食品廠臭氧發生機在食品行業的應用

臭氧 ( O 3 ) 具有sj、 殺蟲、 滅酶、 xd、 凈化空氣和水質、 降解農藥等功能, 由于其具有{gx}、 廣譜、 無殘留等特性, 法國、 日本、 澳大利亞等國率先將其作為消毒劑應用于食品加工、 貯藏等領域。 1995~1996年, 法國、 日本、 澳大利亞相繼立法, 允許臭氧在食品加工中廣泛使用。 1996 年美國電力研究院 ( EPRI ) 組織專家調查并評估了臭氧應用于食品加工業的歷史背景、 現狀與前景, 并對臭氧應用于空氣處理、 sj;果蔬、 雞蛋貯藏; 肉類、 水產品、 禽類產品加工等 37個食品加工業領域的功效、 安全性、 毒性等問題進行了研究, 結果表明, 臭氧應用于食品加工符合通用安全標準 ( GRAS ) 。臭氧在中國的應用也有 10 多年的歷史, 在食品工業及其相關領域的應用也有著非常

廣闊的市場。 筆者介紹了臭氧的性質, 并概述了臭氧在食品工業中的應用實例, 以期進一步推動臭氧技術在食品工業中的應用。

1 臭氧的性質

臭氧是氧氣的同素異形體, 常溫常壓下為無色氣體 ( 厚層呈藍色) , 有特殊臭味。液態臭氧為深藍色, 密度 1.71(- 183 ℃) , 沸點 - 112 ℃ ; 固態臭氧呈紫黑色, 熔點 - 251 ℃ 。在標準壓力和溫度 (STP) 下,其溶解度比氧氣大 13 倍。臭氧很不穩定, 在大氣中半衰期為 50 min ( 常溫) , 在蒸餾水中的半衰期為 20min (20 ℃) , 在含有雜質的水溶液中可迅速分解。臭氧化學性質非常活潑, 常溫下緩慢分解, 高溫下迅速分解成氧氣, 是一種強氧化劑。臭氧在水中的氧化還原電位為 2.07 V , 僅次于氟, 具有很強的xd、sj能力。臭氧在水中不穩定, 分解產生非常活潑、具有強氧化能力的 [O] 、 [OH] 。臭氧水對各種致病微生物均有很強的mj作用  。

2 臭氧sjxd技術在食品工業中的應用

臭氧通過氧化作用破壞微生物膜的結構從而起到sjxd的作用。臭氧首先作用于xj細胞膜, 使細胞膜受損, 障礙新陳代謝, 臭氧繼續滲透破壞膜內脂蛋白和脂多糖, 改變細胞膜的通透性, 導致細胞溶解、 死亡。而臭氧殺滅病毒則認為是氧化作用直接破壞其核糖核酸 RNA 或脫氧核糖核酸DNA , 從而致死病原體。臭氧水的sjxd是微生物菌體既與溶解于水中的臭氧直接反應, 又與臭氧分解產生的羥基 [OH] 反應, 由于羥基 [OH] 具有極強的氧化性, 因此臭氧水的sj速度很快。臭氧的sj特性, 常用于以下食品工業領域中。

2.1 食品工業生產環境sj凈化

冷飲食品、 速凍食品、 肉蛋奶制品加工對生產環境的衛生要求很高, 臭氧用于食品加工車間的環境xd效果很好, 并可去除車間異味, 濃度為 1～2mg/kg 即可達到 80 % 以上的空氣sj率。包裝物、生產工具sjxd, 要求臭氧濃度達到 10～24mg/m 3[3-4] 。食品生產、 生化制藥等行業的工作服xd通常使用紫外燈照射法, 但只有光波直射到的部位才有xd作用, 受照面積很小, 實際效果較差。利用O 3 對工作服xd是一種{gx}、 經濟而又簡便的方法,xd室內臭氧濃度達到 40～60 mg/m 3 時, 即可達到很好的xd效果 。此外, 臭氧的強氧化性, 還可用于肉食加工車間、 廚房操作間的sj、 脫臭、 除味及食品原料的脫色和漂白。加工車間xd安排在下班后上班前, 貯藏庫xd時間應與查庫、 出貨時間錯開。

2.2 食品從業人員個人衛生xd食品加工行業從業人員的衛生xd工作, 尤其是手部xd尤為重要。但由于一般xd液具有強腐蝕性, 不適用于人體xd, 因此從業人員在工作前

通常只用肥皂或洗手液洗手, 而不進行專業xd。臭氧水在sjxd的同時不但不會對人的皮膚有傷害, 而且能夠起到護膚作用, 因此臭氧水是食品加工從業人員衛生xd的{zj0}用品  。

2.3 生產用水sj凈化、 礦泉水sj保質

食品工業生產需要大量的潔凈水, 利用臭氧處理不合格水質, wq可以達到目的。礦泉水的保質期取決于微生物的殺滅程度, 常用的過濾加紫外線xd方法難以達到質量標準, 用臭氧sj即可wq殺滅微生物。臭氧在水中的溶解度隨溫度的降低、壓力的升高而增大。在實際生產條件下, 保證臭氧濃度為 10 mg/L , 氣、 水接觸時間 5～10 min , 氣、 水混合接觸良好的情況下即可達到要求。

2.4 臭氧在保鮮果蔬中的應用病原微生物侵染和果蔬呼吸作用產生的乙烯催熟是導致果蔬采后腐爛變質的主要原因, 每年有80×10 7 t 的果蔬腐爛, 損失總價值達 800 億元  。目前, 常用的果蔬貯藏保鮮技術主要有低溫貯藏、 熱力處理、 γ 射線輻照、 氣調處理、 化學藥劑熏蒸等方法,但這些方法成本較高、 技術手段繁瑣復雜、 對果肉品質也有一定影響。臭氧不但能xd、 mj, 并能快速氧化分解果蔬呼吸產生的乙烯氣體, 降低果蔬的新

陳代謝, 減慢其生理老化過程, 從而實現果蔬保鮮作用。因此, 臭氧廣泛應用在果蔬采摘后的貯運、 保鮮等環節, 包括果蔬入庫前的空庫xd、 果蔬在產地冷庫預冷期間的sj及貯運中的防腐保鮮等。

2.4.1臭氧可降低果蔬代謝作用, 防腐保鮮, 延長貯藏期 臭氧能夠快速氧化分解乙烯氣體, 從而減緩果蔬的新陳代謝作用, 降低了成熟速度, 延長貯藏保鮮期。 趙麗芹等 [10] 研究表明, 適當濃度的臭氧處理可以有效地保持河套蜜瓜貯藏期間的品質, 延長貯藏期, 貯藏環境中的臭氧濃度為 50 μl/L 時對保持河套蜜瓜的品質效果{zj0}, 且較低濃度的臭氧處理有利于保持果品品質。李莉杰等在貯藏蘋果和梨的實驗中發現, 在臭氧的作用下, xj和霉菌的數目大大減少, 果實的腐爛率降低。夏靜發現, 貯藏期臭氧處理使油冬菜黃葉率減少 11.8 % , 甜椒腐爛率減少 25 % , 蘑菇的開傘指數降低了 13.3 % 。馬鈴薯在相對濕度為 95 % 、 溫度 6~14 ℃ 、 環境中臭氧濃度達到 3 mg/m 3 的條件下, 貯藏 6 個月也不會出現萌芽、 腐爛現象。

2.4.2果蔬采后和入庫sj 新鮮果蔬采后往往含有大量病原微生物, 對剛剛采摘及預貯期間的果蔬進行sjxd, 能很好地避免由病菌所造成的腐爛,一般臭氧濃度在 4~24 mg/m 3 即可達到滿意的sj效果, 較好地延長果蔬貯藏保鮮期 [13] 。果蔬入庫前的空

庫xd也是必不可少的, 很多病菌主要來源于田間和冷藏庫房。霉菌在冷庫的低溫低濕條件下可長期存活, 對一般消毒劑具有較強的耐受力, 臭氧能明顯抑制霉菌孢子的萌發和生長  。試驗表明, 臭氧對冷庫xd效果很好, 在 24 mg/m 3 濃度下, 3~4 h 就可以殺死霉菌, 包括抵抗力極強的未萌動孢子。 冷庫xd最適臭氧濃度為 12~20 mg/m 3 , 停機后封庫 24 h , xj的殺滅率可達 90 % 以上, 霉菌殺滅率為 80 % ,基本達到了對空庫xd的預期目的。盡管果蔬貯藏保鮮是一個非常復雜的過程, 但是臭氧可以在sj除霉與減緩新陳代謝等方面發揮作用, 同包裝、 冷藏、 氣調等方法配合使用能大大提高保鮮效果。

2.5 臭氧降解果蔬農殘

目前, 在果蔬生產上常用的農藥主要是有機磷農藥、 擬除蟲菊酯或氨基甲酸酯類農藥。這 3 類農藥的分子結構中含有磷氧雙鍵、 碳碳雙鍵或苯環結構。在臭氧極強的氧化作用下, 雙鍵斷裂, 農藥的分子結構被破壞。臭氧氧化農藥的產物是酸類、 醇類、胺類或相應的氧化物等小分子化合物。如有機磷農藥馬拉硫磷, 與臭氧反應先生成馬拉氧磷, 繼續反應最終生成磷酸、 硫酸、 二氧化碳和水。生成物大都為水溶性的, 可以用水沖洗。因此用臭氧降解農殘是安全可行的。劉紅偉等用臭氧處理蔬菜中殘留的甲胺磷、 敵敵畏、 氧化樂果, 研究臭氧對蔬菜中常見有機磷農藥脫除效果, 結果表明, 臭氧處理蔬菜中殘留的甲胺磷、 氧化樂果、 敵敵畏 3 種有機磷農藥效果明顯, 經 10 mg/L 臭氧處理 30 min 后, 蔬菜中殘留的有機磷農藥脫除率在 85 % 以上。 楊挺等 也發現臭氧能有效去除蔬菜表面的擬除蟲菊酯農藥殘留, 高濃度臭氧水的去除能力大于低濃度臭氧水, 且對蔬菜品質不產生影響。

3 食品廠臭氧發生機的臭氧的安全衛生標準

在正式批準臭氧使用于食品工業之前, 臭氧的毒性是最重要的評判標準, 這對監控和接觸臭氧的從業人員十分必要。臭氧濃度為 0.02 mg/L 時, 嗅覺靈敏的人便可覺察, 稱為感覺臨界值; 濃度在 0.15mg/L 時, 一般人都能嗅出, 為嗅覺臨界值, 也是衛生標準點; 當濃度達到 1～10 mg/L 時, 稱為刺激范圍;10 mg/L 以上為中毒限。臭氧中毒的癥狀是tt, 暈眩, 眼部和喉嚨有灼燒感, 并伴隨咳嗽, 嚴重時會造成傷害。 臭氧中毒還可能會導致身體虛弱, 記憶力下降, 易患zqgy以及加速肌肉的興奮性等。因此,臭氧工業協會制定了人在臭氧化氣體環境下的安全衛生標準, 其濃度與接觸時間的乘積可視為基準點:國際臭氧協會為 0.1 mg/L , 接觸 8～10 h ; 美國為 0.1mg/L , 接觸 8 h ; 德、 日、 法等國為 0.1 mg/L , 接觸 10 h ;中國為 0.15 mg/L , 接觸 8 h 。 事實上, 安全使用臭氧wq可以保證人的健康不受危害, 并且, 適當吸入 0.1mg/L 以下的臭氧, 對人體會有保健作用。應用臭氧100 多年來, 無 1 例因臭氧中毒而死亡的事故發生。

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