臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用

一、臭氧簡(jiǎn)述

臭氧以其*的氣味而得名，它是一種氣體強(qiáng)氧化劑，具有殺菌力強(qiáng)，可自行分解成氧，不產(chǎn)生任何殘留污染，可直接對(duì)食品使用等優(yōu)點(diǎn)。作為一種廣譜殺菌劑，其殺菌速度較氯快300—600倍，可以快速殺滅各種細(xì)菌繁殖體和芽孢、病毒和真菌，如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌黑色變種芽孢、黑曲霉、乙型肝炎表面抗原等。

二、臭氧消毒的優(yōu)點(diǎn)

臭氧消毒消毒有許多*的優(yōu)點(diǎn)，如和傳統(tǒng)的紫外線消毒相比，臭氧消毒穿透力很強(qiáng)，且沒(méi)有死角，不存在因其殺菌能力隨著使用時(shí)間的增加而減??；和化學(xué)試劑消毒相比操作簡(jiǎn)單，消毒時(shí)間段，沒(méi)有二次污染，對(duì)人體沒(méi)有危害，不會(huì)在被消毒物上造成污染，且不會(huì)使空氣中懸浮粒子數(shù)會(huì)增加；和加熱消毒相比，臭氧能耗低，可在常溫下消毒，對(duì)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流消毒也很方便，是的冷消毒。

三、臭氧應(yīng)用在食品行業(yè)的發(fā)展歷史

臭氧在食品行業(yè)中可以用于生產(chǎn)加工過(guò)程中的原料及成品貯存、保鮮、消毒的工藝過(guò)程，例如：冷庫(kù)消毒；生產(chǎn)車間空氣凈化；蔬菜水果儲(chǔ)藏及防腐保鮮；礦泉水、純凈水殺菌保質(zhì)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(guò)食品行業(yè)的GMP及HCCP體系的認(rèn)證。

臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用可以追溯到1909年，在法國(guó)Cologne的一家冷凍廠，*次把臭氧用于冷藏肉表面殺菌，防腐保鮮，之后在歐洲的一些大型冷凍廠相繼應(yīng)用臭氧技術(shù)對(duì)于肉類、水果、雞蛋的貯藏以及釀酒工業(yè)。

到1940年，美國(guó)80%的雞蛋冷藏庫(kù)都裝備了臭氧發(fā)生器，用以滅菌提高雞蛋的貯藏期。解放前，英國(guó)人在天津建立的“和記蛋廠”也裝備了臭氧發(fā)生器，以保證打蛋車間的衛(wèi)生。

隨著臭氧應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，臭氧發(fā)生器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在食品生產(chǎn)車間消毒與氣體除味凈化、生產(chǎn)原料、生產(chǎn)用水消毒凈化，蔬菜水果貯藏防腐保鮮等方面的應(yīng)用，在食品行業(yè)取得了良好的效果，解決了食品出口切微生物難以控制的難題，臭氧應(yīng)用技術(shù)在食品行業(yè)推廣普及。

四、臭氧在食品行業(yè)中的具體應(yīng)用

（一）冷庫(kù)消毒

冷庫(kù)的生物污染源主要是霉菌，因其在低溫條件下存活，對(duì)消毒劑有較強(qiáng)的耐受力。甘肅商業(yè)科研所和蘭州大學(xué)合作對(duì)蘭州地區(qū)冷庫(kù)的青霉菌做消毒劑篩選，在甲醛、過(guò)氧乙酸、蒼耳子油和臭氧消毒效果對(duì)比中，優(yōu)選出臭氧。在臭氧122ppm濃度作用下3-4小時(shí)，包括抵抗力*的未萌動(dòng)孢子皆被殺死。廠家實(shí)際應(yīng)用效果也證明了臭氧在冷庫(kù)消毒中的優(yōu)良效果。

我國(guó)貯藏蛋果蔬的高溫冷庫(kù)對(duì)空庫(kù)消毒比較重視。冷庫(kù)消毒要求臭氧濃度6-10ppm，使用我公司LCF-K系列產(chǎn)品停機(jī)后封庫(kù)24小時(shí)以上，細(xì)菌殺滅率90%左右，霉菌殺滅率80%左右。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定停機(jī)48小時(shí)后，微生物數(shù)量還在不斷下降，因此，要求臭氧消毒時(shí)間在進(jìn)貨前一周安排。

（二）食品車間殺菌凈化

速凍食品、冷凍食品、肉蛋奶制品加工車間與包裝間，都有比較高的衛(wèi)生要求，特別是生鮮食品由于zui終沒(méi)有加熱消毒工序，生產(chǎn)車間的微生物污染是影響產(chǎn)品質(zhì)量的極重要因素。之前，我國(guó)食品企業(yè)大多采用紫外燈消毒，由于前述殺菌天然的缺點(diǎn)，食品微生物指標(biāo)很難控制，在夏季尤其嚴(yán)重。臭氧用于食品加工車間效果很好，濃度也比冷庫(kù)消毒要求低得多，一般1-5ppm即可，達(dá)到80%以上的空氣殺菌率，并可去除車間異味。蛋奶加工廠生產(chǎn)蛋黃醬、冷凍廠生產(chǎn)冰淇淋、雪糕，都有攪拌、膨化工序，產(chǎn)品與空氣強(qiáng)烈接觸，使用臭氧后車間微生物降低90%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，而一旦停止使用臭氧，產(chǎn)品中細(xì)菌會(huì)逐日快速增加。

車間工具、包裝物殺菌要求臭氧濃度高一些，應(yīng)達(dá)到5-10ppm。天津一分割包裝煮鴨車間（約50m³）用LCF-KB-3g/h臭氧發(fā)生器消毒2小時(shí)后，經(jīng)區(qū)衛(wèi)生防疫站檢測(cè)，結(jié)果如下：

空氣細(xì)菌總數(shù)：

消毒前:冷卻間105個(gè)/m³，包裝間1325個(gè)/m³

消毒后：冷卻間26個(gè)/m³，包裝間0個(gè)/m³

食品操作間內(nèi)消毒后物品表面細(xì)菌情況：

①工作臺(tái)、菜刀、彩板：無(wú)菌落生長(zhǎng)、無(wú)大腸桿菌。

②門把、地面、手套、真空機(jī)、成品箱、細(xì)菌總數(shù)均小于1個(gè)/平方厘米，無(wú)大腸桿菌。

結(jié)論：臭氧消毒后空氣細(xì)菌指標(biāo)很好，達(dá)標(biāo)合格：物品表面細(xì)菌指標(biāo)達(dá)標(biāo)合格。

加工腸衣、皮革、海產(chǎn)品等氣味污染嚴(yán)重的車間使用臭氧除味也很有效、使用，是很好的勞動(dòng)保護(hù)手段。

食品加工間殺菌凈化的一個(gè)重要問(wèn)題，是確定臭氧發(fā)生器的開機(jī)時(shí)間，原則是使上班時(shí)加工間內(nèi)細(xì)菌數(shù)處于zui低水平。一般是下班后開機(jī)，如上班前能開機(jī)更好。要留有停機(jī)臭氧分解時(shí)間，待上班時(shí)嗅不到新鮮的臭氧氣味即可。

要求更高的無(wú)菌操作室可以在在閉路空氣循環(huán)中進(jìn)行殺菌而又使工作人員不接觸臭氧，該項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)已成熟。

（三）純凈水、礦泉水殺菌保質(zhì)

飲用水殺菌凈化是臭氧應(yīng)用歷史zui長(zhǎng)、應(yīng)用規(guī)模zui大的一個(gè)領(lǐng)域。目前世界臭氧產(chǎn)業(yè)的主要市場(chǎng)仍是飲水處理，在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家臭氧化處理飲用水已占主導(dǎo)地位。原因在于臭氧處理可達(dá)到無(wú)微生物污染、無(wú)殘余化學(xué)污染的高水平。

純凈水是大量消費(fèi)的瓶裝飲料，其安全性及保質(zhì)期取決于微生物的*殺滅。隨著水源污染的日益嚴(yán)重以及水質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，傳統(tǒng)工藝常用的紫外線消毒方法已經(jīng)難以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而氯消毒又容易產(chǎn)生含有毒性的氯化物，因而臭氧殺菌成為方法，可以*殺滅微生物，達(dá)到雙零指標(biāo)，又可去除水中鐵錳可溶性鹽類而保存有益的碳氧化合物。

純凈水臭氧溶解度在0.3-0.5mg/L時(shí)即可滿足殺菌要求，合理的設(shè)計(jì)為臭氧投加量1.5-2.0g/m³，臭氧在水中的溶解度隨溫度的降低、壓力的提高而提高。在實(shí)際生產(chǎn)條件下，保證臭氧出口濃度在12-15mg/L，臭氧與誰(shuí)接觸時(shí)間12分鐘（詳見GB28232-2011《臭氧發(fā)生器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》6.2.4.2），氣液混合接觸良好的情況下即可達(dá)到要求。

目前一些廠家用50-100g/h產(chǎn)量的臭氧發(fā)生器處理純凈水（產(chǎn)水量在10m³/h以下）是不負(fù)責(zé)任的做法。

純凈水灌裝間安裝臭氧設(shè)備對(duì)空氣進(jìn)行殺菌凈化，防止細(xì)菌微生物對(duì)水質(zhì)污染也是十分有效的，同時(shí)還可以對(duì)儲(chǔ)水罐（池）、管道、過(guò)濾器消毒，在國(guó)外的資料文獻(xiàn)里作為經(jīng)驗(yàn)推薦。

（四）生產(chǎn)用水殺菌凈化

水是食品的重要原料，食品生產(chǎn)需要大量的結(jié)晶水，在生產(chǎn)成本中是一項(xiàng)較大開支。目前食品生產(chǎn)廠家有兩種需求：一是水源不合格，如用海水替代淡水加工水產(chǎn)品或自采地下水存在污染；另一個(gè)是加工用水回用。臭氧處理是*可以滿足這些需求的。

遼寧某生產(chǎn)年糕的企業(yè)，由于年糕的保質(zhì)短，并且生產(chǎn)用水是自采的地下井水，想通過(guò)水質(zhì)的凈化，延長(zhǎng)年糕的保質(zhì)期，采用我公司LCF-SH系列高濃度水機(jī)對(duì)生產(chǎn)用水進(jìn)行消毒，按每噸水每小時(shí)2g臭氧的投加量，消毒前后大腸桿菌及菌落總數(shù)對(duì)比如下：

消毒前：大腸桿菌2.9×10CFU/100ml，菌落總數(shù)3.9×102CFU/100ml

消毒后：大腸桿菌0 CFU/100ml，菌落總數(shù)10 CFU/100ml

采用臭氧消毒處理后的水作為生產(chǎn)用水，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)了食品保質(zhì)期，帶來(lái)的品牌及經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。

加工蔬菜或禽類zui后清洗用水會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而污染，經(jīng)常更換薪水成本負(fù)擔(dān)重，利用臭氧有兩種方案可以解決：循環(huán)處理或在蓄水池內(nèi)處理均可達(dá)到要求，由于水處理臭氧系統(tǒng)一次性投資相對(duì)高一點(diǎn)，一些企業(yè)不愿意接受，其實(shí)按設(shè)備壽命計(jì)算成本并不高，水循環(huán)再利用節(jié)約的水費(fèi)以及產(chǎn)品質(zhì)量提高帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)備投資。

（五）在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用

我國(guó)傳統(tǒng)的水產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中，常采用次氯酸鈉殺菌、消毒，此方法會(huì)產(chǎn)生氯殘留污染，對(duì)人體危害極大，特別是水產(chǎn)品出口中，氯殘留問(wèn)題一直影響著企業(yè)的發(fā)展。世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將臭氧廣泛的應(yīng)用到食品行業(yè)中。在我國(guó)，這項(xiàng)技術(shù)亦不斷的發(fā)展成熟，應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中來(lái)。高濃度臭氧水作為一種廣譜、的消毒機(jī)具有其他消毒劑所不具備的zui大優(yōu)點(diǎn)就是在短時(shí)間內(nèi)還原成氧氣，不會(huì)殘留任何有害的二次污染物。高濃度臭氧水可以分解水產(chǎn)品表面的微生物病毒，殺滅大腸桿菌、細(xì)菌、霉菌、金黃色葡萄球菌等細(xì)菌，使水產(chǎn)品達(dá)到國(guó)家及出口監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具有保鮮防腐延長(zhǎng)保質(zhì)期的功效。

在出口凍蝦加工生產(chǎn)中，其改造后的新工藝流程如下：

①原料蝦②冰水清洗③去殼、分級(jí)④低溫漂洗⑤消毒浸泡⑥臭氧水噴淋殺菌⑦單體速凍⑧包冰⑨包裝⑩凍藏

此表是不同殺菌劑處理蝦制品2分鐘的殺菌效果比較，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次分別得到的殺菌率的平均值。殺菌率=（處理前菌落總數(shù)-處理后菌落總數(shù)）/處理前菌落總是×100%。

由上表可看出，臭氧水對(duì)蝦制品的殺菌效果是明顯的。另外，用濃度為0.7mg/L臭氧水噴淋蝦及其他魚類制品5分鐘，經(jīng)感官評(píng)定對(duì)色澤、風(fēng)味等品質(zhì)均無(wú)影響。

（六）鳳爪、豆芽等食品漂白

國(guó)家已經(jīng)明令禁止使用過(guò)氧化氫（俗稱“雙氧水”）泡制鳳爪，在豆芽生產(chǎn)中，同樣面臨不允許添加藥物漂白、促生長(zhǎng)的禁令，情節(jié)嚴(yán)重者已經(jīng)獲刑。高濃度臭氧水作為一種綠色無(wú)殘留的殺菌劑，可*替代過(guò)氧化氫對(duì)鳳爪進(jìn)行浸泡清洗，達(dá)到漂白、消毒滅菌的作用，同時(shí)可以有效延長(zhǎng)保質(zhì)期。

采用臭氧水泡制鳳爪，對(duì)鳳爪漂白、殺菌是一種*的工藝，臭氧在滅菌消毒后產(chǎn)生的物質(zhì)一般為水及氧氣，沒(méi)有任何有害物質(zhì)殘留。臭氧的殺菌效果與過(guò)氧乙酸相當(dāng)，強(qiáng)于甲醛，殺菌力比氯高一倍，當(dāng)臭氧溶于水中時(shí)，有更強(qiáng)、更快的殺菌消毒作用。對(duì)于鳳爪中的大腸桿菌、霉菌、黃曲霉素和其他致病菌有很好的殺滅作用。臭氧水是食品生產(chǎn)中的冷消毒滅菌方法。

利用臭氧水泡制鳳爪時(shí)需要注意的臭氧水的濃度，臭氧水濃度不能低于10ppm，在15ppm左右時(shí)效果。如果低于10ppm，就不能達(dá)到理想的效果。

（七）工作服消毒

食品加工、生化制藥等部門一些工序?qū)ぷ鞣疽蠛芨?。工作服消毒?jīng)常采用高壓蒸汽消毒法，這在食品行業(yè)是難以做到的。食品廠家多用紫外線照射消毒工作服，因紫外線法的照射消毒效果很差，利用臭氧對(duì)工作服消毒是、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的方法。

衛(wèi)生部在北京生物制品所利用臭氧對(duì)工作服進(jìn)行了消毒試驗(yàn)，在封閉房間內(nèi)將衣服用衣架掛起，溫度15-20℃，濕度調(diào)整到RH80%-90%，臭氧濃度達(dá)到20ppm后，停機(jī)封閉20小時(shí)，菌落總數(shù)殺滅率90%-95%，這個(gè)試驗(yàn)一個(gè)月內(nèi)反復(fù)進(jìn)行四次，結(jié)果重復(fù)性很高。

食品行業(yè)如每天下班后消毒工作服，在20m³封閉封閉房間內(nèi)掛上幾十件工作服，在地上灑些水，如利用LCF-KB-3g/h臭氧發(fā)生器開機(jī)3-4小時(shí)即可達(dá)到8-10ppm臭氧濃度，取得殺滅率85%以上的消毒效果。把工作服掛在臭氧殺菌車間也有消毒作用，消毒因濃度較低，差一些。

結(jié)語(yǔ)：臭氧消毒具有操作簡(jiǎn)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(cái)力等諸多特點(diǎn)，臭氧發(fā)生器產(chǎn)品是屬于一次性投資的設(shè)備，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，臭氧是zui為經(jīng)濟(jì)有效的消毒方式，且臭氧發(fā)生器屬于節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，它的安全性也是不容質(zhì)疑的。從人類使用臭氧歷史來(lái)看，從未發(fā)生過(guò)一起因?yàn)槌粞踔卸径鴮?dǎo)致死亡的事故，所以臭氧消毒是安全可靠的。