臭氧:作为消毒剂的应用
人们越来越需要新的消毒剂来控制感染和疾病,并减少水和空气中有害化学物质的积累。许多化学品已被用作抗菌化合物,包括重金属盐、卤代化合物、气体、氧化剂和酒精,但臭氧的特性使其非常适合消毒和消毒。
臭氧是由氧分子受到高压放电时原子的重新排列产生的。该产品是一种蓝色气体,具有刺激性气味和强烈的氧化性,可有效灭活细菌、真菌和病毒。
局限性
臭氧无疑为一系列加工应用提供了有效的处理。但它有局限性。臭氧在空气中相对稳定,但在水溶液中,其稳定性几乎完全取决于溶液中对臭氧要求高的物质的量。水越干净,臭氧半衰期越长。在用于清洗食物的干净水中,臭氧可以持续数小时,而脏水可以将臭氧的半衰期缩短到几秒钟。
随着含臭氧溶液pH值的增加,臭氧分解的速度也随之增加。随着pH值的升高,某些轮状病毒的臭氧效率会降低,直到pH值约为10时,臭氧会立即分解。此外,臭氧作用对有机化合物产生的有害副产物会缩短保质期,改变感官质量或危及最终产品的安全性。
对食物的影响
在食品加工环境中,臭氧会造成不良的质量下降。它会导致表面氧化,因此可能促进氧化腐败。由于脂质氧化,臭氧导致经过处理的肌肉食品(如鱼饼)变色和异味。
臭氧也会导致处理过的食物变色。海产品感官属性的改变取决于食物的化学成分、臭氧剂量和处理条件。
对细菌、酵母菌、寄生虫的影响
臭氧使许多细菌失活,包括革兰氏阴性细胞和革兰氏阳性细胞、营养细胞和孢子形成者(表1)。使用不同来源的结果比较细菌对臭氧的敏感性是不可行的,因为臭氧的有效性会随着实验变量的微小变化而明显变化。
工艺用水、废水
当含蛋白质的液体暴露于5至10ppm的气态臭氧时,微生物已大大减少。接触7分钟后消除沙门氏菌,30分钟后消除炭疽孢子。臭氧将 80 至 230 ppm 冷凝物中的脂肪含量降低了 96% 至 98%,并完全消除了浑浊。罐头食品(包括巴氏杀菌产品)的后处理变质可以通过使用臭氧水进行冷却来减少。
工艺用水可以通过筛分、硅藻土过滤和臭氧化进行有效修复,以便回收利用。化学需氧量、总固体和微生物负荷(包括大肠菌群和沙门氏菌属)已显著降低。
结论
臭氧是一种强效消毒剂,与氯和其他消毒剂相比,较低的浓度和较短的接触时间足以控制或减少微生物种群。臭氧也比其他消毒剂对阿米巴囊肿和病毒等耐药生物更有效。
在加工或储存过程中暴露于臭氧会延长某些产品的保质期,同时保留其感官属性。臭氧在处理后不会在环境中产生明显的有毒残留物。它在低温下的稳定性和功效为该行业节省了大量资金。
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