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臭氧发生器在食品贮藏和保鲜的应用实例

发布日期: 2013 -5-17 浏览次数: 1425 次

       臭氧发生器是制取臭氧的设备装置臭氧O3是氧气O2的同素异形体,由3个活性氧原子组成。臭氧具有极强的氧化性,被世界公认是一种广谱高效杀菌剂,它在水中的氧化还原电位为2.07V,仅次于氟(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,杀菌比氯快600-3000,比紫外线快3000倍,它能破坏分解细菌的细胞壁,很快地扩散透进细胞内,氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸(RNA),分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出,与次氯酸类消毒剂不同,臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响,其杀菌能力比氯大600-3000倍,它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的,在水中臭氧浓度达到0.3-2mg/L时,0.5-1min内就可以致死细菌。达到相同灭菌效果所需臭氧水药剂量仅是氯的0.0048%。常见的大肠杆菌、粪链球菌、绿脓杆菌、金黄葡萄球菌、霉菌等,在臭氧的环境中15分钟,其杀灭率可达到99%以上。臭氧在常温、常压下易分解成为氧分子和具有强氧化力的活性氧,其半衰周期约为12~16小时,最后成为O2,无须担心臭氧残留的二次污染。
  臭氧作为杀菌剂,在食品工业中的应用主要有三个方面:一是杀灭微生物———即杀菌消毒作用;二是氧化分解有机或无机污染气味———即除臭净化作用;三是分解果蔬代谢产物,抑制后成熟过程———即保鲜作用。
  目前,臭氧杀菌技术已广泛应用于肉类冷藏、冷库消毒、食品加工车间杀菌净化、矿泉水杀菌保质、食品生产用水、工作服消毒、水产养殖业、速冻食品加工、海产品保鲜杀菌及环境杀菌。此外,臭氧技术还在蔬果贮藏防霉保鲜、食品生产车间消毒与气味除味净化等方面广泛应用,青岛宁鑫净化设备有限公司根据臭氧的特点以及不同的使用地点,研制开发了有针对性的空气消毒臭氧发生器食品果蔬专用臭氧发生器 冷库用臭氧发生器水处理臭氧发生器臭氧负离子发生器等。解决了部分食品出口企业的产品生产中微生物繁殖难以控制的难题。
  香蕉在臭氧浓度高的情况下,香蕉新陈代谢强烈。然而在低浓度下,例如1.55ppm下可能产生生理损害。如果臭氧浓度在25~30ppm,8天后香蕉表皮会产生黑斑。臭氧浓度在30~90ppm范围内呼吸过程加快,而成熟过程保持不变。使用臭氧贮藏香蕉的最佳条件是温度在2℃,浓度1.5~7ppm。香蕉成熟不很快,呼吸强度变化也不大。
  柑橘柑橘对臭氧不敏感,在40ppm的高浓度下,由于乙烯和其他的新陈代谢产物被臭氧氧化,柑橘的成熟度减慢。
  浆果草莓、木莓、葡萄在贮藏期间,霉菌菌落可能繁殖,可用2~3ppm的臭氧抑制霉菌的生长,对浆果的质量和香味没有影响,贮藏期可延长一倍,但在包装方式上不能避免臭氧与浆果接触。
  苹果在贮藏期间,视品种不同,臭氧浓度2~11ppm下,会出现生物损伤。美国所做的试验表明,在2ppm下冷藏5个月,大多数品种没有受到损害。在此期间,去除乙烯对延长贮藏期有促进作用,新陈代谢产物的钝化也可降低表皮褐变。据国内某单位的经验,用臭氧保鲜的冷藏苹果,出库后半个月仍保持保鲜作用。
  梨对某些特殊品种的梨所做的研究表明,在臭氧浓度3ppm,温度5℃的情况下,贮藏17天没有变坏,呼吸强度也没有增加。
  菜花原苏联用臭氧处理菜花后贮藏获得良好效果。
  马铃薯贮藏条件为:温度6℃~14℃,相对湿90%以上。在臭氧浓度15~18mg/m3下,对马铃薯处理6~10小时,可使马铃薯疫霉菌落停止生长,而马铃薯的颜色、味道、密度都没有变化。在臭氧作用下,马铃薯的淀粉和维生素C含量增加,糖分下降。
  蒜薹蒜薹的贮藏,除了温、湿度要求及气体成分控制以外,应用臭氧重点是在空库消毒,入库预冷杀菌和换气前后的杀菌。蒜薹入库预冷完成后,可用2~4ppm浓度的臭氧,杀死蒜薹表面部分微生物。对大棚和气调库来说,日常防霉应与换气同时进行,并使臭氧均匀扩散,浓度应以有效去除蒜薹气体而没有明显的臭氧味为宜。对气调库来说,应把臭氧发生器放在库外。小袋包装的防霉,应在每次换气前后进行。换气前使用臭氧主要是减少换入气体中的微生物。换气后的氧化以乙烯去除气味为主,这一步骤中由于臭氧不直接接触蒜薹,浓度可适当高一些。臭氧发生器开、停的安排,应以开袋换气时嗅不到明显臭氧味为宜。实际应用表明,臭氧可强烈抑制腐烂区扩展,如有腐烂发生,可使之直接暴露于臭氧下,可得到良好效果。
  西红柿用于贮藏的西红柿,要选用皮厚、坚实的晚熟品种,五六成熟。西红柿分层单摆平放,按所需的温、湿度或气调条件控制。进库前需对空库用臭氧进行消毒。在此条件下贮藏一个半月,好果率达到80%~90%。
  柿子椒采摘时应用剪刀剪断果柄,因为果蒂受损最易腐烂。柿子椒在帐内要分层散放,便于与臭氧接触,也有利于CO2、乙烯、热量的扩散。一般的贮藏温度为12℃~15℃,秋季采摘的为8℃~10℃,CO2<3%,O2为10%左右。臭氧的充入以第一个月每天2~3次、浓度为5ppm左右,以后可每天1~2次。贮藏70天后的柿子椒商品率达80%以上。
  鸡蛋美国自1930年就开始使用臭氧技术来贮藏鸡蛋,当时就约有80%的冷库装有臭氧发生器,取得很好的效果。目前,美国在贮藏鸡蛋的冷库中利用臭氧主要有两种方式:连续应用和间断应用。连续应用的臭氧浓度为0.6ppm,湿度为90%,贮藏8个月,质量很好。我国目前的冷库,大多数还需人员入库检测温、湿度,所以我国大部分仍采用间断供臭氧方式。其做法是每天开臭氧发生器1~2次,浓度为1.5~2.5ppm,开机时间要与查库时间错开,以便人员进入,每次臭氧杀菌后,空气中细菌数下降70%左右,霉菌下降60%左右,鸡蛋壳上细菌、霉菌数下降50%左右。目前,我国已有30多家蛋品冷库应用了臭氧,都获得了好的效果,减少了损失,经济效益明显。
  肉类臭氧主要用于肉类屠宰后的成熟、嫩化过程的杀菌保鲜,其做法是每天用臭氧处理1~2次,每次持续2小时,臭氧的浓度是6mg/m3(空气),温度20℃,相对湿度85%,在密闭的房间里可保持42~44小时。若是把温度降低至6℃则可保持20天。牛肉在臭氧浓度10~20mg/m3(空气)的情况下,与单用冷却相比,其贮藏期可提高30%~40%。牛肉表面微生物不超过103/cm3。在对牛肉、小牛肉、羊肉、猪肉,鸡和兔肉应用臭氧的贮藏期进行详尽的研究后发现,在通常情况下,各种肉类贮藏7天后,发现肉明显受到微生物的污染。而在相同情况下,应用臭氧处理14天以后才出现微生物污染。在冷却情况下,使用臭氧与不使用臭氧相比,表面微生物菌丛(假单胞菌属、孢子、沙门氏菌、葡萄球菌)下降。如果污染程度早已很大,臭氧对表面微生物菌丛就没有效果,但仍能使冷库中的空气感到新鲜。
  奶酪在熟化和贮藏过程中,应用臭氧的经验很成功。温度15℃,相对湿度80%~85%,臭氧浓度0.02ppm条件下使其表面生长孢子在熟化期被杀灭,贮藏期增长到11周。并且,在贮藏室中存在的异味也由于臭氧氧化作用而消除。
  鲜鱼国外用含有臭氧的水制成冰块来保藏鲜鱼,使保鲜时间延长50%。一般认为臭氧在0℃时相当稳定,不易自然分解,含有臭氧的冰在融化时,其冰水混合物中会有臭氧存在,对微生物的生长有抑制作用,从而延长了鲜鱼保鲜期。
  根据多年实践经验,间断应用臭氧防霉,每100m3的库容选用1台10g/h的臭氧发生器。若选用2台,则每台为3g/h就可。食品加工间每100m3可按5g/h选用。用于冷库消毒,大约是2000m3,使用1台3g/h的臭氧发生器

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