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臭氧应用

application of ozone

食品加工行业臭氧应用
来源: | 作者:广州市艾利普 | 发布时间: 1970-01-01 | 2219 次浏览 | 分享到:
食品加工行业臭氧应用
 在食品行业,用水的灭菌传统是氯系消毒和热杀菌的方法,但其有残留和毒害,因而如今大多用的是臭氧或者紫外方法。
臭氧是强氧化剂,能有效氧化各类物质,杀灭各类微生物。还能脱色、去臭,对于其他方法难分解的物质也变成容易分解的物质。因此,在生产生活的用水和空间净化处理方面,臭氧的作用显著、使用广泛,能应用于处理各类原水、废水等,保障生产生活的正常进行。
紫外线灭菌法则是通过紫外光对物质进行分解或者微生物的杀灭,而不使被处理的水发生任何化学变化,能在短时间内完成处理,因此紫外线也被应用于各类清洁生产的用水灭菌中。
  臭氧的灭菌机制和灭菌特性
  臭氧能作用于细菌和病毒等的细胞壁和细胞膜,作用于其脂质(类脂化合物)的双键,将其氧化断链从而将细胞膜、细胞质被破坏,从而达到灭菌的效果。
  紫外线杀菌机理和处理特性
利用波长为200~290mm的紫外线,其能透过微生物的细胞膜直接对遗传物质造成损伤,使微生物失去繁殖能力,从而达到杀菌的目地。同时紫外还能对环境介质中的污染物附加能量,使之更活跃,因而可以和其他方法结合用于水处理。
基于这些因素,在食品行业可以使用紫外线和臭氧结合来对产品的加工的一系列过程形成保障,保证出产的产品质量。
1)冷库:
  臭氧对冷库、气调库中的果品、鸡蛋、鱼、肉类食品的贮存起到了防霉保鲜之功效。1995年至1996年间,日本、法国和澳大利亚相继立法,允许臭氧在食品工业中广泛使用。而美国在食品加工企业的努力推动下,美国电力研究院(EPRI)于1996年组织了臭氧和食品界的科学技术专家委员会,开始调查并评估臭氧应用于食品工业的历史背景、现状与前途。委员会利用1年时间对臭氧应用,包括:杀菌、鸡蛋消毒、果蔬贮藏、水产品保鲜、肉类保鲜、家禽加工等37个食品加工业所用的臭氧空气处理进行了文献检索、论证及实验表明,在1997年提出科学结论,明确了臭氧应用与食品加工业符合GRAS标准——这个结果成为美国食品加工业广泛使用臭氧的基础。随后美国食品与医药管理局(FDA)放弃了以往在食品加工生产中使用臭氧的限制政策,承认臭氧应用于食品生产过程符合通用安全标准(GRAS)的要求。之后,专家们还对臭氧化水在食品工业上的应用、气相臭氧在食品加工中的应用、臭氧处理食品的营养影响及处理食品的安全性和毒性等作了相关的研究,这些研究均表明:臭氧作为食品杀菌剂和消毒剂使用是安全无害的,在适宜的用量和良好的加工条件下使用符合GRAS要求。
2)食品生产用水:
  食品生产用水贯穿在产品从原料清洗至最终成形的每一个步骤之中,可以说是实现食品安全生产的最重要保证。资料显示,我国部分食品生产企业的生产用水,在某种程度上来说,基本上处于没有质量把关的状态,也就是说,以不洁净的水生产出来的食品成品或半成品,很难达到无菌或卫生合格达标的界限。食品生产用水、需要大量的洁净水,在生产成本中也是一项较大的开支。目前食品生产企业普遍存在两种状况:一是使用已被污染的水源;二是加工用水回用或延长使用时间。
  应用臭氧技术来保证食品生产用水的安全卫生,是从源头上解决产品质量控制、从根本上杜绝产品质量问题的最好解决方案。也可生产高浓度臭氧水替代药物对食品进行消毒。

3)水产品加工:
  臭氧具有强氧化性,能够分解水中的有机物质、细菌和微生物。羟基(OH)是强氧化剂、催化剂,可使有机物发生连锁反应,反应十分迅速。羟基(OH)对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧(O)也具有强氧化能力,对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。
  目前食堂及餐饮生、熟食品加工过程及用具的清洗、杀菌等环节按照卫生部门的卫生标准,均采用的是传统的消毒方式(如紫外线、巴氏消毒液、甲醛等)效果都不是很理想,不是消毒不彻底,就是在消毒的同时制造新的污染源。

 (4洗涤瓜果蔬菜产品加工:
 用臭氧水洗涤瓜果蔬菜,可去除、降解果蔬中的农药、化肥等有害残留物。适用于各种水果及生吃的蔬菜如黄瓜、西红柿、萝卜等,此方法降解残余农药90%以上,且不流失果菜营养。用臭氧水洗涤鱼类、肉类、海鲜贝类,可除去腥味,杀灭其表面的细菌,洗涤后的肉质更鲜美,细嫩,有弹性,口感佳。洗涤夏日里的豆类制品(豆腐、豆干、豆丝、素鸡、花干等)可延长保鲜时间。手及工作衣物是人体最易感染及传播细菌的部位,臭氧水在短时间内可有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄菌、沙门氏菌以及流感病毒,肝炎病毒等多种微生物。

 (5
食品行业的消毒保鲜
  利用臭氧具有很强的氧化杀菌能力及其无污染性的消毒,除臭,保鲜的应用而日益广泛。早在1904年就有利用臭氧保存牛奶,肉制品的报导,30年代美国80%冷蛋库都装有臭氧发生器,现已推广到食品集装箱,食品冷库车,电冰箱等都在装设臭氧发生器。


计算投加方法:
普通投加:立方空间(m3)*消毒级别/0.42/1000= g/h
中央空调投加:送风量*0.012+立方空间(m3)*消毒级别/0.42/1000= g/h


根据《消毒技术规范》及实际应用经验,
        三十万净化级取C = 2.5ppm = 5mg/m3;
        十万净化级级取C = 5ppm = 10mg/ m3;
        万净化级取C = 15ppm = 30mg/ m3;
百级取C = 20ppm = 40mg/ m3 。
计算方法:利用 HVAC系统集中投加时,臭氧发生器选用按以下方法计算:首先计算实际臭氧消毒体积,实际体积由三部分组成V = V1 + V2 + V3,V1洁净区空间体积,V2空气净化系统体积,V3循环时空气损失体积,实际计算过程中V3等于循环系统总风量的1.2%。
(1)W = C×v/d w:实际选用臭氧发生器的产量,单位为g/h。c:单位体积臭氧投加量。V:实际臭氧消毒体积。d:臭氧衰退系数0.42。
(2)若设计臭氧浓度按空间浮游菌为5ppm,消毒体积10000m3,送风流量100000m3/h
V1=10000 m3
V2 = 忽略不计
V3 = 100000×1.2% = 1200
实际臭氧消毒体积V = V1 + V2 + V3 =11200m3
臭氧投加量W = C×V/d = 5×2×11200/0.4208 = 266.159g/h
推荐选择臭氧发生器的产量为280g/h.建议使用一台300g臭氧消毒机。

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