食品工业中臭氧技术应用与灭菌机理

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作为一种特殊的消毒剂、强氧化剂，臭氧在食品工业中的应用已经十分普遍了。从21世纪初，法国就开始使用臭氧技术来处理饮用水中的细菌，这也推动了臭氧技术的快速发展，世界各国食品加工行业都逐渐对臭氧使用起来，目前已被列入标准冷杀菌技术。同样也是法国最早应用臭氧技术来做冷冻肉保鲜与保存处理。非典时期，我国通过试验成功利用臭氧对非典病毒进行了灭杀，这一试验成果自此推动了臭氧技术迅速在我国食品加工行业中发展起来。

臭氧技术在食品工业中的应用

因臭氧技术自身具备食品杀菌功能以及使用中的无残留性和安全性，由此突显出了其应用在食品工业中的环保性、适用性和方便性，所以它在很多领域行业中都得到了应用。例如，食品生产中，生产车间物体表面以及空气的消毒和杀菌、冷库消毒、果蔬保鲜保存、工作服和生产用具的消毒、饮用水和生产用水净化消毒等。臭氧对饮用水的消毒近几年，随着对臭氧技术在饮用水处理方面的广泛应用，使得该技术应用市场规模不断扩大。国内的水厂，基本上已经实现了对臭氧技术的广泛应用，也就是利用活性炭加臭氧通过工艺改造实现饮用水处理的工艺。在生产瓶装水的过程中，臭氧主要被用来消毒直饮水，这项技术相对成熟。臭氧和紫外线在消毒功能上相比，其的应用优势更大。另外，臭氧水的浓度越高，其杀菌功能越明显，可以实现加盖过程、瓶盖、瓶体的同时消毒，而紫外线要想到达此要求就比较困难。从目前看，利用臭氧进行消毒已经成为了瓶装水生产过程中的标准工艺。国家疾病预防控制中心有明确规定：对外销售的瓶装饮水水都要应用臭氧做消毒处理。臭氧对食品加工过程的杀菌消毒臭氧技术除了能对封闭空间做杀菌消毒外，对物体内部和表面也能起到相应的作用，近年来，臭氧技术的应用能力已得到了深入开发，食品工业对其也越来越重视起来。因臭氧在灭杀酵母菌时比较容易，由此突出了其在包装处理过程中的作用。近年来，随着酒精剂封入包装、脱氧剂封入包装、真空包装和置换包装的迅速普及，包装食品衍生出了新的变质问题：那就是酵母菌所引发的变质。所以在包装食品时，要注意填充臭氧，通过此对酵母菌进行灭杀。与其他消毒杀菌方法相比，臭氧具有特殊作用，主要表现在生产固体食品时，臭氧能够解决因细菌引发的二次污染。所以，在豆腐、咸菜、豆沙、包子和面条等食品生产过程中，通常会利用臭氧来对生产车间进行杀菌，将臭氧注入包装内进行杀菌以及利用臭氧水对原料进行冲洗，这些已成为保证包装食品安全的重要手段。在生产果汁、汽水和矿泉水等灌装水过程中，自然也会利用臭氧对塑料桶、玻璃瓶、设备、管理以及盛装容器进行杀菌消毒，而这方面也取得了一定成效。

臭氧对果品蔬菜降解残留农药的作用

在去除农药的相关试验中了解到，如果只用水来冲洗和浸泡残留农药，去除程度能够达到10%，说明对水溶性的农药而言，浸泡能够起到一定效果。我国符合市场投入标准的农药有200多种，其中不溶于水的占大多数，如果用普通清洗剂对其进行清洗，很难达到预期效果。由于普通洗涤剂的主要成分为烷基苯磺酸钠，日常生活中利用它们做蔬菜水果的清洗工作，往往引发二次污染。在利用臭氧清洗小白菜和茄子两种蔬菜的试验中发现，臭氧能够将农药中的化学键打开，进而实现对残留在蔬菜中的农药进行有效降解。在经过臭氧水浸泡后的蔬菜，农药去除率至少可以达到95%。

臭氧技术的灭菌机理

1909年，德国某家食品公司在冷藏食肉时首次使用臭氧进行灭菌，开创了其在食品工业中的灭菌功能。1980年日本开启了研究臭氧食品灭菌技术的道路，目前面市的放电法、光化学法以及电解法等制造臭氧水的装置，浓度从低到高，已达到了50多种，并在食品工业领域中得到了广泛应用。像乳酸菌、沙门式菌、绿脓菌以及大肠杆菌等是最常出现在食品工业的细菌，而通过臭氧水可以对其进行有效灭除。在食品生产过程中，以制糖为例，臭氧灭菌的原理其实就是将臭氧通过管道输送到液糖釜的上部，从而约束大肠杆菌的生长。食品加热后，冷却过程中容易引发二次污染，这个情况下，就需要等到彻底冷却后，再做灭菌处理。另外，冷却机运转过程中以及夜间容易附着和繁殖微生物，微生物会通过冷却风扇和通风管道蔓延开来，进而污染制品。因此，可以利用臭氧水对风扇、通风管道以及冷却机内部进行灭菌，而那些不能完全洗净且构造复杂的部位，则可以注入氧化空气实现灭菌。酒厂、食品发酵厂、肉类加工等工厂都有着让人难以接受的臭气，在应对这些工厂的细菌时，可以选择在夜间将微量臭氧释放到生产车间中，以进行脱臭和灭菌。还有一种灭菌手段叫臭氧包装，也就是将臭氧水或臭氧气体注入到包装袋内，再把包装袋密封，这样能够对大肠杆菌的生长进行有效抑制。该手段目前已被普遍用于生海鲜、酱菜等包装产品中。食品冷藏库中容易滋生出红酵母和青霉素等低温菌，另外容易繁殖的还有乳酸菌，冷藏食品会受到这些细菌的影响，从而腐败变质。现在市面上的臭氧处理设备对于消灭低温菌有着较好的效果。

结束语

综上所述，首先作为一种消毒剂、强氧化剂，其非常适合用在食品工业中。通过应用臭氧可以有效解决食品制造期间由细菌引发的二次污染，与其他化学药剂相比，其具有不可替代的作用。

作者：牌荣霞 单位：滨州市农村科技促进中心