臭氧发生器对瓜果蔬菜的保鲜及仓库的杀菌保鲜处理
时间：2013-11-11 阅读：5301
臭氧在冷库杀菌、保鲜、防霉分三个阶段：空库杀菌、消毒，入库杀菌、保鲜和日常防霉，目的是减少霉菌、酵母菌造成的腐烂。入库前空库消毒，空库消毒安排在入库前3-6天，将臭氧发生器开机24小时，轮翻消毒，臭氧浓度大约保持在5-10ppm，入库前1-2天停机封库，在气调设备正常运转后，每一时段根据提供的技术资料定量加入一定浓度的臭氧即可。入库预冷杀菌由于冷风机一直开动难以建立起臭氧浓度。这时应将臭氧发生器放在库内距冷风机zui远端。此时产生的臭氧借助冷风机带动空气流动而与果蔬表面接触，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。日常防霉对于气调库与气调大帐要在调节补充空气时同时通入臭氧，这时应选用有压力、臭氧浓度适中的臭氧源。果蔬的包装要有利于接触、扩散，纸箱侧面的孔要捅开，不要码成大垛。气调库与气调大帐要用管送入臭氧，自然气调塑料袋包装有硅窗的臭氧可以渗入，全塑袋可在换气前后应用臭氧。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。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。
部分蔬果蔬菜的保鲜应用浓度推荐：
水果
1种类：香蕉贮存条件：使用臭氧贮藏香蕉的*条件是温度12摄氏度，浓度1.5-7ppm。在这样的条件下，香蕉成熟不很快，呼吸强度变化也不大。
2种类：柑桔贮存条件：柑桔对臭氧不敏感，甚至在40ppm高浓度下，由于乙烯和其他的新陈代谢产物被臭氧氧化，减慢其成熟速度。
3种类：浆果（草莓、木莓、葡萄）贮存条件：可用2-3ppm的臭氧，可以使霉菌生长受到限制，而对浆果的质量和香味没有影响，储藏期可以延长一倍。但包装方式不能妨害臭氧与酱果接触。
4种类：苹果贮存条件：在2ppm下冷藏5个月，大多数品种不会受到伤害，如果浓度少许提高，某些品种香味会下降，品质也有些下降。
5种类：梨贮存条件：某些品种，在3ppm浓度，5摄氏度条件下，贮藏17天不会变坏，呼吸强度也没有增加。
蔬菜
1种类：马铃薯（土豆）贮存条件：在6-14摄氏度，相对湿度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。
2种类：蒜苔贮存条件：可用2-4ppm浓度的臭氧，杀死蒜苔表面的部分微生物。
3种类：西红柿贮存条件：用于贮藏的西红柿，要选用皮厚、坚实的晚熟品种，五六成熟。分层单摆平放。日常防霉以臭氧浓度4-5ppm两天开机一次或2-3ppm每天开机一次，达到浓度即停机。贮藏一个半月，好果率达到80-90%。
4种类：柿子椒贮存条件：采摘是应用剪刀剪断果柄，柿子椒在帐内要分层散放。一般的贮藏温度为12-15摄氏度，秋季采摘的为8-10摄氏度，CO2小于3%，O2为10%左右。臭氧的充入，*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，柿子椒商品率达80%以上。蔬菜水果等保鲜：利用臭氧延长水果、禽蛋的保鲜期。
臭氧用于食品、果品、蔬菜等保鲜在欧美、日本等国非常普及，渗透到生产、储存、运输的各个环节。冷库、恒温库中使用，它可以使肉类食品在zui长时间内不致变质;可使果品、蔬菜在保存期内完整如初。
三、臭氧--绿色食品防病新技术臭氧又称富氧、超氧、三原子氧，是氧气（O2）的同素异构体，分子式为O3，因具类似雷电后的臭味而得名。臭氧是常用氧化剂中氧化能力zui强的一种，其消毒杀菌能力是氯的2倍多，杀菌速度是氯的300-600倍、是紫外线的3000倍，且*，反应后还原为氧气，被鉴定为、无二次污染的洁净氧化剂。
1、作用机理臭氧是一种强氧化剂，氧化能力仅次于氟（F2），杀菌效果与氧乙酸相当，强于甲醛，比氯高1倍多。臭氧的杀菌消毒功能与一般杀菌剂不同，一般杀菌剂是起进行性、积累性的杀菌作用，而臭氧的杀菌作用是急速的，当其浓度超过一定阈值后，消毒杀菌作用甚至可以瞬间完成。臭氧正是凭借这种强大、快速的氧化能力而达到杀灭昆虫和微生物的目的。
一般认为臭氧的杀虫机理为当害虫吸入臭氧时，臭氧的强氧化作用将它们的呼吸和循环系统氧化破坏，使其窒息死亡至于臭氧杀菌机理，一般认为臭氧首先作用于真菌、细菌等微生物的细胞膜，使细胞膜受到损伤，并继续渗到膜内组织，与细胞中的多种成分产生反应，产生不可逆转的变化，导致新陈代谢障碍，并抑制其生长，直至细胞死亡。
2、温室大棚蔬菜防病应用有报道说臭氧是广谱、、快速杀菌剂，它可迅速杀灭使人和动物致病的各种病菌、病毒及微生物，而且对农药和有机毒物还有很强的降解作用。据报道，陕西省研制出一种"大棚蔬菜病虫害防治仪"，将这台比12英寸电视还要小的仪器放在蔬菜温室或大棚里（由于臭氧密度高于空气密度，通常是将悬挂式臭氧发生器安装在人行通道距地面1.5-2m高的上方），以空气为原料，通过高压高频产生高浓度的臭氧，只要十几分钟就可以让大棚内充满足够杀虫浓度的臭氧，甚至于渗透到植物根部，杀灭害虫及病菌，从而使温室、大棚蔬菜在不用或少用农药的情况下达到防治病虫害的目的，为绿色食品生产提供了又一项新技术。臭氧在完成其杀菌消毒使命后，约半小时后还原为氧气，又可起到促进植株生长的作用。棚室内给臭氧均在夜间、无人、全封闭和较高的湿度条件下进行，以保证人员安全和保持足够的臭氧浓度。消毒后及时打开门窗以通风换气。
臭氧在温室、大棚内的杀菌效果与臭氧发生器自身的机型、臭氧浓度、室内温湿度、光照、肥水管理、作物品种等诸多因素有关，故臭氧的使用方法可根据蔬菜种类、生长期、病虫害种类与严重度以及气候的特点，进行适当调整。研究表明，湿度的提高及温度的降低可增强臭氧的消毒作用，在高湿度下微生物细胞膜变薄，易被臭氧破坏，可发挥更好的防治效果。应用臭氧的环境湿度应在60%以上，低于45%时臭氧对空气中的微生物几乎没有杀菌作用，湿度越高杀菌效果越好。有人试验温室番茄在晚上（冬季18时后、夏季19时后）给臭氧15-20min，间隔24h，叶菜在晚上给30min，间隔48h较好。一般来说，喷洒臭氧水比给臭氧气体防病效果好，当臭氧溶于水中后有更强、更快的杀菌消毒作用。如在番茄叶霉病、灰霉病发生前用臭氧水反复喷雾，有预防发病及防止病害蔓延的效果。发病后除给臭氧气体外，日本还再辅之以喷洒0.3-0.5mg/L的臭氧水，这样通过氧液结合，可提高杀菌效果。中科院陕西分院渭南大棚蔬菜基地使用7g/h的臭氧发生器，与使用常规农药的大棚作对比，结果表明使用臭氧处理的大棚蔬菜，可使蔬菜免受农药污染，植株生长发育明显增强，开花结果率高，果实提早成熟，可增产20%-30%，费用降低90%。日本报道，臭氧能有效防治暖棚中番茄、香瓜、黄瓜的恶霉病，并能去除茄子、蘑菇头、盆花等的霉杂菌及蚜虫，还能促进植株生长。臭氧水浸泡种子，可进行种子消毒。使用臭氧时应避免操作人员长时间与臭氧接触，短时间接触臭氧不会对人体造成伤害。工作环境臭氧浓度低于0.1mg/kg时是安全的，但低于0.1mg/kg时对微生物没有杀灭作用。总之，目前我国对臭氧及其应用的研究不是很多、很深，尤其是在蔬菜产业中的应用研究还刚刚起步，但我们*可以预测，臭氧将在未来的农业生产中起着越来越重要的作用。
四、臭氧对食品保鲜的特殊作用不应忽视:臭氧自被人们认识近百年来，它的作用被逐步延伸到了各个领域，其中zui受人们重视的是它的消毒作用。饮用水消毒、游泳池消毒、清洗瓜果、洗涤内衣、洁净手术室直至"非典"过后扩大到洁净注射室、候诊室、病房、会议室等。之所以消毒用途如此广泛，是由于臭氧能够在很短的时间内降解毒素，消除异味，臭氧发生器不需任何附件和介质，重量很轻，使用方便。另一方面，臭氧水不需任何特殊包装，可随身携带，随时使用，因此，人们在对臭氧的认识和使用上目前还大致停留在消毒的概念上。但实际上，臭氧的作用绝不仅制在消毒杀菌方面，它在食品的防腐保鲜方面还有着非常特殊的作用。日前，记者前往济南双舟科技发展有限公司采访时得知，用臭氧对肉类、鸡蛋、水产品以及果蔬等食品进行防腐保鲜，既经济又有效。据该公司总、工程师周道远介绍，早在20世纪30年代，美国就利用臭氧技术贮藏鸡蛋，前苏联利用臭氧技术处理菜花的贮藏保鲜曾取得良好的效果。近年来，我国也有30多家冷库采用臭氧技术对水果、蔬菜、肉蛋类、乳品类冷藏保鲜。据记载，利用臭氧技术对苹果进行贮藏，zui长能达到5个月，出库后半个月仍保持饱满光鲜。国外在冷库中采用臭氧技术贮藏鸡蛋，在臭氧浓度为0.6ppm、湿度为90%的条件下，贮藏时间可达8个月之久。利用臭氧水制成的冰块来贮藏鲜鱼，保鲜期比无臭氧法延长50%。据周总介绍，臭氧之所以有如此*的保鲜作用，是因为臭氧在0℃时相当稳定，不易自行分解。含臭氧的冰对融化时冰水混合物中微生物的生长有很强的抑制作用，从而延长了鲜鱼的保鲜期。臭氧的利用在我国还仅仅处于初级阶段，臭氧技术还不很完善，很多领域还有待于去发现和开发，相信通过人们的努力和实践，臭氧的利用范围将更加广泛。现在，臭氧应用正以更快的速度向食品加工、运输、销售等领域扩展。国外肉联厂在分割车间使用臭氧杀灭沙门氏菌;加拿大、日本等国在肉类商店的冷却间使用臭氧杀菌、除味，保持了商品的鲜度，空气也变得清新。我国在食品行业应用臭氧的时间较短，广州黄埔冷冻厂1964年从原联邦德国DEMAC公司进口一台5g/h的臭氧发生器，用于冷库消毒除味，效果很好。进入九十年代，一批单位开始应用臭氧进行冷库消毒、贮藏防霉保鲜、饮用水和生产用水消毒、食品消毒杀菌，产生了良好的效果，取得了巨大的经济效益和社会效益。
五、粮食与食品的臭氧储藏:1985年Horvash、Bilitzky和Huttner说，据文献载，1909年在科隆（一家肉类加工厂）臭氧开始应用于食品储藏方面，特别是在低温储藏中，"在欧洲几家主要肉类加工厂，臭氧应用日益广泛"。1985年，Horvath等引用早期实例，说明臭氧的有益用途，如储藏梨、花椰菜、土豆（臭氧*阻止了疫霉属感染原生长）和肉类，在后例中，臭氧的杀菌效果局限于肉食表面，如果储存在10～20mg（O3）/m3臭氧气中，牛肉保存期能延长30%～40%。六、冷库保鲜应用气调库要求调控不同水果蔬菜所需的气体组分浓度及严格控制温度和湿度。温度可与冷藏库贮藏温度相同，或稍高于冷藏的温度，以防止低温伤害。气调与低温相结合，保鲜效果（色泽、硬度等）比普通冷藏好，保鲜期明显延长。我国气调贮藏库保鲜正处于发展阶段。我国在北京建成*座自行设计的气调库以来，广州、大连、山东等地相继由国外引进气调机和成套的装配式气调库，用来保鲜苹果、猕猴桃、洋梨和枣等。（2）MA气调贮藏保鲜塑料薄膜袋气调保鲜，也称MA自发气调保鲜，广泛应用于新鲜果蔬菜等保鲜，并以每年20%的速度增长。气调包装系指根据食品性质和保鲜的需要，将不同配比的气体充入食品包装容器内，常用的气体主要有二氧化碳、氧气。水果蔬菜MA气调保鲜中氧气与二氧化碳的配比是一个关键因素，使食品处于适合的气体中贮藏，以延长其保质期。（3）塑料薄膜账气调贮藏保鲜这种方法是将水果蔬菜放在用塑料薄膜帐造成的密封环境中实现气调保鲜。
气调的方法分为两类，一是自然氧法，通过水果蔬菜的呼吸作用，使帐内逐步形成所需低氧、高二氧化碳气体浓度，由于塑料薄膜具有一定的透气性，从而实现简易调气;还可利用具有选择性透气的硅橡胶薄膜，在帐上开一定面积的窗口来自动调气，为防止二氧化碳过多积累，可在帐内用硝石灰来吸收二氧化碳。
另一方法为人工降氧法，即利用降氧机、二氧化碳脱除机来调气。此方法主要在美国、法国和前苏联有应用。目前，我国上海、天津、辽宁、山东、陕西和北京等地早已开始使用。有研究表明，臭氧可使果蔬、饮料和其他食品的贮藏期延长3～10倍。在实际应用中，臭氧发生器应安装在冷库上方，或自下向上吹;果蔬的堆码要有利于臭氧接触、扩散。
六、臭氧在保鲜行业的应用技术臭氧在蔬菜水果贮藏中的应用,除了具有杀灭或抑制霉菌生长防止腐烂作用外，还具有防止老化保鲜作用。其机理是:臭氧可以氧化分解果蔬呼吸分解出的催熟剂----乙烯气体C2H4。其反应过程如下：乙烯反应中的副产物具有对霉菌等微生物的抑制作用。臭氧在杀菌防霉与快速分解乙烯谢两个方面发挥作用，并减缓新陈代，推迟后熟、老化和腐烂，利用臭氧应同包装、冷藏、气调等手段一起配合，更好提高保鲜效果。臭氧技术在国外应用于储藏保鲜己较普遍，在国内也己有专家进行了多种试验，对臭氧在保鲜行业中的应用进行研究。霉菌是保鲜行业zui大的敌人，是引起储物*变质的zui主要原因。臭氧具有杀菌力强、杀菌谱广、可自行分解不产生残留污染等优点，对霉菌的杀灭效率*。另一方面，臭氧气体可快速分解果蔬呼吸排出的乙烯气体，乙烯是催熟剂，会增强呼吸，加速成熟过程。乙烯被分解后降低了新陈代谢，减慢了生理老化进程，因而实现了保鲜作用。臭氧保鲜的水果出库后保鲜时间长于一般冷库保鲜的水果。同时臭氧还可以去除库内异味。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zui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、食品保鲜的方式。
二、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zui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，zui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。
三、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*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。
一、国内外水果蔬菜保鲜技术：
（1）简易贮藏保鲜简单贮藏方式有埋藏、堆藏、窑藏和通风库贮藏等。这定期通风换气中，可采用通臭氧的方法，可大大减少细菌病毒。
（2）冷藏保鲜冷藏是现代化水果蔬菜贮藏的主要形式之一，它是采用高于水果蔬菜组织冻结点的较低温度实现水果蔬菜的保鲜。关键是按不同水果蔬菜的习性，严格控制温度，此外，水果蔬菜贮藏前的预冷处理、贮期升温处理、化学药剂处理等措施均能起到减轻冷害的作用。近年来，冷藏技术的新发展主要表现在冷库建筑、装卸设备、自动化冷库方面。
（3）控制冰点贮藏保鲜在冰点湿度下对食品进行保鲜的新方法称为控制冰点贮藏法。
2、产地贮藏保鲜：贮藏库、土窑洞加机械制冷、简易节能库、复合节能冷库、柑橘改良通风库、苹果常温双相变动气调技术等。目前，这些节能贮藏体系已在各种水果蔬菜中应用。
3、气调贮藏保鲜科学家发明苹果气调贮藏法，成为工业发达国家果品保鲜的重要手段。（1）CA气调贮藏保鲜CA贮藏是气调贮藏保鲜，利用机械设备，人为地控制气调冷库贮藏环境中的气体，实现水果蔬菜保鲜。