臭氧氣體應用于食品業(yè)加工、貯藏已有近百年歷史。文獻介紹[1] ,臭氧用于延長食品貯藏期是從1909 年在法國 Cologne 的冷凍廠開始的,當時用于冷藏肉表面殺菌,以提高貯藏期。后來應用更廣泛是冷藏雞蛋的防霉保鮮,在 0℃相對濕度 80% ~90%,2.5mg / m3臭氧條件下貯藏 6個月以上,霉菌很少生長,干耗和都很少,1940 年美國 80%蛋庫裝備了臭氧發(fā)生器。以后在歐洲的一些大型冷凍廠應用臭氧于肉類、水果、雞蛋、 水產(chǎn)品的貯藏和釀酒工業(yè)。
我國在食品行業(yè)應用臭氧的時間較短,隨著臭氧發(fā)生器制造技術(shù)的完善, 臭氧在冷庫中應用越來越廣泛。自 1986 年開始,在蔬菜水果貯藏防霉保鮮、 食品生產(chǎn)車間消毒與氣體除味凈化等方面應用,數(shù)百家企業(yè)取得了良好效果,解決了部分食品出口企業(yè)微生物難以控制的難題,取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,使臭氧應用技術(shù)得到推廣普及。
1 臭氧殺菌機理與應用原則
1.1 殺菌機理
臭氧是依靠其強氧化能力達到殺滅微生物目的,它與微生物細胞中的多種成分產(chǎn)生反應,從而產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化。一般認為,臭氧滅活病毒是通過直接破壞其 RNA(核糖核酸)或 DNA(脫氧核糖核酸)物質(zhì)完成的。殺滅細菌、霉菌類微生物是臭氧首先作用于細胞膜,使膜構(gòu)成成分受到損傷,導致新陳代謝障礙并抑制其生長,臭氧繼續(xù)滲透破壞膜內(nèi)組織,直至殺死。濕度增加,殺滅率提高,是由于高濕度下微生物細胞膜變薄,其組織容易被破壞。
1.2 臭氧殺菌消毒的優(yōu)點
1.2.1 殺菌力強菌譜廣
臭氧對細菌、霉菌、病毒等微生物都具有很強的殺滅力。臭氧可在很低濃度下較短時間殺滅金黃葡萄球菌、大腸桿菌及乙肝表面抗原等標準病原體。正常環(huán)境下對空氣中自然菌可輕易達到85%(一級消毒標準)以上的殺滅率。對由細球菌引起的食品變質(zhì),臭氧可殺滅它。對在冷庫中繁殖迅速的乳酸菌,臭氧可輕易殺滅。霉菌是食品加工、儲藏中常見的微生物,在0℃左右的冷庫內(nèi)仍能繁殖,是引起蛋果蔬腐爛的主要原因。霉菌對殺菌消毒劑有較強的抵抗力。蘭州大學生物系和甘肅商業(yè)科技研究所對蘭州地區(qū)冷庫的滅霉方法進行了研究,結(jié)果表明,臭氧滅霉效果*佳[4]。
1.2.2 可直接對食品使用
臭氧作為殺菌劑是依靠其氧化能力破壞微生物的新陳代謝功能,使用濃度為幾個 ppm(10- 6),這樣的濃度對食品表面產(chǎn)生的氧化是微不足道的。對食品營養(yǎng)沒有損害。同時,臭氧能快速分解為氧氣的性質(zhì)是臭氧作為殺菌劑的又一大優(yōu)點,因而有“潔凈消毒劑”的美稱。可直接對食品使用,又不產(chǎn)生殘余污染。