一、臭氧基本特性概述和消毒原理 1、臭氧的得名 臭氧是一种强氧化性的气体，具备强有力的杀菌消毒功效，气味也特殊；正因为其特有的气味而得名。臭氧杀菌消毒之后，不产生任何残留物，可直接对食品使用。作为广谱高效杀菌剂，其杀菌速度较氯消毒剂快300至600倍，可快速杀灭各种细菌繁殖体和芽孢、病毒和真菌，如大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、枯草杆菌、黑曲霉、乙型肝炎表面抗原等。 2、臭氧的杀菌消毒原理 臭氧的杀菌原理为：它极强的氧化作用，使微生物细胞中的多种成分发生化学反应，从而导致细胞成分的不可逆转的变化而死亡。一般地，臭氧灭活病毒是通过直接破坏核糖核酸（RNA）或脱氧核糖核酸（DNA）物质而完成的。杀灭细菌、霉菌类微生物的过程为：臭氧首先作用于细胞膜并将细胞膜破坏，继而破坏膜内组织，直至杀灭。由于臭氧的强氧化性和广谱性，它具有杀菌、消毒、除臭、除味等特殊效用，已经在许多领域得到广泛应用。 3、臭氧的基本特性 臭氧是一种广谱高效杀菌物质，具有极强的杀菌能力。臭氧分子由三个氧原子组成，分子式是O 3，分子量为48，密度为2.14g/ L，它是氧气的同素异形体。常温下，臭氧为淡兰色气体，具有特殊的刺激性气味。臭氧在水中的溶解度高出氧气十倍以上，其氧化还原的标准电位可达2.08V，仅次于氟； 臭氧化学性能极不稳定，可自行分解成氧气，不产生任何残留。它是一种极强的氧化剂，但稳定性差，臭氧在温度为20 ℃的纯水中的饱和度大约为30mg/L，半衰期是20分钟，水质越纯，衰期越长。在空气中，其半衰期大概是16分钟左右，之后还原成O2。 十多年前，臭氧在食品行业的应用就已得到迅速发展：1997年，美国食品与医药管理局放弃了对食品加工中使用臭氧的限制，承认臭氧应用于食品加工过程，符合通用安全标准的要求。1995-1996年，澳洲、日本和法国等相继立法，允许臭氧在食品行业中使用。对化学杀毒剂残留于食品中造成食品的污染，人们的认识逐步深入，且已形成共识，臭氧已成为食品行业的新兴消毒剂，并得到广泛的使用和推广。
二、食品行业中的臭氧实际应用 1、传统的杀菌消毒方式 杀菌是食品加工中，确保食品安全的极其重要工艺；随着科技的发展，杀菌手段和方法日益多样化，正向着安全、高效、节能、环保等方向发展。传统的杀菌方法是：热力杀菌，由于食品的传热性能较差，食品的物料中心达到杀菌温度所需的时间较长，致使食品营养价值降低。另外，由于加热装置本身的热容量，引起能量吸收，导致能耗高，同时高温易使食品出现蒸煮味，在一定程度上限制消费者对高温食品的选择。 臭氧水杀菌技术是近年来兴起的一项新型杀菌技术。臭氧水杀菌既适用于导热不良的食品、和因加热而降低品质的食品，也可以应用于塑料、玻璃等包装材料内的如蔬菜汁、肉汤和咖啡饮料等食品，在短时间内能达到杀菌的目的，防止二次污染。臭氧在食品领域已经得到广泛的应用。 2、臭氧杀菌机及其在食品行业的具体应用 公司研制生产的空气净化系列产品、氧气源臭氧机以及臭氧水一体机，完全可以满足食品行业对杀菌消毒的要求。对于HY和YT两大系列产品，采用相对低的电压（在几千伏以下）。利用“电晕”放电原理产生臭氧，不会产生氮氧化合物。该两大系列设备，具有臭氧浓度高、使用寿命长、整机结构简洁、体积小、安装和操作简便易会等特点。 3、臭氧杀菌在食品工业的具体应用 具体应用有三个方面：一是生产加工用水的杀菌净化和制备高浓度的臭氧消毒液；二是冷库的消毒和食品保鲜；三是生产车间空气及设备、器具表面和工作服杀菌消毒。 生产加工用水的杀菌净化；臭氧在水中对细菌、病毒等微生物的杀灭率更高，速度更快，对水中有机化合物等污染物的去除很彻底，而且不产生二次污染，这对食品加工用水有很重要的意义。传统生产用水，采用氟制剂进行消毒，氟制剂消毒后会产生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有机物，这些物质具有致癌性，目前欧盟国家已禁止使用氯系列长效消毒药剂。 臭氧消毒处理后，不产生二次污染化合物，且臭氧对细菌的杀灭率比氯制剂更高，杀灭速度大约是氯制剂的300至600倍。特别在预冷池的消毒中，克服了次氯酸钠消毒后氯残留的缺点，可以经济快速和简便地杀灭细菌。 制备高浓度臭氧水作为新型消毒剂 把高浓度的臭氧溶解于水中。制成的臭氧水具有极强的广谱杀菌效果，可对各种农药、有机毒物、重金属离子等均有极强的降解作用。高浓度的臭氧水在完成杀菌消毒及降解其它有害物质时，臭氧重新变成氧气，在水中不留下残留物，无二次污染和任何副作用。 对于大肠杆菌，用一定浓度的臭氧水中消毒5到15分钟，平均灭菌率可达99.58%---99.89%。用臭氧水反复冲洗、擦洗、消毒对象，有利于增强消毒效果，存在于臭氧水中的大肠杆菌半分钟后已检测不出。用臭氧水对果蔬的农药进行降解，经过6至30分钟，其降解率可达97%。 食品冷库消毒 冷库的生物污染源主要是霉菌，它们对化学消毒剂有很强的耐受力，而且在低温条件下存活。试验证明：使用浓度为6-12ppm的臭氧，连续3到4小时的消毒，可将包括抵抗力极强的未萌动孢子杀灭。停机后，封闭24小时，细菌杀灭率可达90%，霉菌杀灭率可达80%左右。现场测定，停机两天两夜后，臭氧早已分解完，但微生物的数量还在继续下降。 食品保鲜使用臭氧可以起到杀菌防霉、减缓新陈代谢的作用。与空调、冷藏和包装协同使用，能提高食品的保鲜效果。 生产车间空气杀菌消毒 生产车间的微生物污染是影响产品质量的极重要因素，臭氧不但可以有效地杀灭它们，并可有效地去除车间里的异味。通过对于几家生产水产品、净菜加工、和肉类食品生产企业的应用实践表明，使用臭氧进行消毒，能使生产车间的空气、地面、操作台、器具等物体表面的细菌指标，达到合格要求。而且，一些肉禽类屠宰车间的异味也有明显的降低。 工作服的消毒 生产车间的大部分细菌，均能通过操作人员的工作服带入车间。严重时会导致大面积传播，应引起足够重视。食品企业大多采用紫外线照射消毒。但紫外线照射，有天然缺陷，消毒效果差，而臭氧气体可渗透到服装的各个部位，利用臭氧对工作服进行消毒，是有效而简便的方式。
三、中央空调净化系统对生产区的杀菌消毒 食品厂生产区域面积较大，可利用中央空调实现对生产区的净化消毒。其方法：将臭氧发生器直接放置在空调净化系统的风道中，称为内置式臭氧发生器。臭氧随着风道气流，送入生产区，对洁净区进行灭菌消毒，剩余的臭氧吸入回风口，由中央空调带走。 另外，可将臭氧发生器放置在中央空调风口的外面，将臭氧打入中央空调的风道中，然后送入各个洁净室，这种称为外置式臭氧发生器。外置式臭氧发生器安装方便，但制造成本要高一些，但两种方法的消毒效果一样。按照卫生部消毒技术规范的要求，对空气消毒的臭氧浓度是5ppm，但事实上，生产区的消毒不仅要对空气进行消毒，还包括对物体表面的消毒，因此，设计时的浓度通常要大于10ppm。每天上班之前开机两个小时，下班时关机，即可保证一天内，生产区的浮游菌和沉降菌达到消毒要求。 对于没有通风口的生产区、包装检验区等，可使用移动式臭氧机，能迅速将臭氧传送到空间内的各个地方，电脑定时控制消毒时间，使得消毒无死角。根据使用臭氧，进行灭菌的车间的检测报告，菌检合格，可以替代甲醛熏蒸大消毒，取得了较为满意的效果。 1、工厂空间的杀菌消毒 工厂生产加工车间生产室，或需要杀菌的其他空间，必须单独进行灭菌处理。方法是选用适当的臭氧发生器，直接安装在房间内。根据要求设定消毒时间，杀菌结束后，自动关机，操作简便；按室内空间体积的大小和布局，实行消毒杀菌控制。只要能满足臭氧浓度的要求，即可达到杀菌消毒的目的。比用化学试剂对室内进行熏蒸要省事很多，可完全替代化学熏蒸，缩短杀菌时间，既无死角，又避免二次污染。 2、固体表面的杀菌消毒 食品生产过程中，要对原材料、工具器材、包装物、生产场所等进行物体表面消毒。传统的方法是用紫外线消毒，但消毒不彻底，存在消毒死角，衰减快，对于特定环境中的某些细菌，无法杀灭等种种弊端。但对于浸没在臭氧气体中的物体表面（如：原材料表面、设备器具表面、室内空间内表面等），接触一段时间后，臭氧可将表面细菌杀死。
四、食品行业中臭氧消毒方式与传统杀菌消毒方法的比较 1、臭氧与食品行业使用的紫外线照射杀菌相比具有的特点 （1）、紫外线只有照射到物体表面，并且要达到一定的照射强度标准，才有杀菌消毒效果。食品生产车间，其空间一般比较高阔，这样会导致紫外线照射强度远远不够，特别是距离远时，照射形成很大的死角。臭氧为消毒气体，渗透性强，扩散性好，浓度均匀，不会有死角；紫外线照射杀菌，需要较长的作用时间，一般要照射6个半小时以上；而符合浓度标准的臭氧，只需开机1至2个小时左右，有的场合时间更短。 （2）、紫外线照射时，生产人员必须离开现场；而用臭氧进行杀菌，主要部分空间消毒完成后，可调低臭氧发生量，用符合国家卫生标准的较低浓度臭氧，继续保持生产车间的空气洁净。 （3）、紫外线照射杀菌，在环境相对湿度达到60%以上时，杀菌效果急剧下降。臭氧则不同，在湿度很高的条件下，杀菌效果仍然好。这是因为高湿度下，细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏，这一特点，对于食品行业中普遍存在的高湿环境特别适合。 2、臭氧产品与食品行业常用消毒剂相比具有的特 （1）、杀菌能力与过氧乙酸不相上下，高于甲醛、二氧化氯、高锰酸钾及氯制剂等化学消毒剂。 （2）、杀菌后，剩余的臭氧会自行分解为氧气，不产生残留污染，这是其他化学消毒剂无法比拟的。
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