非热杀菌技术－臭氧的发展前景

　　近年来，非热杀菌技术的发展不断引起人们的重视，臭氧作为一种新型杀菌剂，一方面有广谱的杀菌能力，另一方面灭菌效果具有速度快、效率高、无残留等优点，广泛应用于农产品保鲜、水处理、空气净化、食品储藏、养殖业等领域。目前，在食品相关领域中，臭氧杀主要用于饮用水水的杀菌消毒，其次是用于鸡蛋的保鲜，果蔬的保鲜以及其他农产品的保鲜。

　　1、臭氧在饮用水中应用

　　在饮用水中使用臭氧的目的是杀灭在灌装、输送等过程中从空气、包装材料、管道、设备等方面产生的二次污染的细菌，还可以应用于生产原料用水的消毒灭菌，以保证饮用水能在预定的存储期限内细菌不超标，所以臭氧也被称为"保鲜杀菌"的消毒剂。

　　饮用水用臭氧消毒，通常是在经过多级过滤处理后进行的，也有在原水环节再加多一道臭氧处理工艺的，其目的一是氧化水中的某些物质，二是对原水进行消毒灭菌。

　　饮用水消毒的臭氧发生器有两种，一是使用空气源的臭氧发生器，二是使用氧气为原料的臭氧发生器。由于空气中的氮气成分比例高达78%，所以使用空气为原料的臭氧发生器所产生的臭氧，其中含有大量的一氧化氮等对人体健康不利的化合物。所以当使用含有氮化物的臭氧对饮用水消毒时，除可能对人体不利外，还会使饮用水的口感变得有土腥味。如果条件允许，尽量使用以纯净氧气为原料的臭氧发生器对饮用水进消毒。

　　2、臭氧在鸡蛋保鲜中的应用

　　鸡蛋及其蛋制品是沙门氏菌爆发的主要来源，为了保证鸡蛋的质量安全，在美国、加拿大、澳大利亚和日本等国家都是使用一定方法将鸡蛋去污和洗涤，但欧盟国家不允许清洗蛋壳，因为清洗过程会影响蛋外层（角质层）并增加危险微生物如沙门氏菌渗入蛋壳的风险。研究表明，一般的商业清洗剂或消毒剂在条件下最多可将蛋壳表面的微生物菌群减少2~3个数量级，即便如此，洗蛋仍不能避免沙门氏菌病传播的风险，因为洗蛋虽然改善了壳蛋的外观，并减少了壳上的微生物负荷，但不正确的洗涤方法可能会导致肠炎沙门氏菌渗入蛋内，微生物会在鸡蛋内继续繁殖。

　　臭氧杀菌常用于禽蛋类的杀菌消毒。臭氧具有广泛的抗菌活性，其杀菌是一个复杂的过程，它的不稳定性导致其可分解成羟基、氢过氧化物和超氧自由基，这些物质会攻击细胞膜成分（包括蛋白质，呼吸酶，不饱和脂肪酸等），细胞包膜（肽聚糖），细胞质（酶，核酸），孢子外壳和病毒衣壳（蛋白质和肽聚糖）。臭氧灭活微生物主要有两种机制：一种是巯基被氧化，巯基的氨基酸酶，肽和蛋白质在臭氧处理过程中会产生较小的肽。第二种机制是将多不饱和脂肪酸氧化成酸过氧化物。但总体来看都是因为由于臭氧使微生物的细胞包膜的受损或解体而导致细胞内容物泄漏细胞溶解而死亡。很多研究证明臭氧对各种微生物，包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，以及孢子形式和营养细胞都有很好的抗菌作用。臭氧还对细胞内的核酸中的嘌呤及嘧啶产生破坏作用。

　　3、臭氧在果蔬保鲜中的应用

　　果蔬在采后的代谢过程中会产生乙烯，乙烯会加速果实的成熟，导致果皮变为褐色，果肉发软，直至老化腐烂，从而降低了果蔬的商品价值。臭氧是仅次于氟的强氧化剂，可以氧化多种饱和、不饱和的有机物。用臭氧处理贮藏库内的果蔬，可消除其呼吸时释放出的乙烯、乙醛、乙醇等有害气体，从而减弱果蔬呼吸强度，延缓衰老。臭氧对植物及其果实的呼吸有抑制作用，能明显抑制果蔬的蒸腾作用，降低水分的消耗。臭氧处理可以保持果蔬的色泽风味和果蔬的硬度，缩小果蔬表皮的气孔，从而降低果蔬营养成分的损失。

　　尽管臭氧对饮用水、农产品有很好的保鲜杀菌作用，并广泛应用，但也存在较多问题。如随着臭氧浓度的提高，在饮用水中易引起溴酸盐的超标，在农产品保藏中可能导致农产品细胞产生损伤，细胞膜透性增加，胞内物质外渗加剧，使得农产品品质下降。甚至可能降低部分果蔬胡萝卜素含量。因此，在使用臭氧作为保鲜剂过程中，需要权衡臭氧处理的优势和缺陷，结合生产成本及其商品价值综合考虑是否需要应用臭氧处理。而且，还要确定其使用浓度、处理时间、处理方式等，以达到效果。

　　参考文献：

　　[1] 徐港明, 韩英, , et al. 臭氧在农产品贮藏保鲜上的研究进展[J]. 安徽农业科学, 2015(20).

　　[2] 韩爱云, 侯惠静, 左晓磊, et al. 臭氧在鸡蛋保鲜中的应用研究进展[J]. 食品研究与开发, 2018, 39(21):222-227.

　　作者简介：小泥沙，食品科技工作者，毕业于华南理工大学食品科学与工程学院，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。