臭氧在食品行业应用
臭氧杀菌及其在食品工业中的应用
臭氧（O3）是一种强氧化剂、消毒剂、精制剂、催化剂。自臭氧对饮用水杀菌处理以来，它的杀菌应用越来越广泛。在食品杀菌方面，最早用于冷冻肉的保存。
一、 北京山美水美环保高科技有限公司臭氧机臭氧灭菌机理
臭氧是氧的同素异性体，常温下是一种不稳定的淡紫色气体，有刺激腥味，微量时具有一种"清新"气味。臭氧具有极强的氧化能力，在水中的氧化还原电位 2.07V ，仅次于氟电位 2.87V ，居第二位，它的氧化能力高于氯（ 1.36V ）、二氧化氯（ 1.5V ）。正因为臭氧具有强烈的氧化性，所以它对细菌、霉菌、病毒具有强烈的杀灭性，这种作用通常是物理、化学、生物学方面的综合效果。
其机理可以是以下几个方面：
⑴臭氧很容易同细菌的细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂质、蛋白质发生化学反应，从而使细菌的细胞壁和细胞受到破坏（即所谓的溶菌作用），细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使其失去活性。
⑵臭氧破坏或分解细胞壁，迅速扩散进入细胞里，氧化了细胞内酶或 RNA、DNA，从而致死菌原体。在高压强电场作用下，气体在电介质表面产生脉冲电晕放电，产生高浓度等离子体，电子和离子被强大电场力作用加速与气体分子碰撞，在10S内使氧分子分解成单原子氧，在数10S内原子氧和分子氧结合成臭氧：
O2 +e →2O+2O2 → 2O3
臭氧在水中是不稳定的，时刻发生还原反应，产生十分活泼的、具有强烈氧化作用的单元子氧（ O），在产生瞬时，对水中细菌、微生物有机物质进行分解作用。
O3 → O2+ (O) (O)+H2O → 2HO
臭氧在水中的"半衰期"为20min（PH7.6时41min，PH10.4时为0.5min）。人们把含有臭氧的水叫做臭氧水。臭氧水对各种致病微生物均有极强的灭菌作用，臭氧在水中不稳定，发生强烈氧化还原反应，产生极活泼、具有强烈的氧化作用的单元子氧（O）、羟基（OH）。羟基氧化还原电位为2.8V，相当于氟的氧化能力。
二、 北京山美水美环保高科技有限公司臭氧机臭氧杀菌的影响因素
臭氧杀菌的效果主要受其浓度、微生物种类、作用时间、温度、 PH值、水的理化性质、杂质等因素影响。
⑴臭氧对各种微生物杀灭效果不同。实验表明，臭氧对人和动物的致病菌和病毒如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、乙肝病毒、沙门式菌等具有很强的杀灭性，即使对化学消毒剂有着较强耐受力的霉菌也有较强的杀灭性；
⑵温度、湿度也影响其杀菌灭毒效果。通常，温度低、湿度大杀菌效果好。实验证明：当环境相对湿度小于45％，臭氧对空气中的悬浮物几乎没有杀灭性，在同样温度下，相对湿度超过60％时，杀灭效果逐渐增强，在相对湿度为90％时，达到最佳灭菌效果；
⑶臭氧的浓度也影响其灭菌能力，浓度在0.2mg/L以下，几乎没有杀灭作用。
三、 北京山美水美环保高科技有限公司臭氧杀菌的特点
3.1 高效、快速
臭氧仅在 1min内就可以100％杀死细菌、酵母和黑曲霉菌。臭氧水灭菌消毒不同于一般灭菌、消毒剂，如次氯酸（HOCl 2 ）、二氧化氯（ ClO 2 ）的灭菌、消毒是进行性、累积性的，臭氧水灭菌消毒则急速性的，当臭氧的浓度超过阀值，消毒、杀菌就会瞬时发生。如清净水中臭氧浓度达 0.4－0.5ppm时，在0.5～5min内就可以致死细菌。
3.2 安全、可靠
臭氧的分解产物是氧气，不会产生残留污染。另一方面，它作为气体，扩散性好，浓度均匀，尤其在高湿度环境中，比紫外灯更实用，而且操作方便，安全可靠。臭氧对人体毫无影响。
3.3 价格便宜
生产1吨0.5～1.5ppm浓度的臭氧水仅需0.8元。是世界上最廉价的消毒灭菌剂。
四、 北京山美水美环保高科技有限公司臭氧机在食品工业中的应用
臭氧作为一种气体杀菌剂广泛应用在食品加工、运输、贮存、自来水生产等领域，因为它不但能对空间消毒灭菌，而且也能作用于物体表面和内部，特别是近年来由于人们对臭氧利用技术了解的深入，臭氧杀菌在食品工业中越来越受到人们的重视，利用的范围也越来越广，不仅是杀菌，在脱臭、脱色方面也展示了可观的应用前景。
北京山美水美环保高科技有限公司臭氧机臭氧的杀菌手段已广泛使用于食品加工的各个方面。臭氧杀菌在食品工业的应用，许多方面作用独特。由于臭氧对酵母有较好的杀伤作用，在食品新式包装的采用上意义重要。最近，由于气体置换包装、真空包装、封入脱氧剂包装和封入粉末酒精剂包装的普及，出现了新的变质现象－由酵母菌引起的食品腐败变质的问题，其中最有代表性的问题是产生醋酸乙烯而变质。由于臭氧对酵母菌有较好的杀伤作用，因此，在采用以上新式包装时充填臭氧杀灭酵母成了解决这一问题的重要手段。臭氧在解决固体食品生产过程中细菌的二次污染，也有着其他杀菌方法所不及的特殊作用。因此在生切面条、包子、豆沙、咸菜、豆腐等包装食品加工时，车间杀菌、包装内封入臭氧杀菌和原料杀菌成了非常有效的食品卫生手段。在矿泉水、汽水、果汁液等生产过程中用的盛装容器、管路、设备以及装产品的玻璃瓶和塑料桶等的灭菌消毒应用方面，也取得了令人满意的效果。
4.1 臭氧在空气中杀菌常用的浓度及使用方法应用范围浓度（ppm）
应用范围 | 浓度（ppm） | 使用方法 |
冷库 | 6-10 | 根据库容和污染程度连续开机，主要杀灭霉菌 |
食品车间 | 1.0-1.5 | 每天班后开机送O3气 |
工作服消毒 | 10-20 | 间断送O3气体，每天2-3小时 |
鸡蛋 | 2-2.5 | 间断送O3气体，每天2-3小时 |
苹果 | 2 | 间断送O3气体，每天2-3小时 |
叶绿素少的蔬菜 | 1.5-1 | 间断送O3气体，每天2-3小时 |
鱼、干酪 | 0.5-1 | 间断送O3气体，每天2-3小时 |
4.2、臭氧在食品行业中的应用
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。通过我公司在大连大成食品公司、北京西餐食品公司、潍坊美城食品公司、太原六味斋食品厂等生产肉鸡、快餐、板栗、水产品和肉产品企业的应用实例证明，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。
五、北京山美水美环保高科技有限公司在生产车间、更衣室、工作服、食品冷库和保鲜冷库消毒的臭氧机选型：
５.1北京山美水美环保高科技有限公司用于食品加工、储藏、保鲜的臭氧机包括空气型臭氧机：空气型（CF-KB系列）、氧气型(CF-YG系列)、净化型(CF-JKB系列)、自控型。
５.２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。
５.３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。
六、北京山美水美环保高科技有限公司臭氧机用于食品行业水处理的选型：
6.1 北京山美水美环保高科技有限公司生产的水处理臭氧机包括：臭氧水一体机；CFS500-4；CFS500-10；CFS1000-4；CFS1000-10；CFS2000-4等。浓度自动控制臭氧水一体机(自制)：DCS500-10A；浓度自动控制臭氧水一体机(进口)：DCS1000-10。纯水臭氧水一体机；CCS500-4; CCS500-10; CCS1000-4; CCS1000-10; CCS2000-4; 浓度自控纯水臭氧水一体机: DCC1000-10等。
6.2 北京山美水美环保高科技公司生产的水处理臭氧机还包括：分体机；制氧机（CFY系列）＋臭氧机（CF-G系列）＋水气混合泵（QY）+储水罐
七、北京山美水美环保高科技有限公司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。
７.１臭氧与食品业其它消毒相比有特殊的优越性
（1）、臭氧和食品行业常用消毒剂相比：
杀菌能力高于甲醛、二氧化硫、高锰酸钾用氯制剂等消毒剂；
杀菌后剩余的臭氧会自行分解为氧气，不产生残留造成污染，这一点是任何化学消毒剂所无法比拟的。
（2）、臭氧杀菌与紫外线照射杀菌相比同样具有特殊的优越性：
a、臭氧到处渗透，没有死角。紫外线只有照射到物体表面且达到一定的照射强度标准才有杀菌效果。食品车间一般比较高大，致使紫外线照射强度远远不够，特别是距离远，照射产生很大死角，如加工案板下部等。臭氧为气体，渗透性强，扩散性好，浓度均匀，没有死角；
b、杀菌速度快。紫外线照射杀菌需要较长的作用时间，一般要照射6小时以上，而符合标准浓度的臭氧只需开机1小时以上；
c、高湿度下杀菌效果更好。 紫外线照射杀菌在环境相对湿度达到60%以上时，消毒效果急剧下降，湿度达到80%以上时反可诱使细菌复活。臭氧则相反，湿度越高，杀菌效果越好。这是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏，这一特性对于食品行业中普遍存在的高湿环境特别适合；
(3)、有低浓度保洁功能。紫外线照射时生产人员必须离开现场，照射完成后无法用低功率的紫外线照射保洁；臭氧消毒时生产人员必须离开现场，消毒完成后可以调低臭氧发生量，用符合国家卫生标准的低浓度臭氧继续保持生产车间的空气清洁。
（4）、臭氧除臭净化效果极好
臭氧依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其其它气味的有机或无机物质后达到脱臭效果，将臭味根源物质分解成无害物质。例如：将氨氧化成二氧化碳和水。。
