一、倉(cāng)儲(chǔ)保鮮業(yè)臭氧應(yīng)用概述
臭氧在國(guó)外應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)保鮮中已有近百年的歷史。用O3對(duì)食物進(jìn)行儲(chǔ)藏的工藝和應(yīng)用是在日本、德國(guó)等國(guó)率先采用的。據(jù)1953年Kuprianoff報(bào)告，1909年在德國(guó)科隆臭氧用于肉類冷藏，這是已知臭氧作為食品保鮮劑的最早實(shí)例。1924年Hautman"冷藏時(shí)臭氧成功阻止了細(xì)菌滋生"（P.724），"相對(duì)濕度88%-90%時(shí)存蛋，臭氧阻止生成霉菌"（P.725）。Hartman總結(jié)說(shuō)，臭氧"在冷藏方面有很多用途，日新月異，成效明顯"（P.725）。30年代末，美國(guó)80%的冷藏蛋庫(kù)都裝有臭氧發(fā)生器。
隨著我國(guó)臭氧發(fā)生器制造技術(shù)的發(fā)展和完善，臭氧以其殺菌效果好、不產(chǎn)生二次污染、使用方便等優(yōu)點(diǎn)也在我國(guó)的倉(cāng)儲(chǔ)保鮮、消毒滅菌領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。許多院校和研究所還在不斷試驗(yàn)它在不同水果、食品儲(chǔ)藏中的使用方法。將濕冷保鮮與臭氧技術(shù)結(jié)合將是部分水果、食品保鮮的最好方式。
二、 臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.冷庫(kù)的消毒與除味
冷庫(kù)的生物污染源主要是霉菌，因其在低溫條件下存活，對(duì)消毒劑有較強(qiáng)的耐受力。甘肅商業(yè)科技所和蘭州大學(xué)合作對(duì)蘭州地區(qū)冷庫(kù)的青霉菌作消費(fèi)劑篩選試驗(yàn)，在甲醛、過(guò)氧乙酸、蒼爾子油和臭氧消毒最終效果的對(duì)比中，優(yōu)選出臭氧。在臭氧12ppm作用下3-4小時(shí)，包括抵抗力極強(qiáng)的未萌動(dòng)孢子皆被殺死。廠家實(shí)際應(yīng)用中也證明了臭氧在冷庫(kù)消毒中的優(yōu)良效果，
冷庫(kù)除味應(yīng)用臭氧效果極好。短時(shí)即可奏效。廣州一廠家用臭氧去除魚變質(zhì)臭味，一小時(shí)即完成。成都一家冷庫(kù)用臭氧去除魚庫(kù)的腥臭味后貯藏冰激凌，質(zhì)量很好，其他化學(xué)消毒劑的味道會(huì)污染冰激凌。
表
2.食品加工車間殺菌凈化
速凍食品、冷飲食品、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最終沒(méi)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(guó)大都采用紫外燈消毒，由于前述紫外法殺菌天然的缺點(diǎn)，食品微生物指標(biāo)很難控制，在夏季尤其嚴(yán)重。臭氧用于食品加工車間消毒效果很好，濃度也比冷庫(kù)消毒要求低的多，一般0.5－1.0ppm即可達(dá)到80％以上的空氣殺菌率，并可去除車間異味。蛋品加工廠生產(chǎn)蛋黃醬、冷飲廠生產(chǎn)冰激凌、雪糕，都有攪拌、膨化工序，產(chǎn)品與空氣強(qiáng)烈接觸，試用臭氧后車間微生物降低90％，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，而一旦停止使用臭氧，產(chǎn)品中細(xì)菌含量逐日快速增加。
車間工具、包裝物殺菌要求臭氧濃度高一些，應(yīng)達(dá)到5-6ppm。1994年9月，天津一分割、包裝煮制鴨車間（約150m3），用3g/h臭氧發(fā)生器消毒2小時(shí)后，經(jīng)區(qū)衛(wèi)生防疫站檢測(cè)，結(jié)果如下：
空氣細(xì)菌總數(shù)
消毒前：冷卻間105個(gè)/m3，包裝間1325個(gè)/m3。消毒后：冷卻間26個(gè)/m3,包裝間0個(gè)/m3。食品操作間內(nèi)消毒后物品表面細(xì)菌情況：
a.工作臺(tái)、菜刀、菜板；無(wú)菌落生長(zhǎng)，無(wú)大腸菌。
b.門把、地面、手套、真空機(jī)、成品箱、細(xì)菌總數(shù)均小于1個(gè)/cm3，無(wú)大腸菌。
原天津外貿(mào)食品廠1300m3速凍食品加工間，裝有30W紫外燈48盞，后改裝3g/h臭氧發(fā)生器兩臺(tái)，每天開機(jī)1小時(shí)，細(xì)菌殺滅率達(dá)到91.3％，產(chǎn)品合格率提高3.2％，1991年度節(jié)支消毒管理費(fèi)用13321.44元。
加工腸衣、皮革、海產(chǎn)品等氣味污染嚴(yán)重的車間使用臭氧除味也很有效、實(shí)用，是很好的勞動(dòng)保護(hù)手段。
食品加工間殺菌凈化的一個(gè)重要問(wèn)題，是確定發(fā)生器的開機(jī)時(shí)間，原則是使上班時(shí)加工間內(nèi)細(xì)菌數(shù)處于最低水平。一般是下班后開機(jī)，如上班前能開機(jī)更好。要留有停機(jī)臭氧分解時(shí)間，（大約半小時(shí)）待上班時(shí)嗅不到明顯的臭氧氣味即可。
要求更高的無(wú)菌操作室可以在閉路空氣循環(huán)中進(jìn)行殺菌而又使工作人員不接觸臭氧，該項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)已成熟。
目前北京、天津、山東等地一大批食品出口企業(yè)在食品加工間中使用了臭氧發(fā)生器，提高了產(chǎn)品合格率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
3.蔬菜水果貯藏防霉保鮮
蔬菜水果貯藏保鮮是一項(xiàng)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(gè)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(gè)階段應(yīng)用：空氣消毒、人庫(kù)殺菌和日常防霉，目的是減少霉菌、酵母菌等微生物造成的腐爛。臭氧快速分解乙烯以實(shí)現(xiàn)減緩新陳代謝過(guò)程，推遲后熟和老化。
蒜苔是目前貯存量最大、差價(jià)增值很大的蔬菜，臭氧應(yīng)用相對(duì)成熟一些，一批國(guó)營(yíng)和個(gè)體貯戶取得了防止其霉變腐爛，將臭氧發(fā)生器放在庫(kù)內(nèi)距冷風(fēng)機(jī)最遠(yuǎn)端，此時(shí)產(chǎn)生的臭氧借助冷風(fēng)機(jī)抽風(fēng)空氣流動(dòng)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(dòng)，不會(huì)達(dá)到2.5ppm的傷害濃度。小包裝袋可通過(guò)硅窗或開袋換氣前后開臭氧殺菌凈化空氣，去除蒜味。此時(shí)注意應(yīng)將發(fā)生器放在開袋區(qū)域以增強(qiáng)殺菌凈化效果。實(shí)際應(yīng)用證明，臭氧可強(qiáng)烈抑制蒜苔苔苞腐爛擴(kuò)展，如有霉?fàn)€發(fā)生，可使其直接暴露在臭氧下殺菌抑制其擴(kuò)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(guò)2.0ppm沒(méi)有任何傷害。
通過(guò)臭氧防霉保鮮的蔬菜水果出庫(kù)后一段時(shí)間仍保持保鮮作用。
三、臭氧保鮮的機(jī)理
臭氧在倉(cāng)儲(chǔ)保鮮業(yè)中的應(yīng)用主要基于下面三個(gè)方面的作用：
◇殺滅微生物--殺菌消毒；
◇使各種有臭味的無(wú)機(jī)或有機(jī)物氧化分解--除臭；
◇使新陳代謝產(chǎn)物分解氧化，從而抑制新陳代謝過(guò)程--保鮮。
1、臭氧的殺菌消毒作用
臭氧的殺菌能力很強(qiáng)，臭氧正是靠其強(qiáng)氧化作用達(dá)到殺滅微生物的目的。他與微生物細(xì)胞中的多種成分產(chǎn)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化。一般認(rèn)為，先作用與微生物的細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成分受到損傷，導(dǎo)致新陳代謝障礙并抑制其生長(zhǎng)，臭氧繼續(xù)滲透破壞膜內(nèi)組織，直至殺死。濕度增加能提高殺菌力，由于高濕度下微生物細(xì)胞膜變薄，其組織容易被臭氧破壞。
采用臭氧殺菌的優(yōu)點(diǎn)是：臭氧的最終產(chǎn)物是氧氣，因此無(wú)公害；存儲(chǔ)物上不會(huì)有殘留物，對(duì)食品沒(méi)有影響；成本低；用紫外線殺菌，其背陰部沒(méi)有效果，而臭氧對(duì)整個(gè)空間都有殺菌效果。
2、臭氧的除臭作用
利用臭氧除臭，主要是臭氧具有的強(qiáng)氧化性，能有效地氧化分解儲(chǔ)藏中產(chǎn)生的各種異味，從而保持庫(kù)內(nèi)的空氣清新。臭味的主要成分是氨、硫化氫、甲硫醇、二甲硫化合物、二甲二硫化物等。
3、臭氧的保鮮作用
臭氧能起保鮮作用，是因?yàn)槠淠軠p緩新陳代謝過(guò)程，推遲后熟和老化，而這是通過(guò)臭氧分解乙烯氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
果蔬采摘后仍是生命活體，儲(chǔ)藏期間呼吸過(guò)程是加速的，因而逐漸成熟。降溫和氣調(diào)的目的就是為了降低其呼吸作用。果蔬在接近成熟階段將產(chǎn)生大量的乙烯，它有加速成熟的作用，稱為催熟劑。它的擴(kuò)散還將加速其它果蔬的成熟。臭氧能夠有效地控制這個(gè)過(guò)程，快速氧化分解乙烯，最后生成二氧化碳和水。臭氧對(duì)延長(zhǎng)果蔬的儲(chǔ)藏期發(fā)揮了重要的作用。
四、臭氧發(fā)生器的選擇和應(yīng)用原則
一般在倉(cāng)儲(chǔ)保鮮行業(yè)，消毒保鮮空間較大，應(yīng)選擇較大型的強(qiáng)制擴(kuò)散型"開式"臭氧發(fā)生器，安裝在庫(kù)房上方以便臭氧的擴(kuò)散。倉(cāng)儲(chǔ)保鮮消毒濃度要求較高，臭氧消耗量大，一般1000立方米空間可按10～15克/小時(shí)規(guī)格選擇。
臭氧對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)微生物的殺滅效果，取決于臭氧的濃度，微生物種類，處理時(shí)間，庫(kù)房溫濕度，墻、頂棚、地面材料等。
利用臭氧對(duì)空庫(kù)進(jìn)行殺菌消毒，應(yīng)先把庫(kù)內(nèi)貨物搬空、清掃干凈，墊倉(cāng)板洗晾后進(jìn)行。在臭氧濃度6～10ppm的情況下,消毒2小時(shí)以上，再停機(jī)封庫(kù)24～48小時(shí)，利用臭氧對(duì)空庫(kù)殺菌消毒，對(duì)細(xì)菌的殺滅率在90%以上，對(duì)霉菌的殺滅率在80%以上。
四、臭氧在倉(cāng)儲(chǔ)保鮮業(yè)中的應(yīng)用
1、雞蛋消毒保鮮
雞蛋從雞舍揀出時(shí)，蛋殼表面攜帶大量細(xì)菌病毒，這些病菌可能侵入蛋體，破壞雞蛋品質(zhì)，也可能因與人手接觸而傳染病菌，對(duì)于種蛋來(lái)說(shuō)，則影響到孵化率和雛雞質(zhì)量?；瘜W(xué)熏蒸和藥液噴霧消毒方法雖然費(fèi)用很低，但卻可能產(chǎn)生另一種污染。在蛋品加工車間，利用臭氧水對(duì)雞蛋進(jìn)行浸泡消毒，可以很徹底地殺滅其表面上的各種細(xì)菌、病毒。
在蛋庫(kù)安裝臭氧殺菌消毒防霉保鮮系統(tǒng)，長(zhǎng)期維持庫(kù)內(nèi)一定的臭氧濃度（集中進(jìn)出貨時(shí)停機(jī)）。可以顯著減少蛋殼表面的微生物數(shù)量，既能滿足客戶對(duì)雞蛋衛(wèi)生的要求，又能延長(zhǎng)雞蛋保鮮時(shí)間。
對(duì)于種蛋庫(kù)而言，較高的相對(duì)濕度能減少蛋內(nèi)水分的蒸發(fā)，提高孵化率，但濕度高又會(huì)促使霉菌的滋長(zhǎng)，臭氧殺菌保鮮系統(tǒng)正可以解決這一問(wèn)題。
蛋庫(kù)中臭氧濃度一般在0.5～1.5ppm范圍內(nèi)即可，應(yīng)根據(jù)具體情況而定。
2、水果保鮮儲(chǔ)藏
有效解決水果儲(chǔ)藏期間腐爛、長(zhǎng)毛、軟熟變質(zhì)問(wèn)題。在現(xiàn)有機(jī)械冷庫(kù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用寶瑞ADS系列臭氧保鮮系統(tǒng)，并匹配冷庫(kù)加濕裝置，便可成功解決一系列水果的儲(chǔ)藏保鮮難題。該設(shè)計(jì)尤其適合于葡萄、桃、冬棗、獼猴桃及柑橘類等易于染菌腐爛和軟熟的水果，不需保鮮劑，無(wú)需裝袋，大大減輕入庫(kù)工作量，免除二氧化硫及其它化學(xué)藥劑對(duì)水果的污染和傷害，并相對(duì)延長(zhǎng)水果保鮮儲(chǔ)藏周期。
3、其它物品的防霉
需長(zhǎng)時(shí)間存放于潮濕封閉空間，且容易發(fā)霉、腐爛或變質(zhì)的物品，若本身對(duì)臭氧不敏感，且儲(chǔ)藏設(shè)施中沒(méi)有對(duì)臭氧敏感的設(shè)備，都適宜應(yīng)用臭氧技術(shù)來(lái)防霉殺菌和去除異味，并具有極其顯著的效果，臭氧濃度可設(shè)定在0.3～1.0ppm范圍內(nèi)。
