臭氧發生器在食品貯藏和保鮮的應用實例

  臭氧發生器是制取臭氧的設備裝置。臭氧O3是氧氣O2的同素異形體，由3個活性氧原子組成。臭氧具有*的氧化性，被*是一種廣譜殺菌劑，它在水中的氧化還原電位為2.07V，僅次于氟（2.5V）,其氧化能力高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V）。其氧化能力高于氯一倍，殺菌比氯快600-3000倍,比紫外線快3000倍，它能破壞分解細菌的細胞壁，很快地擴散透進細胞內，氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等，也可以直接與細菌、病毒發生作用，破壞細胞、核糖核酸（RNA），分解脫氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物，使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。細菌被臭氧殺死是由細胞膜的斷裂所致，這一過程被稱為細胞消散，是由于細胞質在水中被粉碎引起的，在消散的條件下細胞不可能再生。應當指出，與次氯酸類消毒劑不同，臭氧的殺菌能力不受PH值變化和氨的影響，其殺菌能力比氯大600-3000倍，它的滅菌、消毒作用幾乎是瞬時發生的，在水中臭氧濃度達到0.3-2mg/L時，0.5-1min內就可以致死細菌。達到相同滅菌效果所需臭氧水藥劑量僅是氯的0.0048%。常見的大腸桿菌、糞鏈球菌、綠膿桿菌、金黃葡萄球菌、霉菌等，在臭氧的環境中15分鐘，其殺滅率可達到99%以上。臭氧在常溫、常壓下易分解成為氧分子和具有強氧化力的活性氧，其半衰周期約為12～16小時，zui后成為O2，無須擔心臭氧殘留的二次污染。
　　臭氧作為殺菌劑，在食品工業中的應用主要有三個方面：一是殺滅微生物———即殺菌消毒作用；二是氧化分解有機或無機污染氣味———即除臭凈化作用；三是分解果蔬代謝產物，抑制后成熟過程———即保鮮作用。
　 目前，臭氧殺菌技術已應用于肉類冷藏、冷庫消毒、食品加工車間殺菌凈化、礦泉水殺菌保質、食品生產用水、工作服消毒、水產養殖業、速凍食品加工、海產品保鮮殺菌及環境殺菌。此外，臭氧技術還在蔬果貯藏防霉保鮮、食品生產車間消毒與氣味除味凈化等方面應用，青島寧鑫凈化設備有限公司根據臭氧的特點以及不同的使用地點，研制開發了有針對性的空氣消毒臭氧發生器，食品果蔬臭氧發生器 ，冷庫用臭氧發生器，水處理臭氧發生器，臭氧負離子發生器等。解決了部分食品出口企業的產品生產中微生物繁殖難以控制的難題。
　　香蕉在臭氧濃度高的情況下，香蕉新陳代謝強烈。然而在低濃度下，例如1．55ppm下可能產生生理損害。如果臭氧濃度在25～30ppm，8天后香蕉表皮會產生黑斑。臭氧濃度在30～90ppm范圍內呼吸過程加快，而成熟過程保持不變。使用臭氧貯藏香蕉的*條件是溫度在2℃，濃度1．5～7ppm。香蕉成熟不很快，呼吸強度變化也不大。
　　柑橘柑橘對臭氧不敏感，在40ppm的高濃度下，由于乙烯和其他的新陳代謝產物被臭氧氧化，柑橘的成熟度減慢。
　　漿果草莓、木莓、葡萄在貯藏期間，霉菌菌落可能繁殖，可用2～3ppm的臭氧抑制霉菌的生長，對漿果的質量和香味沒有影響，貯藏期可延長一倍，但在包裝方式上不能避免臭氧與漿果接觸。
　　蘋果在貯藏期間，視品種不同，臭氧濃度2～11ppm下，會出現生物損傷。美國所做的試驗表明，在2ppm下冷藏5個月，大多數品種沒有受到損害。在此期間，去除乙烯對延長貯藏期有促進作用，新陳代謝產物的鈍化也可降低表皮褐變。據國內某單位的經驗，用臭氧保鮮的冷藏蘋果，出庫后半個月仍保持保鮮作用。
　　梨對某些特殊品種的梨所做的研究表明，在臭氧濃度3ppm，溫度5℃的情況下，貯藏17天沒有變壞，呼吸強度也沒有增加。
　　菜花原蘇聯用臭氧處理菜花后貯藏獲得良好效果。
　　馬鈴薯貯藏條件為：溫度6℃～14℃，相對濕90％以上。在臭氧濃度15～18mg／m3下，對馬鈴薯處理6～10小時，可使馬鈴薯疫霉菌落停止生長，而馬鈴薯的顏色、味道、密度都沒有變化。在臭氧作用下，馬鈴薯的淀粉和維生素C含量增加，糖分下降。
　　蒜薹蒜薹的貯藏，除了溫、濕度要求及氣體成分控制以外，應用臭氧重點是在空庫消毒，入庫預冷殺菌和換氣前后的殺菌。蒜薹入庫預冷完成后，可用2～4ppm濃度的臭氧，殺死蒜薹表面部分微生物。對大棚和氣調庫來說，日常防霉應與換氣同時進行，并使臭氧均勻擴散，濃度應以有效去除蒜薹氣體而沒有明顯的臭氧味為宜。對氣調庫來說，應把臭氧發生器放在庫外。小袋包裝的防霉，應在每次換氣前后進行。換氣前使用臭氧主要是減少換入氣體中的微生物。換氣后的氧化以乙烯去除氣味為主，這一步驟中由于臭氧不直接接觸蒜薹，濃度可適當高一些。臭氧發生器開、停的安排，應以開袋換氣時嗅不到明顯臭氧味為宜。實際應用表明，臭氧可強烈抑制腐爛區擴展，如有腐爛發生，可使之直接暴露于臭氧下，可得到良好效果。
　　西紅柿用于貯藏的西紅柿，要選用皮厚、堅實的晚熟品種，五六成熟。西紅柿分層單擺平放，按所需的溫、濕度或氣調條件控制。進庫前需對空庫用臭氧進行消毒。在此條件下貯藏一個半月，好果率達到80％～90％。
　　柿子椒采摘時應用剪刀剪斷果柄，因為果蒂受損zui易腐爛。柿子椒在帳內要分層散放，便于與臭氧接觸，也有利于CO2、乙烯、熱量的擴散。一般的貯藏溫度為12℃～15℃，秋季采摘的為8℃～10℃，CO2＜3％，O2為10％左右。臭氧的充入以*個月每天2～3次、濃度為5ppm左右，以后可每天1～2次。貯藏70天后的柿子椒商品率達80％以上。
　　雞蛋美國自1930年就開始使用臭氧技術來貯藏雞蛋，當時就約有80％的冷庫裝有臭氧發生器，取得很好的效果。目前，美國在貯藏雞蛋的冷庫中利用臭氧主要有兩種方式：連續應用和間斷應用。連續應用的臭氧濃度為0．6ppm，濕度為90％，貯藏8個月，質量很好。我國目前的冷庫，大多數還需人員入庫檢測溫、濕度，所以我國大部分仍采用間斷供臭氧方式。其做法是每天開臭氧發生器1～2次，濃度為1．5～2．5ppm，開機時間要與查庫時間錯開，以便人員進入，每次臭氧殺菌后，空氣中細菌數下降70％左右，霉菌下降60％左右，雞蛋殼上細菌、霉菌數下降50％左右。目前，我國已有30多家蛋品冷庫應用了臭氧，都獲得了好的效果，減少了損失，經濟效益明顯。
　　肉類臭氧主要用于肉類屠宰后的成熟、嫩化過程的殺菌保鮮，其做法是每天用臭氧處理1～2次，每次持續2小時，臭氧的濃度是6mg／m3（空氣），溫度20℃，相對濕度85％，在密閉的房間里可保持42～44小時。若是把溫度降低至6℃則可保持20天。牛肉在臭氧濃度10～20mg／m3（空氣）的情況下，與單用冷卻相比，其貯藏期可提高30％～40％。牛肉表面微生物不超過103／cm3。在對牛肉、小牛肉、羊肉、豬肉，雞和兔肉應用臭氧的貯藏期進行詳盡的研究后發現，在通常情況下，各種肉類貯藏7天后，發現肉明顯受到微生物的污染。而在相同情況下，應用臭氧處理14天以后才出現微生物污染。在冷卻情況下，使用臭氧與不使用臭氧相比，表面微生物菌叢（假單胞菌屬、孢子、沙門氏菌、葡萄球菌）下降。如果污染程度早已很大，臭氧對表面微生物菌叢就沒有效果，但仍能使冷庫中的空氣感到新鮮。
　　奶酪在熟化和貯藏過程中，應用臭氧的經驗很成功。溫度15℃，相對濕度80％～85％，臭氧濃度0．02ppm條件下使其表面生長孢子在熟化期被殺滅，貯藏期增長到11周。并且，在貯藏室中存在的異味也由于臭氧氧化作用而消除。
　　鮮魚國外用含有臭氧的水制成冰塊來保藏鮮魚，使保鮮時間延長50％。一般認為臭氧在0℃時相當穩定，不易自然分解，含有臭氧的冰在融化時，其冰水混合物中會有臭氧存在，對微生物的生長有抑制作用，從而延長了鮮魚保鮮期。
　　根據多年實踐經驗，間斷應用臭氧防霉，每100m3的庫容選用1臺10g／h的臭氧發生器。若選用2臺，則每臺為3g／h就可。食品加工間每100m3可按5g／h選用。用于冷庫消毒，大約是2000m3，使用1臺3g／h的臭氧發生器。