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臭氧杀菌技术是近些年来发展起来的一种非高温杀菌技术,其具有杀菌能力强、杀菌速度快、适用性高、安全性好、操作便捷、成本低等诸多优势,已经发展成为食品安全技术中的一项关键技术。本文将从什么是臭氧、臭氧杀菌的发展历程、臭氧杀菌的机理、臭氧杀菌在食品技术中的应用、臭氧杀菌的安全性5方面介绍臭氧杀菌技术。

一、什么是臭氧?

臭氧(Ozone)是由3个氧原子组成的氧的同素异形体,有特殊气味。在自然界中,雷电可以激发空气中的氧气,使得氧气变成臭氧。人们所熟知的臭氧层具有吸收太阳辐射紫外线,从而使太阳光到达地球的紫外线浓度适合生物的生存。

由于形成臭氧的三个氧原子中有一个氧原子与其他两个氧原子的结合力较弱,所以非常不稳定,常温下容易分解产生具有强氧化能力的氧原子,因此具有很强的杀菌消毒能力。

二、臭氧杀菌的发展历程。

1840年,荷兰科学家舒贝因(Schonbein)发现并命名了臭氧;
1907年,法国Nice市首先使用臭氧对饮用水进行杀菌处理,此后,在欧洲地区臭氧对饮用水杀菌技术得到广泛的传播和应用;
1909年,法国德波涅冷冻工厂正式使用臭氧对冷冻肉进行杀菌处理,取得了显著的效果;
1940年,美国绝大多数冷冻蛋库都使用臭氧提高贮藏期。此后在欧洲的大型冷冻工厂将臭氧应用于肉类、鸡蛋、水果、水产品的贮藏和酿酒工业中。
1953年,人们发现含有一定量臭氧的空气对食品容器的杀菌效果比二氧化硫更好。1956年,瑞士生产者利用此原理对玻璃进行消毒;
1997年4月,美国食品与药品管理局(FDA)修改了将臭氧作为“食品添加剂”限制使用的规定,允许不必申请即可在食品加工、贮藏中使用臭氧进行相关处理。
2001年FDA又将其列入可直接与食品接触的添加剂范畴,这对于臭氧杀菌技术的发展是里程碑式的进步。
三、臭氧杀菌的机理。

臭氧具有很强的氧化性,因此对细菌等微生物具有强烈的杀死性。一般认为,臭氧杀菌的原理是臭氧作用于细菌等微生物的细胞膜,导致细胞膜损伤,新陈代谢障碍,生长被抑制。臭氧突破细胞膜继续渗透则膜内脂蛋白和脂多糖被破坏,细胞通透性改变,机体被杀死。而臭氧杀灭病毒则是氧化作用直接破坏了其遗传物质——RNA或DNA,从而杀死病毒。在各类微生物中,臭氧耐受力强弱顺序是芽孢菌-沙门氏菌-绿脓杆菌-金黄色葡萄球菌-霉菌-酵母菌。

臭氧水杀菌消毒是微生物既与溶于水中的臭氧直接反应,又与臭氧分解产生的羟基反应。由于羟基具有强烈的氧化性,因此臭氧水溶液的杀菌速度快。同时,臭氧又可以分解果蔬在贮藏过程中产生的有害气体,因此臭氧可在果蔬贮藏中发挥杀菌保鲜的作用。

臭氧在杀菌的过程中,臭氧会分解为氧气故不产生残留污染,使用臭氧杀菌后不需要通风换气,其具有扩散性好、浓度均匀、无死角等优点。另外,臭氧杀菌费用低,保鲜冷库使用臭氧做杀菌处理仅仅需要增加5%-10%的费用。但臭氧杀菌需在环境相对湿度在60%以上时进行,而且湿度越高,杀菌效果越好,当环境相对湿度低于45%的情况下,臭氧对空气中的微生物几乎没有消灭作用。

四、臭氧杀菌在食品技术中的应用。

1、在水处理中的应用。

常规饮用水的臭氧杀菌是臭氧杀菌应用历史最长、规模最大的一个领域。臭氧能杀灭饮用水中99.99%以上的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌。同时,臭氧可以除去水中的异味,降低浊度,减少有毒有害物质,提高水质。

在矿泉水、纯净水等灌装水过程中,矿泉水、纯净水等经过处理已经达到或者基本接近了无菌要求,但在灌装的过程中,由于管道、水泵、瓶、盖的接触,难免受到细菌污染,极容易造成细菌总数的超标。在灌装水生产过程中,使用较低浓度的臭氧即可满足杀菌要求。溶解在水中的臭氧与水同时进行灌装,封盖后,瓶或桶内的臭氧能见残留的细菌全部杀死,使细菌水平达到要求,而经过数小时,臭氧就会分解成为氧气,同时又提高了灌装水中的含氧量。

此外,臭氧杀菌还可以应用于食品加工用水和食品加工生产中废水的循环再利用中,起到杀菌消毒、脱色、除臭、降低浑浊度等作用。

2、在果蔬保鲜中的应用。

微生物的侵染导致的腐败和果蔬自身产生的乙烯等催熟是导致果蔬采后腐败的主要原因。臭氧能快速分解果蔬自身代谢产生的乙烯气体,降低其代谢速率,减缓其生理老化过程,从而实现果蔬的保鲜。因此,臭氧广泛的应用于果蔬采摘后的贮藏、运输等环节,包括入库前的库房消毒、果蔬在产地区冷库预冷期间的杀菌及贮运期间的防腐保鲜。

此外,臭氧可以降解果蔬农残。在果蔬种植生产期间常用的农药主要是有机磷农药、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯类3类。这3类农药的化学分子结构中含有磷氧双键、碳碳双键或苯环结构。在臭氧极强的氧化性作用下,其化学分子结构被破坏,分解生成无毒性的酸类、醇类、胺类、或相应的氧化物等小分子结构化合物。这些小分子化合物大都为水溶性,可用水冲洗除去。因此臭氧降解农残是可靠的。

3、在肉制品加工中的应用。

使用臭氧对分割肉、熟食的原料肉和成品进行杀菌,可大大减少原料肉和成品中的病菌含量,分解肉类食品中的激素含量也有明显降低 ,保证了产品质量,延长了其保鲜期。此外,臭氧对处理分解肉的沙门氏菌污染问题有着极佳的解决效果。

4、在水产品保鲜中的应用。

利用臭氧处理鱼类等水产品及其加工品,对其中存在较多的大肠杆菌、霍乱菌、等革兰氏阴性菌的杀死效果很好,而且臭氧处理还能保持鱼贝类的鲜度,并能有效分解水产品加工过程中的特殊臭味。

五、 臭氧杀菌的安全性。

臭氧杀菌浓度很低,不会对食品品质产生不良影响,又因其易分解成氧气,在食品表面也不产生残留污染。

由于臭氧具有强烈的氧化性,空气中存有微量的臭氧就能刺激人的中枢神经,加速血液循环,令人产生爽快和振奋的感觉。但高浓度的臭氧(5-10mg/L)会引起脉搏加快、疲倦、头疼、恶心等症状,甚至引起死亡。因此,臭氧工业协会制定了卫生标准:

国际臭氧协会——0.1mg/L,接触10h;
美国——0.1mg/L,接触8h;
德、法、日等国——0.1mg/L,接触10h;
中国——0.15mg/L,接触8h;
但只要安全使用臭氧完全可以保证人的健康,至今为止世界上无一例因臭氧中毒死亡的事故发生。

几十年来臭氧用于处理水和清洁空气的实践证明其安全性。使用臭氧水洗涤水果蔬菜既能杀菌又能除农残。臭氧极易分解生成氧气,因此不会长期残留在水和食物中,不必考虑其残留量。只要正确运用臭氧技术,人的健康也不会受到威胁。
臭氧发生器除空除臭,防霉

它广泛用于发达国家的酒店,办公室,厕所和其他地方的空气净化和除臭。

目前,国外新型臭氧技术产品主要包括:

水处理系统; 流动水处理系统; 污水处理系统(臭氧处理作为其中一个过程); 各类臭氧机; 矿泉水处理系统; 臭氧除臭装置; 大型臭氧洗衣机; 臭氧除臭冰箱; 及其附属新产品; 游泳池用臭氧净化器; 臭氧废物轮胎处理设备。

从新产品结构的角度来看,国外产品主要集中在饮用水净化系统,大型臭氧发生器(数百毫克至300千克/小时),医用臭氧发生器及配套设备,空气净化器等。主要用于水厂,游泳池 ,酒店,病院等市场。



从技术特点来看,国外一些产品臭氧发生装置仍然采用紫外线辐射,但该产品的主流和发展趋势是采用高频高压电晕法。 国外产品也更加注重过量臭氧的处理。 由于空气中臭氧浓度过高,对人体呼吸系统有一定的刺激作用。 另一方面,它对一些室内电器和电子产品的使用寿命有很大影响。

从产业特征来看,国外臭氧技术产业仍处于起步阶段,虽然有些企业历史悠久,但规模并不大。 由于公众对臭氧,文化等原因缺乏了解,国外市场也处于培育阶段。

此外,国外水净化,空气净化,医疗和制冷中的臭氧应用技术已经相对成熟。 目前研究活跃的领域是工业废水处理工艺,水产养殖,农业和医疗
臭氧机冰箱除臭
臭氧机告诉大家:电冰箱、冰柜使用一段时间后,箱内疚容易产生异味.这主要是因为储存食物的残杂和残液长时间留在箱内,发生飞腐败变质,蛋白质分解发霉造成的.
普通的防治异味的方法有以下几种:
1.将燃烧过的蜂窝煤完整地取出,放入冰箱内(把它放在一个盘子里),放置一两天后即可去异味.
2.把生面放在碗里,再放到冰箱冷藏室上层,可以使冰箱2至3个月内都没有异味.
3.用纱布包50克茶叶放入冰箱,一个月后取出放在太阳下暴晒,再装入纱布放进冰箱,反复使用,也可以去除冰箱异味.
4.将几块新鲜的橘子皮洗净揩干,散放在冰箱里,橘子皮的清香味也可以去除冰箱里的怪味.
5.把一个柠檬切成两半,不要覆盖保鲜膜.把柠檬放在冰箱冷藏柜的上层,柠檬散发的清香味可以在一周内把冰箱里的怪味驱除殆尽.
6. 把几块竹炭放到冰箱的冷藏柜里,竹炭特有的多孔结构,可以迅速吸收冰箱里的异味.用一段时间后,把竹炭拿出来在阳光底下晒干,就可以继续使用了.
当然这些小窍门、小方法都会起到一定的作用,但是只是一种味道把另一种味道遮住了,过段时间还会有.
产生异味主要来自冷藏室,冷藏室除霜化冻时会产生异味.对冷藏室发出的异味,可直接放入除味剂或电子除臭器等消除.也可以停机对冷藏室进行彻底清洗.除霜并清洗干净后,用除味剂或电子除臭器清除,比如现在市场上很流行的家用多功能净化器,因为产生的臭氧具有杀菌、解毒、除臭、脱色、分解有机物、激发细胞活性六大功能,将臭氧机插上电源,将臭氧机出气管放入冰箱、冰柜内,将门轻轻关上,注意不要压扁出气导管,通入臭氧15-20分钟即可.既可将异味消除.还能杀灭细菌,延长食品储存期.而且除异味更方便彻底.
除了以上用臭氧机消除异味以外,平时在往冰箱里储藏食品的时候也要注意:
1. 食品装袋储存,特别是水果和蔬菜等,应先用水洗净,晾干,装入清洁的保鲜袋中,再放入冷藏室内的隔架上或果蔬盒内进行储藏.
2. 能冷冻储藏的要冷冻储藏.对需要在电冰箱中存放较长时间可以长期冷冻的食品,如肉、鱼、虾等食品,放入冷藏室内以防变质.
3. 不储藏带有内脏的食品,如鸡、鸭、鱼类等,必须先把内脏出去,以免内脏腐烂变质而污染其它食品,发生异味.
4. 生熟食要分开储存,熟肉、香肠、火腿等熟食一定要用保鲜袋包扎好,放在专用的熟食隔架上,与生食及有强烈气味的食品分开,以免和熟食发生污染.
5. 定期清洗冰箱,在使用过程中,要定期用中性清洁剂和电冰箱除臭剂对箱内进行清洗,为防止箱内产生异味.

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