當(dāng)今社會(huì)食品安全的重要性越來(lái)越影響著人們的生活和廣大群眾的廣泛關(guān)注。食品生產(chǎn)企業(yè)是食物供應(yīng)鏈中最重要的一環(huán)，政府執(zhí)法部門和消費(fèi)者將更多的目光關(guān)注到食品安全。這一趨勢(shì)給各類食品加工企業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。嚴(yán)格的衛(wèi)生要求，高度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，是食品加工企業(yè)成功發(fā)展的基本保障。食品生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、銷售等環(huán)節(jié)中的消毒滅菌是企業(yè)必須解決好的問(wèn)題。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的紫外消毒和化學(xué)消毒方法逐漸暴露出諸多弊端。因此，臭氧消毒技術(shù)因其特有的優(yōu)勢(shì)而受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。
臭氧的主要物理、化學(xué)特性臭氧是一種高活性的氣體，通過(guò)對(duì)氧氣的放電而形成，其分子式是O3，是氧的同素異形體。臭氧最顯著的特性是具有強(qiáng)烈的氣味，臭氧的英文詞為“OZONE”，來(lái)源于希臘語(yǔ)，意為“味道”。在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體。臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同溫層下部的臭氧層中。在常溫常壓下，穩(wěn)定性較差，可自行分解為氧氣。臭氧具有青草的味道，吸入少量對(duì)人體有益，吸入過(guò)量對(duì)人體健康有一定危害（不可燃，純凈物）氧氣通過(guò)電擊可變?yōu)槌粞?，臭氧消毒原理?shí)際上可以認(rèn)為是一種氧化反應(yīng)。
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臭氧的氧化反應(yīng)和消毒機(jī)理
臭氧一經(jīng)溶解在水里，會(huì)出現(xiàn)下列兩種反應(yīng)：一種是直接氧化，它是較緩慢的且有明顯選擇性的反應(yīng)；另一種則是在水中羥基、過(guò)氧化氫、有機(jī)物、腐殖質(zhì)和高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羥基自由基，間接地氧化有機(jī)物、微生物或氨等。后一種反應(yīng)相當(dāng)快，且沒(méi)有選擇性，另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。這兩種反應(yīng)中后一種反應(yīng)更強(qiáng)烈，氧化能力更強(qiáng)。由于氫氧根和有機(jī)物等能誘發(fā)臭氧自行分解成羥基自由基，所以低ph條件下有利于臭氧直接氧化反應(yīng)，而高ph值和有機(jī)物含量高的條件下則有利于羥基自由基的間接氧化反應(yīng)。臭氧的自行分解率在很大程度上取決于ph值、溫度、UV值、臭氧濃度以及水中存在的其他可去除物。其分解速率可由余臭氧的含量來(lái)間接表示。由于重碳酸鹽和碳酸鹽（尤其是碳酸鹽）具有較強(qiáng)的緩沖性能，因此在低PH和高緩沖性能的余臭氧可維持較長(zhǎng)時(shí)間。臭氧可殺菌消毒的作用主要與它的高氧化電位和容易通過(guò)微生物細(xì)胞膜擴(kuò)散有關(guān)。
臭氧能氧化微生物細(xì)胞的有機(jī)物或破壞有機(jī)體鏈狀結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此，臭氧對(duì)頑強(qiáng)的微生物如病毒、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力。此外，臭氧在殺傷微生物的同時(shí)，還能氧化水中的各種有機(jī)物，去除水中的色、嗅、味和酚等。
（1）氣液兩相的物理特性；
（2）氣體通過(guò)氣液界面的濃度差；
（3）氣體湍流的程度。
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臭氧在水中的溶解濃度大于氧。
臭氧在水中的溶解一般遵循亨利定律。對(duì)臭氧在水中的溶解度的主要影響因素是溫度和供氣壓力。由于臭氧采用在使用現(xiàn)場(chǎng)利用空氣或氧氣就地制備，制備出來(lái)的臭氧氣體實(shí)際上是一種臭氧化氣體，屬于混合氣體，其中含有大量的空氣和氧氣。而亨利定律表示的是某一單純氣體在水中的溶解規(guī)律，所以，臭氧在水中的溶解特性除了與上述的溫度和供氣壓力有關(guān)外，還與供氣中含臭氧的濃度有關(guān)。此外，在一定的大氣壓力下，臭氧在水中的濃度與供氣中的臭氧濃度有關(guān)。雖然臭氧在水中的溶解度大于氧，但溶于水中的臭氧極不穩(wěn)定，很容易分解。
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在食品生產(chǎn)企業(yè)中臭氧的作用：
1、臭氧和食品行業(yè)常用消毒劑相比；殺菌能力高于甲醛、二氧化硫、高錳酸鉀用氯制劑等消毒劑；殺菌后剩余的臭氧會(huì)自行分解為氧氣，不產(chǎn)生殘留造成污染，這一點(diǎn)是任何化學(xué)消毒劑所無(wú)法比擬的。
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2、臭氧殺菌與紫外線照射殺菌相比同樣具有特殊的優(yōu)越性：
(1)?臭氧到處滲透，沒(méi)有死角。紫外線只有照射到物體表面且達(dá)到一定的照射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)才有殺菌效果。食品車間一般比較高大，致使紫外線照射強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，特別是距離遠(yuǎn)，照射產(chǎn)生很大死角，如加工案板下部等。臭氧為氣體，滲透性強(qiáng)，擴(kuò)散性好，濃度均勻，沒(méi)有死角；
(2)?殺菌速度快。紫外線照射殺菌需要較長(zhǎng)的作用時(shí)間，一般要照射6小時(shí)以上，而符合標(biāo)準(zhǔn)濃度的臭氧只需開(kāi)機(jī)1小時(shí)以上；
(3)?高濕度下殺菌效果更好。紫外線照射殺菌在環(huán)境相對(duì)濕度達(dá)到60%以上時(shí)，消毒效果急劇下降，濕度達(dá)到80%以上時(shí)反可誘使細(xì)菌復(fù)活。臭氧則相反，濕度越高，殺菌效果越好。這是由于高濕度下細(xì)胞膜膨脹變薄，其組織容易被臭氧破壞，這一特性對(duì)于食品行業(yè)中普遍存在的高濕環(huán)境特別適合；
(4)?有低濃度保潔功能。紫外線照射時(shí)生產(chǎn)人員必須離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，照射完成后無(wú)法用低功率的紫外線照射保潔；臭氧消毒時(shí)生產(chǎn)人員必須離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，消毒完成后可以調(diào)低臭氧發(fā)生量，用符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的低濃度臭氧繼續(xù)保持生產(chǎn)車間的空氣清潔。
3、臭氧除臭凈化效果極好，臭氧依靠其強(qiáng)氧化性能可快速分解產(chǎn)生臭味及其其它氣味的有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì)后達(dá)到脫臭效果，將臭味根源物質(zhì)分解成無(wú)害物質(zhì)。
例如：將氨氧化成二氧化碳和水。
在食品行業(yè)的具體應(yīng)用：
1、生產(chǎn)車間空氣殺菌消毒
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，臭氧不但可以有效地殺滅它們，并可有效去除車間異味。能使生產(chǎn)車間的空氣、地面、操作臺(tái)、器具等物體表面細(xì)菌指標(biāo)達(dá)標(biāo)合格。
2、更衣室和工作服消毒
生產(chǎn)車間的大部分細(xì)菌，都能通過(guò)加工人員的工作服帶入生產(chǎn)車間，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致大面積傳播，應(yīng)引起足夠重視。食品加工企業(yè)大多數(shù)采用紫外線照射消毒，因紫外線照射的天然缺陷，消毒效果較差，而臭氧氣體可滲透至服裝各個(gè)部位，故利用臭氧對(duì)工作服進(jìn)行消毒是高效、簡(jiǎn)單的方法。
3、生產(chǎn)用水的殺菌凈化
臭氧在水中對(duì)細(xì)菌、病毒、微生物等殺滅率更高、速度更快，對(duì)水中有機(jī)化合物等污染物質(zhì)去除徹底，而又不產(chǎn)生二次污染。通常生產(chǎn)用水采用氯制劑進(jìn)行消毒，由于水源受到有機(jī)化學(xué)產(chǎn)物污染日趨嚴(yán)重，氯制劑消毒后會(huì)產(chǎn)生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有機(jī)物，這些物質(zhì)具有致癌性，因而歐盟國(guó)家已禁止使用氯系列長(zhǎng)效消毒藥劑，日本也將逐步禁止使用。而臭氧消毒處理后不產(chǎn)生二次污染化合物，且臭氧對(duì)細(xì)菌的殺滅率比氯制劑更高，殺滅速度大約是氯制劑的600～3000倍。特別在預(yù)冷消毒中，克服了次氯酸鈉消毒后氯殘留的缺點(diǎn)，可以高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的殺滅細(xì)菌。
4、制備高濃度的臭氧水做為新型消毒劑
把高濃度的臭氧溶解于水中。制成的臭氧水具有極強(qiáng)的廣譜殺菌效果，同時(shí)對(duì)各種農(nóng)藥、有機(jī)毒物、重金屬離子都有極強(qiáng)的降解作用。高濃度的臭氧水在完成殺菌消毒及降解其它有害物質(zhì)時(shí)，臭氧重新變成氧氣，在水中不留下殘留物，無(wú)二次污染和任何副作用。
5、食品冷庫(kù)和保鮮冷庫(kù)消毒
冷庫(kù)的生物污染源主要是霉菌，它們對(duì)化學(xué)消毒劑有很強(qiáng)的耐受力，而且在低溫條件下存活。實(shí)驗(yàn)證明：使用濃度為6～12PPm的臭氧連續(xù)3～4小時(shí)消毒，可以將包括抵抗力極強(qiáng)的未萌動(dòng)孢子殺死。停機(jī)后封庫(kù)24小時(shí)以上，細(xì)菌殺滅率達(dá)90%左右，霉菌殺滅率可達(dá)80%左右。在食品保鮮中應(yīng)用臭氧可以起到殺菌防霉與減緩新陳代謝的作用，同冷藏、空調(diào)、包裝協(xié)同使用，更能提高食品的保鮮效果。
