臭氧在食品工業(yè)的應(yīng)用技術(shù)資料

 公司宗旨:顧客至上、服務(wù)用心。

臭氧O₃，以其*的氣味而得名。其英文名稱OZONE就是按希臘文“臭氣”音譯的。臭氧有腥臭味，作為氣體時是淡藍(lán)色，作為液體時是暗藍(lán)色，且易溶于水。臭氧具有殺菌力強(qiáng)，不產(chǎn)生二次污染的*性，它是氧氣O₂的同素異形體，組成元素相同，構(gòu)成形態(tài)相異性質(zhì)差異很大。
     臭氧的化學(xué)性質(zhì)是它的氧化能力很強(qiáng)，其氧化還原電位僅次于F₂。這可從表2看出。

表1 氧化還原電位比較

 

三、臭氧消毒的特點(diǎn)：

臭氧是氧的同素異性體，常溫下是一種不穩(wěn)定的淡藍(lán)色氣體，有刺激腥味，微量時具有一種“清新”氣味。臭氧具有*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?yàn)槌粞蹙哂袕?qiáng)烈的氧化性，所以它對細(xì)菌、霉菌、病毒具有強(qiáng)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。

（1）廣普性 臭氧幾乎對所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果，且滅菌時間來說，迅速無比，是氯的300-600倍，紫外線的3000倍。臭氧的滅菌機(jī)理，Roy等研究報告，臭氧可破壞病毒衣殼蛋白的四條多肽鏈并使RNA受到損傷；Kim等報告，臭氧作用過程中，可使噬菌體中RNA被釋放，電鏡觀察可見噬菌體被斷裂成小的碎片。還有人認(rèn)為，臭氧可與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌溶解和死亡。

（2）性  臭氧消毒是以空氣為媒質(zhì)，不需要其它任何輔助材料和添加劑。消毒進(jìn)行時臭氧發(fā)生器產(chǎn)生一定量臭氧，在相對密封的環(huán)境下，擴(kuò)散均勻，包容性好，克服了紫外線殺菌存在的諸多死角的特點(diǎn)，可達(dá)到快速的消毒滅菌目的。另外，它的滅菌譜廣，既可殺滅細(xì)菌繁殖體、芽胞、甲乙型肝炎病毒、真菌和原蟲胞體等多種病毒，還可以破壞肉毒桿菌和毒素及立克次氏體等，同時還具有很強(qiáng)的除霉、腥、臭等異味的功能。
    （3）高潔凈性  臭氧快速自然分解為氧的特性，是臭氧作消毒滅菌劑的*優(yōu)點(diǎn)。臭氧是利用空氣中氧氣產(chǎn)生的，消毒氧化過程中，多余氧（O）在30min后又結(jié)合成氧分子（O2），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。 
    （4）方便性  臭氧滅菌器一般安裝在潔凈室內(nèi)或空氣凈化系統(tǒng)中或滅菌設(shè)備內(nèi)（如臭氧滅菌柜、傳遞窗等）。根據(jù)調(diào)試驗(yàn)證的滅菌濃度及時間，設(shè)置滅菌器的按時間開啟及運(yùn)行時間，操作使用方便。而用甲醛熏蒸消毒時間長，而臭氧消毒可以天天定時開啟使用。  
    （5）經(jīng)濟(jì)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(yùn)行比較，臭氧消毒方法與其它方法相比具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在當(dāng)今工業(yè)快速發(fā)展中，環(huán)保問題特別重要，而臭氧消毒卻避免了其它消毒方法產(chǎn)生的二次污染。

傳統(tǒng)的消毒方法主要是三種：一是紫外線消毒，二是試劑消毒，三是加熱消毒。這些方法已被大多數(shù)人們習(xí)慣使用，其安全性、可靠性已被長期的實(shí)踐所確認(rèn)，人們對它們放心。但是，任何事物都有一分為二的，它們也有各自的缺陷。

紫外線消毒的主要問題在于：它穿透到力小，在紫外線照射不到的地方，消毒效果不好；其殺菌能力隨著使用時間的增加而減小，而且，燈管壽命短，更換過于頻繁，運(yùn)行費(fèi)用高。

化學(xué)試劑消毒，如甲醛熏蒸,操作麻煩，熏蒸時間長，有二次污染物，對人體有一定的危害，做一次甲醛重蒸需要8個小時，殘留物附著潔凈室的墻壁上，和設(shè)備的表面上，需要擦除。在消毒后的幾天內(nèi)，其懸浮粒子數(shù)會增加。

加熱消毒包括干熱和濕熱，其缺點(diǎn)是溫度高，能耗大，有的物品如某些原材料，儀器儀表，塑料制品等就不宜加熱。

以上三種傳統(tǒng)消毒方法的弊端是客觀存在,但在沒有更好的方法替代之前，人們還只好用它。如果能夠做到充分發(fā)揮臭氧的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)上述方法的缺點(diǎn)，就為臭氧消毒進(jìn)入藥品生產(chǎn)開辟了通道。

事實(shí)上，臭氧消毒確實(shí)有它許多*的優(yōu)點(diǎn)。如和紫外線消毒相比,臭氧消毒穿透力很強(qiáng)且沒有死角。不存在因其殺菌能力隨著使用時間的增加而減??；和化學(xué)試劑消毒相比操作簡單，消毒時間短，沒有二次污染，對人體沒有危害,不會在被消毒物上造成污物，且不會使空氣中懸浮粒子數(shù)會增加；和加熱消毒相比,臭氧能耗低，可在常溫下消毒，對有的物品如某些原材料，儀器儀表，塑料制品等不宜加熱的物品消毒也很方便。

早在19世紀(jì)，人們就認(rèn)識到了臭氧的強(qiáng)氧化作用，發(fā)現(xiàn)臭氧對木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡膠、脂肪、動植物油與酒精等物質(zhì)都有氧化作用。1868年，德·格貝斯（de·Gebeth）獲得了臭氧應(yīng)用技術(shù)的*項(xiàng)，用臭氧將煤焦油混合物氧化為適于涂料、油漆使用的產(chǎn)品。1873年，歐洲將臭氧在食糖精制和亞麻漂白方面投入使用。一百多年來臭氧應(yīng)用已深入到多個領(lǐng)域，對人類的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。臭氧應(yīng)用按用途分為水質(zhì)處理、化學(xué)氧化、食品加工保鮮和醫(yī)療四個領(lǐng)域，各個領(lǐng)域的應(yīng)用研究與設(shè)備開發(fā)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。世界已經(jīng)形成了獨(dú)立的臭氧技術(shù)產(chǎn)業(yè)和部門，1973年建立的臭氧協(xié)會（IOA）設(shè)在加拿大。該協(xié)會每兩年一次舉辦會議，交流各國發(fā)展臭氧技術(shù)的論文、報告，發(fā)達(dá)國家都普遍建立了IOA地區(qū)性組織，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。

二戰(zhàn)以后，臭氧應(yīng)用技術(shù)在上獲得了長足發(fā)展。首先，1902年，德國帕德博恩建立了*座用臭氧處理水質(zhì)的大規(guī)模水廠，開創(chuàng)了臭氧水處理的先河，現(xiàn)在世界上已有數(shù)千座臭氧水廠，歐美、日本、加拿大等國家的自來水廠應(yīng)用臭氧已達(dá)到普及程度。礦泉水、純凈水廠家?guī)缀醵佳b備了臭氧設(shè)備。美國七十年代初開始利用臭氧處理生活污水，主要是為了滅菌消毒、去除污染物、脫色等達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。日本則在缺水地區(qū)將污水用臭氧處理后作為中水使用。美、日、德、法等國家近年來都建立了大規(guī)模的臭氧污水處理廠。其次，工業(yè)應(yīng)用臭氧也已非常普遍，主要用于化工、石油、造紙、紡織和制藥、香料工業(yè)。食品行業(yè)的應(yīng)用更為普及，1904年歐洲就利用臭氧對保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品進(jìn)行保鮮處理，三十年代末，美國80%的冷藏蛋庫都安裝了臭氧發(fā)生器。二戰(zhàn)后，歐美、日在食品果品、蔬菜保鮮中將臭氧運(yùn)用到儲存、制造、運(yùn)輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)。在醫(yī)療方面，二戰(zhàn)時日本就利用臭氧進(jìn)行人體理療。目前，上臭氧在醫(yī)療方面已有多種用途：如病房、手術(shù)室、大型實(shí)驗(yàn)室的空氣消毒，利用臭氧水進(jìn)行醫(yī)用器械消毒，采用臭氧進(jìn)行牙科疾病治療（口腔手術(shù)及保持口腔無菌），采用臭氧與放射理療結(jié)合治療癌癥，喝臭氧水治療婦女病，注射臭氧氣體治療瘺痔、靜脈曲張等。在保健方面，日本、中國臺灣流行吸強(qiáng)氣（含低濃度臭氧的空氣）以強(qiáng)身，用臭氧水淋浴身體殺體菌和美容。現(xiàn)在流行的高科技美容，事實(shí)上應(yīng)用的就是臭氧。

在制藥、生物制品、遺傳工程等行業(yè)可以利用臭氧對無菌生產(chǎn)環(huán)境消毒滅菌、凈化空氣；可以對生產(chǎn)用水、飲用水、污水消毒滅菌；可以對生產(chǎn)設(shè)備、模具、工具、容器、反應(yīng)釜貯罐和輸液、輸料、輸氣管道進(jìn)行消毒；也可以對生產(chǎn)原輔材料、包裝材料、工作服等進(jìn)行消毒。協(xié)助制藥生產(chǎn)企業(yè)通過制藥行業(yè)的GMP認(rèn)定。

在食品行業(yè)中可以用于生產(chǎn)加工過程中的原料及成品貯存、保鮮、消毒的工藝過程。例如：冷庫消毒；生產(chǎn)車間空氣凈化；蔬菜水果貯藏及防霉保鮮；礦泉水殺菌保質(zhì)以及生產(chǎn)用水、生產(chǎn)工具、容器等的消毒。協(xié)助食品生產(chǎn)企業(yè)通過食品行業(yè)的GMP認(rèn)定及HCCP體系的認(rèn)證。

在農(nóng)業(yè)中可以根據(jù)綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要對病蟲害防治采用傳統(tǒng)的化學(xué)藥以外的技術(shù)和手段，應(yīng)用臭氧對食用菌培育的研究表明用臭氧對食用菌的生長環(huán)境的凈化可大大提高食用菌的生長速度和品質(zhì)，顯示出臭氧在潮濕、較封閉的農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境中有良好凈化消毒作用，使其可應(yīng)用于各種農(nóng)業(yè)大棚。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中可以用臭氧對水體進(jìn)行強(qiáng)化處理，在保證魚體正常生長、預(yù)防病害、提高成活率和品質(zhì)等方面發(fā)揮重要作用。

表2殺滅效果對比

 

 

生產(chǎn)工藝
　　臭氧水的生產(chǎn)，就是將大功率的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生出來的臭氧溶解于水中，對水進(jìn)行消毒并制成具有殺菌效力的殺菌水。以臭氧殺菌為核心，確定臭氧水生產(chǎn)工藝，其設(shè)備流程見圖1。

表3海水處理站水樣檢驗(yàn)表

6、在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用
    在冷凍水產(chǎn)品的凍前處理中，通過臭氧水噴淋殺菌對水產(chǎn)制品的衛(wèi)生指標(biāo)起到了很好的控制作用。在出口凍蝦仁加工生產(chǎn)中，其改造后的新工藝流程如下：
        原料蝦→冰水清洗→去殼、分級→低溫漂洗→消毒浸泡→臭氧水噴淋殺菌
        →單體速凍→包冰→包裝→凍藏
    由表3可以看出，臭氧水對蝦制品的殺菌效果是明顯的。另外，用濃度為0.7mg/kg臭氧水噴淋的蝦及其它魚類制品5min，經(jīng)感官評定對色澤、風(fēng)味等品質(zhì)均無影響。

表4不同殺菌劑處理蝦制品2min殺菌效果比較

+ 試驗(yàn)重復(fù)三次分別得到的殺菌率的平均值
殺菌率=（處理前細(xì)菌總數(shù)-處理后細(xì)菌總數(shù)）/處理前細(xì)菌總數(shù)×100%

從臭氧的操作簡便、滅菌效果好、安全系數(shù)高、且節(jié)省了大量的人力、物力、財力等諸多特點(diǎn)來看。臭氧屬于一次性投資的產(chǎn)品．從長遠(yuǎn)來看臭氧是zui為經(jīng)濟(jì)．且臭氧屬于節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品．不會產(chǎn)生二次污染．它的安全性也是不容置疑的從人類使用臭氧歷史來看從未發(fā)生過一起因臭氧而發(fā)生的事故，所以使用臭氧消毒是安全的。沒有任何隱患可言。

從上述例子可見，臭氧的前期投入較高。但從長遠(yuǎn)來看，原材料消耗以空氣為主，投入幾乎為零，性價比十分*。由此可見，臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用是大勢所趨。也已成為世界潮流。

供方將隨貨派遣安裝調(diào)試人員到需方地區(qū)進(jìn)行設(shè)備的安裝調(diào)試，確保設(shè)備的正常投入使用，并可按標(biāo)準(zhǔn)協(xié)助需方進(jìn)行設(shè)備的驗(yàn)收、檢測等。上述服務(wù)均免費(fèi)。

供方將在設(shè)備的安裝調(diào)試工作結(jié)束后對需方操作人員進(jìn)行操作培訓(xùn)，確保操作人員掌握日常操作的要領(lǐng)。如在上述時段過后，供方將提供免費(fèi)咨詢，并在必要的情況下上門服務(wù)。

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近年來，我國的食品加工業(yè)取得了迅猛發(fā)展的良好業(yè)績。但令人遺憾的是，我國食品出口業(yè)的發(fā)展卻不盡人意，出口食品在歐美發(fā)達(dá)國家的關(guān)卡面前屢屢碰壁。
　　國內(nèi)的臭氧技術(shù)專家認(rèn)為，要提高我國食品的出口量，關(guān)鍵措施之一是在食品行業(yè)推行 HACCP 管理模式，大力提高食品質(zhì)量。而在實(shí)施 HACCP 模式的過程中，臭氧技術(shù)可以發(fā)揮十分重要的作用。
　　我國加入 WTO 之后，政府修改和制定了許多衛(wèi)生法規(guī)，為我國食品的出口奠定了法律基礎(chǔ)。但是，我國的食品出口仍然經(jīng)常遭遇來自發(fā)達(dá)國家名目繁多的限制和封殺。這些國家限制我國食品出口的主要理由是“中國食品的衛(wèi)生質(zhì)量不合格”。在我國食品被控不合格的項(xiàng)目中，包括農(nóng)藥、致病菌、抗生素、重金屬、病毒、昆蟲等。據(jù)悉，一些外國客商為從中國進(jìn)口質(zhì)優(yōu)價廉的食品，曾到我國的一些食品企業(yè)進(jìn)行考察。當(dāng)他們到達(dá)這些食品企業(yè)的廠區(qū)、看到簡陋的生產(chǎn)條件之后，便對這些企業(yè)的食品質(zhì)量產(chǎn)生了不信任感。
　　因此，要破除外國的技術(shù)壁壘，我國的食品企業(yè)應(yīng)該積極采取 HACCP 管理模式，改善生產(chǎn)條件，對生產(chǎn)全過程的衛(wèi)生質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，將質(zhì)量隱患消除在萌芽狀態(tài)。*，臭氧是一種廣譜殺菌劑，殺菌速度很快，且在發(fā)揮殺菌功效的同時，不會殘留有毒有害物質(zhì)，符合綠色、環(huán)保的發(fā)展方向。另外，臭氧殺菌*，臭氧對病毒和昆蟲也有強(qiáng)烈的殺滅作用，還可有效地降解殘留的農(nóng)藥，且具有運(yùn)行費(fèi)用低、有利于成本控制的優(yōu)勢。臭氧的這些特性，決定了臭氧在食品企業(yè)實(shí)施 HACCP 管理模式的過程中，具有十分重要的作用。
　　 目前，我國絕大多數(shù)的藥品生產(chǎn)企業(yè)都采用了 GMP 管理模式，對提高藥品質(zhì)量和保障人民生命安全，起到了積極的作用。在實(shí)施 GMP 管理模式的藥品企業(yè)之中，大多都安裝了臭氧消毒設(shè)備。據(jù)嘉瑤公司的錢峰明總介紹，在該公司的客戶中，凡是安裝了臭氧消毒設(shè)備的藥品生產(chǎn)企業(yè)，均已順利通過了 GMP 認(rèn)證。由此類推，在食品企業(yè)采用臭氧技術(shù)，肯定能夠幫助食品企業(yè)通過 HACCP 認(rèn)證和提高食品企業(yè)的管理水平。
　　按照 HACCP 的要求，食品企業(yè)必須提高員工、車間、設(shè)備、原料、倉庫等要素的衛(wèi)生質(zhì)量，定期對這些要素進(jìn)行科學(xué)的消毒。據(jù)臭氧技術(shù)專家介紹，在食品的生產(chǎn)過程中，臭氧至少在以下幾方面可以發(fā)揮重要的作用：

１、員工消毒。包括對員工的工作服、工作帽、鞋子、雙手的消毒。員工的雙手是與食品接觸zui多的部位，需要多次消毒，若以化學(xué)物品對員工雙手進(jìn)行消毒，既會對皮膚產(chǎn)生刺激，也會將化學(xué)殘留物帶到食品之中。若以適當(dāng)濃度的臭氧水對雙手進(jìn)行消毒，則不存在傷手問題，也不會產(chǎn)生殘留物質(zhì)。

２、車間消毒。車間環(huán)境衛(wèi)生條件差，會影響食品的衛(wèi)生質(zhì)量。為此，需對車間環(huán)境進(jìn)行消毒。按照食品衛(wèi)生要求，食品生產(chǎn)車間不可以用化學(xué)物質(zhì)消毒，所以，有不少企業(yè)便采用紫外燈來消毒。但是，由于紫外燈消毒存在死角、殺菌距離過短等缺陷，不能起到理想的殺菌效果。而以臭氧殺菌，具有*、、快速的特點(diǎn)，可顯著改善生產(chǎn)車間的衛(wèi)生質(zhì)量。對車間消毒，可以使用臭氧空氣消毒機(jī)。

３、倉庫消毒，包括對原料倉庫和成品倉庫的消毒。經(jīng)常用臭氧對倉庫進(jìn)行循環(huán)消毒，可以抑制霉菌等微生物和害蟲的生長，改善倉儲條件。江南地區(qū)的黃梅季節(jié)，也是霉菌迅速生長的高峰期，以臭氧對倉庫消毒，可以減少原料的損耗、降低生產(chǎn)成本、提高外包裝的衛(wèi)生質(zhì)量。

４、內(nèi)容物消毒。在食品包裝環(huán)節(jié)，若在包裝容器內(nèi)充入一定數(shù)量的臭氧氣體， 則可以進(jìn)一步延長食品的保質(zhì)期。如我國桶裝水生產(chǎn)企業(yè)，在對桶裝水密封之前，向桶內(nèi)注入一定量的臭氧，目的也是為了利用臭氧的強(qiáng)效殺菌功能，來延長桶裝水的保質(zhì)期。
　　近年來，國內(nèi)的一些臭氧研究機(jī)構(gòu)，采用*的技術(shù)，開發(fā)了性能優(yōu)良的高濃度臭氧空氣消毒機(jī)和臭氧水處理器。這些臭氧設(shè)備已在國內(nèi)多家食品和藥品企業(yè)應(yīng)用，有效地提高了這些企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。在這些食品企業(yè)之中，有不少是生產(chǎn)出口食品的企業(yè)。