臭氧在食品行業的應用
來源： 閱讀：2202 更新時間：2008-09-17 10:31一、 臭氧應用概況
臭氧用于飲用水處理和化學氧化已有百多年歷史，在食品方面應用時間則短些。文獻介紹，臭氧用于延長食品貯藏期是從1909年在法國Cologne的冷凍廠開始的，當時用于冷藏肉表面殺菌。以后在歐洲的一些大型冷凍廠應用臭氧于肉類、水果、雞蛋的貯藏和釀酒工業。當時臭氧發生器受到技術水平的限制，采用管道關氣到冷庫內的方法投加臭氧化空氣，使推廣應用受到限制。即使在這樣條件下，到1940年到美國的80%雞蛋冷藏庫都裝備了臭氧發生器，用以滅霉提高雞蛋的貯藏期。解放前英國人在天津建立的“和記蛋廠”也裝備了臭氧發生器以保證打蛋車間的衛生。
二次世界大戰爭后，由于臭氧發生器與配套儀器設備的技術進步，以及加強了對臭氧應用與控制技術的研究，促進了臭氧用于食品貯藏技術的發展。許多歐洲國家把臭氧應用于船舶的食品冷藏倉，殺滅細菌、莓菌，去除異味，以保存運載的干酪、雞蛋、肉類、家禽和水果，保證了遠洋運輸過程中的的食品質量。目前，包括我國制造的船舶在內，大部分船舶的食品冷藏倉、船員伙食倉都有臭氧發生器用于船艙消毒和對食品殺菌防霉。聯邦德國、丹麥、日本等國都有專業廠家生產食品貯藏、保鮮、消毒用的臭氧發生器，最近，英國tri-ox公司推出了裝有消毒殺菌用臭氧發生器的食品冷藏車，以保證運輸食品的質量；日本則把臭氧發生器裝進了家用電冰箱，SHARP公司用此技術提高冰箱除臭保鮮功能。
現在，臭氧應用正向食品加工、銷售領域擴展。國外已有肉聯廠在分割肉車間使用臭氧殺菌、除味，保持了商品的鮮度，空氣也變得清新。
我國在食品行業應用臭氧的時間較短，廣州黃埔冷凍廠1964年從原聯邦德國DEMAG公司進口一臺5克/小時臭氧發生器，用于冷庫消毒除味，效果很好。進入九十年代，一大批單位開始生產稱為“冷陰極”管網式俗稱臭氧燈的微型、小型臭氧發生器。由于產量小、不耐高溫及燈管生產工藝落后致使產生臭氧能力衰減很快等原因在食品行業應用遇到困難，而主要在醫院和消毒柜、消毒碗柜方面應用。
自1986年開始，全國數十家大中型雞蛋貯藏單位作臭氧空庫消毒、貯藏防霉保鮮，產生發良好的效果，取得了巨大的經濟效益和社會效益，原商業部科技司驗收通過了這項臭氧應用技術成果。在蔬菜水果貯藏防霉保鮮、食品生產車間消毒與氣體除味凈化等方面應用，數百家企業也取得了良好效果，解決了一部分食品出口企業微生物難以控制的難題，使臭氧應用技術得到推廣普及。
最近，為了加強礦泉水、純水質量管理，即將實施新的礦泉水標準。作為殺菌凈化，提高礦泉水保質期的首選手段---臭氧消毒，得到地礦部、衛生部等部門及專家的推薦。一批礦泉水、純水生產廠家應用臭氧取得了明顯的應用效果 。
二、臭氧在食品行業中的應用
臭氧在食品行業的應用主要有幾個方面：一是生產車間空氣及設備、器具表面和工作服的殺菌消毒；二是生產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。
(1)、生產車間空氣殺菌消毒：
生產車間的微生物污染是影響產品質量的極重要因素，臭氧不但可以有效地殺滅它們，并可有效去除車間異味。通過我公司在全聚德、紅牛、康師傅、統一企業的應用實例證明，使用臭氧消毒能使生產車間的空氣、地面、操作臺、器具等物體表面細菌指標達標合格，而且一些肉禽內屠宰車間的異味也有明顯降低。
(2)、更衣室和工作服消毒：
生產車間的大部分細菌，都能通過加工人員的工作服帶入生產車間，嚴重時會導致大面積傳播，應引起足夠重視。食品加工企業大多數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、簡單的方法。
(3)、生產用水的殺菌凈化：
臭氧在水中對細菌、病毒、微生物等殺滅率更高、速度更快，對水中有機化合物等污染物質去除徹底，而又不產生二次污染。這對食品加工用水有特別意義。通常生產用水采用氯制劑進行消毒，由于水源受到有機化學產物污染日趨嚴重，氯制劑消毒后會產生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有機物，這些物質具有致癌性，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。特別在預冷消毒中，克服了次氯酸鈉消毒后氯殘留的缺點，可以高效、經濟、簡便的殺滅細菌。目前有些使用巴氏消毒法，但又追求食品外型美觀的食品企業，正在嘗試用臭氧消毒來代替巴氏消毒。
(4)、制備高濃度的臭氧水做為新型消毒劑：
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。
(5)、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，現場測定停機48小時后，雖然臭氧早已分解完，但微生物數量還在不斷下降，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、包裝協同使用，更能提高食品的保鮮效果。
三、臭氧與食品業其它消毒相比有特殊的優越性
（1）、臭氧和食品行業常用消毒劑相比：
殺菌能力高于甲醛、二氧化硫、高錳酸鉀用氯制劑等消毒劑；
殺菌后剩余的臭氧會自行分解為氧氣，不產生殘留造成污染，這一點是任何化學消毒劑所無法比擬的。
（2）、臭氧殺菌與紫外線照射殺菌相比同樣具有特殊的優越性：
1、臭氧到處滲透，沒有死角。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、殺菌速度快。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、高濕度下殺菌效果更好。紫外線照射殺菌在環境相對濕度達到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中普遍存在的高濕環境特別適合；
4、有低濃度保潔功能。紫外線照射時生產人員必須離開現場，照射完成后無法用低功率的紫外線照射保潔；臭氧消毒時生產人員必須離開現場，消毒完成后可以調低臭氧發生量，用符合國家衛生標準的低濃度臭氧繼續保持生產車間的空氣清潔。
（3）、臭氧除臭凈化效果極好
臭氧依靠其強氧化性能可快速分解產生臭味及其其它氣味的有機或無機物質后達到脫臭效果，將臭味根源物質分解成無害物質。例如：將氨氧化成二氧化碳和水。
四 、 臭氧發生器的選用
在醫藥生產工藝中，對于無菌生產、潔凈生產潔凈區域環境的微生物進行有效的控制，需要選擇適宜的消毒滅菌劑，殺滅潔凈環境內空氣中和浮在機械設備、模具、容器、建筑物表面上的雜菌，以保持“無菌藥品”生產所必須的相應潔凈度環境（無菌室）。
臭氧由于易分解不能像氧氣那樣生產后儲存在鋼瓶內備用，只能邊產生邊使用。產生臭氧的設備即為臭氧發生器，目前應用的發生器多是利用交變高壓電場產生電暈放電使空氣的部分氧氣分解、聚合為臭氧的。
空氣、物品殺菌消毒選用“開式”發生器，它結構簡單，使用方便。產生臭氧濃度較低，不需再擴散稀釋。臭氧產量規格，德國生產臭氧發生器廠家DEMAG推薦如表：
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根據多年的實踐經驗，間斷使用臭氧，食品加工車間按500立方空間選用一臺10g/h產量臭氧發生器；果蔬菜貯藏庫容選用一臺15g/h臭氧發生器；冷庫消毒要求濃度高，可集中多臺發生器連續開機48小時以上。
作水處理應用應選擇標準型發生器，由于水氣接觸時間短，要求臭氧濃度達到10mg/L以上。因此標準型發生器要有空氣干燥處理系統，結構復雜。礦泉水、飲用水、食品加工用水均可按1m3 水投加2.0~2.5g臭氧設計，按每小時處理水量選擇發生器規格即可。
由于臭氧比空氣重，開式發生器臭氧出口應選在高處，使臭氧自上而下擴散濃度比較均勻。一個車間裝多臺發生器時，應注意布置使臭氧濃度均勻，同時離門遠一點。
五、人們關心的幾個問題
臭氧作為殺菌消毒劑當然不能對人直接使用，隔絕人使用是一項原則。多年理論研究與實踐證明，臭氧對人的影響在消毒劑中比較小的。我國衛生部制定的《工定衛生標準》中規定臭氧安全標準0.15ppm，美國和國際臭氧協會的標準是0.1ppm下工作8~10小時。在這些濃度下任何人都會感覺到臭氧的特異性臭味，有人會有輕微口干的感覺。研究確定的一個無癥狀刺激區，它是按照臭氧濃度與時間乘積關系劃定的一條曲線。簡述如下：0.5~1PPM接觸1.5 小時，口干不適；1~2PPM接觸1小時，咳嗽，不疲乏；2~4PPM接觸45分鐘，引起強烈咳嗽。這些刺激當離開臭氧區回到自然環境下，即很快消失不留癥狀。也發現極少數人對臭氧敏感，反應強烈。
車間消毒按排在上班前下班后，貯藏庫開機時間與查庫、出貨時間錯開，人們既使嗅到點臭氧由于時間很短也沒有任何損害。應用臭氧一百年來，世界上未發生一次臭氧中毒事件。
5.1、 對食品的影響
臭氧殺菌PPM級，作用于食品表面只產生極微弱的氧化作用，不足以影響食品內在物質變化。由于臭氧仍易分解，空氣中半衰期20~50分鐘，在食品表面也不產生殘留。我國食品營養部門曾對臭氧貯藏的雞蛋、蘋果、柿椒的營養成分進行分析，并與對照組比較，沒有明顯差別。
5.2、 對設備的影響
雖然臭氧是強臭氧劑，但由于在空氣中應用濃度與對表面氧化要求相比還是很低的，不足以造成明顯損害。實踐證明，應用多年的加工車間、冷庫，均未發現設備、裝置受損明顯的情況，橡膠制品除處。由于水處理應用臭氧濃度高，接觸臭氧部分的材料應具有防氧化能力。
