臭氧在食品廠中的應(yīng)用氣相臭氧為強氧化劑/消毒劑，并在除臭和表面消毒方面，比其它方法更*。在消除有機微生物方面，它比其它替代品更有效；可現(xiàn)場生成，并且不必運送或儲存氯氣等有害物質(zhì)；不產(chǎn)生重要的氯化衍生物；過量的臭氧可分解為氧氣。但這是有毒性氣體，必須保護工作人員不受侵害。顯然，輪船上儲存食品已使用臭氧。針對不同水果，目的也不同；防止過早成熟，防止變味或臭味，防止霉菌和腐爛（丹麥Ordup Maskin-Import公司文獻，約1988年）。 1953年，Kuprianoff總結(jié)了用氣態(tài)臭氧冷藏處理水果（漿果，蘋果，梨，香蕉和柑橘）的*性，概要如下： ※ 用臭氧進行水果保鮮的有效性取決于臭氧濃度、處理時間、相對濕度和溫度； ※ 用臭氧殺真菌比殺細菌性能強； ※ 似乎存在臭氧有效性的zui適范圍。在臨界值（ca.0.2mg/m3空氣）下，細菌加速生長，而濃度過高，水果發(fā)生變色，表皮損壞； ※ 臭氧作用于水果表面，因此必須裝箱時，應(yīng)使含有臭氧的空氣可以自由循環(huán)； ※ 冷藏處理水果，臭氧成本較低。 三室內(nèi)肉類加工設(shè)備消毒 在控制室內(nèi)肉類加工設(shè)備消毒方面，臭氧是甲醛及其它熏劑的替代物。1995年Hoalh等評估了空氣消毒的不同方法，包括化學(xué)霧化法（化學(xué)品不定）、紫外線和臭氧，在玻璃錐形試瓶中，使用了不同方法檢測殘存微生物，包括沉淀于金屬條上，瓊脂作用和沖擊作用。作用于空氣中有機微生物時，臭氧即有效又可再生。Naitoh（1989）顯示，在一個糖果廠中，臭氧作用“大大抑制”了蛋糕制造設(shè)備中大腸菌群細菌、小球菌和酵母生長；在糕餅廠中，大腸菌群也受到抑制。同樣，Naito和Yamezawachikuwa（1989）顯示，chikuwa廠中，臭氧作用降低了空中有機微生物含量。 Greene等（1993）顯示，不銹鋼盤置于培養(yǎng)RHT-馬氏消毒箱，盤內(nèi)接種螢光假單胞菌或Akaligenes faecealis的牛奶奶膜細菌數(shù)減少99%，臭氧化和氯化水有相同作用。細菌密度為104～106cfu/cm2。 四臭氧加工食品的營養(yǎng)性 關(guān)于此題，專家委員會認為“臭氧氧化性很強，有潛力根據(jù)濃度和時間不同，減少不穩(wěn)定營養(yǎng)物的含量。因臭氧僅影響食物表面，用于食品保護的臭氧濃度小。面粉和多葉蔬菜等表面積大的食品，受臭氧作用較大。對其它食品氧化保鮮法反應(yīng)很不穩(wěn)定的營養(yǎng)物，如維生素C和B1，受臭氧影響也很大”。臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用臭氧用于飲用水處理和化學(xué)氧化已有百多年歷史，在食品方面應(yīng)用時間則短些。文獻介紹，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(dāng)時用于冷藏肉表面殺菌。以后在歐洲的一些大型冷凍廠應(yīng)用臭氧于肉類、水果、雞蛋的貯藏和釀酒工業(yè)。當(dāng)時臭氧發(fā)生器受到技術(shù)水平的限制，采用管道關(guān)氣到冷庫內(nèi)的方法投加臭氧化空氣，使推廣應(yīng)用受到限制。即使在這樣條件下，到1940年到美國的80%雞蛋冷藏庫都裝備了臭氧發(fā)生器，用以滅霉提高雞蛋的貯藏期。解放前英國人在天津建立的“和記蛋廠”也裝備了臭氧發(fā)生器以保證打蛋車間的衛(wèi)生。二次世界大戰(zhàn)爭后，由于臭氧發(fā)生器與配套儀器設(shè)備的技術(shù)進步，以及加強了對臭氧應(yīng)用與控制技術(shù)的研究，促進了臭氧用于食品貯藏技術(shù)的發(fā)展。許多歐洲國家把臭氧應(yīng)用于船舶的食品冷藏倉，殺滅細菌、莓菌，去除異味，以保存運載的干酪、雞蛋、肉類、家禽和水果，保證了遠洋運輸過程中的的食品質(zhì)量。目前，包括我國制造的船舶在內(nèi)，大部分船舶的食品冷藏倉、船員伙食倉都有臭氧發(fā)生器用于船艙消毒和對食品殺菌防霉。聯(lián)邦德國、丹麥、日本等國都有專業(yè)廠家生產(chǎn)食品貯藏、保鮮、消毒用的臭氧發(fā)生器，zui近，英國tri-ox公司推出了裝有消毒殺菌用臭氧發(fā)生器的食品冷藏車，以保證運輸食品的質(zhì)量；日本則把臭氧發(fā)生器裝進了家用電冰箱，SHARP公司用此技術(shù)提高冰箱除臭保鮮功能。現(xiàn)在，臭氧應(yīng)用正向食品加工、銷售領(lǐng)域擴展。國外已有肉聯(lián)廠在分割肉車間使用臭氧殺菌、除味，保持了商品的鮮度，空氣也變得清新。我國在食品行業(yè)應(yīng)用臭氧的時間較短，廣州黃埔冷凍廠1964年從原聯(lián)邦德國DEMAG公司進口一臺5克/小時臭氧發(fā)生器，用于冷庫消毒除味，效果很好。進入九十年代，一大批單位開始生產(chǎn)稱為“冷陰極”管網(wǎng)式俗稱臭氧燈的微型、小型臭氧發(fā)生器。由于產(chǎn)量小、不耐高溫及燈管生產(chǎn)工藝落后致使產(chǎn)生臭氧能力衰減很快等原因在食品行業(yè)應(yīng)用遇到困難，而主要在醫(yī)院和消毒柜、消毒碗柜方面應(yīng)用。自1986年開始，全國數(shù)十家大中型雞蛋貯藏單位作臭氧空庫消毒、貯藏防霉保鮮，產(chǎn)生發(fā)良好的效果，取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，原商業(yè)部科技司驗收通過了這項臭氧應(yīng)用技術(shù)成果。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(yīng)用，數(shù)百家企業(yè)也取得了良好效果，解決了一部分食品出口企業(yè)微生物難以控制的難題，使臭氧應(yīng)用技術(shù)得到推廣普及。zui近，為了加強礦泉水、純水質(zhì)量管理，即將實施新的礦泉水標(biāo)準(zhǔn)。作為殺菌凈化，提高礦泉水保質(zhì)期的*手段---臭氧消毒，得到地礦部、衛(wèi)生部等部門及專家的*。一批礦泉水、純水生產(chǎn)廠家應(yīng)用臭氧取得了明顯的應(yīng)用效果。 二、 食品行業(yè)應(yīng)用 冷庫消毒冷庫的生物污染源主要地霉菌，因其在低溫條件下存活，對消毒劑有較強的耐受力。在臭氧作用3~4小時，包括低抗力*的未萌動孢子皆被殺死。實際應(yīng)用效果也證明了臭氧在冷庫消毒中的優(yōu)良效果。我國貯藏蛋果蔬的高 較大的臭氧設(shè)備，否則難以達到要求的濃度，可按10g/100m3選擇。 食品加工車間殺菌凈化速凍食品、冷凍食品、肉蛋奶制品加工車間與包裝間，都有比較高的衛(wèi)生要求，特別是生鮮食品由于zui終沒有加熱消毒工序，生產(chǎn)車間的微生物污染是影響產(chǎn)品質(zhì)量的極重要因素。目前我國大都采用紫外燈消毒，由于前述紫外法殺菌天然的缺點，食品微生物指標(biāo)很難控制，在夏季尤其嚴重。都采用紫外燈消毒，由于前述殺菌天然的缺點，食品微生物指標(biāo)很難控制，在夏季尤其嚴重。臭氧用于食品加工車間效果很好，濃度也比冷庫消毒要求低得多，一般0.5~1.0ppm即可達到80%以上的空氣殺菌率，并可去除車間異味。蛋口加工廠生產(chǎn)蛋黃醬、冷凍廠生產(chǎn)冰淇淋、雪糕，都有攪拌、膨化工序，產(chǎn)品與空氣強烈接觸，使用臭氧后車間微生物降低90%，產(chǎn)品質(zhì)量達到合格標(biāo)準(zhǔn)，而一旦停止使用臭氧，產(chǎn)品中細菌會計師逐日快速增加。車間工具、包裝物殺菌要求臭氧濃度高一些，應(yīng)達到5~6ppm。加工腸衣、皮革、海產(chǎn)品等氣味污染嚴重的車間使用臭氧除味也很有效、實用，是很好的勞動保護手段。食品加工間殺菌凈化的一個重要問題，是確定發(fā)生器的開機時間，原則是使上班時加工間內(nèi)細菌數(shù)處于zui低水平。一般是下班后開機，如上班前能開機更好。要留有停機臭氧分解時間，待上班時嗅不到新鮮的臭氧氣味即可。要求更高的無菌操作室可以在閉路空氣循環(huán)中進行殺菌而又使工作人員不接觸臭氧，該項應(yīng)用技術(shù)已成熟。目前北京、天津、山東等地一批食品出口企業(yè)使用“開式”發(fā)生器在食品加工間應(yīng)用，提高了產(chǎn)品合格率，取得了良好的經(jīng)濟、社會效益。 蔬菜水果貯藏防霉保鮮蔬菜水果貯藏保鮮是一項復(fù)雜困難的工作，臭氧可在殺菌防霉與減緩新陳代謝兩個方面發(fā)揮作用，同包裝、冷藏、氣調(diào)等手段一起配合提高保鮮效果。臭氧殺菌防霉分三個階段應(yīng)用：空庫消毒、入庫殺菌和日常防霉，目的是減少霉菌、酵母菌等微生物造成腐爛。臭氧快速分解乙烯以實現(xiàn)減緩新陳代謝過程，推遲后熟和老化。蔬菜水果的包裝碼放在有利于臭氧接觸、擴散，紙箱側(cè)面的孔要捅開，不要碼成大垛。氣調(diào)庫與氣調(diào)大帳要用管道送入臭氧，自然氣調(diào)塑料袋包裝有硅窗的臭氧可以滲入，全塑袋可在換氣前后應(yīng)用臭氧。蒜苔是目前貯量zui大、差價增值很大的蔬菜，臭氧應(yīng)用相對成熟一些，一批國營和個體貯戶取得了防止霉變腐爛的經(jīng)驗?？諑煜咎貏e是舊庫、地下庫消毒要高度重視，臭氧消毒效果只要達到濃度要求即可保證。入庫預(yù)冷殺菌由于冷風(fēng)機一直開動難以建立起臭氧濃度。這是應(yīng)該將臭氧發(fā)生器放在庫內(nèi)距冷風(fēng)機zui遠端，此時產(chǎn)生的臭氧借助冷風(fēng)機抽風(fēng)空氣流動而與蒜苔表面接觸，起到部分殺菌作用。在裝袋前可一直開臭氧，由于貯量大、空氣流動，不會達到2.5ppm的傷害濃度。日常防霉對于氣調(diào)庫與氣調(diào)大帳要在調(diào)節(jié)補充空氣時同時通入臭氧，這時應(yīng)選用有壓力、臭氧濃度適中的臭氧源。清華大學(xué)研制的XFZ-D5型發(fā)生器即滿足這種要求，可通過管路輸入臭氧。小包裝袋可通過硅窗或開袋換氣前后開臭氧殺菌凈化空氣，去除蒜味。此時注意應(yīng)將發(fā)生器放在開袋區(qū)域以增強殺菌凈化效果。實際應(yīng)用證明，臭氧可強烈抑制蒜苔苔苞腐爛擴展，如有霉料發(fā)生，可使其直接暴露在臭氧下殺菌抑制其擴展。蘋果、梨及葡萄等水果應(yīng)用臭氧效果很好，間斷應(yīng)用濃度不超過2.0ppm沒有任何傷害。臭氧防霉保鮮的蔬菜水果出庫后一段時間仍保持保鮮作用。 臭氧中礦泉水\純凈水\飲料廠中的應(yīng)用 一、 概述 目前，在我國瓶裝飲用水市場上，主要有礦泉水和純凈水兩種飲用水。在飲料市場上，各種飲料的主要成分均為水，稱為飲料用水。在此，就礦泉水和純凈水兩種飲用水及飲料用水的消毒殺菌工藝做以概述。在水質(zhì)處理過程中，大部分微生物已被去除，但即使是采用微濾、超濾等方法處理水時，水中的細菌物質(zhì)也不能全被去除。而一般的水質(zhì)處理方法更不能除盡微生物。為確保產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)合格，保證消費者的健康，在制造飲料，特別是制造碳酸飲料、礦泉水、純凈水以及包裝后不再進行二次滅菌的果汁飲料時，必須對水進行消毒處理，并要注意貯罐、管道、閥門等衛(wèi)生狀態(tài)，防止對水產(chǎn)生二次污染。水消毒的目的是殺滅水中的致病菌，并使水中的細菌含量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。常用的水消毒方法是氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。 。 三、 比較 自來水等飲用水在我國目前普遍使用氯劑消毒。而使用氯法有嚴重的二次污染問題存在。1973年起，荷蘭、加拿大、美國等國相繼發(fā)現(xiàn)用氯消毒后的自來水中會產(chǎn)生鹵代有機物，經(jīng)動物實驗證明有致癌危險。況且氯消毒易受溫度和PH值影響。余氯還會影響飲用水的口感，特別對于飲料用水，余氯會使碳酸飲料等飲料制品產(chǎn)生氯的臭味，并使飲料中的色素發(fā)生氧化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。采用紫外消毒時，不同的對像菌致死所需的照射能量差異較大，另一方面原水水質(zhì)對紫外殺菌效果也有影響，紫外線因在水中的穿透能力有限而難以達到理想效果。而且紫外消毒不能像余氯那樣維持消毒效果。臭氧具有比氯更強的氧化消毒能力，不但可以較*地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機物等雜質(zhì)，如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機磷、有機氯、等，還可以使水除臭脫色，從而達到凈化水的目的。臭氧適應(yīng)能力強，受水溫、PH值影響較小。臭氧適應(yīng)范圍廣，不受菌種限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣，不會產(chǎn)生二次污染。臭氧處理后的水無色無臭，口感好，能改善飲用水品質(zhì)。故此，為了提高瓶裝飲用水的質(zhì)量和延長保質(zhì)期，瓶裝水協(xié)會（IBWA）建議采用臭氧處理。在臭氧處理前，瓶裝水一般用反滲透、納濾、超濾去除天然水中99%的有機物，降低臭氧的用量。 四、工藝流程 礦泉水的生產(chǎn)工藝流程：  純凈水的生產(chǎn)工藝流程： 飲料用水的工藝流程根據(jù)不同飲料的要求而定。 五、臭氧消毒系統(tǒng)的參數(shù)選擇 1. 消毒系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的選擇臭氧投加量為1-5mg/L , 接觸時間為4-10min，保持0.1-1mg/L剩余臭氧濃度。 2．主要設(shè)備的選擇 a．臭氧發(fā)生器臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計流量及臭氧投加量來確定。 W = 0.001×Q×P W --- 臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量（g/h） Q --- 設(shè)計水量（L/h） P --- 臭氧投加量，一般采用1-5mg/L 0.001 --- 單位換算系數(shù) b．接觸氧化罐接觸氧化罐的尺寸應(yīng)根據(jù)設(shè)計流量及流速來確定。 S = Q/V S --- 罐體截面積（m2） V --- 流速，一般采用8-10m/h D = （4S/3.14）1/2 D --- 罐體直徑（m）罐體高度的確定： H = V×t + 0.2 H--- 罐體高度（m） t --- 接觸時間，一般采用4-10min 0.2 --- 布水空間高度（m） 六、安裝運行 臭氧發(fā)生器一般采用噴射投加方式，即全部或部分水流與臭氧通過噴射器混合后進入接觸反應(yīng)罐。連接水路和氣路。保持臭氧發(fā)生器進氣口與大氣相通。開啟水泵。調(diào)節(jié)進水閥門，調(diào)氣量開關(guān)在zui大位置。調(diào)節(jié)水射器旁的水壓調(diào)節(jié)閥，使臭氧發(fā)生器進氣口與氣瓶連接，調(diào)節(jié)氣瓶減壓閥。接好電源線，按電源開關(guān)，調(diào)功率調(diào)節(jié)開關(guān)至zui大。工作20分鐘后，用水中臭氧濃度檢測儀檢查出水口臭氧濃度，應(yīng)約為0.4mg/L。 七、設(shè)計舉例 某純凈水廠消毒工藝設(shè)計流量為10m3/h，選擇臭氧發(fā)生器及接觸氧化罐。解：設(shè)臭氧投加量為2mg/L，則 W = 0.001×Q×P = 0.001×10×1000×2 = 20g/h 設(shè)罐內(nèi)流速為10m/h S = Q/V = 10/10 = 1m D = （4×1/3.14）1/2 = 1.13 m 取罐體直徑為1.15m。 H = V×t + 0.2 = 10×10/60 + 0.2 = 1.87m 取罐體高度為1.90m。即罐體尺寸為D×H =φ1150×1900（mm） 礦泉水殺菌保質(zhì)飲用水殺菌凈化是臭氧應(yīng)用歷史zui長、應(yīng)用規(guī)模zui大的一個領(lǐng)域。目前世界臭氧產(chǎn)業(yè)的主要市場仍是飲水處理，在歐美、日本等發(fā)達國家臭氧化處理飲用水已占主導(dǎo)地位。原因在于臭氧處理可達到無微生物污染、無殘余化學(xué)污染的高水平。 礦泉水已是大量消費的瓶裝飲料，其保質(zhì)期取決于微生物的*殺滅。常用的超濾加紫外消毒的方法難以達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，臭氧殺菌成為*方法，即可以*殺滅活微生物，達到雙零指標(biāo)，又可去除水中鐵錳可溶性鹽類而保存有益的碳氧化合物。 礦泉水臭氧溶解度在0.4~0.5mg/時即可滿足殺菌保質(zhì)要求，合理的設(shè)計為臭氧投加量1.5~2.0g/m3。臭氧在水中的溶解度隨溫度降低、壓力提高而提高。在實際生產(chǎn)條件下，保證臭氧氣體濃度在10mg/L。臭氧與水接觸時間5~10分鐘，氣水混合接觸良好的情況下即可達到要求。目前一些廠家用50克~100克/小時臭氧發(fā)生器處理礦泉水（產(chǎn)水量10立方米/小時以下）是不負責(zé)任的。首先作為源不質(zhì)量很好的礦泉水無需那么多臭氧（只有污水由于嚴重的化學(xué)、生物污染才會吸收消耗大量臭氧），多余大量臭氧作為尾氣排放反而增加尾氣處理裝置的容量的負擔(dān)。其次，容易對礦泉水造成過氧化而產(chǎn)生有益微量元素成分損失。 礦泉水灌裝間安裝臭氧設(shè)備對空氣殺菌凈化，防止落下菌污染對沒有空氣過濾凈化設(shè)備的廠家是非常有益的。采用臭氧化工藝的礦泉水廠經(jīng)常利用臭氧對貯水罐（池）、管道、過濾器消毒也是非常有益的，在國外的資料里作為經(jīng)驗*。 生產(chǎn)用水殺菌凈化食品生產(chǎn)需要大量潔凈水，在生產(chǎn)成本中是一項較大開支。目前食品生產(chǎn)廠家有兩種需求：一是水源不合格，如用海水代替淡水加工水產(chǎn)品或自采水存在污染；另一個是加工用水回用或處長使用時間。臭氧處理是*可以滿足這些需求的