臭氧(O₃)是一種強氧化劑、消毒劑、精制劑、催化劑。自本世紀(jì)初法國用臭氧對飲用水殺菌處理以來,它的殺菌應(yīng)用越來越廣泛。在食品殺菌方面,最早在1909年德國的科隆市用于冷凍肉的保存。臭氧在食品的殺菌保鮮方面具有十分重要的作用,對于食品企業(yè)生產(chǎn)車間起到良好的凈化作用,但很多食品企業(yè)還沒有使用這一良好的殺菌工具。臭氧發(fā)生器專家稱,只有加大宣傳力度,讓更多的食品企業(yè)了解臭氧殺菌的優(yōu)點、掌握“臭氧殺菌的成本并不高”的事實,才能讓更多的食品企業(yè)使用這種經(jīng)濟實惠、運行成本低廉的殺菌武器。臭氧殺菌的影響因素
臭氧殺菌的特點
臭氧技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用
臭氧使用的安全注意
臭氧殺菌的效果主要受其濃度、微生物種類、作用時間、溫度、pH值、水的理化性質(zhì)、雜質(zhì)等因素影響。
1、臭氧對各種微生物殺滅效果不同。實驗表明,臭氧對人和動物的致病菌和病毒如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、乙肝病毒、沙門式菌等具有很強的殺滅性,即使對化 學(xué)消毒劑有著較強耐受力的霉菌也具有較強的殺滅性;
2、溫度、濕度也影響其殺菌滅霉效果。
通常溫度低、濕度大殺菌效果好。實驗證明:當(dāng)環(huán)境相對濕度小于45%,臭氧對空氣中的懸浮物幾乎沒有殺滅性,在同樣溫度下,相對濕度超過 60%時,殺滅效果逐漸增強,在相對濕度為90 %時,達(dá)到最佳滅菌效果;
3、臭氧的濃度也影響其滅菌能力,濃度在 0.12mg/m3以下,幾乎沒有殺滅作用。
化學(xué)藥劑使用不僅造成殘留,還損傷工作人員健康。而臭氧(O₃)不是添加的化學(xué)藥劑,是由空氣中的氧氣(O2)激化形成的氧元素氣體,瞬間完成殺菌后又很快還原為氧氣。因此臭氧是世界公認(rèn)的高效殺菌而不造成農(nóng)殘的消毒物質(zhì)。
臭氧消毒滅菌方法與常規(guī)的滅菌方法相比具有以下特點:
一、高效性
臭氧消毒滅菌是以空氣為媒質(zhì),不需要其他任何輔助材料和添加劑。所體包容性好,滅菌徹底,同進(jìn)還有很強的除霉、腥、臭等異味的功能。
二、高潔凈性
臭氧快速分解為氧的特征,是臭氧作為消毒滅菌的獨特優(yōu)點。不存在任何殘留物,解決了消毒劑消毒方法產(chǎn)生的二次污染問題,同時省去了消毒結(jié)束后的再次清潔。
三、方便性
臭氧滅菌器一般安裝在潔凈室或者空氣凈化系統(tǒng)中或滅菌室內(nèi)(如臭氧滅菌柜,傳遞窗等)。根據(jù)調(diào)試驗證的滅菌濃度及時間,設(shè)置滅菌器的按時間開啟及運行時間,操作使用方便。
四、經(jīng)濟性
通過臭氧消毒滅菌在諸多制藥行業(yè)及醫(yī)療衛(wèi)生單位的使用及運行比較,臭氧消毒方法與其他方法相比具有很大的經(jīng)濟效益及社會效益。
目前,臭氧已廣泛用于水處理、空氣凈化、食品加工、醫(yī)療、醫(yī)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域,對這些行業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動作用。
基于臭氧殺菌技術(shù)的安全性、無殘留性以及與其它食品殺菌方法相比的方便性、適用性、環(huán)保性,目前己在以下食品領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
一、食品生產(chǎn)車間殺菌、物體表面消毒及冷庫消毒
作為一種廣譜高效殺菌劑,臭氧的殺菌速度較氯快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。與食品行業(yè)常用的消毒劑相比,臭氧的殺菌能力與過氧乙酸相當(dāng),高于甲醛、二氧化氯、高錳酸鉀及氯制劑等化學(xué)消毒劑;在不產(chǎn)生殘留造成污染方面,沒有任何化學(xué)消毒劑可與之相比;而與紫外線照射的方法相比,不僅不存在殺菌死角,還可大大縮短殺菌時間,并且可以用符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的低濃度臭氧繼續(xù)保持生產(chǎn)車間的空氣清潔,彌補了紫外線無法進(jìn)行車間保潔工作的缺憾。
臭氧不但能對密閉空間進(jìn)行消毒滅菌,而且也能作用于物體表面和內(nèi)部,特別是近年來對臭氧應(yīng)用技術(shù)的深入開發(fā),使其在食品工業(yè)中越來越受到重視。
臭氧在空氣中殺菌常用的濃度及使用方法應(yīng)用范圍濃度(ppm)表
二、果蔬儲藏保鮮
臭氧能夠抑制部分基因的表達(dá)及降低氨基環(huán)丙烷羧酸合成酶和氨基環(huán)丙烷羧酸氧化酶的活性,從而降低了乙烯生物合成,推遲果蔬成熟。此外,臭氧處理明顯降低果蔬細(xì)胞壁腫脹、抑制果膠和中性糖溶解及細(xì)胞壁降解酶活性,從而降低果蔬果肉軟化和細(xì)胞壁分解。
三、生產(chǎn)用具、工作服等消毒
食品加工、冷飲、生化制藥等部門對工作服消毒要求很高。一般常使用的紫外燈照射方法,因光波直射到的部位才有消毒作用,受照面積很小,實際效果很差。而利用O₃對工作服消毒是一種高效、經(jīng)濟又簡便的方法。
四、生產(chǎn)用水殺菌凈化、礦泉水殺菌保質(zhì)
食品生產(chǎn)需要大量潔凈水, 這在生產(chǎn)成本中是一項較大開支,利用臭氧處理不合格水質(zhì),完全可以達(dá)到這一目的。
礦泉水的保質(zhì)期取決于微生物的徹底殺滅,常用的過濾加紫外線消毒的方法難以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。臭氧殺菌成為首選方法,既可完全殺滅微生物,又可去除水中鐵錳、可溶性鹽類,保存有益的碳氧化合物。
五、降解農(nóng)藥殘留
通過對一些通常采用的去除農(nóng)藥的方法逐一進(jìn)行研究和試驗,發(fā)現(xiàn):用水浸泡和沖洗只能去掉約10%的殘留農(nóng)藥,浸泡只對水溶性農(nóng)藥有一定效果。但在我國投入市場的200 多種農(nóng)藥中,絕大部分不溶于水,使用普通餐具清洗劑清洗,效果也較差。由于許多餐具洗滌劑是以廉價的烷基苯磺酸鈉為主的合成原料,用它們洗滌蔬菜水果,往往會造成二次污染。
在研究過程中,對利用臭氧消毒技術(shù)處理的兩種蔬菜進(jìn)行了試驗,試驗結(jié)果表明:臭氧能有效打開農(nóng)藥的化學(xué)鍵,達(dá)到對蔬菜中殘留農(nóng)藥的解毒降解效果。經(jīng)臭氧水處理的蔬菜樣本浸泡10 分鐘后,農(nóng)藥殘留的平均去除率可達(dá)95.0%。
六、產(chǎn)品脫色漂白作用
臭氧作為一種強氧化劑,在食品行業(yè)中也可起到脫色劑的功效。在制糖工業(yè)中,目前通用的方法是加入二氧化硫作為澄清劑,但是這種方法導(dǎo)致成品中的硫殘留,有很大的使用局限性?梢钥紤]選擇臭氧替代二氧化硫進(jìn)行試驗,控制臭氧處理條件,在達(dá)到預(yù)期的脫色要求的同時沒有產(chǎn)生有毒化學(xué)物質(zhì)殘留。
另外,臭氧也可用于乳清蛋白的漂白中,乳清蛋白的傳統(tǒng)漂白方法是使用過氧化氫或過氧化苯甲酰,但是這種方法可能會造成乳清粉風(fēng)味的改變,在一定條件下,臭氧可達(dá)到與過氧化氫相同的漂白效果。
臭氧的毒性是臭氧用于食品行業(yè)的最重要的標(biāo)準(zhǔn)。在人體中,臭氧主要影響呼吸道。臭氧毒性癥狀包括頭痛、頭暈、眼睛和喉嚨的灼燒感,慢性中毒可能會引起頭痛、乏力,記憶力減退,導(dǎo)致支氣管炎的患病率增加,肌肉的興奮性增加。臭氧濃度在0.15 mg/L為嗅覺臨界值,一般人可嗅出,當(dāng)濃度達(dá)到10mg/L以上時為中毒限,可能對人體產(chǎn)生不良影響,一般來說安全使用臭氧完全可以保證人的健康不受到危害。
從食品安全的角度,由于臭氧殺菌的濃度很低,并且易于分解,食品表面無殘留污染,因此不會對食品品質(zhì)產(chǎn)生不良的影響。