食品工業(yè)中臭氧技術(shù)應(yīng)用與滅菌機理
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作為一種特殊的消毒劑、強氧化劑，臭氧在食品工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍了。從21世紀初，法國就開始使用臭氧技術(shù)來處理飲用水中的細菌，這也推動了臭氧技術(shù)的快速發(fā)展，世界各國食品加工行業(yè)都逐漸對臭氧使用起來，目前已被列入標準冷殺菌技術(shù)。同樣也是法國最早應(yīng)用臭氧技術(shù)來做冷凍肉保鮮與保存處理。非典時期，我國通過試驗成功利用臭氧對非典病毒進行了滅殺，這一試驗成果自此推動了臭氧技術(shù)迅速在我國食品加工行業(yè)中發(fā)展起來。
臭氧技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用
因臭氧技術(shù)自身具備食品殺菌功能以及使用中的無殘留性和安全性，由此突顯出了其應(yīng)用在食品工業(yè)中的環(huán)保性、適用性和方便性，所以它在很多領(lǐng)域行業(yè)中都得到了應(yīng)用。例如，食品生產(chǎn)中，生產(chǎn)車間物體表面以及空氣的消毒和殺菌、冷庫消毒、果蔬保鮮保存、工作服和生產(chǎn)用具的消毒、飲用水和生產(chǎn)用水凈化消毒等。臭氧對飲用水的消毒近幾年，隨著對臭氧技術(shù)在飲用水處理方面的廣泛應(yīng)用，使得該技術(shù)應(yīng)用市場規(guī)模不斷擴大。國內(nèi)的水廠，基本上已經(jīng)實現(xiàn)了對臭氧技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也就是利用活性炭加臭氧通過工藝改造實現(xiàn)飲用水處理的工藝。在生產(chǎn)瓶裝水的過程中，臭氧主要被用來消毒直飲水，這項技術(shù)相對成熟。臭氧和紫外線在消毒功能上相比，其的應(yīng)用優(yōu)勢更大。另外，臭氧水的濃度越高，其殺菌功能越明顯，可以實現(xiàn)加蓋過程、瓶蓋、瓶體的同時消毒，而紫外線要想到達此要求就比較困難。從目前看，利用臭氧進行消毒已經(jīng)成為了瓶裝水生產(chǎn)過程中的標準工藝。國家疾病預防控制中心有明確規(guī)定：對外銷售的瓶裝飲水水都要應(yīng)用臭氧做消毒處理。臭氧對食品加工過程的殺菌消毒臭氧技術(shù)除了能對封閉空間做殺菌消毒外，對物體內(nèi)部和表面也能起到相應(yīng)的作用，近年來，臭氧技術(shù)的應(yīng)用能力已得到了深入開發(fā)，食品工業(yè)對其也越來越重視起來。因臭氧在滅殺酵母菌時比較容易，由此突出了其在包裝處理過程中的作用。近年來，隨著酒精劑封入包裝、脫氧劑封入包裝、真空包裝和置換包裝的迅速普及，包裝食品衍生出了新的變質(zhì)問題：那就是酵母菌所引發(fā)的變質(zhì)。所以在包裝食品時，要注意填充臭氧，通過此對酵母菌進行滅殺。與其他消毒殺菌方法相比，臭氧具有特殊作用，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)固體食品時，臭氧能夠解決因細菌引發(fā)的二次污染。所以，在豆腐、咸菜、豆沙、包子和面條等食品生產(chǎn)過程中，通常會利用臭氧來對生產(chǎn)車間進行殺菌，將臭氧注入包裝內(nèi)進行殺菌以及利用臭氧水對原料進行沖洗，這些已成為保證包裝食品安全的重要手段。在生產(chǎn)果汁、汽水和礦泉水等灌裝水過程中，自然也會利用臭氧對塑料桶、玻璃瓶、設(shè)備、管理以及盛裝容器進行殺菌消毒，而這方面也取得了一定成效。
臭氧對果品蔬菜降解殘留農(nóng)藥的作用
在去除農(nóng)藥的相關(guān)試驗中了解到，如果只用水來沖洗和浸泡殘留農(nóng)藥，去除程度能夠達到10%，說明對水溶性的農(nóng)藥而言，浸泡能夠起到一定效果。我國符合市場投入標準的農(nóng)藥有200多種，其中不溶于水的占大多數(shù)，如果用普通清洗劑對其進行清洗，很難達到預期效果。由于普通洗滌劑的主要成分為烷基苯磺酸鈉，日常生活中利用它們做蔬菜水果的清洗工作，往往引發(fā)二次污染。在利用臭氧清洗小白菜和茄子兩種蔬菜的試驗中發(fā)現(xiàn)，臭氧能夠?qū)⑥r(nóng)藥中的化學鍵打開，進而實現(xiàn)對殘留在蔬菜中的農(nóng)藥進行有效降解。在經(jīng)過臭氧水浸泡后的蔬菜，農(nóng)藥去除率至少可以達到95%。
1909年，德國某家食品公司在冷藏食肉時首次使用臭氧進行滅菌，開創(chuàng)了其在食品工業(yè)中的滅菌功能。1980年日本開啟了研究臭氧食品滅菌技術(shù)的道路，目前面市的放電法、光化學法以及電解法等制造臭氧水的裝置，濃度從低到高，已達到了50多種，并在食品工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。像乳酸菌、沙門式菌、綠膿菌以及大腸桿菌等是最常出現(xiàn)在食品工業(yè)的細菌，而通過臭氧水可以對其進行有效滅除。在食品生產(chǎn)過程中，以制糖為例，臭氧滅菌的原理其實就是將臭氧通過管道輸送到液糖釜的上部，從而約束大腸桿菌的生長。食品加熱后，冷卻過程中容易引發(fā)二次污染，這個情況下，就需要等到徹底冷卻后，再做滅菌處理。另外，冷卻機運轉(zhuǎn)過程中以及夜間容易附著和繁殖微生物，微生物會通過冷卻風扇和通風管道蔓延開來，進而污染制品。因此，可以利用臭氧水對風扇、通風管道以及冷卻機內(nèi)部進行滅菌，而那些不能完全洗凈且構(gòu)造復雜的部位，則可以注入氧化空氣實現(xiàn)滅菌。酒廠、食品發(fā)酵廠、肉類加工等工廠都有著讓人難以接受的臭氣，在應(yīng)對這些工廠的細菌時，可以選擇在夜間將微量臭氧釋放到生產(chǎn)車間中，以進行脫臭和滅菌。還有一種滅菌手段叫臭氧包裝，也就是將臭氧水或臭氧氣體注入到包裝袋內(nèi)，再把包裝袋密封，這樣能夠?qū)Υ竽c桿菌的生長進行有效抑制。該手段目前已被普遍用于生海鮮、醬菜等包裝產(chǎn)品中。食品冷藏庫中容易滋生出紅酵母和青霉素等低溫菌，另外容易繁殖的還有乳酸菌，冷藏食品會受到這些細菌的影響，從而腐敗變質(zhì)?，F(xiàn)在市面上的臭氧處理設(shè)備對于消滅低溫菌有著較好的效果。
結(jié)束語
綜上所述，首先作為一種消毒劑、強氧化劑，其非常適合用在食品工業(yè)中。通過應(yīng)用臭氧可以有效解決食品制造期間由細菌引發(fā)的二次污染，與其他化學藥劑相比，其具有不可替代的作用。
作者：牌榮霞 單位：濱州市農(nóng)村科技促進中心
