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臭氧殺菌在食品加工業(yè)應用(食品廠(chǎng))

文章作者:臭氧發(fā)生器廠(chǎng)家;時(shí)間:2019/10/22 13:54:38

臭氧自1785年發(fā)現以來(lái),作為一種氣體殺菌劑廣泛應用在食品加工、運輸、貯存、自來(lái)水生產(chǎn)等領(lǐng)域,因為它不但能對空間消毒滅菌,而且也能作用于物體表面和內部,特別是近年來(lái)由于人們對臭氧利用技術(shù)了解的深入,臭氧殺菌在食品工業(yè)中越來(lái)越受到人們的重視,利用的范圍也越來(lái)越廣,不僅是殺菌,在脫臭、脫色方面也展示了可觀(guān)的應用前景。


  在日、美等國,臭氧的殺菌手段已廣泛使用于食品加工的各個(gè)方面。臭氧殺菌在食品工業(yè)的應用,許多方面作用獨特。由于臭氧對酵母有較好的殺傷作用,在食品新式包裝的采用上意義重要。zui近,由于氣體置換包裝、真空包裝、封入脫氧劑包裝和封入粉末酒精劑包裝的普及,出現了新的變質(zhì)現象-由酵母菌引起的食品*變質(zhì)的問(wèn)題,其中zui有代表性的問(wèn)題是產(chǎn)生醋酸乙烯而變質(zhì)。由于臭氧對酵母菌有較好的殺傷作用,因此,在采用以上新式包裝時(shí)充填臭氧殺滅酵母成了解決這一問(wèn)題的重要手段。臭氧在解決固體食品生產(chǎn)過(guò)程中細菌的二次污染,也有著(zhù)其他殺菌方法所不及的特殊作用。因此在生切面條、包子、豆沙、咸菜、豆腐等包裝食品加工時(shí),車(chē)間殺菌、包裝內封入臭氧殺菌和原料殺菌成了非常有效的食品衛生手段。在礦泉水、汽水、果汁液等生產(chǎn)過(guò)程中用的盛裝容器、管路、設備以及裝產(chǎn)品的玻璃瓶和塑料桶等的滅菌消毒應用方面,也取得了令人滿(mǎn)意的效果。


  臭氧(O3)是一種強氧化劑、消毒劑、精制劑、催化劑。自本世紀初法國用臭氧對飲用水殺菌處理以來(lái),它的殺菌應用越來(lái)越廣泛。在食品殺菌方面,zui早在1909年法國的科隆市用于冷凍肉的保存。

  

  1臭氧滅菌機理

  

  臭氧是氧的同素異性體,常溫下是一種不穩定的淡紫色氣體,有刺激腥味,微量時(shí)具有一種“清新”氣味。臭氧具有極強的氧化能力,在水中的氧化還原電位2.07V,僅次于氟電位2.87V,居第二位,它的氧化能力高于氯(1.36V)、二氧化氯(1.5V)。正因為臭氧具有強烈的氧化性,所以它對細菌、霉菌、病毒具有強烈的殺滅性,這種作用通常是物理、化學(xué)、生物學(xué)方面的綜合效果。

  

  其機理可以是以下幾個(gè)方面:

  

 ?、懦粞鹾苋菀淄毦募毎谥械闹鞍谆蚣毎ぶ械牧字|(zhì)、蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應,從而使細菌的細胞壁和細胞受到破壞(即所謂的溶菌作用),細胞膜的通透性增加,細胞內物質(zhì)外流,使其失去活性。

  

 ?、瞥粞跗茐幕蚍纸饧毎?,迅速擴散進(jìn)入細胞里,氧化了細胞內酶或RNA、DNA,從而致死菌原體。在高壓強電場(chǎng)作用下,氣體在電介質(zhì)表面產(chǎn)生脈沖電暈放電,產(chǎn)生高濃度等離子體,電子和離子被強大電場(chǎng)力作用加速與氣體分子碰撞,在10S內使氧分子分解成單原子氧,在數10S內原子氧和分子氧結合成臭氧:

  

  O2e→2O2O2→2O3

  

  臭氧在水中是不穩定的,時(shí)刻發(fā)生還原反應,產(chǎn)生十分活潑的、具有強烈氧化作用的單元子氧(O),在產(chǎn)生瞬時(shí),對水中細菌、微生物有機物質(zhì)進(jìn)行分解作用。

  

  O3→O2(O)(O)H2O→2HO

  

  臭氧在水中的“半衰期”為20min(PH7.6時(shí)41min,PH10.4時(shí)為0.5min)。人們把含有臭氧的水叫做臭氧水。臭氧水對各種致病微生物均有極強的滅菌作用,臭氧在水中不穩定,發(fā)生強烈氧化還原反應,產(chǎn)生極活潑、具有強烈的氧化作用的單元子氧(O)、羥基(OH)。羥基氧化還原電位為2.8V,相當于氟的氧化能力。

  

  2臭氧殺菌的影響因素

  

  臭氧殺菌的效果主要受其濃度、微生物種類(lèi)、作用時(shí)間、溫度、PH值、水的理化性質(zhì)、雜質(zhì)等因素影響。

  

 ?、懦粞鯇Ω鞣N微生物殺滅效果不同。實(shí)驗表明,臭氧對人和動(dòng)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(mén)式菌等具有很強的殺滅性,即使對化學(xué)消毒劑有著(zhù)較強耐受力的霉菌也有較強的殺滅性;

  

 ?、茰囟?、濕度也影響其殺菌滅毒效果。通常,溫度低、濕度大殺菌效果好。實(shí)驗證明:當環(huán)境相對濕度小于45%,臭氧對空氣中的懸浮物幾乎沒(méi)有殺滅性,在同樣溫度下,相對濕度超過(guò)60%時(shí),殺滅效果逐漸增強,在相對濕度為90%時(shí),達到zui佳滅菌效果;

  

 ?、浅粞醯臐舛纫灿绊懫錅缇芰?,濃度在0.2mg/L以下,幾乎沒(méi)有殺滅作用。

  

  3臭氧殺菌的特點(diǎn)

  

  3.1、快速

  

  臭氧僅在1min內就可以100%殺死細菌、酵母和黑曲霉菌。臭氧水滅菌消毒不同于一般滅菌、消毒劑,如次氯酸(HOCl2)、二氧化氯(ClO2)的滅菌、消毒是進(jìn)行性、累積性的,臭氧水滅菌消毒則急速性的,當臭氧的濃度超過(guò)閥值,消毒、殺菌就會(huì )瞬時(shí)發(fā)生。如清凈水中臭氧濃度達0.4-0.5ppm時(shí),在0.5~5min內就可以致死細菌。

  

  3.2安全、可靠

  

  臭氧的分解產(chǎn)物是氧氣,不會(huì )產(chǎn)生殘留污染。另一方面,它作為氣體,擴散性好,濃度均勻,尤其在高濕度環(huán)境中,比紫外燈更實(shí)用,而且操作方便,安全可靠。臭氧對人體毫無(wú)影響。

  

  3.3價(jià)格便宜

  

  生產(chǎn)1噸0.5~1.5ppm濃度的臭氧水僅需0.8元。是世界上zui廉價(jià)的消毒滅菌劑。

  


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