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臭氧在食品行业中的应用

2018/4/6 14:51:55      点击:

  在越来越强调食品安全性的今天,人们对食品加工与消费过程中卫生操作的要求不断提高,这一趋势向各类食品加工企业提出了挑战。严格的卫生要求,高度的卫生水准,是食品加工企业成功发展的基本保障。同时,也有利于企业减少损失,提高经营利润。
臭氧消毒技术是近年才引入食品加工业的一项卫生消毒新技术。随着人们对其认识的不断深入,己逐渐得到越来越多的应用。臭氧气体和臭氧水的杀菌消毒特点,使其具备了在某些食品生产环节替代现行紫外线和化学消毒方法的优势。还能解决某些食品不能采用热消毒办法的问题,同时减少能源的消耗。
 
一、食品行业臭氧应用概述
    自从1904年国外就有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的报道以来,国外臭氧技术在食品行业中的应用已有近百年的历史。1909年法国德彼涅冷冻厂正式使用臭氧对冷冻肉表面杀菌。二战后,欧洲国家发展了用于远洋运输船舶食品冷藏仓消毒、防霉、保鲜的臭氧发生器.到八十年代中期,包括我国在内的食品船舱都装备了臭氧设备,现已推广到食品集装箱、食品冷藏车内。
    现在,臭氧应用正以更快的速度向食品加工、运输、销售等领域扩展。国外已有肉联厂在分割车间使用臭氧杀灭沙门氏菌;加拿大、日本等国在肉类商店的冷却间使用臭氧杀菌、除味,保持了商品的鲜度,空气也变得清新。
    我国在食品行业应用臭氧的时间较短,广州黄埔冷冻厂1964年从原联邦德国DEMAC公司进口一台5g/h的臭氧发生器,用于冷库消毒除味,效果很好。进入九十年代,一批单位开始应用臭氧进行冷库消毒、贮藏防霉保鲜、饮用水和生产用水消毒、食品消毒杀菌,产生了良好的效果,取得了巨大的经济效益和社会效益。
    臭氧具有杀菌力强,不产生二次污染的优越性,在发达国家被广泛应用于食品工业、医药工业、饮料生产、日化工业、远洋运输及餐饮业等。我国对臭氧的利用起步较晚、发展较慢,这与人们对臭氧消毒的优越性认识不足有直接联系。食品行业可用臭氧进行冷库消毒,生产车间灭菌净化,蔬菜水果贮藏防霉保鲜,饮用水杀菌保质,生产用水杀菌净化,生产工具、器具、工作服、生产环境消毒净化等。
 
二、臭氧应用的机理
    食品行业应用臭氧的目的有四个方面:①杀灭微生物--杀菌消毒;②氧化分解有机物或无机物污染气体--除臭净化;③是分解果蔬代谢产物,抑制后熟过程--保鲜;④降解农药残留。四方面的应用基础均依赖于臭氧的强氧化性能和不稳定易分解的特性。
    1、杀菌消毒
    臭氧为气体消毒剂,可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等,并可破坏肉毒杆菌素。杀菌能力强。
    2、除臭净化
    臭氧去除异味性能极好。依赖其强氧化性能可快速分解产生臭味及其他气味的有机或无机物质。臭味的主要成分是胺、硫化氢、甲硫醇等。臭氧对其氧化分解,生成物没有气味。
    3、保鲜
    臭氧在食品贮藏中的应用除了具有杀灭或抑制霉菌生长防止腐烂作用之外,还具有防止老化保鲜作用,其机理是臭氧可以氧化分解果蔬生理代谢作用呼吸出的熟剂--乙烯气体,乙烯中间产物,也具有对霉菌等微生物的抑制作用。
    4、降解农残
    臭氧具有的强氧化性,能有效分解残留在农作物上的农药,降低其对人体的危害性。
 
三、臭氧相对其它消毒剂在食品行业应用中的优越性
    1、臭氧作为高效广谱无残留污染的气体消毒剂比食品行业常用的消毒剂具有特殊的优越性。与过氧乙酸、高锰酸钾、甲醛(福尔马林)、二氧化硫等化学消毒剂相比,其杀菌能力与过氧乙酸相当,高于其他消毒剂。
    2、臭氧会自行分解为氧气,不产生残留污染,消毒后不需通风换气。常规消毒均需通风换气或化学中和,麻烦而又降低消毒效果。臭氧可直接对食品使用作杀菌或防霉保鲜,为干法消毒,简单易行。臭氧杀菌浓度对食品是极微弱的氧化浓度,对食品无害。
    3、与紫外线照射杀菌比较:紫外线以光波辐射作用杀菌,只有照射到的位置且达到照射强度标准才有杀菌效果。食品加工车间很高,很大,照射强度与距离平方成反比,强度不够,照射又有很大死角。臭氧为气体,扩散性好,无死角,浓度均匀。紫外线杀菌在相对湿度60%以上时效果急剧下降,80%湿度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,对食品行业80~90%高湿度环境特别适合。食品加工车间安装臭氧消毒设备费用与紫外线灯相当(16~18m3装一支30W紫外灯设计标准),而运行费用由于臭氧设备省电。寿命长而大大降低,对于新建车间更为经济。
 
四、臭氧的具体应用
    1、食品原料的清洗杀菌
    食品原料(生鲜肉、解冻肉、生鲜水产品、直接来自地里的蔬菜、水果等)往往携带大量的细菌、病毒和真菌,在加工前必须清洗杀菌。4ppm以上的臭氧水能在几分钟内显著减少或完全消灭原料表面的各种微生物。臭氧水的浓度要依浸泡时间来确定。臭氧水还可以降解果蔬原料中农药化肥残留。畜禽屠宰过程使用臭氧水冲洗酮体、内脏、人手、工具和地面,既可杀灭细菌,同时还可以有效去除异味,改善屠宰车间环境。
    2、无菌包装间、无菌实验室、生产车间的空气杀菌消毒
    虽然无菌包装间的空气大多已经过滤,但因各种原因,空气中仍然存在很多微生物,甚至大肠杆菌,长期连续使用臭氧空气杀菌系统可以真正保障目标场所的无菌要求,重要的是正确确定臭氧的浓度以及系统的工作时间,并做到让臭氧在场所内均匀分布,以满足有效杀菌而不影响人员工作的目的。
    食品直接暴露在空气中的加工车间,其空气清洁卫生极其重要,化学喷雾或熏蒸的方法可能污染食品,紫外线灯除杀毒空间受到局限外,其杀菌效果受高湿环境和空间高度的影响而大打折扣。均匀分布、浓度适中的臭氧非常有效地解决了大空间的加工车间日常杀菌消毒的问题,不影响生产,无需专人管理。可根据不同生产班次安排确定适宜的系统工作程序。
    3、冷藏间、冷藏库的卫生消毒
    臭氧水可用于对空库地面、墙壁及搁物架,盛物箱进行彻底清洗消毒。臭氧空气杀菌系统能有效抑制库内各种微生物孳生,及时杀灭空气中传播的各种病菌,防止食品霉变腐烂。
对于放置有裸露食品的冷库,可以适当延长系统的开机时间。维持较高的臭氧浓度。
    4、更衣室、工作服消毒 
    食品加工、冷饮、生化制药等部门对工作服消毒要求很高。工作服消毒经常采用高压消毒法,这在食品行业是难以做到的。在食品厂家中,多用紫外照射消毒工作服,但紫外线法的消毒效果很差。利用臭氧对工作服消毒,是高效、经济、简便的方法。 对工作服进行臭氧消毒,在封闭房间内将衣服用衣架挂起,湿度调整到RH80%~90%,臭氧浓度达到2-10ppm,停机封闭几小时后,细菌总数杀灭率90%以上。 食品行业如每天下班后消毒工作服,在100立方米封闭房间内挂上几十件工作服,在地上洒些水。如利用3g/h发生器开机3-4小时即可达到90%以上的消毒效果。
    5、对食品行业用水的消毒
    水是食品的成分之一。同时,水也是一种食品污染源,利用臭氧处理的水作为生产用水既灭活了微生物,同时可除去水臭、水的色泽以及铁和锰,尤其适合作为饮料用水。