北京可靠北京臭氧發(fā)生器生產(chǎn)廠家質(zhì)量可靠

北京可靠北京臭氧發(fā)生器生產(chǎn)廠家質(zhì)量可靠

臭氧殺菌技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的一種非高溫殺菌技術(shù)，其具有殺菌能力強、殺菌速度快、適用性高、安全性好、操作便捷、成本低等諸多優(yōu)勢，已經(jīng)發(fā)展成為食品安全技術(shù)中的一項關(guān)鍵技術(shù)。本文將從什么是臭氧、臭氧殺菌的發(fā)展歷程、臭氧殺菌的機理、臭氧殺菌在食品技術(shù)中的應(yīng)用、臭氧殺菌的安全性5方面介紹臭氧殺菌技術(shù)。

一、什么是臭氧？

臭氧（Ozone）是由3個氧原子組成的氧的同素異形體，有特殊氣味。在自然界中，雷電可以激發(fā)空氣中的氧氣，使得氧氣變成臭氧。人們所熟知的臭氧層具有吸收太陽輻射紫外線，從而使太陽光到達地球的紫外線濃度適合生物的生存。

由于形成臭氧的三個氧原子中有一個氧原子與其他兩個氧原子的結(jié)合力較弱，所以非常不穩(wěn)定，常溫下容易分解產(chǎn)生具有強氧化能力的氧原子，因此具有很強的殺菌消毒能力。

二、臭氧殺菌的發(fā)展歷程。

1840年，荷蘭科學(xué)家舒貝因（Schonbein）發(fā)現(xiàn)并命名了臭氧；
1907年，法國Nice市首先使用臭氧對飲用水進行殺菌處理，此后，在歐洲地區(qū)臭氧對飲用水殺菌技術(shù)得到廣泛的傳播和應(yīng)用；
1909年，法國德波涅冷凍工廠正式使用臭氧對冷凍肉進行殺菌處理，取得了顯著的效果；
1940年，美國絕大多數(shù)冷凍蛋庫都使用臭氧提高貯藏期。此后在歐洲的大型冷凍工廠將臭氧應(yīng)用于肉類、雞蛋、水果、水產(chǎn)品的貯藏和釀酒工業(yè)中。
1953年，人們發(fā)現(xiàn)含有一定量臭氧的空氣對食品容器的殺菌效果比二氧化硫更好。1956年，瑞士生產(chǎn)者利用此原理對玻璃進行消毒；
1997年4月，美國食品與藥品管理局（FDA）修改了將臭氧作為“食品添加劑”限制使用的規(guī)定，允許不必申請即可在食品加工、貯藏中使用臭氧進行相關(guān)處理。
2001年FDA又將其列入可直接與食品接觸的添加劑范疇，這對于臭氧殺菌技術(shù)的發(fā)展是里程碑式的進步。
三、臭氧殺菌的機理。

臭氧具有很強的氧化性，因此對細菌等微生物具有強烈的殺死性。一般認為，臭氧殺菌的原理是臭氧作用于細菌等微生物的細胞膜，導(dǎo)致細胞膜損傷，新陳代謝障礙，生長被抑制。臭氧突破細胞膜繼續(xù)滲透則膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖被破壞，細胞通透性改變，機體被殺死。而臭氧殺滅病毒則是氧化作用直接破壞了其遺傳物質(zhì)——RNA或DNA，從而殺死病毒。在各類微生物中，臭氧耐受力強弱順序是芽孢菌-沙門氏菌-綠膿桿菌-金黃色葡萄球菌-霉菌-酵母菌。

臭氧水殺菌消毒是微生物既與溶于水中的臭氧直接反應(yīng)，又與臭氧分解產(chǎn)生的羥基反應(yīng)。由于羥基具有強烈的氧化性，因此臭氧水溶液的殺菌速度快。同時，臭氧又可以分解果蔬在貯藏過程中產(chǎn)生的有害氣體，因此臭氧可在果蔬貯藏中發(fā)揮殺菌保鮮的作用。

臭氧在殺菌的過程中，臭氧會分解為氧氣故不產(chǎn)生殘留污染，使用臭氧殺菌后不需要通風(fēng)換氣，其具有擴散性好、濃度均勻、無死角等優(yōu)點。另外，臭氧殺菌費用低，保鮮冷庫使用臭氧做殺菌處理僅僅需要增加5%-10%的費用。但臭氧殺菌需在環(huán)境相對濕度在60%以上時進行，而且濕度越高，殺菌效果越好，當環(huán)境相對濕度低于45%的情況下，臭氧對空氣中的微生物幾乎沒有消滅作用。

四、臭氧殺菌在食品技術(shù)中的應(yīng)用。

1、在水處理中的應(yīng)用。

常規(guī)飲用水的臭氧殺菌是臭氧殺菌應(yīng)用歷史最長、規(guī)模最大的一個領(lǐng)域。臭氧能殺滅飲用水中99.99%以上的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等細菌。同時，臭氧可以除去水中的異味，降低濁度，減少有毒有害物質(zhì)，提高水質(zhì)。

在礦泉水、純凈水等灌裝水過程中，礦泉水、純凈水等經(jīng)過處理已經(jīng)達到或者基本接近了無菌要求，但在灌裝的過程中，由于管道、水泵、瓶、蓋的接觸，難免受到細菌污染，極容易造成細菌總數(shù)的超標。在灌裝水生產(chǎn)過程中，使用較低濃度的臭氧即可滿足殺菌要求。溶解在水中的臭氧與水同時進行灌裝，封蓋后，瓶或桶內(nèi)的臭氧能見殘留的細菌全部殺死，使細菌水平達到要求，而經(jīng)過數(shù)小時，臭氧就會分解成為氧氣，同時又提高了灌裝水中的含氧量。

此外，臭氧殺菌還可以應(yīng)用于食品加工用水和食品加工生產(chǎn)中廢水的循環(huán)再利用中，起到殺菌消毒、脫色、除臭、降低渾濁度等作用。

2、在果蔬保鮮中的應(yīng)用。

微生物的侵染導(dǎo)致的腐敗和果蔬自身產(chǎn)生的乙烯等催熟是導(dǎo)致果蔬采后腐敗的主要原因。臭氧能快速分解果蔬自身代謝產(chǎn)生的乙烯氣體，降低其代謝速率，減緩其生理老化過程，從而實現(xiàn)果蔬的保鮮。因此，臭氧廣泛的應(yīng)用于果蔬采摘后的貯藏、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，包括入庫前的庫房消毒、果蔬在產(chǎn)地區(qū)冷庫預(yù)冷期間的殺菌及貯運期間的防腐保鮮。

此外，臭氧可以降解果蔬農(nóng)殘。在果蔬種植生產(chǎn)期間常用的農(nóng)藥主要是有機磷農(nóng)藥、擬除蟲菊酯、氨基甲酸酯類3類。這3類農(nóng)藥的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)中含有磷氧雙鍵、碳碳雙鍵或苯環(huán)結(jié)構(gòu)。在臭氧極強的氧化性作用下，其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)被破壞，分解生成無毒性的酸類、醇類、胺類、或相應(yīng)的氧化物等小分子結(jié)構(gòu)化合物。這些小分子化合物大都為水溶性，可用水沖洗除去。因此臭氧降解農(nóng)殘是可靠的。

3、在肉制品加工中的應(yīng)用。

使用臭氧對分割肉、熟食的原料肉和成品進行殺菌，可大大減少原料肉和成品中的病菌含量，分解肉類食品中的激素含量也有明顯降低 ，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，延長了其保鮮期。此外，臭氧對處理分解肉的沙門氏菌污染問題有著極佳的解決效果。

4、在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用。

利用臭氧處理魚類等水產(chǎn)品及其加工品，對其中存在較多的大腸桿菌、霍亂菌、等革蘭氏陰性菌的殺死效果很好，而且臭氧處理還能保持魚貝類的鮮度，并能有效分解水產(chǎn)品加工過程中的特殊臭味。

五、 臭氧殺菌的安全性。

臭氧殺菌濃度很低，不會對食品品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，又因其易分解成氧氣，在食品表面也不產(chǎn)生殘留污染。

由于臭氧具有強烈的氧化性，空氣中存有微量的臭氧就能刺激人的中樞神經(jīng)，加速血液循環(huán)，令人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺。但高濃度的臭氧（5-10mg/L）會引起脈搏加快、疲倦、頭疼、惡心等癥狀，甚至引起死亡。因此，臭氧工業(yè)協(xié)會制定了衛(wèi)生標準：

國際臭氧協(xié)會——0.1mg/L，接觸10h；
美國——0.1mg/L，接觸8h；
德、法、日等國——0.1mg/L，接觸10h；
中國——0.15mg/L，接觸8h；
但只要安全使用臭氧完全可以保證人的健康，至今為止世界上無一例因臭氧中毒死亡的事故發(fā)生。

幾十年來臭氧用于處理水和清潔空氣的實踐證明其安全性。使用臭氧水洗滌水果蔬菜既能殺菌又能除農(nóng)殘。臭氧極易分解生成氧氣，因此不會長期殘留在水和食物中，不必考慮其殘留量。只要正確運用臭氧技術(shù)，人的健康也不會受到威脅。
采用臭氧對水體消毒殺菌

臭氧殺菌類屬于生物化學(xué)氧化反應(yīng)。臭氧氧化分解了細菌內(nèi)部葡萄糖所必須的酶；也可以直接與細菌、病毒發(fā)生作用，破壞其細胞壁和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，可以滲透到胞膜組織，進入細胞膜內(nèi)的內(nèi)部脂多糖于外膜脂蛋白發(fā)生反應(yīng)，使細菌的物質(zhì)發(fā)生通透性畸變，導(dǎo)致細胞的溶解死亡，并且將死亡菌體內(nèi)的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱原（細菌病毒代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素）等溶解變性死亡。臭氧之性質(zhì)比氧(O2)活潑，比重為氧氣的1.7倍，氧化能力僅次于氟，殺菌力為氯的3000倍。臭氧能于時間內(nèi)將空氣及水中的浮游細菌、病毒消滅，并能中和、分解各種有毒物質(zhì)，去除一切惡臭，并能漂白澄清水中污染雜質(zhì)。當臭氧產(chǎn)生時，臭氧分子結(jié)構(gòu)中的第三個原子氧會不斷的從此結(jié)構(gòu)中游離或逸出，當逸出時，會于瞬間產(chǎn)生極大的殺菌、解毒、漂白、脫臭等氧化作用。臭氧如果未與其他物質(zhì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，即會自行分解為純氧(O2)。因此臭氧被公認為“最環(huán)保”的消毒試劑。
我們使用的HVAC臭氧消毒技術(shù)參數(shù)計算方法一般按照以下計算的：

W=C*V/S

其中：

W：實際選用臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量，單位為g/h

C：車間消毒需保持的臭氧濃度

V：實際臭氧消毒體積

S：臭氧衰退系數(shù)420.8

臭氧消毒體積 V=V1+V2+V3





如工廠為空氣滅菌，潔凈室所需臭氧發(fā)生器濃度定為C=10ppm，但事實上，潔凈區(qū)的消毒不僅是對空氣的消毒，實際上還包括物體表面的消毒，所以，我們的設(shè)計濃度C為20ppm。



以下是您1個系統(tǒng)參數(shù)：您需要濃度定位10ppm，我們設(shè)計為20ppm,臭氧1PPM=2.14mg/m3，計：C=42.8 mg/m3。



1、系統(tǒng)：空調(diào)機組送風(fēng)量約35000m3/h，（這個風(fēng)量是我估計的，您可按實際風(fēng)量替換一下）房間體積：1750m3，風(fēng)管體積：約180m3。（風(fēng)管體積我們一般算是房間體積的10%）

W=42.8*(35000*1.1%+1750+180)/420.8=236G/H

用一臺236g/h的臭氧發(fā)生器
應(yīng)用對比

①櫻桃番茄葉霉病、灰霉病防治效果

2年內(nèi)對安裝智能型臭氧發(fā)生器的全棚植株葉片分別進行葉霉病、灰霉病隨機抽樣觀察，全棚櫻桃番茄均未發(fā)現(xiàn)葉霉病、灰霉病感染病株、病葉。同期對照棚室2015年4月底至6月底櫻桃番茄葉霉病發(fā)生表現(xiàn)逐漸加重，至6月25日，對照棚櫻桃番茄葉霉病病株率達到100%，產(chǎn)品受到葉霉病霉斑污染變質(zhì)而失去食用價值，總減產(chǎn)1 000 kg/667 ㎡。

2016年5月15日，對照棚櫻桃番茄灰霉病病株率達到100%、病果率25%，總減產(chǎn)1 200 kg/667 ㎡。2年的對比應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，智能型臭氧發(fā)生器對于菌絲較長的番茄病害有非常好的防效，由于櫻桃番茄全棚整個生長季無葉霉病、灰霉病發(fā)生，基本實現(xiàn)全生育期無農(nóng)藥栽培生產(chǎn)。

②菜椒灰霉病防治效果

2015年1月中旬定植，按照臭氧氣體日常病蟲害防治要求處理，從3月中旬開始到5月中下旬對菜椒進行果實、花器等抽樣觀察。調(diào)查顯示，使用智能型臭氧發(fā)生器的連棟大棚菜椒灰霉病病株率為0，對照棚病株率達到23%，防治效果較為明顯。

③南瓜白粉病防治效果

在臭氧氣體日常防治處理的南瓜棚內(nèi)，于2016年6月3日接近采收中后期出現(xiàn)白粉病，與鄰近棚室相同栽培條件下無臭氧氣體處理的南瓜作對比，棚內(nèi)白粉病出現(xiàn)時間推遲了7天。隨機選取相同數(shù)量葉片觀察，臭氧氣體處理過的南瓜白粉病葉片比對照棚室病葉數(shù)少28%。使用粉銹寧（三唑酮）可濕性粉劑噴施后，對照棚果實被白粉菌侵染部位有大小不一的硬斑形成，臭氧氣體處理過的南瓜經(jīng)粉銹寧噴施后，果實感染部位無硬斑，商品性不受影響。

④秋黃瓜霜霉病的防治效果

在臭氧氣體日常防治處理的秋黃瓜棚內(nèi)，于2016年10月23日出現(xiàn)霜霉病，與鄰近棚室相同栽培條件下無臭氧氣體處理的作對比，發(fā)生時間一致、發(fā)生規(guī)模相當。與鄰近棚室相同栽培條件下無臭氧氣體處理的黃瓜同時用甲霜·錳鋅可濕性粉劑進行藥劑防治，在病害得到控制后，臭氧氣體日常防治處理過的黃瓜植株新葉生長速度快于常規(guī)栽培黃瓜，至整個生育期結(jié)束，每株黃瓜比常規(guī)栽培多3~5片葉及2~3根瓜。相同發(fā)病條件及采用相同藥劑防治后，667 ㎡產(chǎn)量比常規(guī)栽培增加15%~20%。

⑤粉虱、蚜蟲、紅蜘蛛的防治效果

應(yīng)用期間未經(jīng)過臭氧日常病蟲害防治處理的棚內(nèi)黃瓜植株生長點上于4月中旬有蚜蟲，生菜棚內(nèi)于4月下旬有紅蜘蛛，9月中旬開始馬鈴薯、番茄、黃瓜棚內(nèi)有粉虱，使用臭氧氣體連續(xù)處理3~4天后，粉虱殺滅效果可達100%，從而實現(xiàn)了安裝智能型臭氧發(fā)生器的棚室杜絕粉虱為害的目的。而對于蚜蟲、紅蜘蛛，在正常使用智能型臭氧發(fā)生器的前提下，適當輔助藥劑處理就能做到徹底的防治。

3.2 效益分析

①棚室茄科蔬菜

棚室茄科類作物使用臭氧發(fā)生器日常處理后，作物植株健壯，長勢良好，病蟲害感染機會減少，能顯著提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。據(jù)估算，在對照棚合理用藥的情況下，可比對照增產(chǎn)10%，按年均每667 ㎡ 4 000 kg產(chǎn)量計算，每667 ㎡可增產(chǎn)400 kg。每年每667 ㎡減少農(nóng)藥開支400元、節(jié)省人工600元、增收1 000元，667 ㎡共計增收節(jié)支總額達2 000元，成效顯著，經(jīng)濟效益十分可觀。

②棚室瓜類

棚室瓜類經(jīng)過臭氧防治設(shè)備日常防治處理，并輔助藥劑防治后，據(jù)估算667㎡黃瓜產(chǎn)量可增加600~800 kg，增幅15%~20%。

③害蟲防治

經(jīng)過多次應(yīng)用觀察，臭氧發(fā)生設(shè)備作為日常蟲害防護手段，按照持續(xù)晴天每2周1次，陰雨天1周1次的頻率使用，對粉虱有100%滅殺作用，對蚜蟲、紅蜘蛛有部分滅殺作用。粉虱防治，每667 ㎡每年可減少農(nóng)藥開支400元，節(jié)省人工600元。蚜蟲防治，每667 ㎡每年可減少農(nóng)藥開支150元，節(jié)省人工200元。紅蜘蛛防治，每667 ㎡每年可減少農(nóng)藥開支150元，節(jié)省人工200元。

4 討論與展望

結(jié)合此次應(yīng)用表明，臭氧對于棚室茄果類蔬菜葉霉病、灰霉病、粉虱、蚜蟲、紅蜘蛛防治效果非常顯著。

據(jù)有關(guān)資料顯示，臭氧對茄果類蔬菜早疫病、晚疫病也有很好的防治效果。因此日常生產(chǎn)中，要根據(jù)天氣情況，注意觀察植株生長情況，做到早防早治。

在棚室瓜類蔬菜白粉病、霜霉病防治中，臭氧對上述病害發(fā)生有一定抑制作用，能有效推遲霜霉病發(fā)生時間，再配合相關(guān)藥劑防治，對改善作物商品性、挽回作物產(chǎn)量有顯著效果。應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)臭氧發(fā)生的濃度控制應(yīng)根據(jù)棚內(nèi)濕度變化而定。因此，如果棚室內(nèi)有較大面積水源情況下，應(yīng)由生產(chǎn)廠商精準測算確定臭氧防治系統(tǒng)的安裝位置、高度等。

此項技術(shù)的應(yīng)用效果明顯，為實現(xiàn)農(nóng)藥減量施用提供了可能，但是該款設(shè)備由于采用固定式安裝，比較適合于農(nóng)業(yè)企業(yè)、種植大戶等大型連棟大棚內(nèi)安裝使用。但在當前蔬菜栽培模式以小農(nóng)戶一家?guī)着餅橹鞯纳a(chǎn)格局限制下，加上產(chǎn)品本身價格因素，此項技術(shù)推廣應(yīng)用受限。

未來產(chǎn)品可以向小型化、便捷化、經(jīng)濟化方向探索，在不影響農(nóng)事操作的前題下，實現(xiàn)移動化使用，以利于技術(shù)推廣更便捷、農(nóng)戶接受更容易、市場情景更廣闊。
三、臭氧殺菌的原理

臭氧滅菌或者抑菌作用，通常是物理的、化學(xué)以及生物學(xué)等方面的綜合結(jié)果。其作用機制可歸納為：

1、破壞細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或使其失去功能；

2、作用于細胞膜，導(dǎo)致細胞膜的通透性增加，細胞內(nèi)物質(zhì)外流，使細胞失去活動；

3、使細胞活動必需酶失去活性；

4、臭氧殺菌對細菌的滅活機理：

與其它殺菌劑不同的是：臭氧能和細菌細胞壁脂類雙鍵反應(yīng)， 穿入菌體的內(nèi)部，作用于蛋白與脂多糖，改變細胞的通透性，從而導(dǎo)致細菌死亡。臭氧還作用在細胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤以及嘧啶破壞DNA。

5、對病毒的滅活機理：

臭氧對病毒的作用首先是病毒的殼蛋白的四條多肽鏈，并使RNA受到損傷，特別是形成它的蛋白質(zhì)。噬菌體被臭氧氧化后，電鏡觀察就可見其表皮被碎成許多碎片，從中釋放出許多核糖核酸，干擾它吸附到寄存體上。
這些不穩(wěn)定的等離子發(fā)生器提供了以下好處：減少塵粒/除塵/霧霾空氣中塵粒及花粉通過離子鍵結(jié)合,這些帶電粒子快速凝聚成顆粒,增加它們的大小,容易被過濾器除去,減少呼吸區(qū)中的細菌。中和氣味/除臭有氣味的氣體被活性氧分子結(jié)合氧化。氣味,有機污染源,迅速被去除。消毒/滅菌在均衡的正負離子空氣里,電子脈沖放電時獲得一定的能量,當電子與細菌和霉菌孢子發(fā)生碰撞時,所傳遞的能量與化學(xué)鍵的鍵能相同或相近時,打破這些鍵,細菌和霉菌再也不能繁殖。VOC/甲醛/苯的控制地毯、建材、家具、辦公設(shè)備、清潔劑、油漆、膠水、溶劑或殺蟲劑等等會釋放出各種揮發(fā)性有機化合物，當離子與這些揮發(fā)性有機化合物相互碰撞攻擊打破這些鍵，激發(fā)態(tài)的原子和分子基團，起到活化或直接降解的作用，共同促進TVOC降解，生成CO、H:O。生活質(zhì)素用了等離子空氣就相當于是呼吸到如身處海邊、瀑布、山區(qū)以及雷雨過后的清新空氣。