一、倉儲保鮮業(yè)臭氧應用概述
臭氧在國外應用于倉儲保鮮中已有近百年的歷史。用O3對食物進行儲藏的工藝和應用是在日本、德國等國率先采用的。據(jù)1953年Kuprianoff報告，1909年在德國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例。1924年Hautman"冷藏時臭氧成功阻止了細菌滋生"（P.724），"相對濕度88%-90%時存蛋，臭氧阻止生成霉菌"（P.725）。Hartman總結(jié)說，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80%的冷藏蛋庫都裝有臭氧發(fā)生器。
隨著我國臭氧發(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)點也在我國的倉儲保鮮、消毒滅菌領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應用。許多院校和研究所還在不斷試驗它在不同水果、食品儲藏中的使用方法。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)的應用領(lǐng)域
1.冷庫的消毒與除味
冷庫的生物污染源主要是霉菌，因其在低溫條件下存活，對消毒劑有較強的耐受力。甘肅商業(yè)科技所和蘭州大學合作對蘭州地區(qū)冷庫的青霉菌作消費劑篩選試驗，在甲醛、過氧乙酸、蒼爾子油和臭氧消毒最終效果的對比中，優(yōu)選出臭氧。在臭氧12ppm作用下3-4小時，包括抵抗力極強的未萌動孢子皆被殺死。廠家實際應用中也證明了臭氧在冷庫消毒中的優(yōu)良效果，
冷庫除味應用臭氧效果極好。短時即可奏效。廣州一廠家用臭氧去除魚變質(zhì)臭味，一小時即完成。成都一家冷庫用臭氧去除魚庫的腥臭味后貯藏冰激凌，質(zhì)量很好，其他化學消毒劑的味道會污染冰激凌。
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。目前我國大都采用紫外燈消毒，由于前述紫外法殺菌天然的缺點，食品微生物指標很難控制，在夏季尤其嚴重。臭氧用于食品加工車間消毒效果很好，濃度也比冷庫消毒要求低的多，一般0.5－1.0ppm即可達到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)品與空氣強烈接觸，試用臭氧后車間微生物降低90％，產(chǎn)品質(zhì)量達到合格標準，而一旦停止使用臭氧，產(chǎn)品中細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，應達到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小時后，經(jīng)區(qū)衛(wèi)生防疫站檢測，結(jié)果如下：
空氣細菌總數(shù)
消毒前：冷卻間105個/m3，包裝間1325個/m3。消毒后：冷卻間26個/m3,包裝間0個/m3。食品操作間內(nèi)消毒后物品表面細菌情況：
a.工作臺、菜刀、菜板；無菌落生長，無大腸菌。
b.門把、地面、手套、真空機、成品箱、細菌總數(shù)均小于1個/cm3，無大腸菌。
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，每天開機1小時，細菌殺滅率達到91.3％，產(chǎn)品合格率提高3.2％，1991年度節(jié)支消毒管理費用13321.44元。
加工腸衣、皮革、海產(chǎn)品等氣味污染嚴重的車間使用臭氧除味也很有效、實用，是很好的勞動保護手段。
食品加工間殺菌凈化的一個重要問題，是確定發(fā)生器的開機時間，原則是使上班時加工間內(nèi)細菌數(shù)處于最低水平。一般是下班后開機，如上班前能開機更好。要留有停機臭氧分解時間，（大約半小時）待上班時嗅不到明顯的臭氧氣味即可。
要求更高的無菌操作室可以在閉路空氣循環(huán)中進行殺菌而又使工作人員不接觸臭氧，該項應用技術(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、社會效益。
3.蔬菜水果貯藏防霉保鮮
蔬菜水果貯藏保鮮是一項復雜困難的工作，臭氧可在殺菌防霉與減緩新陳代謝兩個方面發(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階段應用：空氣消毒、人庫殺菌和日常防霉，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現(xiàn)減緩新陳代謝過程，推遲后熟和老化。
蒜苔是目前貯存量最大、差價增值很大的蔬菜，臭氧應用相對成熟一些，一批國營和個體貯戶取得了防止其霉變腐爛，將臭氧發(fā)生器放在庫內(nèi)距冷風機最遠端，此時產(chǎn)生的臭氧借助冷風機抽風空氣流動而與蒜苔表面接觸，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，不會達到2.5ppm的傷害濃度。小包裝袋可通過硅窗或開袋換氣前后開臭氧殺菌凈化空氣，去除蒜味。此時注意應將發(fā)生器放在開袋區(qū)域以增強殺菌凈化效果。實際應用證明，臭氧可強烈抑制蒜苔苔苞腐爛擴展，如有霉爛發(fā)生，可使其直接暴露在臭氧下殺菌抑制其擴展。
蘋果、梨及葡萄等水果應用臭氧效果很好，間斷應用濃度不超過2.0ppm沒有任何傷害。
通過臭氧防霉保鮮的蔬菜水果出庫后一段時間仍保持保鮮作用。
三、臭氧保鮮的機理
臭氧在倉儲保鮮業(yè)中的應用主要基于下面三個方面的作用：
◇殺滅微生物--殺菌消毒；
◇使各種有臭味的無機或有機物氧化分解--除臭；
◇使新陳代謝產(chǎn)物分解氧化，從而抑制新陳代謝過程--保鮮。
1、臭氧的殺菌消毒作用
臭氧的殺菌能力很強，臭氧正是靠其強氧化作用達到殺滅微生物的目的。他與微生物細胞中的多種成分產(chǎn)生反應，從而產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化。一般認為，先作用與微生物的細胞膜，使膜構(gòu)成成分受到損傷，導致新陳代謝障礙并抑制其生長，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胞膜變薄，其組織容易被臭氧破壞。
采用臭氧殺菌的優(yōu)點是：臭氧的最終產(chǎn)物是氧氣，因此無公害；存儲物上不會有殘留物，對食品沒有影響；成本低；用紫外線殺菌，其背陰部沒有效果，而臭氧對整個空間都有殺菌效果。
2、臭氧的除臭作用
利用臭氧除臭，主要是臭氧具有的強氧化性，能有效地氧化分解儲藏中產(chǎn)生的各種異味，從而保持庫內(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，是因為其能減緩新陳代謝過程，推遲后熟和老化，而這是通過臭氧分解乙烯氣體來實現(xiàn)的。
果蔬采摘后仍是生命活體，儲藏期間呼吸過程是加速的，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。它的擴散還將加速其它果蔬的成熟。臭氧能夠有效地控制這個過程，快速氧化分解乙烯，最后生成二氧化碳和水。臭氧對延長果蔬的儲藏期發(fā)揮了重要的作用。
四、臭氧發(fā)生器的選擇和應用原則
一般在倉儲保鮮行業(yè)，消毒保鮮空間較大，應選擇較大型的強制擴散型"開式"臭氧發(fā)生器，安裝在庫房上方以便臭氧的擴散。倉儲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/小時規(guī)格選擇。
臭氧對倉庫內(nèi)微生物的殺滅效果，取決于臭氧的濃度，微生物種類，處理時間，庫房溫濕度，墻、頂棚、地面材料等。
利用臭氧對空庫進行殺菌消毒，應先把庫內(nèi)貨物搬空、清掃干凈，墊倉板洗晾后進行。在臭氧濃度6～10ppm的情況下,消毒2小時以上，再停機封庫24～48小時，利用臭氧對空庫殺菌消毒，對細菌的殺滅率在90%以上，對霉菌的殺滅率在80%以上。
四、臭氧在倉儲保鮮業(yè)中的應用
1、雞蛋消毒保鮮
雞蛋從雞舍揀出時，蛋殼表面攜帶大量細菌病毒，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，對于種蛋來說，則影響到孵化率和雛雞質(zhì)量?；瘜W熏蒸和藥液噴霧消毒方法雖然費用很低，但卻可能產(chǎn)生另一種污染。在蛋品加工車間，利用臭氧水對雞蛋進行浸泡消毒，可以很徹底地殺滅其表面上的各種細菌、病毒。
在蛋庫安裝臭氧殺菌消毒防霉保鮮系統(tǒng)，長期維持庫內(nèi)一定的臭氧濃度（集中進出貨時停機）?？梢燥@著減少蛋殼表面的微生物數(shù)量，既能滿足客戶對雞蛋衛(wèi)生的要求，又能延長雞蛋保鮮時間。
對于種蛋庫而言，較高的相對濕度能減少蛋內(nèi)水分的蒸發(fā)，提高孵化率，但濕度高又會促使霉菌的滋長，臭氧殺菌保鮮系統(tǒng)正可以解決這一問題。
蛋庫中臭氧濃度一般在0.5～1.5ppm范圍內(nèi)即可，應根據(jù)具體情況而定。
2、水果保鮮儲藏
有效解決水果儲藏期間腐爛、長毛、軟熟變質(zhì)問題。在現(xiàn)有機械冷庫的基礎(chǔ)上，應用寶瑞ADS系列臭氧保鮮系統(tǒng)，并匹配冷庫加濕裝置，便可成功解決一系列水果的儲藏保鮮難題。該設(shè)計尤其適合于葡萄、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，無需裝袋，大大減輕入庫工作量，免除二氧化硫及其它化學藥劑對水果的污染和傷害，并相對延長水果保鮮儲藏周期。
3、其它物品的防霉
需長時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，若本身對臭氧不敏感，且儲藏設(shè)施中沒有對臭氧敏感的設(shè)備，都適宜應用臭氧技術(shù)來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)。
