臭氧灭菌的过程属于生物化学氧化反应。臭氧可以氧化分解细菌等微生物内葡萄糖所必须的酶，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌等微生物内的物质发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡,并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。综观无菌技术对微生物作用的原理，可分为抑菌、杀菌和溶解三种，应用臭氧作灭菌剂是属于溶菌的范畴。
按原理划分，人工产生臭氧的方法可分为光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等几种。工业应用的臭氧，大都采用气体电晕放电型的臭氧发生器制备而得。
臭氧具有强烈的消毒灭菌作用，杀菌彻底迅速。在消毒灭菌的同时，臭氧可自行还原为氧气，不留任何痕迹，无二次污染，是一种环保型杀菌剂；同时，也可避免紫外线能效低、化学熏蒸污染大的缺点。
臭氧发生器适用于食品生产企业的原料及成品贮存、保鲜、消毒的工艺过程之中，例如，可用于：冷库消毒；生产车间空气的灭菌净化；蔬菜水果加工、贮藏及防霉保鲜；矿泉水杀菌保质以及生产用水、生产工具容器、包装物等的消毒；有助于食品生产企业通过食品行业的GMP及HACCP体系的认证。
臭氧发生器的另一个重要用途是用于水处理过程中。臭氧用于洁净水、矿泉水、无盐水的消毒杀菌时，可起到杀菌、除异味、增氧和改善口感的作用；用于游泳水净化、中水回用、污水的处理时，可去除污水中难处理的化学物质，并有脱色，除异味功能；臭氧还可在循环冷却水时，阻止水垢生成、缓解设备及管道腐蚀。
客观地讲，臭氧是一种高效、环保的杀菌剂。既然臭氧有如此多的优点，那为什么许多食品企业还不愿意购买使用臭氧设备呢？专家认为，导致这种现状的原因很多，不少企业误认为“用臭氧杀菌的成本很高”，就是重要原因之一。
那么，用臭氧杀菌的成本是不是真的很高呢？专家认为，事实并非如此，原因主要有：1.原料成本低。臭氧的原料来源充足，可以直接用空气为原料，原料及原料处理几乎不要花钱。2.操作简单方便，在使用微电脑控制的臭氧发生器时，可以设定工作参数，无需人员值守，可减少人工费用。3.可减少健康费用的支出。自动化控制程度高，人员无需呆在消毒室，且臭氧发挥杀菌作用后，会很快分解，所以，用臭氧杀菌消毒，不会对操作人员的健康产生危害，不会引发象化学熏蒸剂消毒那样的职业病。4.运行费用低。以臭氧消毒，消耗的成本主要是电费，例如，一个体积为300立方米的食品车间用臭氧消毒，只要用15克臭氧、保持空间臭氧浓度达10ppm一小时即可。而要达此要求，只要用臭氧发生量为10克/小时的臭氧发生器即可，这种设备的功率为70～80瓦。也就是说，一台80瓦的臭氧发生器只要运行一小时，就可以满足一个体积为300立方米的食品车间的消毒要求，很显然，这样的电费并不高，食品企业完全可以承受。而一台臭氧发生量为10克/小时的臭氧发生器，售价约为4000～5000元之间。5.相对于用化学熏蒸剂消毒而言，购买臭氧设备的一次性投入较大；但从长期来看，臭氧消毒的运行费用并不高。化学熏蒸剂是有毒有害物品和一次性消耗品，为了保存和使用这种物品，须设置专门的仓库和设施，这也要花一笔不小的钱，在食品行业而言，这笔钱极可能比一台臭氧设备的购置款大很多；每次消耗掉的化学熏蒸剂也要花钱。而一台臭氧设备，只要保养得当、正确使用，可以使用多年。6.臭氧设备的杀菌能力有大小之分，价格也各不相同，食品企业完全可以根据自己的生产要求进行选购。一般的食品工厂，选用发生量为100克/小时的臭氧设备即可，灭菌体积可达2000立方米。
所以，用臭氧杀菌的成本并不高，食品企业完全可以承受。随着消费者对食品质量要求的提高和国家对食品卫生安全性重视度的提高，作为一种高效、环保、运行成本低廉的杀菌保鲜剂，臭氧在食品行业的应用空间会越来越广阔。专家建议，当务之急是要加大宣传力度，让更多的食品企业了解臭氧杀菌的好处、清楚臭氧杀菌在成本方面的低廉性。同时，臭氧杀菌设备企业也应加大服务力度，指导食品企业科学使用臭氧设备，并做好售后维修工作，以解除食品企业的后顾之忧。专家认为，臭氧设备做好了这些方面的工作，肯定会吸引更多的食品企业选购臭氧设备。 
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