臭氧的滅菌速度和效果是無與倫比的,它的高氧化還原電位決定了它對氧化、脫色、除味方面的廣泛應用,有人研究指出,臭氧溶解于水中,幾乎能夠消殺水中一切對人體有害的物質,比如鐵、錳、鉻、硫酸鹽、酚、苯、氧化物等,還可分解有機物及滅藻等。
一、臭氧的滅菌參數表:
臭氧水的殺菌效果 |
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菌 種
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菌落數(10個/L)
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臭氧水濃度(mg/L)
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處理時間(min)
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殺滅率(%)
|
細菌總數
|
3.4×10
|
1.0
|
1.0
|
100
|
多不可計
|
1.0
|
1.0
|
100
|
|
大腸桿菌
|
2.4×10
|
0.3
|
0.5
|
100
|
1.1×10
|
0.23
|
1.0
|
100
|
|
金黃色葡萄球菌
|
多不可計
|
0.3
|
0.5
|
100
|
1.2×10
|
0.26
|
1.0
|
100
|
|
黑曲霉菌
|
多不可計
|
1.5
|
1.0
|
100
|
酵母菌
|
多不可計
|
1.5
|
1.0
|
100
|
乙型肝炎表面抗原HBXAg
|
256(+ +)
|
4.0
|
1.0
|
100
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臭氧在空氣中的殺菌效果(1ppm=2mg/m3)
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菌 種
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臭氧濃度(ppm)
|
時 間(min)
|
殺菌率(%)
|
菌 種
|
臭氧濃度(ppm)
|
時 間(min)
|
殺菌率(%)
|
枯草桿菌
|
0.5
|
5
|
99.99
|
金黃色葡萄球菌
|
0.3
|
0.5
|
100
|
0.5
|
5
|
99.99
|
金黃色葡萄球菌
|
0.3
|
0.5
|
100
|
|
0.9
|
10
|
100
|
黑曲霉菌
|
1.5
|
1.0
|
100
|
|
3.5
|
40
|
100
|
大腸桿菌
|
0.2
|
1
|
99.98
|
|
鼠傷寒桿菌
|
0.2
|
1
|
100
|
0.5
|
5
|
100
|
|
0.5
|
5
|
100
|
乙型肝炎表面抗原HBXAg
|
0.5
|
5
|
66
|
|
宋內氏菌
|
0.2
|
1
|
100
|
0.9
|
10
|
66
|
|
0.5
|
5
|
100
|
3.0
|
20
|
100
|
||
白色葡萄球菌
|
0.2
|
1
|
100
|
3.5
|
40
|
100
|
|
0.5
|
5
|
100
|
4.5
|
60
|
100
|
二、臭氧在食品行業的應用主要有幾個方面:一是生產車間空氣及設備、器具表面和工作服的殺菌消毒;二是生產加工用水的殺菌凈化和制備高濃度的臭氧消毒液;三是冷庫消毒和食品保鮮。
(1)、生產車間空氣殺菌消毒:
生產車間的微生物污染是影響產品質量的極重要因素,臭氧不但可以有效地殺滅它們,并可有效去除車間異味。使用臭氧消毒能使生產車間的空氣、地面、操作臺、器具等物體表面細菌指標達標合格,而且一些肉禽內屠宰車間的異味也有明顯降低。
(2)、更衣室和工作服消毒:
生產車間的大部分細菌,都能通過加工人員的工作服帶入生產車間,嚴重時會導致大面積傳播,應引起足夠重視。食品加工企業大多數采用紫外線照射消毒,因紫外線照射的天然缺陷,消毒效果較差,而臭氧氣體可滲透服裝各個部位,故利用臭氧對工作服進行消毒是高效、簡單的方法。
(3)、生產用水的殺菌凈化:
臭氧在水中對細菌、病毒、微生物等殺滅率更高、速度更快,對水中有機化合物等污染物質去除徹底,而又不產生二次污染。這對食品加工用水有特別意義。通常生產用水采用氯制劑進行消毒,由于水源受到有機化學產物污染日趨嚴重,氯制劑消毒后會產生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有機物,這些物質具有致癌性,因而歐盟國家已禁止使用氯系列長效消毒藥劑,日本也將逐步禁止使用。而臭氧消毒處理后不產生二次污染化合物,且臭氧對細菌的殺滅率比氯制劑更高,殺滅速度大約是氯制劑的300-600倍。特別在預冷消毒中,克服了次氯酸鈉消毒后氯殘留的缺點,可以高效、經濟、簡便的殺滅細菌。目前有些使用巴氏消毒法,但又追求食品外型美觀的食品企業,正在嘗試用臭氧消毒來代替巴氏消毒。
(4)、制備高濃度的臭氧水做為新型消毒劑:
把高濃度的臭氧溶解于水中。制成的臭氧水具有極強的廣譜殺菌效果,同時對各種農藥、有機毒物、重金屬離子都有極強的降解作用。高濃度的臭氧水在完成殺菌消毒及降解其它有害物質時,臭氧重新變成氧氣,在水中不留下殘留物,無二次污染和任何副作用。
(5)、食品冷庫和保鮮冷庫消毒:
冷庫的生物污染源主要是霉菌,它們對化學消毒劑有很強的耐受力,而且在低溫條件下存活。實驗證明:使用濃度為6-12PPM的臭氧連續3-4小時消毒,可以將包括抵抗力極強的未萌動孢子殺死。停機后封庫24小時以上,細菌殺滅率達90%左右,霉菌殺滅率可達80%左右,現場測定停機48小時后,雖然臭氧早已分解完,但微生物數量還在不斷下降,因此冷庫的消毒最好安排在進貨前3天左右進行。在食品保鮮中應用臭氧可以起到殺菌防霉與減緩新陳代謝的作用,同冷藏、空調、包裝協同使用,更能提高食品的保鮮效果。
總結:臭氧殺菌。臭氧擴散性好,不易產生殺菌死角,可彌補紫外線殺菌存在天然缺點,對工作服、包裝材料和器具等消毒時,食品企業應優先采用臭氧消毒。臭氧殺菌效果受濃度、溫濕度、作用時間的影響,一般溫度低,濕度大(相對濕度必須大于70%),消毒效果好。消毒時間應根據需要消毒場所的容積大小、潔凈度等級及臭氧發生器的發生量而定,要得到預期的消毒效果,在規定時間內必須能達到相應場所需要的濃度:食品車間空氣殺菌的臭氧濃度要求達到0.5~1.0ppm;車間設備工具、包裝物殺菌應達到5~6ppm;工作服消毒應達到10~20ppm。工人下班或休息時,采用臭氧制成臭氧水對車間地面、工作容器等消毒;成品倉庫、原料間、配料間等可采用臭氧空氣消毒,并有驅趕老鼠、蒼蠅等生物功效。工人下班后,可采用紫外線對對冷卻車間、包裝車間及灌裝車間環境消毒,預防工人休息期間空氣中微生物滋生與繁衍。