食品臭氧殺菌設(shè)備與技術(shù)

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1、食品臭氧殺菌設(shè)備與技術(shù)摘耍：臭氧由于其強(qiáng)氧化性而成為一種新的優(yōu)良?xì)⒕鷦粞鯕⒕鳛橐环N新的殺菌技術(shù)在食品工業(yè)屮也□益受到重視。本文介紹了臭氧殺菌技術(shù)的發(fā)展、原理和特點(diǎn)，臭氧殺茵設(shè)備的工作原理、使用安全、以及在食品工業(yè)中的運(yùn)用和前景。關(guān)鍵詞：臭氧機(jī)理結(jié)構(gòu)應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為了更大限度地保持食品的天然色、香、味和一些生理活性成分，滿足現(xiàn)代人對(duì)于食品的食用安全、質(zhì)量穩(wěn)定、不加添加劑的要求，國(guó)際上一些新型的非熱殺菌技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。臭氧殺菌技術(shù)就是近年來發(fā)展起來的一種非熱殺菌技術(shù)，具有殺菌能力強(qiáng)、速度快、范圍廣、安全性好、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成木低等突岀特點(diǎn)，已經(jīng)成為食品安全

2、技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。1、臭氧簡(jiǎn)介臭氧(Ozone)又名三分子氧，是由3個(gè)氧原子組成的氧的同位體，具有獨(dú)特的刺激性氣味，高濃度臭氧呈微青色的氣體，通常使用濃度在0-2%以下時(shí)無顏色。由于臭氧的第三個(gè)氧原子的結(jié)合較弱而非常不穩(wěn)定，常溫下容易分解產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的原子氧，因此具有很強(qiáng)的消毒殺菌功能。［門2、臭氧殺菌的發(fā)展簡(jiǎn)史1839年,Schonbein發(fā)現(xiàn)了臭氧的殺菌作用；1907年，法國(guó)的Nice市首先在飲用水中使用了臭氧殺菌，此后，歐洲飲用水的殺菌都用臭氧；1904年，有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的報(bào)導(dǎo);1909年，法國(guó)徳波涅冷凍工廠正式使用臭氧對(duì)冷

3、卻肉表面殺菌，取得了微生物數(shù)量顯著減少的效果；1940年，美國(guó)幾乎所有的冷藏蛋庫(kù)都利用臭氧提高了貯藏期，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、水產(chǎn)品的貯藏和釀酒工業(yè)。1953年人們發(fā)現(xiàn)對(duì)于食品容器的殺菌，一定壓力含有臭氧的空氣比二氧化硫更為有效；1956年在瑞士人們利用此原理對(duì)玻璃瓶進(jìn)行消毒。［J1997年4月美國(guó)食品與醫(yī)藥管理局(FDA)修改了一直把臭氧作為“食品添加劑”限制使用的規(guī)定，允許不必申請(qǐng)即可在食品加工、貯藏屮使用臭氧處理;［212001年FDA又將其列入可直接與食品接觸的添加劑范圍，這是臭氧殺菌技術(shù)發(fā)展的里程碑，對(duì)于食品加工技術(shù)的進(jìn)步和食品

4、質(zhì)量的提高有著重大作用。3、臭氧殺菌的機(jī)理臭氧有很強(qiáng)的氧化性，因此對(duì)細(xì)菌、霉菌、病毒具有強(qiáng)烈的殺滅性。臭氧首先作用于細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成分受損傷而導(dǎo)致新陳代謝障礙，臭氧繼續(xù)滲透穿過膜而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡；同時(shí),臭氧還能使細(xì)胞活動(dòng)所必要的酶失去活性，而影響其正常的生理功能。EC臭氧殺菌時(shí)除可直接利用臭氧氣體對(duì)物質(zhì)進(jìn)行處理外，還可將其溶解于水，形成臭氧水進(jìn)行殺菌。臭氧水殺菌作用有些不同，其氧化反應(yīng)有兩種，微生物菌體既與溶解于水中的臭氧直接反應(yīng)，乂與臭氧分解生成的甕基間接反應(yīng)，由于輕基為極具氧化性的氧化劑，因此臭氧水的殺菌速度極快。4、

5、臭氧殺菌設(shè)備與特點(diǎn)4.1臭氧殺菌設(shè)備的工作原理人工生成臭氧的主要方法主要有：電化學(xué)法、光化學(xué)法及電暈放電法等幾種。在臭氧工業(yè)常用的是電暈放電法。電暈放電法的工作原理就是在常壓下使含氧氣體在交變高壓電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電暈放電，生成臭氧的過程。電暈放電法臭氧發(fā)生器是相對(duì)能耗較低、單機(jī)臭氧產(chǎn)量最大、市場(chǎng)占有率最高、應(yīng)用最廣的臭氧發(fā)生裝置。相比電化學(xué)法、光化學(xué)法，屯暈放電法具有臭氧產(chǎn)量高，生成臭氧的成本低等優(yōu)點(diǎn)。⑶4.2結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計(jì)4.2.1結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)牛器主要由四部分組成，即臭氧管、高頻電源、風(fēng)機(jī)和控制系統(tǒng)。臭氧管是臭氧發(fā)生器的核心部件，電極間隙對(duì)產(chǎn)生的臭氧濃度有很大影響，間隙越

6、小，臭氧濃度越大。采用先進(jìn)的沿面間隙管狀電極設(shè)計(jì)制造臭氧管，電極間隙為1?2伽，在高壓電場(chǎng)的強(qiáng)電離作用下，高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊氧氣使之分解成氧原子，高速電子具有足夠的動(dòng)能，通過氧原子、氧分子及高速電子三體碰撞反應(yīng)形成臭氧。臭氧管結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖見圖E外接電源使用220V交流電源，經(jīng)降壓整流變成宜流電源，供高頻電源使用，高頻電源對(duì)臭氧管產(chǎn)牛高頻電壓，使臭氧管工作，把氧氣轉(zhuǎn)變成臭氧氣體。風(fēng)機(jī)和高頻電源的工作狀態(tài)由控制系統(tǒng)控制，主要控制臭氧管的工作時(shí)間，起到調(diào)節(jié)臭氧產(chǎn)量的作用。風(fēng)機(jī)所用電源為AC220V,其作用是供給臭氧管工作所需氣源，加速臭氧管產(chǎn)生的臭氧氣體向機(jī)器外排放，

7、并及時(shí)散發(fā)電極工作產(chǎn)生的熱量，以保證電極的工作溫度在正常范圍內(nèi)。⑸圖一臭氧管結(jié)構(gòu)及殺菌原理示意圖4.3臭氧生產(chǎn)的成本低臭氧生產(chǎn)可以直接用空氣為原料，利用臭氧發(fā)生器直接產(chǎn)生臭氧，操作簡(jiǎn)單方便，自動(dòng)化控制程度高，制造成本低。一臺(tái)80瓦的臭氧發(fā)生器只要運(yùn)行一小時(shí)，就可以滿足一個(gè)體積為300立方米的食品車間的消毒要求，而一臺(tái)這樣的臭氧發(fā)生器，售價(jià)只在4000?5000元Z間。另外，生產(chǎn)0.5?1.5ppm濃度的臭氧水單價(jià)僅在0.8元，0.8元/噸左右。相比其他的殺菌技術(shù)，臭氧殺菌成本要相對(duì)低廉，是食品加工企業(yè)都能承受的殺菌技術(shù)，食品企業(yè)可以根據(jù)自