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臭氧在冷庫中的應用
⑴臭氧在冷庫中的應用機理
臭氧在冷庫中的應用主要有三個(gè)方面:①殺滅微生物——消毒殺菌;②使各種有臭味的無(wú)機物或有機物氧化——除臭;③使新陳代謝產(chǎn)物氧化,從而抑制新陳代謝過(guò)程。
①殺滅微生物——消毒殺菌;
雖然凍結可能會(huì )使有些細菌死亡,但有些致病菌對低溫有極大的抵抗力,一旦溫度回升,這些細菌就會(huì )“復蘇”。尤其是冷卻間及冷藏間,由于其溫度適合嗜低溫性細菌、霉菌及酵母菌的生長(cháng),會(huì )使所貯食品大量損壞。在這種情況下,使用臭氧會(huì )取得滿(mǎn)意效果。臭氧屬于氣體滅菌劑,其抑菌和滅菌作用,通常是物理的、化學(xué)的及生物學(xué)等方面的綜合結果。其作用機制可歸納為以下三點(diǎn):a.作用于細胞膜、導致細胞膜的通透性增加、細胞內物質(zhì)外流,使細胞失去活力;b.使細胞活動(dòng)必需的酶失去活性。這些酶既可以是基礎代謝的酶,也可以是合成細胞重要萬(wàn)分的酶;c.破壞細胞質(zhì)人的遺傳物質(zhì)或使其失去功能。一般認為,臭氧殺滅病毒是通過(guò)直接破壞其RNA(核糖核酸)或DNA(脫氧核糖核酸)物質(zhì)完成的。而臭氧殺滅細菌,霉菌類(lèi)微生物則是臭氧首先作用于細胞膜,使細胞膜的構成受到損傷,導致新陳代謝障礙并抑制其生長(cháng)。臭氧繼續滲透破壞膜內組織,直至死亡。
②使各種有臭味的無(wú)機物或有機物氧化——除臭;
臭氧本身有特殊的氣味。利用臭氧來(lái)除臭氧,并不是以臭氧的氣味來(lái)掩蓋其他臭味,而主要是利用臭氧的強氧化能力。臭氧味的主要成份是胺R3N,硫化氰H2S,甲硫醇CH3SH二甲硫化物CH3SCH3,二甲二硫化物CH3-S-S-CH3等。
③使新陳代謝產(chǎn)物氧化,從而抑制新陳代謝過(guò)程。
在果蔬貯藏過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生乙烯。會(huì )影響到其他果蔬,使果蔬進(jìn)一步成熟。這過(guò)程的起始現象是表皮變褐,果肉變軟,zui終腐爛。利用臭氧可使乙烯氧化,變成CO2和水。臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧的同時(shí),也產(chǎn)生大量的負離子,負離子也有抑制果蔬新陳代謝的作用。
⑵應用臭氧舉例
根據一些應用臭氧的資料,介紹幾種食品應用臭氧貯藏的情況,供參考。
香蕉:在臭氧濃度高的情況下,香蕉新陳代謝強烈。然而在低濃度下,例如33.21mg/m3(1.5ppm),生理?yè)p害可能產(chǎn)生。如果臭氧濃度在53.5~64.2mg/m3,8天后香蕉表皮會(huì )產(chǎn)生黑斑。臭氧濃度在64.2~192.6mg/m3(30~90ppm)的范圍內呼吸過(guò)程加快,而成熟過(guò)程保持不變。使用臭氧貯藏香蕉的條件是溫度12℃,濃度3.21~3.64mg/m3,在這樣的條件下,香蕉成熟不很快,呼吸強度變化也不大。
柑橘:柑橘對臭氧不敏感,甚至在85.6mg/m3r的高濃度下。由于乙烯和其他的新陳代謝產(chǎn)物被臭氧氧化,柑橘的成熟減慢。
漿果:草莓、木莓、葡萄在貯藏期間,霉菌菌落特別可能發(fā)展。這可用4.28~6.42mg/m3 的臭氧,就可使霉菌的生長(cháng)受到抑制,而對漿果的質(zhì)量和香味沒(méi)有影響,貯藏期可延長(cháng)一倍。但包裝方式不能妨害臭氧與效果接觸。
蘋(píng)果:在貯藏期間,視品種不同,在臭氧濃度4.28 ~ 23.54mg/m3下,會(huì )出現生物損傷。美國所做的試驗表明,在4.28mg/m3下冷藏5個(gè)月,大多數品種沒(méi)有受到損害。如果濃度稍許提高,某些品種香味減弱,品質(zhì)有些下降。去除乙烯對延長(cháng)貯藏期有重大作用。新陳代謝產(chǎn)物的鈍化也降低了表皮褐變。據國內某單位介紹,用臭氧保鮮的冷藏蘋(píng)果,出庫后半個(gè)月仍保持保鮮作用。
梨:對某些特殊品種的梨所做的研究表明,在臭氧濃度6.42mg/m3,溫度5℃的情況下藏17天沒(méi)有變壞呼吸強度也沒(méi)有增加。
用臭氧處理蔬菜,其效果與水果相似。
馬鈴薯:其貯藏條件為溫度6~14℃,相對濕度90%以上。在臭氧15~18mg/m3下,對馬鈴薯處理6~10小時(shí),可使馬鈴薯疫莓菌落停止生長(cháng),而馬鈴薯的顏色、味道、密度都沒(méi)有變化。在臭氧的作用下,馬鈴薯的淀粉和維生素C含量增加,糖分下降。
蒜薹:蒜薹的貯藏,除了溫度、溫度要求,氣體成分控制以外,應用臭氧的重點(diǎn)處在空庫消毒,入庫預冷殺菌和換氣前后的殺菌。蒜薹入庫預冷完成后,可用4.28~8.56mg/m3濃度的臭氧,殺死蒜薹表面部分微生物。日常防霉,對大帳和氣調庫來(lái)說(shuō),應與換氣同時(shí)進(jìn)行,并要使臭氧均勻擴散,濃度應以有效去除蒜薹氣體而沒(méi)有明顯的臭氧味為宜。對氣調庫來(lái)說(shuō),應把臭氧發(fā)生器放在庫外。小袋包裝的防霉,應在每次換氣前后進(jìn)行。換氣前使用臭氧的主要目的,是使換入氣體的微生物減少。換氣后則氧化乙烯去除氣味為主。臭氧不直接接觸蒜薹,濃度可適當高一些。臭氧發(fā)生器開(kāi)、停的安排,應以開(kāi)袋換氣時(shí)嗅不到明顯臭氧味為主。實(shí)際應用表明,臭氧可強烈抑制腐爛區擴展。如有腐爛發(fā)生,可使直接暴露于臭氧下,可得到很好效果。
西紅柿:用于貯藏的西紅柿,要選用皮厚、堅實(shí)的晚熟品種,五六成熟。分層單擺平放,按所帶的溫濕度或氣調條件控制。進(jìn)庫前需對空庫用臭氧進(jìn)行消毒。日常防霉以臭氧濃度8.56~10.7mg/m3兩天開(kāi)機一次或以4.28~6.42mg/m3每天開(kāi)機一次,達到濃度即停臭氧發(fā)生器,貯藏一個(gè)半月,好果率達80%~90%。
柿子椒:采摘時(shí)應用剪刀剪斷果柄,因為果蒂受損易腐爛。柿子椒在帳內要分層散放,便于與臭氧接觸,也有利于CO2、乙烯、熱量的擴散。一般的貯藏溫度為12~15℃,秋季采摘的為8~10℃,CO2<3%,O2為10%左右。臭氧的充入,*個(gè)月每天2~3次,濃度為10.7mg/m3,以后可每天1~2次。貯藏70天,柿子椒商品率達80%以上。
雞蛋:1930年末,美國80%的貯藏雞蛋的冷庫,都裝有臭氧發(fā)生器,取得很好效果。在貯藏雞蛋的冷庫中利用臭氧,有兩種方式:連續應用和間斷應用。連續應用的臭氧濃度為14.12mg/m3 ,濕度為90%,貯藏8個(gè)月,質(zhì)量很好。我國目前的冷庫,大多數還需人員入庫檢測溫度,所以采用間斷供臭氧方式。其做法是每天開(kāi)臭氧發(fā)生器1~2次,濃度為3.21~5.35mg/m3,開(kāi)機時(shí)間要與查庫時(shí)間錯開(kāi),以便人員進(jìn)入。每次臭氧殺菌后,空氣中細菌數下降70%左右,霉菌下降60%左右,雞蛋殼上細菌、霉菌數下降50%左右。目前我國已有30多家蛋品冷庫應用臭氧,都獲得了好的效果,減少了損失,經(jīng)濟效益明顯。
肉類(lèi):臭氧主要用于肉類(lèi)屠宰后的成熟、嫩化過(guò)程的殺菌保鮮。其做法是每天用臭氧處理1~2次,每次持續2小時(shí),臭氧的濃度是6mg/m3(空氣),溫度20℃,相對濕度85%,在密閉的房間里可保持42~44小時(shí)。若是把溫度降低至6℃則可保持10天。牛肉在臭氧濃度10~20mg/m3(空氣)的情況下,與單用冷卻相比,其貯藏期可提高30%~40%。牛肉表面微生物不超過(guò)103/cm3.Billou對牛肉、小牛肉、羊肉、豬肉、雞和兔應用臭氧的貯藏期,進(jìn)行了詳盡的研究,在通常情況下,各種肉類(lèi)貯藏7天后,發(fā)現肉明顯受到微生物的污染。而在相同情況下,應用臭氧,14天以后才出現微生物污染??偟那闆r是,在冷卻情況下,使用臭氧與不使用臭氧相比,表面微生物菌叢(假單胞菌屬、孢子、沙門(mén)氏菌、葡萄球菌)下降。如果污染程度早已很大,臭氧對表面微生物叢就沒(méi)有效果。但仍能使冷庫中的空氣感到新鮮。
奶酷:在熟化和貯藏過(guò)程中,應用臭氧的經(jīng)驗很成功。溫度是15℃,相對濕度80%~85%,臭氧濃度是0.0428mg/m3。結果在其表面生長(cháng)孢子,在熟化期被殺滅,貯藏期增長(cháng)到11周。試驗是在英國的一種奶酷上進(jìn)行的。并且在貯藏室是存在的異味,也由于臭氧的氧化作用而消除。
鮮魚(yú)保鮮:國外用含有臭氧的水制成冰塊來(lái)保藏鮮魚(yú),使保鮮可延長(cháng)50%。一般認為臭氧在0℃時(shí)相對穩定,不易自然分解。含有臭氧的冰,在融化時(shí),其冰水混合物中,會(huì )有臭氧存在。對微生物的生長(cháng)起抑制作用,從而延長(cháng)了鮮魚(yú)的保鮮期。
(3)臭氧發(fā)生器選型
一般在倉儲保鮮行業(yè),消毒保鮮空間較大,應選擇較大型的強制擴散型"開(kāi)式"臭氧發(fā)生器,安裝在庫房上方以便臭氧的擴散。倉儲保鮮消毒濃度要求較高,臭氧消耗量大,一般1000立方米空間可按30~50克/小時(shí)規格選擇。
臭氧對倉庫內微生物的殺滅效果,取決于臭氧的濃度,微生物種類(lèi),處理時(shí)間,庫房溫濕度,墻、頂棚、地面材料等。
利用臭氧對空庫進(jìn)行殺菌消毒,應先把庫內貨物搬空、清掃干凈,墊倉板洗晾后進(jìn)行。在臭氧濃度6~10ppm的情況下,消毒2小時(shí)以上,再停機封庫24~48小時(shí),利用臭氧對空庫殺菌消毒,對細菌的殺滅率在90%以上,對霉菌的殺滅率在80%以上。
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