臭氧安全使用事项

臭氧技术的研究在我国虽然已有几十年的历史，但在工业领域（包括食品工业）的应用范围还很狭窄。专业从事臭氧技术推广和臭氧设备生产的一些专家认为，产生这种状况的主要原因是很多企业对臭氧知识缺乏了解，甚至有人认为臭氧有毒、会损害人体健康。
 　　专家告诉记者，只要充分了解臭氧知识、正确使用臭氧技术，臭氧完全不会对人体产生负面作用，而且可以造福于食品工业和提高人们的生活质量。
 　　臭氧的特性及安全性
 　　臭氧是目前可利用的最强的氧化剂之一，具有杀菌、消毒、杀虫、杀酶、净化空气和水质、降解农药等功能，是一种高效、广谱杀菌剂。臭氧可使细菌、真菌等菌体的蛋白质外壳被氧化变性，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等有害微生物。臭氧对大肠杆菌、粪链球菌、金黄色葡萄球菌等有害微生物的杀灭率可达99％以上。臭氧还可以杀灭肝炎病毒、感冒病毒。臭氧在空气中弥漫快速而均匀、消毒无死角。
 　　臭氧的杀菌速度很快，它可迅速杀灭各种微生物。当其浓度超过一定数值时，杀菌过程便可在瞬间完成。臭氧的杀菌功能源自于其自身拥有的强大的氧化能力。
 　　由于臭氧在消毒过程中，经过半小时之后，便可分解为氧气，不会残留任何有害物质，所以，臭氧是一种安全、环保型消毒剂。
 　　使用臭氧的安全事项
 　　臭氧技术专家认为，对于人类来说，任何一种杀菌剂都是一把双刃剑：使用得当，可以杀灭敌人；使用不当，便会伤害人类自身。与杀菌功能相同的是，臭氧的毒性，也是源自于其极强的氧化能力。在浓度较高时（一般指1．5PPm），臭氧会对人的呼吸系统产生严重的刺激作用，从而损害人体健康。
 　　其实，只要正确使用臭氧，既可提高食品的卫生质量，又可避免臭氧伤人事件的发生。
 　　专家认为，要安全使用臭氧，应从以下几方面加以注意：1．在用臭氧对车间进行消毒时，工作人员应离开车间、不与臭氧直接接触。2．关闭臭氧发生器后，过40分钟，工作人员再进入车间内，则不会发生臭氧伤人事件。因为，臭氧在释放之后，在30分钟后会自行分解为无毒无害的氧气。3．在臭氧发生的过程中，一般采用高频、高压电源供电，所以，在有导电气体或爆炸性介质存在的环境中，不可以使用臭氧发生器。
 　　事实上，正确使用臭氧，不仅不会对人体健康产生危害，相反，人体在呼吸0．1PPm以下浓度的臭氧时，对人体会有保健作用。有人把臭氧比做美酒，也说明了臭氧的双重性。迄今为止，臭氧的应用已有一百多年的历史，但尚未发生一例因臭氧中毒而致人死亡的事件。
 　　研究表明，臭氧浓度在0．02PPm时，嗅觉灵敏的人便可察觉，这个浓度被称为感觉临界值。当臭氧浓度达0．15PPm时，一般人都能嗅出，这个浓度被称为嗅觉临界值，也是卫生标准点。当臭氧浓度达到1～10PPm时，被称为刺激范围。10PPm以上的臭氧浓度，则被称为中毒阈值。
 　　为了保障工作人员的安全，我国有关部门制定了“人在臭氧气体环境下的安全卫生标准”，规定：在浓度为0．15PPm的臭氧环境中，人员停留的时间不得超过8小时。
 　　臭氧在食品行业的广泛应用自1840年发现臭氧以来，科学家就一直对臭氧的灭菌性能进行试验，并将臭氧应用在食品的多个领域。由于臭氧具有极强的杀菌能力、无残留污染等优点，所以，很多食品企业在消毒杀菌、去处异味、防霉保鲜的过程中，乐意使用臭氧技术和设备。
 　　长期使用化学杀菌剂的地板和厕沟，仍能检测出大肠菌和乳酸菌。而采用臭氧消毒之后，在地板和厕沟中，很难检测出大肠菌，这说明臭氧具有极强的杀菌能力。
 　　1904年，就有企业将臭氧发生器用于保存牛奶、肉制品、蛋白等食品的报道。1909年，法国的一些冷冻厂正式使用臭氧对冷却肉表面进行杀菌，取得了明显的效果。1928年，英国人在我国的天津建立“合记蛋厂”，其打蛋车间就利用臭氧消毒。20世纪30年代末，美国80％的冷藏蛋库都装有臭氧发生器，提高了鸡蛋的储藏期。到了20世纪90年代中期，我国不少中外合资食品企业，在车间的杀菌净化、易腐食品的保鲜、储存仓库及食品船舱等环节都安装了臭氧发生器，后又推广到食品集装箱、食品冷藏车内。
 　　目前，臭氧在食品行业的应用就更加广泛。在饮用水、酿酒、糕点、保健品、肉制品、水产品、食用菌等许多食品和农产品的生产过程中，都可以见到臭氧发生器的踪影。
 　　开发自控安全的臭氧发生器设备
 　　到目前为止，世界范围内虽然还没有发生严重的臭氧伤人事件，但为了普及和推广臭氧技术、提高使用臭氧的安全性，还是需要采取多方面的措施。开发自动控制性能良好的臭氧发生器和臭氧浓度检测仪，就可有效提高臭氧应用的安全性。
 　　为保证臭氧的杀菌效果和工作人员的安全，国内的一些研究单位和企业合作，开发成功了高浓度自动臭氧空气消毒机。这种臭氧消毒机的优点是自动化程度很高，消毒时间可由用户自行设定。而且，这种臭氧消毒机还有一个突出的优点，就是具有延时释放臭氧的功能，工作人员在开机时，只要开启电脑延时控制器，在开机后10分钟内，臭氧暂时不会释放到环境中，可以让工作人员在10分钟内安全地离开需要消毒的空间。
 　　臭氧浓度的检测主要有化学分析方法和仪器检测法两种。仪器法检测臭氧浓度的优点是灵敏度高、重复性好，对操作者的专业技能要求不是很高。国内的某些企业采用先进技术，研制成功了“臭氧浓度快速测定盒”。这种测定盒已获国家专利，具有检测准确、快速的特点，已在多家食品和药品企业应用，大大提高了这些企业的生产安全性。
 
臭氧技术应用实例 　　　　  
　　臭氧O3是氧气O2的同素异形体，由3个活性氧原子组成。臭氧对于散布在空气或溶解于水中的物质和微生物，可直接或间接进行氧化，破坏和分解细菌的细胞壁，迅速扩散投入细胞内杀死病原体，具有广谱杀灭微生物的作用，其杀菌速度较氯快300～600倍。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。
 　　我国食品行业应用臭氧技术的时间较短，臭氧水处理在我国始于1908年，即福州水厂使用德国西门子公司的臭氧发生器。1964年，广州黄埔冷冻厂从原联邦德国DEMAC公司进口了1台5g／h的臭氧发生器用于冷库消毒除味。自1986年开始，清华大学原设备仪器厂在标准型高中频臭氧发生器的基础上研制开发了“开式”系列产品，在全国几十家大中型鸡蛋储藏单位用作臭氧空库消毒、贮藏防霉保鲜，取得良好效果。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，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。