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臭氧在冷库仓储的应用

一、仓储保鲜业臭氧应用概述
    臭氧在国外应用于仓储保鲜中已有近百年的历史。用O3对食物进行储藏的工艺和应用是在日本、德国等国率先采用的。据1953年Kuprianoff报告,1909年在德国科隆臭氧用于肉类冷藏,这是已知臭氧作为食品保鲜剂的最早实例。1924年Hautman"冷藏时臭氧成功阻止了细菌滋生"(P.724),"相对湿度88%-90%时存蛋,臭氧阻止生成霉菌"(P.725)。Hartman总结说,臭氧"在冷藏方面有很多用途,日新月异,成效明显"(P.725)。30年代末,美国80%的冷藏蛋库都装有臭氧发生器。
    随着我国臭氧发生器制造技术的发展和完善,臭氧以其杀菌效果好、不产生二次污染、使用方便等优点也在我国的仓储保鲜、消毒灭菌领域中得到越来越广泛的应用。许多院校和研究所还在不断试验它在不同水果、食品储藏中的使用方法。将湿冷保鲜与臭氧技术结合将是部分水果、食品保鲜的最好方式。


二、 臭氧在食品行业的应用领域

1.冷库的消毒与除味

冷库的生物污染源主要是霉菌,因其在低温条件下存活,对消毒剂有较强的耐受力。甘肃商业科技所和兰州大学合作对兰州地区冷库的青霉菌作消费剂筛选试验,在甲醛、过氧乙酸、苍尔子油和臭氧消毒最终效果的对比中,优选出臭氧。在臭氧12ppm作用下3-4小时,包括抵抗力极强的未萌动孢子皆被杀死。厂家实际应用中也证明了臭氧在冷库消毒中的优良效果,

   冷库除味应用臭氧效果极好。短时即可奏效。广州一厂家用臭氧去除鱼变质臭味,一小时即完成。成都一家冷库用臭氧去除鱼库的腥臭味后贮藏冰激凌,质量很好,其他化学消毒剂的味道会污染冰激凌。

 

2.食品加工车间杀菌净化

   速冻食品、冷饮食品、肉蛋奶制品加工车间与包装间,都有比较高的卫生要求,特别是生鲜食品由于最终没有加热消毒工序,生产车间的微生物污染是影响产品质量的极重要因素。目前我国大都采用紫外灯消毒,由于前述紫外法杀菌天然的缺点,食品微生物指标很难控制,在夏季尤其严重。臭氧用于食品加工车间消毒效果很好,浓度也比冷库消毒要求低的多,一般0.5-1.0ppm即可达到80%以上的空气杀菌率,并可去除车间异味。蛋品加工厂生产蛋黄酱、冷饮厂生产冰激凌、雪糕,都有搅拌、膨化工序,产品与空气强烈接触,试用臭氧后车间微生物降低90%,产品质量达到合格标准,而一旦停止使用臭氧,产品中细菌含量逐日快速增加。

   车间工具、包装物杀菌要求臭氧浓度高一些,应达到5-6ppm。1994年9月,天津一分割、包装煮制鸭车间(约150m3),用3g/h臭氧发生器消毒2小时后,经区卫生防疫站检测,结果如下:

空气细菌总数

   消毒前:冷却间105个/m3,包装间1325个/m3。消毒后:冷却间26个/m3,包装间0个/m3。食品操作间内消毒后物品表面细菌情况:

a.工作台、菜刀、菜板;无菌落生长,无大肠菌。

b.门把、地面、手套、真空机、成品箱、细菌总数均小于1个/cm3,无大肠菌。

    原天津外贸食品厂1300m3速冻食品加工间,装有30W紫外灯48盏,后改装3g/h臭氧发生器两台,每天开机1小时,细菌杀灭率达到91.3%,产品合格率提高3.2%,1991年度节支消毒管理费用13321.44元。

    加工肠衣、皮革、海产品等气味污染严重的车间使用臭氧除味也很有效、实用,是很好的劳动保护手段。

    食品加工间杀菌净化的一个重要问题,是确定发生器的开机时间,原则是使上班时加工间内细菌数处于最低水平。一般是下班后开机,如上班前能开机更好。要留有停机臭氧分解时间,(大约半小时)待上班时嗅不到明显的臭氧气味即可。

    要求更高的无菌操作室可以在闭路空气循环中进行杀菌而又使工作人员不接触臭氧,该项应用技术已成熟。

    目前北京、天津、山东等地一大批食品出口企业在食品加工间中使用了臭氧发生器,提高了产品合格率,取得了良好的经济、社会效益。

3.蔬菜水果贮藏防霉保鲜

    蔬菜水果贮藏保鲜是一项复杂困难的工作,臭氧可在杀菌防霉与减缓新陈代谢两个方面发挥作用,同包装、冷藏、气调等手段一起配合提高保鲜效果。

    臭氧杀菌防霉分三个阶段应用:空气消毒、人库杀菌和日常防霉,目的是减少霉菌、酵母菌等微生物造成的腐烂。臭氧快速分解乙烯以实现减缓新陈代谢过程,推迟后熟和老化。

    蒜苔是目前贮存量最大、差价增值很大的蔬菜,臭氧应用相对成熟一些,一批国营和个体贮户取得了防止其霉变腐烂,将臭氧发生器放在库内距冷风机最远端,此时产生的臭氧借助冷风机抽风空气流动而与蒜苔表面接触,起到部分杀菌作用。在装袋前可一直开臭氧,由于贮量大、空气流动,不会达到2.5ppm的伤害浓度。小包装袋可通过硅窗或开袋换气前后开臭氧杀菌净化空气,去除蒜味。此时注意应将发生器放在开袋区域以增强杀菌净化效果。实际应用证明,臭氧可强烈抑制蒜苔苔苞腐烂扩展,如有霉烂发生,可使其直接暴露在臭氧下杀菌抑制其扩展。

    苹果、梨及葡萄等水果应用臭氧效果很好,间断应用浓度不超过2.0ppm没有任何伤害。

    通过臭氧防霉保鲜的蔬菜水果出库后一段时间仍保持保鲜作用。
、臭氧保鲜的机理
    臭氧在仓储保鲜业中的应用主要基于下面三个方面的作用:
    ◇杀灭微生物--杀菌消毒;
    ◇使各种有臭味的无机或有机物氧化分解--除臭;
    ◇使新陈代谢产物分解氧化,从而抑制新陈代谢过程--保鲜。
    1、臭氧的杀菌消毒作用
    臭氧的杀菌能力很强,臭氧正是靠其强氧化作用达到杀灭微生物的目的。他与微生物细胞中的多种成分产生反应,从而产生不可逆转的变化。一般认为,先作用与微生物的细胞膜,使膜构成成分受到损伤,导致新陈代谢障碍并抑制其生长,臭氧继续渗透破坏膜内组织,直至杀死。湿度增加能提高杀菌力,由于高湿度下微生物细胞膜变薄,其组织容易被臭氧破坏。
采用臭氧杀菌的优点是:臭氧的最终产物是氧气,因此无公害;存储物上不会有残留物,对食品没有影响;成本低;用紫外线杀菌,其背阴部没有效果,而臭氧对整个空间都有杀菌效果。
    2、臭氧的除臭作用
    利用臭氧除臭,主要是臭氧具有的强氧化性,能有效地氧化分解储藏中产生的各种异味,从而保持库内的空气清新。臭味的主要成分是氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫化合物、二甲二硫化物等。
    3、臭氧的保鲜作用
    臭氧能起保鲜作用,是因为其能减缓新陈代谢过程,推迟后熟和老化,而这是通过臭氧分解乙烯气体来实现的。
果蔬采摘后仍是生命活体,储藏期间呼吸过程是加速的,因而逐渐成熟。降温和气调的目的就是为了降低其呼吸作用。果蔬在接近成熟阶段将产生大量的乙烯,它有加速成熟的作用,称为催熟剂。它的扩散还将加速其它果蔬的成熟。臭氧能够有效地控制这个过程,快速氧化分解乙烯,最后生成二氧化碳和水。臭氧对延长果蔬的储藏期发挥了重要的作用。

、臭氧发生器的选择和应用原则
    一般在仓储保鲜行业,消毒保鲜空间较大,应选择较大型的强制扩散型"开式"臭氧发生器,安装在库房上方以便臭氧的扩散。仓储保鲜消毒浓度要求较高,臭氧消耗量大,一般1000立方米空间可按10~15克/小时规格选择。
    臭氧对仓库内微生物的杀灭效果,取决于臭氧的浓度,微生物种类,处理时间,库房温湿度,墙、顶棚、地面材料等。
    利用臭氧对空库进行杀菌消毒,应先把库内货物搬空、清扫干净,垫仓板洗晾后进行。在臭氧浓度6~10ppm的情况下,消毒2小时以上,再停机封库24~48小时,利用臭氧对空库杀菌消毒,对细菌的杀灭率在90%以上,对霉菌的杀灭率在80%以上。
四、臭氧在仓储保鲜业中的应用
    1、鸡蛋消毒保鲜
    鸡蛋从鸡舍拣出时,蛋壳表面携带大量细菌病毒,这些病菌可能侵入蛋体,破坏鸡蛋品质,也可能因与人手接触而传染病菌,对于种蛋来说,则影响到孵化率和雏鸡质量。化学熏蒸和药液喷雾消毒方法虽然费用很低,但却可能产生另一种污染。在蛋品加工车间,利用臭氧水对鸡蛋进行浸泡消毒,可以很彻底地杀灭其表面上的各种细菌、病毒。
    在蛋库安装臭氧杀菌消毒防霉保鲜系统,长期维持库内一定的臭氧浓度(集中进出货时停机)。可以显著减少蛋壳表面的微生物数量,既能满足客户对鸡蛋卫生的要求,又能延长鸡蛋保鲜时间。
    对于种蛋库而言,较高的相对湿度能减少蛋内水分的蒸发,提高孵化率,但湿度高又会促使霉菌的滋长,臭氧杀菌保鲜系统正可以解决这一问题。
    蛋库中臭氧浓度一般在0.5~1.5ppm范围内即可,应根据具体情况而定。
    2、水果保鲜储藏
        有效解决水果储藏期间腐烂、长毛、软熟变质问题。在现有机械冷库的基础上,应用宝瑞ADS系列臭氧保鲜系统,并匹配冷库加湿装置,便可成功解决一系列水果的储藏保鲜难题。该设计尤其适合于葡萄、桃、冬枣、猕猴桃及柑橘类等易于染菌腐烂和软熟的水果,不需保鲜剂,无需装袋,大大减轻入库工作量,免除二氧化硫及其它化学药剂对水果的污染和伤害,并相对延长水果保鲜储藏周期。
    3、其它物品的防霉
  需长时间存放于潮湿封闭空间,且容易发霉、腐烂或变质的物品,若本身对臭氧不敏感,且储藏设施中没有对臭氧敏感的设备,都适宜应用臭氧技术来防霉杀菌和去除异味,并具有极其显著的效果,臭氧浓度可设定在0.3~1.0ppm范围内。