一、臭氧簡述
臭氧以其*的氣味而得名,,它是一種氣體強氧化劑,,具有殺菌力強,,可自行分解成氧,不產(chǎn)生任何殘留污染,,可直接對食品使用等優(yōu)點,。作為一種廣譜殺菌劑,其殺菌速度較氯快300—600倍,,可以快速殺滅各種細(xì)菌繁殖體和芽孢,、病毒和真菌,如大腸桿菌,、沙門氏菌,、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌黑色變種芽孢,、黑曲霉,、乙型肝炎表面抗原等。
二,、臭氧消毒的優(yōu)點
臭氧消毒消毒有許多*的優(yōu)點,,如和傳統(tǒng)的紫外線消毒相比,臭氧消毒穿透力很強,,且沒有死角,,不存在因其殺菌能力隨著使用時間的增加而減小,;和化學(xué)試劑消毒相比操作簡單,,消毒時間段,沒有二次污染,,對人體沒有危害,,不會在被消毒物上造成污染,且不會使空氣中懸浮粒子數(shù)會增加,;和加熱消毒相比,,臭氧能耗低,可在常溫下消毒,,對有的物品如某些原材料,,儀器儀表,塑料制品等不宜加熱的物流消毒也很方便,,是的冷消毒,。
三、臭氧應(yīng)用在食品行業(yè)的發(fā)展歷史
臭氧在食品行業(yè)中可以用于生產(chǎn)加工過程中的原料及成品貯存,、保鮮,、消毒的工藝過程,例如:冷庫消毒,;生產(chǎn)車間空氣凈化,;蔬菜水果儲藏及防腐保鮮,;礦泉水、純凈水殺菌保質(zhì)及生產(chǎn)用水,、生產(chǎn)工具,、容器等的消毒。協(xié)助食品生產(chǎn)企業(yè)通過食品行業(yè)的GMP及HCCP體系的認(rèn)證,。
臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用可以追溯到1909年,,在法國Cologne的一家冷凍廠,*次把臭氧用于冷藏肉表面殺菌,,防腐保鮮,,之后在歐洲的一些大型冷凍廠相繼應(yīng)用臭氧技術(shù)對于肉類、水果,、雞蛋的貯藏以及釀酒工業(yè),。
到1940年,美國80%的雞蛋冷藏庫都裝備了臭氧發(fā)生器,,用以滅菌提高雞蛋的貯藏期,。解放前,英國人在天津建立的“和記蛋廠”也裝備了臭氧發(fā)生器,,以保證打蛋車間的衛(wèi)生,。
隨著臭氧應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,臭氧發(fā)生器的應(yīng)用越來越廣泛,,在食品生產(chǎn)車間消毒與氣體除味凈化,、生產(chǎn)原料、生產(chǎn)用水消毒凈化,,蔬菜水果貯藏防腐保鮮等方面的應(yīng)用,,在食品行業(yè)取得了良好的效果,,解決了食品出口切微生物難以控制的難題,,臭氧應(yīng)用技術(shù)在食品行業(yè)推廣普及。
四,、臭氧在食品行業(yè)中的具體應(yīng)用
(一)冷庫消毒
冷庫的生物污染源主要是霉菌,,因其在低溫條件下存活,對消毒劑有較強的耐受力,。甘肅商業(yè)科研所和蘭州大學(xué)合作對蘭州地區(qū)冷庫的青霉菌做消毒劑篩選,,在甲醛、過氧乙酸,、蒼耳子油和臭氧消毒效果對比中,,優(yōu)選出臭氧。在臭氧122ppm濃度作用下3-4小時,,包括抵抗力*的未萌動孢子皆被殺死,。廠家實際應(yīng)用效果也證明了臭氧在冷庫消毒中的優(yōu)良效果,。
我國貯藏蛋果蔬的高溫冷庫對空庫消毒比較重視。冷庫消毒要求臭氧濃度6-10ppm,,使用我公司LCF-K系列產(chǎn)品停機后封庫24小時以上,,細(xì)菌殺滅率90%左右,霉菌殺滅率80%左右?,F(xiàn)場測定停機48小時后,,微生物數(shù)量還在不斷下降,因此,,要求臭氧消毒時間在進(jìn)貨前一周安排,。
(二)食品車間殺菌凈化
速凍食品、冷凍食品,、肉蛋奶制品加工車間與包裝間,,都有比較高的衛(wèi)生要求,特別是生鮮食品由于zui終沒有加熱消毒工序,,生產(chǎn)車間的微生物污染是影響產(chǎn)品質(zhì)量的極重要因素,。之前,我國食品企業(yè)大多采用紫外燈消毒,,由于前述殺菌天然的缺點,,食品微生物指標(biāo)很難控制,在夏季尤其嚴(yán)重,。臭氧用于食品加工車間效果很好,,濃度也比冷庫消毒要求低得多,一般1-5ppm即可,,達(dá)到80%以上的空氣殺菌率,,并可去除車間異味。蛋奶加工廠生產(chǎn)蛋黃醬,、冷凍廠生產(chǎn)冰淇淋,、雪糕,都有攪拌,、膨化工序,,產(chǎn)品與空氣強烈接觸,使用臭氧后車間微生物降低90%,,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn),,而一旦停止使用臭氧,產(chǎn)品中細(xì)菌會逐日快速增加,。
車間工具,、包裝物殺菌要求臭氧濃度高一些,應(yīng)達(dá)到5-10ppm,。天津一分割包裝煮鴨車間(約50m³)用LCF-KB-3g/h臭氧發(fā)生器消毒2小時后,,經(jīng)區(qū)衛(wèi)生防疫站檢測,,結(jié)果如下:
空氣細(xì)菌總數(shù):
消毒前:冷卻間105個/m³,包裝間1325個/m³
消毒后:冷卻間26個/m³,,包裝間0個/m³
食品操作間內(nèi)消毒后物品表面細(xì)菌情況:
①工作臺,、菜刀、彩板:無菌落生長,、無大腸桿菌,。
②門把、地面,、手套,、真空機、成品箱,、細(xì)菌總數(shù)均小于1個/平方厘米,,無大腸桿菌。
結(jié)論:臭氧消毒后空氣細(xì)菌指標(biāo)很好,,達(dá)標(biāo)合格:物品表面細(xì)菌指標(biāo)達(dá)標(biāo)合格,。
加工腸衣、皮革,、海產(chǎn)品等氣味污染嚴(yán)重的車間使用臭氧除味也很有效,、使用,是很好的勞動保護(hù)手段,。
食品加工間殺菌凈化的一個重要問題,,是確定臭氧發(fā)生器的開機時間,原則是使上班時加工間內(nèi)細(xì)菌數(shù)處于zui低水平,。一般是下班后開機,,如上班前能開機更好。要留有停機臭氧分解時間,,待上班時嗅不到新鮮的臭氧氣味即可,。
要求更高的無菌操作室可以在在閉路空氣循環(huán)中進(jìn)行殺菌而又使工作人員不接觸臭氧,該項應(yīng)用技術(shù)已成熟,。
(三)純凈水,、礦泉水殺菌保質(zhì)
飲用水殺菌凈化是臭氧應(yīng)用歷史zui長、應(yīng)用規(guī)模zui大的一個領(lǐng)域,。目前世界臭氧產(chǎn)業(yè)的主要市場仍是飲水處理,在歐美,、日本等發(fā)達(dá)國家臭氧化處理飲用水已占主導(dǎo)地位,。原因在于臭氧處理可達(dá)到無微生物污染、無殘余化學(xué)污染的高水平,。
純凈水是大量消費的瓶裝飲料,,其安全性及保質(zhì)期取決于微生物的*殺滅,。隨著水源污染的日益嚴(yán)重以及水質(zhì)檢測標(biāo)準(zhǔn)的提高,傳統(tǒng)工藝常用的紫外線消毒方法已經(jīng)難以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),,而氯消毒又容易產(chǎn)生含有毒性的氯化物,,因而臭氧殺菌成為方法,可以*殺滅微生物,,達(dá)到雙零指標(biāo),,又可去除水中鐵錳可溶性鹽類而保存有益的碳氧化合物。
純凈水臭氧溶解度在0.3-0.5mg/L時即可滿足殺菌要求,,合理的設(shè)計為臭氧投加量1.5-2.0g/m³,,臭氧在水中的溶解度隨溫度的降低、壓力的提高而提高,。在實際生產(chǎn)條件下,,保證臭氧出口濃度在12-15mg/L,臭氧與誰接觸時間12分鐘(詳見GB28232-2011《臭氧發(fā)生器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》6.2.4.2),,氣液混合接觸良好的情況下即可達(dá)到要求,。
目前一些廠家用50-100g/h產(chǎn)量的臭氧發(fā)生器處理純凈水(產(chǎn)水量在10m³/h以下)是不負(fù)責(zé)任的做法。
純凈水灌裝間安裝臭氧設(shè)備對空氣進(jìn)行殺菌凈化,,防止細(xì)菌微生物對水質(zhì)污染也是十分有效的,,同時還可以對儲水罐(池)、管道,、過濾器消毒,,在國外的資料文獻(xiàn)里作為經(jīng)驗推薦。
(四)生產(chǎn)用水殺菌凈化
水是食品的重要原料,,食品生產(chǎn)需要大量的結(jié)晶水,,在生產(chǎn)成本中是一項較大開支。目前食品生產(chǎn)廠家有兩種需求:一是水源不合格,,如用海水替代淡水加工水產(chǎn)品或自采地下水存在污染,;另一個是加工用水回用。臭氧處理是*可以滿足這些需求的,。
遼寧某生產(chǎn)年糕的企業(yè),,由于年糕的保質(zhì)短,并且生產(chǎn)用水是自采的地下井水,,想通過水質(zhì)的凈化,,延長年糕的保質(zhì)期,采用我公司LCF-SH系列高濃度水機對生產(chǎn)用水進(jìn)行消毒,,按每噸水每小時2g臭氧的投加量,,消毒前后大腸桿菌及菌落總數(shù)對比如下:
消毒前:大腸桿菌2.9×10CFU/100ml,菌落總數(shù)3.9×102CFU/100ml
消毒后:大腸桿菌0 CFU/100ml,菌落總數(shù)10 CFU/100ml
采用臭氧消毒處理后的水作為生產(chǎn)用水,,提升了產(chǎn)品質(zhì)量,,延長了食品保質(zhì)期,帶來的品牌及經(jīng)濟(jì)效益是可觀的,。
加工蔬菜或禽類zui后清洗用水會隨時間的增長而污染,,經(jīng)常更換薪水成本負(fù)擔(dān)重,利用臭氧有兩種方案可以解決:循環(huán)處理或在蓄水池內(nèi)處理均可達(dá)到要求,,由于水處理臭氧系統(tǒng)一次性投資相對高一點,,一些企業(yè)不愿意接受,其實按設(shè)備壽命計算成本并不高,,水循環(huán)再利用節(jié)約的水費以及產(chǎn)品質(zhì)量提高帶來的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)備投資,。
(五)在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用
我國傳統(tǒng)的水產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中,常采用次氯酸鈉殺菌,、消毒,,此方法會產(chǎn)生氯殘留污染,對人體危害極大,,特別是水產(chǎn)品出口中,,氯殘留問題一直影響著企業(yè)的發(fā)展。世界上一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將臭氧廣泛的應(yīng)用到食品行業(yè)中,。在我國,,這項技術(shù)亦不斷的發(fā)展成熟,應(yīng)用到實際生產(chǎn)中來,。高濃度臭氧水作為一種廣譜,、的消毒機具有其他消毒劑所不具備的zui大優(yōu)點就是在短時間內(nèi)還原成氧氣,不會殘留任何有害的二次污染物,。高濃度臭氧水可以分解水產(chǎn)品表面的微生物病毒,,殺滅大腸桿菌、細(xì)菌,、霉菌,、金黃色葡萄球菌等細(xì)菌,使水產(chǎn)品達(dá)到國家及出口監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),,同時具有保鮮防腐延長保質(zhì)期的功效,。
在出口凍蝦加工生產(chǎn)中,其改造后的新工藝流程如下:
①原料蝦②冰水清洗③去殼,、分級④低溫漂洗⑤消毒浸泡⑥臭氧水噴淋殺菌⑦單體速凍⑧包冰⑨包裝⑩凍藏
樣品 | 殺菌劑 (mg/L) | 處理前菌落總數(shù) (/cuf.g-1) | 處理后菌落總數(shù) (/cuf.g-1) | 平均殺菌率 (%) |
有殼蝦 | CLO2水(100) |
3.6×104 | 6.5×102 | 98.2 |
O3水(0.7) | 2.9×102 | 99.2 | ||
自來水 | 2.7×104 | 25.0 | ||
蝦仁 | CLO2水(100) |
2.8×104 | 2.0×102 | 92.8 |
O3水(0.7) | 1.4×102 | 95.1 | ||
自來水 | 2.2×104 | 21.4 |
此表是不同殺菌劑處理蝦制品2分鐘的殺菌效果比較,,實驗重復(fù)三次分別得到的殺菌率的平均值。殺菌率=(處理前菌落總數(shù)-處理后菌落總數(shù))/處理前菌落總是×100%,。
由上表可看出,,臭氧水對蝦制品的殺菌效果是明顯的,。另外,,用濃度為0.7mg/L臭氧水噴淋蝦及其他魚類制品5分鐘,,經(jīng)感官評定對色澤、風(fēng)味等品質(zhì)均無影響,。
(六)鳳爪,、豆芽等食品漂白
國家已經(jīng)明令禁止使用過氧化氫(俗稱“雙氧水”)泡制鳳爪,在豆芽生產(chǎn)中,,同樣面臨不允許添加藥物漂白,、促生長的禁令,情節(jié)嚴(yán)重者已經(jīng)獲刑,。高濃度臭氧水作為一種綠色無殘留的殺菌劑,,可*替代過氧化氫對鳳爪進(jìn)行浸泡清洗,達(dá)到漂白,、消毒滅菌的作用,,同時可以有效延長保質(zhì)期。
采用臭氧水泡制鳳爪,,對鳳爪漂白,、殺菌是一種*的工藝,臭氧在滅菌消毒后產(chǎn)生的物質(zhì)一般為水及氧氣,,沒有任何有害物質(zhì)殘留,。臭氧的殺菌效果與過氧乙酸相當(dāng),強于甲醛,,殺菌力比氯高一倍,,當(dāng)臭氧溶于水中時,有更強,、更快的殺菌消毒作用,。對于鳳爪中的大腸桿菌、霉菌,、黃曲霉素和其他致病菌有很好的殺滅作用,。臭氧水是食品生產(chǎn)中的冷消毒滅菌方法。
利用臭氧水泡制鳳爪時需要注意的臭氧水的濃度,,臭氧水濃度不能低于10ppm,,在15ppm左右時效果。如果低于10ppm,,就不能達(dá)到理想的效果,。
(七)工作服消毒
食品加工、生化制藥等部門一些工序?qū)ぷ鞣疽蠛芨?。工作服消毒?jīng)常采用高壓蒸汽消毒法,,這在食品行業(yè)是難以做到的。食品廠家多用紫外線照射消毒工作服,因紫外線法的照射消毒效果很差,,利用臭氧對工作服消毒是,、經(jīng)濟(jì)、簡便的方法,。
衛(wèi)生部在北京生物制品所利用臭氧對工作服進(jìn)行了消毒試驗,,在封閉房間內(nèi)將衣服用衣架掛起,溫度15-20℃,,濕度調(diào)整到RH80%-90%,,臭氧濃度達(dá)到20ppm后,停機封閉20小時,,菌落總數(shù)殺滅率90%-95%,,這個試驗一個月內(nèi)反復(fù)進(jìn)行四次,結(jié)果重復(fù)性很高,。
食品行業(yè)如每天下班后消毒工作服,,在20m³封閉封閉房間內(nèi)掛上幾十件工作服,在地上灑些水,,如利用LCF-KB-3g/h臭氧發(fā)生器開機3-4小時即可達(dá)到8-10ppm臭氧濃度,,取得殺滅率85%以上的消毒效果。把工作服掛在臭氧殺菌車間也有消毒作用,,消毒因濃度較低,,差一些。
結(jié)語:臭氧消毒具有操作簡便,、滅菌效果好,、安全系數(shù)高、且節(jié)省了大量的人力,、物力,、財力等諸多特點,臭氧發(fā)生器產(chǎn)品是屬于一次性投資的設(shè)備,,從長遠(yuǎn)看,,臭氧是zui為經(jīng)濟(jì)有效的消毒方式,且臭氧發(fā)生器屬于節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品,,不會產(chǎn)生二次污染,,它的安全性也是不容質(zhì)疑的。從人類使用臭氧歷史來看,,從未發(fā)生過一起因為臭氧中毒而導(dǎo)致死亡的事故,,所以臭氧消毒是安全可靠的。
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