臭氧发生器在食品工业中的应用

臭氧（O3）是一种强氧化剂、消毒剂、精制剂、催化剂。自本世纪初法国用臭氧对饮用水杀菌处理以来，它的杀菌应用越来越广泛。在食品杀菌方面，最早在1909年法国的科隆市用于冷冻肉的保存。

1、臭氧灭菌机理 

臭氧是氧的同素异性体，常温下是一种不稳定的淡紫色气体，有刺激腥味，微量时具有一种“清新”气味。臭氧具有极强的氧化能力，在水中的氧化还原电位2.07V，仅次于氟电位2.87V，居第二位，它的氧化能力高于氯（1.36V）、二氧化氯（1.5V）。正因为臭氧具有强烈的氧化性，所以它对细菌、霉菌、病毒具有强烈的杀灭性，这种作用通常是物理、化学、生物学方面的综合效果。 

臭氧发生器在食品工业中的杀菌应用：

1、生产车间空气消毒

对食品车间的空气消毒，可以杀灭空气中的细菌牙孢，包括霉菌等致腐细菌，从而抑制细菌霉菌的繁殖和传播，达到食品安全卫生指标。

2、包装间、原料间消毒

原料，包装物是食品安全生产的源头，通过臭氧消毒，不但可以杀灭空气中的细菌，避免交叉污染。

3、成品间、储藏间、冷库消毒

使用臭氧对食品存储间消毒，可以杀灭食品表面细菌，防止腐败，特别对糕点类、速冻食品类，起到防霉保鲜、延长保鲜期、保证口味的作用。

4、操作台面、器皿、工具、设备等消毒

在食品加工过程中，直接或者间接和食品接触的物品，进行消毒是到头重要。

5、更衣室、化验室消毒

更衣室虽小，但却是人员进入食品车间的咽喉所在，更衣室的消毒十分重要。

其机理可以是以下几个方面： 

⑴臭氧很容易同细菌的细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂质、蛋白质发生化学反应，从而使细菌的细胞壁和细胞受到破坏（即所谓的溶菌作用），细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使其失去活性。 

⑵臭氧破坏或分解细胞壁，迅速扩散进入细胞里，氧化了细胞内酶或RNA、DNA，从而致死菌原体。在高压强电场作用下，气体在电介质表面产生脉冲电晕放电，产生高浓度等离子体，电子和离子被强大电场力作用加速与气体分子碰撞，在10S内使氧分子分解成单原子氧，在数10S内原子氧和分子氧结合成臭氧： O2+e→2O+2O2→2O3 

臭氧在水中是不稳定的，时刻发生还原反应，产生十分活泼的、具有强烈氧化作用的单元子氧（O），在产生瞬时，对水中细菌、微生物有机物质进行分解作用。 O3→O2+(O)(O)+H2O→2HO 

臭氧在水中的“半衰期”为20min（PH7.6时41min，PH10.4时为0.5min）。人们把含有臭氧的水叫做臭氧水。臭氧水对各种致病微生物均有极强的灭菌作用，臭氧在水中不稳定，发生强烈氧化还原反应，产生极活泼、具有强烈的氧化作用的单元子氧（O）、羟基（OH）。羟基氧化还原电位为2.8V，相当于氟的氧化能力。 

2、臭氧杀菌的影响因素 

臭氧杀菌的效果主要受其浓度、微生物种类、作用时间、温度、PH值、水的理化性质、杂质等因素影响。 

⑴臭氧对各种微生物杀灭效果不同。实验表明，臭氧对人和动物的致病菌和病毒如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、乙肝病毒、沙门式菌等具有很强的杀灭性，即使对化学消毒剂有着较强耐受力的霉菌也有较强的杀灭性； 

⑵温度、湿度也影响其杀菌灭毒效果。通常，温度低、湿度大杀菌效果好。实验证明：当环境相对湿度小于45％，臭氧对空气中的悬浮物几乎没有杀灭性，在同样温度下，相对湿度超过60％时，杀灭效果逐渐增强，在相对湿度为90％时，达到最佳灭菌效果； 

⑶臭氧的浓度也影响其灭菌能力，浓度在0.2mg/L以下，几乎没有杀灭作用。

3、臭氧杀菌的特点 

3.1高效、快速 

臭氧仅在1min内就可以100％杀死细菌、酵母和黑曲霉菌。臭氧水灭菌消毒不同于一般灭菌、消毒剂，如次氯酸（HOCl2）、二氧化氯（ClO2）的灭菌、消毒是进行性、累积性的，臭氧水灭菌消毒则急速性的，当臭氧的浓度超过阀值，消毒、杀菌就会瞬时发生。如清净水中臭氧浓度达0.4－0.5ppm时，在0.5～5min内就可以致死细菌。

3.2安全、可靠 

臭氧的分解产物是氧气，不会产生残留污染。另一方面，它作为气体，扩散性好，浓度均匀，尤其在高湿度环境中，比紫外灯更实用，而且操作方便，安全可靠。臭氧对人体毫无影响。 

3.3价格便宜 

生产1吨0.5～1.5ppm浓度的臭氧水仅需0.8元。是世界上最廉价的消毒灭菌剂。