食品行业的臭氧杀菌技术

臭氧几乎对所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果，且灭菌时间来说，迅速无比，是氯的300-600倍，紫外线的3000倍。臭氧的灭菌机理，Roy等研究报告，臭氧可破坏病毒衣壳蛋白的四条多肽链并使RNA受到损伤；Kim等报告，臭氧作用过程中，可使噬菌体中RNA被释放，电镜观察可见噬菌体被断裂成小的碎片。还有人认为，臭氧可与细菌细胞壁脂类双键反应，穿入菌体内部，作用于脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌溶解和死亡。

臭氧的灭菌速度和效果是无与伦比的，它的高氧化还原电位决定了它对氧化、脱色、除味方面的广泛应用，有人研究指出，臭氧溶解于水中，几乎能够消杀水中一切对人体有害的物质，比如铁、锰、铬、硫酸盐、酚、苯、氧化物等，还可分解有机物及灭藻等。 一、臭氧的灭菌参数表:

臭氧水的杀菌效果

臭氧水浓度

菌 种

菌落数(10个/L)

(mg/L)

3.4×10

细菌总数

多不可计

大肠杆菌

2.4×10 1.1×10 多不可计

金黄色葡萄球菌

1.2×10

黑曲霉菌 酵母菌

乙型肝炎表面抗原HBXAg

多不可计 多不可计 256(+ +)

1.0 0.3 0.23 0.3 0.26 1.5 1.5 4.0

1.0 0.5 1.0 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0

100 100 100 100 100 100 100 100

1.0

1.0

100

处理时间(min)

杀灭率(%)

臭氧在空气中的杀菌效果（1ppm=2mg/m3）

臭氧

时 间

菌 种

浓度

(min)

(ppm) 0.5

枯草杆菌

0.5 0.9 3.5

鼠伤寒杆菌

0.2 0.5

宋内氏菌 白色葡萄球

菌

0.2 0.5 0.2 0.5

5 5 10 40 1 5 1 5 1 5

99.99 99.99 100 100 100 100 100 100 100 100

乙型肝炎表面抗原

HBXAg 金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌 黑曲霉菌 大肠杆菌

0.3 0.3 1.5 0.2 0.5 0.5 0.9 3.0 3.5 4.5

0.5 0.5 1.0 1 5 5 10 20 40 60

100 100 100 99.98 100 66 66 100 100 100

率(%) 杀菌

菌 种

度(ppm)

(min)

率(%)

臭氧浓

时 间

杀菌

二、臭氧在食品行业的应用主要有几个方面：一是生产车间空气及设备、器具表面和工作服的杀菌消毒；二是生产加工用水的杀菌净化和制备高浓度的臭氧消毒液；三是冷库消毒和食品保鲜。 (1)、生产车间空气杀菌消毒：

生产车间的微生物污染是影响产品质量的极重要因素，臭氧不但可以有效地杀灭它们，并可有效去除车间异味。使用臭氧消毒能使生产车间的空气、地面、操作台、器具等物体表面细菌指标达标合格，而且一些肉禽内屠宰车间的异味也有明显降低。 (2)、更衣室和工作服消毒：

生产车间的大部分细菌，都能通过加工人员的工作服带入生产车间，严重时会导致大面积传播，应引起足够重视。食品加工企业大多数采用紫外线照射消毒，因紫外线照射的天然缺陷，消毒效果较差，而臭氧气体可渗透服装各个部位，故利用臭氧对工作服进行消毒是高效、简单的方法。 (3)、生产用水的杀菌净化：

臭氧在水中对细菌、病毒、微生物等杀灭率更高、速度更快，对水中有机化合物等污染物质去除彻底，而又不产生二次污染。这对食品加工用水有特别意义。通常生产用水采用氯制剂进行消毒，由于水源受到有机化学产物污染日趋严重，氯制剂消毒后会产生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有机物，这些物质具有致癌性，因而欧盟国家已禁止使用氯系列长效消毒药剂，日本也将逐步禁止使用。而臭氧消毒处理后不产生二次污染化合物，且臭氧对细菌的杀灭率比氯制剂更高，杀灭速度

大约是氯制剂的300-600倍。特别在预冷消毒中，克服了次氯酸钠消毒后氯残留的缺点，可以高效、经济、简便的杀灭细菌。目前有些使用巴氏消毒法，但又追求食品外型美观的食品企业，正在尝试用臭氧消毒来代替巴氏消毒。

(4)、制备高浓度的臭氧水做为新型消毒剂：

把高浓度的臭氧溶解于水中。制成的臭氧水具有极强的广谱杀菌效果，同时对各种农药、有机毒物、重金属离子都有极强的降解作用。高浓度的臭氧水在完成杀菌消毒及降解其它有害物质时，臭氧重新变成氧气，在水中不留下残留物，无二次污染和任何副作用。 (5)、食品冷库和保鲜冷库消毒：

冷库的生物污染源主要是霉菌，它们对化学消毒剂有很强的耐受力，而且在低温条件下存活。实验证明：使用浓度为6-12PPM的臭氧连续3-4小时消毒，可以将包括抵抗力极强的未萌动孢子杀死。停机后封库24小时以上，细菌杀灭率达90%左右，霉菌杀灭率可达80%左右，现场测定停机48小时后，虽然臭氧早已分解完，但微生物数量还在不断下降，因此冷库的消毒最好安排在进货前3天左右进行。在食品保鲜中应用臭氧可以起到杀菌防霉与减缓新陈代谢的作用，同冷藏、空调、包装协同使用，更能提高食品的保鲜效果。

总结：臭氧杀菌。臭氧扩散性好，不易产生杀菌死角，可弥补紫外线杀菌存在天然缺点，对工作服、包装材料和器具等消毒时，食品企业应优先采用臭氧消毒。臭氧杀菌效果受浓度、温湿度、作用时间的影响，一般温度低，湿度大（相对湿度必须大于70%），消毒效果好。消毒时间应根据需要消毒场所的容积大小、洁净度等级及臭氧发生器的发生量而定，要得到预期的消毒效果，在规定时间内必须能达到相应场所需要的浓度：食品车间空气杀菌的臭氧浓度要求达到0.5～1.0ppm；车间设备工具、包装物杀菌应达到5～6ppm；工作服消毒应达到10～20ppm。工人下班或休息时，采用臭氧制成臭氧水对车间地面、工作容器等消毒；成品仓库、原料间、配料间等可采用臭氧空气消毒，并有驱赶老鼠、苍蝇等生物功效。工人下班后，可采用紫外线对对冷却车间、包装车间及灌装车间环境消毒，预防工人休息期间空气中微生物滋生与繁衍。