組織容易被臭氧破壞，這一特性對于食品行業(yè)中普遍存在的高濕環(huán)境特別適合；（4）紫外線照射時生產(chǎn)人員必須離開現(xiàn)場，照射完成后無法用低功率的紫外線照射保潔；臭氧消毒時生產(chǎn)人員必須離開現(xiàn)場，消毒完成后可以調(diào)低臭氧發(fā)生量，用符合國家衛(wèi)生標準的低濃度臭氧繼續(xù)保持生產(chǎn)車間的空氣清潔。臭氧在食品行業(yè)的應用主要有幾個方面： 一是生產(chǎn)車間空氣及設備、器具表面和工作服的殺菌消毒；二是生產(chǎn)加工用水的殺菌凈化和制備高濃度的臭氧消毒液；三是冷庫消毒和食品保鮮。生產(chǎn)車間空氣殺菌消毒：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，臭氧不但可以有效地殺滅它們， 并可有效祛除車間異味。通過我公司對青島魯寶水產(chǎn)食品有限公司、奉化中葉食品有限公司、壽光達凱食品有限公司等生產(chǎn)凈菜加工、水產(chǎn)品和肉類生產(chǎn)企業(yè)的應用實例證明， 使用臭氧消毒能使生產(chǎn)車間的空氣、地面、操作臺、器具等物體表面細菌指標達標合格，而且一些肉禽類屠宰車間中的異味也有明顯降低。工作服消毒：生產(chǎn)車間的大部分細菌，都能通過加工人員的工作服帶入生產(chǎn)車間。嚴重時會導致大面積傳播，應引起足夠重視。食品加工企業(yè)大多采用紫外線照射消毒，因紫外線照射的天然缺陷， 消毒效果較差，而臭氧氣體可滲透服裝各個部位，故利用臭氧對工作服進行消毒是高效、簡便的方法。生產(chǎn)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質(zhì)去除徹底， 而又不產(chǎn)生二次污染。這對食品加工用水有特殊意義。通常生產(chǎn)用水采用氟制劑進行消毒， 由于水源受有機化學產(chǎn)物污染日趨嚴重，氟制劑消毒后會產(chǎn)生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有機物THM），這些物質(zhì)具有致癌性，因而歐盟國家已禁止使用氯系列長效消毒藥劑，日本也將逐步禁止使用。而臭氧消毒處理后不產(chǎn)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300-600倍。特別在預冷池消毒中，克服了次氯酸鈉消毒后氯殘留的缺點，可以高效、經(jīng)濟、簡便的殺滅細菌。制備高濃度的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， 同時對各種農(nóng)藥、有機毒物、重金屬離子都有極強的降解作用。高濃度的臭氧水在完成殺菌消毒及降解其它有害物質(zhì)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。該產(chǎn)品通過國家衛(wèi)生部檢測并監(jiān)制及推廣的 S環(huán)保型臭氧水機（國衛(wèi)“消”字號： 0008，至目前，也是我們國家最早得到“消”字號認證的臭氧水生成裝置） ，流量1000L/H，水中O3濃度≥12mg/L（能耗低，每小時用電不足1度）。對人工污染的大腸桿菌在臭氧水中5—15分鐘，平均滅菌率達99.98%---99.99%，其臭氧水反復沖洗、擦洗消毒對象有利于增強消毒效果，脫落于臭氧水中的大腸桿菌0.5分鐘后已檢測不出。用其臭氧水進行果蔬的農(nóng)藥降解，5---30分鐘，其降解率達98%??。食品冷庫和保鮮冷庫消毒：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。實驗證明：使用濃度為 6-12PPM的臭氧連續(xù)3-4小時消毒，可以將包括抵抗力極強的未萌動孢子殺死。 停機后封庫24小時以上，細菌殺滅率達 90%左右，霉菌殺滅率可達 80%左右，現(xiàn)場測定停機小時后，雖然臭氧早已分解完，但微生物數(shù)量還在不斷下降，因此冷庫的消毒最好安排在進貨前3天左右進行。在食品保鮮中應用臭氧可以起到殺菌防霉與減緩新陳代謝的作用，同冷藏、空調(diào)、包裝協(xié)同使用，更能提高食品的保鮮效果。中央空調(diào)凈化系統(tǒng)對生產(chǎn)區(qū)的消毒滅菌在食品廠，一般來說，生產(chǎn)區(qū)面積較大，可利用中央空調(diào)系統(tǒng)完成對生產(chǎn)區(qū)的凈化消毒。傳統(tǒng)的消毒方法是用甲醛等化學試劑熏蒸， 眾所周知，甲醛熏蒸的弊病較多，用臭氧消毒取替是一個很好的方法。 其方法是將臭氧發(fā)生器直接放在空調(diào)凈化系統(tǒng)的風道中，稱為內(nèi)置臭氧發(fā)生器。臭氧隨著風道的氣流，送入生產(chǎn)區(qū)，對潔凈區(qū)進行消毒滅菌，剩余臭氧吸入回風口，由中央空調(diào)帶走。也可以將臭氧發(fā)生器放在中央空調(diào)風口的外面， 將臭氧打入中央空調(diào)的風道中， 然后被送入各潔凈室，稱為外置式臭氧發(fā)生器。外置式臭氧發(fā)生器安裝檢修方便， 但制造成本要高一點。兩種方法消毒效果都是一樣的。按照衛(wèi)生部消毒技術規(guī)范的要求，對空氣消毒的臭氧濃度是 5ppm，但事實上，生產(chǎn)區(qū)的消毒不僅是對空氣的消毒，實際上還包括了對物體表面的消毒， 所以，設計時的濃度一般應大于 10ppm。每天上班前開機二小時，下班時關機，就可以保證一天內(nèi)生產(chǎn)區(qū)的浮游菌和沉降菌達到消毒的要求。從使用臭氧進行滅菌的制藥廠的檢測報告可看到， 菌檢全部合格。完全替代了令人頭痛的甲醛熏蒸大消毒。同時，使非生產(chǎn)作業(yè)減少，能耗減少，取得了滿意的效果。對于沒有通風口或只有進風口， 沒有回風口的生產(chǎn)區(qū)、包裝檢驗區(qū)等，公司專門為此設計的 FSY-K系列產(chǎn)品，能迅速將臭氧傳送到空間內(nèi)的各個地方，電腦定時控制，無死角，易移動使用，可達到百級潔凈度?？臻g的消毒滅菌對于中央空調(diào)凈化系統(tǒng)以外的生產(chǎn)室， 或需要滅菌的其他房間則需單獨進行滅菌處理。方法是選用臭氧發(fā)生器，直接安裝在該房間內(nèi)。根據(jù)需要設定消毒時間，消毒結(jié)束便自動關機，所以使用非常方便。按房間空間體積的大小選型使用。只要滿足臭氧濃度的要求，就可以達到消毒滅菌的目的。比用化學試劑對房間的熏蒸要省事得多，可完全代替化學熏蒸，縮短消毒時間，避免二次污染。物品的表面消毒滅菌在食品生產(chǎn)過程中，常常要對原材料、工具器材、包裝物、生產(chǎn)場所等進行物體表面消毒。傳統(tǒng)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(huán)境中的某些細菌無法殺死等種種弊端。 《消毒技術規(guī)范》中介紹，對于浸沒在臭氧氣體中的物體表面，接觸一段時間，可將表面細菌殺死。公司研制生產(chǎn)的兩大系列的臭氧類產(chǎn)品符合衛(wèi)生部《消毒技術規(guī)范》標準。其中空氣凈化系列采用多項獨家專利技術研制和開發(fā)的產(chǎn)品， 完全可滿足食品行業(yè)對消毒滅菌的要求。FSY-K（H）（、T）、（F）三個系列機，采用相對低電壓（3000V）在特定條件下電容“雪崩”放電原理產(chǎn)生臭氧裝置，不會產(chǎn)生氮氧化合物而使得空氣成份復雜化。該系列機具有使用壽命長、整機結(jié)構(gòu)簡潔、重量輕、安裝和操作極為方便等特點。適用范圍：1、配合空調(diào)凈化通風（HVAC）系統(tǒng)的FSY-K（H）系列：該系列臭氧產(chǎn)量大，為分體設計，作空氣消毒滅菌和生產(chǎn)車間大消毒；2、臺式可移動的FSY-K（T）、FSY-K（F）系列：用于局部及單間滅菌（空氣和表面），包括原料區(qū)、傳遞間、過濾設施等。3、消毒柜系列：用于工作服、包裝材料，各種物料、器皿等消毒滅菌。附：空氣殺菌消毒系列產(chǎn)品表序號123456789101112131415

表五名稱 型號 臭氧產(chǎn)量 外形尺寸（mm）技術特點FSY-K3T3g/H600×320×230FSY-K5T5g/H650×340×500臭氧發(fā)生FSY-K10T10g/H600×320×620獨體設計器FSY-K20BF20g/H450×340×880數(shù)字顯示（可移動FSY-K30HF30g/H500×360×880安裝簡便式/自帶風FSY-K40BF40g/H500×360×720自動控制機）560×360×FSY-K50HF50g/H1100FSY-K60BF60g/H560×420×880FSY-K20H20g/H450×320×880FSY-K30H30g/H500×340×880分體設計臭氧發(fā)生FSY-K40B40g/H500×340×720數(shù)字顯示器560×340×FSY-K50H50g/H自動控制（配合1100運行穩(wěn)定HAVC送FSY-K60B60g/H××560400880壽命長，操作簡風系統(tǒng)）FSY-K70H70g/H560×420×880便560×340×FSY-K90B90g/H100516FSY-K100B17TG-118XDG-1消毒柜XDG-2系列20XDQ-121XDC-122XDC-2

560×340×100g/H10051.1×0.6×安裝方便，操作1.8m簡單1.6×0.6×自動控制，數(shù)字1.7m顯示；根據(jù)用戶1.9×0.6×高效節(jié)能，滲透需1.1m滅菌核心技術為求設計濃本公司專利，體度積小，濃度高；具體可根據(jù)用戶需求設計濃度附：水處理殺菌消毒系列產(chǎn)品表表六序名稱型號臭氧產(chǎn)量外形尺寸（mm）技術特點號1FSY-1011g/H450×400×2701、內(nèi)部核心器件2FSY-2022g/H350×300×600采用專利技術“高臭氧發(fā)生3FSY-1033g/H420×340×870效粉末填充式臭器4FSY-2066g/H420×440×870氧發(fā)生管”。5FSY-41212g/H500×700×8702、濃度高，功耗6FSY-31515g/H××8705007807FSY-61818g/H500×840×8708500×700×870FSY-2020g/H主機9500×840×870FSY-3030g/H臭氧發(fā)生主機10器×780×870500FSY-6060g/H主機11560×840×FSY-100100g/H1200主機12S-1BX12mg/L775×500×1m3/H1320消毒水設備12mg/L600×460×S-JX313201m