食品工業(yè)中臭氧技術(shù)應(yīng)用與滅菌機(jī)理

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作為一種特殊的消毒劑、強(qiáng)氧化劑，臭氧在食品工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍了。從21世紀(jì)初，法國(guó)就開(kāi)始使用臭氧技術(shù)來(lái)處理飲用水中的細(xì)菌，這也推動(dòng)了臭氧技術(shù)的快速發(fā)展，世界各國(guó)食品加工行業(yè)都逐漸對(duì)臭氧使用起來(lái)，目前已被列入標(biāo)準(zhǔn)冷殺菌技術(shù)。同樣也是法國(guó)最早應(yīng)用臭氧技術(shù)來(lái)做冷凍肉保鮮與保存處理。非典時(shí)期，我國(guó)通過(guò)試驗(yàn)成功利用臭氧對(duì)非典病毒進(jìn)行了滅殺，這一試驗(yàn)成果自此推動(dòng)了臭氧技術(shù)迅速在我國(guó)食品加工行業(yè)中發(fā)展起來(lái)。

臭氧技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

因臭氧技術(shù)自身具備食品殺菌功能以及使用中的無(wú)殘留性和安全性，由此突顯出了其應(yīng)用在食品工業(yè)中的環(huán)保性、適用性和方便性，所以它在很多領(lǐng)域行業(yè)中都得到了應(yīng)用。例如，食品生產(chǎn)中，生產(chǎn)車間物體表面以及空氣的消毒和殺菌、冷庫(kù)消毒、果蔬保鮮保存、工作服和生產(chǎn)用具的消毒、飲用水和生產(chǎn)用水凈化消毒等。臭氧對(duì)飲用水的消毒近幾年，隨著對(duì)臭氧技術(shù)在飲用水處理方面的廣泛應(yīng)用，使得該技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。國(guó)內(nèi)的水廠，基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)臭氧技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也就是利用活性炭加臭氧通過(guò)工藝改造實(shí)現(xiàn)飲用水處理的工藝。在生產(chǎn)瓶裝水的過(guò)程中，臭氧主要被用來(lái)消毒直飲水，這項(xiàng)技術(shù)相對(duì)成熟。臭氧和紫外線在消毒功能上相比，其的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更大。另外，臭氧水的濃度越高，其殺菌功能越明顯，可以實(shí)現(xiàn)加蓋過(guò)程、瓶蓋、瓶體的同時(shí)消毒，而紫外線要想到達(dá)此要求就比較困難。從目前看，利用臭氧進(jìn)行消毒已經(jīng)成為了瓶裝水生產(chǎn)過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)工藝。國(guó)家疾病預(yù)防控制中心有明確規(guī)定：對(duì)外銷售的瓶裝飲水水都要應(yīng)用臭氧做消毒處理。臭氧對(duì)食品加工過(guò)程的殺菌消毒臭氧技術(shù)除了能對(duì)封閉空間做殺菌消毒外，對(duì)物體內(nèi)部和表面也能起到相應(yīng)的作用，近年來(lái)，臭氧技術(shù)的應(yīng)用能力已得到了深入開(kāi)發(fā)，食品工業(yè)對(duì)其也越來(lái)越重視起來(lái)。因臭氧在滅殺酵母菌時(shí)比較容易，由此突出了其在包裝處理過(guò)程中的作用。近年來(lái)，隨著酒精劑封入包裝、脫氧劑封入包裝、真空包裝和置換包裝的迅速普及，包裝食品衍生出了新的變質(zhì)問(wèn)題：那就是酵母菌所引發(fā)的變質(zhì)。所以在包裝食品時(shí)，要注意填充臭氧，通過(guò)此對(duì)酵母菌進(jìn)行滅殺。與其他消毒殺菌方法相比，臭氧具有特殊作用，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)固體食品時(shí)，臭氧能夠解決因細(xì)菌引發(fā)的二次污染。所以，在豆腐、咸菜、豆沙、包子和面條等食品生產(chǎn)過(guò)程中，通常會(huì)利用臭氧來(lái)對(duì)生產(chǎn)車間進(jìn)行殺菌，將臭氧注入包裝內(nèi)進(jìn)行殺菌以及利用臭氧水對(duì)原料進(jìn)行沖洗，這些已成為保證包裝食品安全的重要手段。在生產(chǎn)果汁、汽水和礦泉水等灌裝水過(guò)程中，自然也會(huì)利用臭氧對(duì)塑料桶、玻璃瓶、設(shè)備、管理以及盛裝容器進(jìn)行殺菌消毒，而這方面也取得了一定成效。

臭氧對(duì)果品蔬菜降解殘留農(nóng)藥的作用

在去除農(nóng)藥的相關(guān)試驗(yàn)中了解到，如果只用水來(lái)沖洗和浸泡殘留農(nóng)藥，去除程度能夠達(dá)到10%，說(shuō)明對(duì)水溶性的農(nóng)藥而言，浸泡能夠起到一定效果。我國(guó)符合市場(chǎng)投入標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)藥有200多種，其中不溶于水的占大多數(shù)，如果用普通清洗劑對(duì)其進(jìn)行清洗，很難達(dá)到預(yù)期效果。由于普通洗滌劑的主要成分為烷基苯磺酸鈉，日常生活中利用它們做蔬菜水果的清洗工作，往往引發(fā)二次污染。在利用臭氧清洗小白菜和茄子兩種蔬菜的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，臭氧能夠?qū)⑥r(nóng)藥中的化學(xué)鍵打開(kāi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)殘留在蔬菜中的農(nóng)藥進(jìn)行有效降解。在經(jīng)過(guò)臭氧水浸泡后的蔬菜，農(nóng)藥去除率至少可以達(dá)到95%。

臭氧技術(shù)的滅菌機(jī)理

1909年，德國(guó)某家食品公司在冷藏食肉時(shí)首次使用臭氧進(jìn)行滅菌，開(kāi)創(chuàng)了其在食品工業(yè)中的滅菌功能。1980年日本開(kāi)啟了研究臭氧食品滅菌技術(shù)的道路，目前面市的放電法、光化學(xué)法以及電解法等制造臭氧水的裝置，濃度從低到高，已達(dá)到了50多種，并在食品工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。像乳酸菌、沙門式菌、綠膿菌以及大腸桿菌等是最常出現(xiàn)在食品工業(yè)的細(xì)菌，而通過(guò)臭氧水可以對(duì)其進(jìn)行有效滅除。在食品生產(chǎn)過(guò)程中，以制糖為例，臭氧滅菌的原理其實(shí)就是將臭氧通過(guò)管道輸送到液糖釜的上部，從而約束大腸桿菌的生長(zhǎng)。食品加熱后，冷卻過(guò)程中容易引發(fā)二次污染，這個(gè)情況下，就需要等到徹底冷卻后，再做滅菌處理。另外，冷卻機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中以及夜間容易附著和繁殖微生物，微生物會(huì)通過(guò)冷卻風(fēng)扇和通風(fēng)管道蔓延開(kāi)來(lái)，進(jìn)而污染制品。因此，可以利用臭氧水對(duì)風(fēng)扇、通風(fēng)管道以及冷卻機(jī)內(nèi)部進(jìn)行滅菌，而那些不能完全洗凈且構(gòu)造復(fù)雜的部位，則可以注入氧化空氣實(shí)現(xiàn)滅菌。酒廠、食品發(fā)酵廠、肉類加工等工廠都有著讓人難以接受的臭氣，在應(yīng)對(duì)這些工廠的細(xì)菌時(shí)，可以選擇在夜間將微量臭氧釋放到生產(chǎn)車間中，以進(jìn)行脫臭和滅菌。還有一種滅菌手段叫臭氧包裝，也就是將臭氧水或臭氧氣體注入到包裝袋內(nèi)，再把包裝袋密封，這樣能夠?qū)Υ竽c桿菌的生長(zhǎng)進(jìn)行有效抑制。該手段目前已被普遍用于生海鮮、醬菜等包裝產(chǎn)品中。食品冷藏庫(kù)中容易滋生出紅酵母和青霉素等低溫菌，另外容易繁殖的還有乳酸菌，冷藏食品會(huì)受到這些細(xì)菌的影響，從而腐敗變質(zhì)?，F(xiàn)在市面上的臭氧處理設(shè)備對(duì)于消滅低溫菌有著較好的效果。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，首先作為一種消毒劑、強(qiáng)氧化劑，其非常適合用在食品工業(yè)中。通過(guò)應(yīng)用臭氧可以有效解決食品制造期間由細(xì)菌引發(fā)的二次污染，與其他化學(xué)藥劑相比，其具有不可替代的作用。

作者：牌榮霞 單位：濱州市農(nóng)村科技促進(jìn)中心