臭氧的消毒机理、杀菌效果、使用安全性解释及其优势比较  

臭氧用于消毒的主要机理

臭氧能氧化分解细菌、病毒内部转化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶，并直接与细菌、病毒发生作用，氧化并穿透其细胞壁，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌、病毒的新陈代谢和繁殖过程遭到破坏，而夺取细菌病毒的生命。同时还可以渗透细胞膜组织、侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞溶解性死亡，并将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热源（内毒素）等均溶解消除。综观消毒技术对微生物作用的原理可分为抑菌型、杀菌和溶菌型三种。臭氧灭菌消毒属于溶菌型剂体，可以消灭物体内部、表面等微生物。而且它的作用是短时间甚至是瞬间完成的。

臭氧作为性能优良的消毒手段，在制药企业GMP、医疗卫生场所、食品加工车间和居民日常生活等许多领域都大规模应用，被称为“绿色消毒剂” ，在卫生部《消毒技术规范》等国家技术标准中对臭氧杀菌消毒都有明确的肯定，“4.12.2杀菌作用：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽胞，病毒，真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀菌速度较氯快。”（载自《消毒技术规范》）。

采用气相臭氧消毒的主要优点

臭氧的zui终分解物是氧气，无残留，对环境无任何公害；对所消毒物品，如器皿、餐具、食品等不会有任何残留物，而且对原有物品的理化性质影响较小；相对于其他消毒方式，如紫外线、药剂熏蒸等，运行成本较小；适用范围广阔，没有特别的限制条件。

在气相条件中臭氧杀灭微生物的效果的因素

臭氧阈值浓度，即当臭氧空气浓度在达到此浓度要求时，才能具有杀灭微生物的能力；微生物种类；处理时间；臭氧分布方式；空间内的温度和湿度条件；室内墙面、顶棚、地板及其他装饰材料的还原性影响等。气相条件下，臭氧对微生物的杀灭效果是有区别的，经实验证明，臭氧对人、动物的致病菌、病毒具有很强的溶菌性杀灭作用。影响气相臭氧杀菌效果的环境因素主要是温度和湿度。一般情况下，温度低、湿度大则杀灭效果好，尤其是湿度条件，相对湿度≤45％，臭氧对空气中悬浮微生物杀灭作用有限，相对湿度＞70％，杀灭效果才真正的体现出来。这是由于相对湿度提高，可以使细胞膨胀，细胞壁变薄，使之更容易受到臭氧的渗透溶解。

项目三：臭氧禽蛋清洗消毒处理系统

由于臭氧在水中的不稳定性，分解后产生氧化能力极强（比单原子氧还强）的羟基（OH）和单原子氧等，可有效的杀灭水中的各种细菌和病毒。国外把臭氧视作zui为理想的食品消毒净化剂，我们专门开发出来适用于中小禽蛋生产加工企业用水的臭氧水禽蛋清洗消毒处理设备，其优点在于，设备投资小，可靠性高，操作简便，占地小等。

臭氧水氧化能力强，杀菌效率高，杀菌速度快，臭氧杀灭微生物的效率是氯剂的600－3000倍，可以杀灭几乎所有的细菌、病毒、芽胞、孢子虫类，还能杀灭藻类等；

臭氧在水中的作用后，产物是无毒无害的氧气，并且臭氧本身无永久的残留性；

采用高浓度臭氧水进行喷雾、冲洗、浸泡，一是附着在禽蛋表面的细菌、病毒被大量冲淋去除；二是残留在表面上的未被冲走的细菌、病毒被臭氧杀死，使用简单，同时避免了使用化学消毒剂带来的化学毒害物质的排放污染、禽类制品化学残留超标等环境和食用安全问题。

另外根据医疗器械及医用材料基础性生物学试验标准：

细胞毒性试验，对动物固体毒性试验即由人或动物细胞进行细胞毒性试验，此次为小鼠成腺细胞，进行吉姆萨染色，结果反映，臭氧水无细胞毒性或微小毒性。

过敏性试验，皮肤过敏性试验是人在某物质反复暴露时，引起免疫反应障碍，检查是否引起过敏症状。试验采用zui大值进行，臭氧水注射土拨鼠皮内，结果均无红斑、浮肿等过敏症状，无过敏反应。

眼粘膜刺激性试验，在用4mg/L臭氧水滴眼时，无刺激、结膜，虹膜，角膜均无损伤，判定无眼粘膜一次刺激性。

皮肤累积刺激试验，对新西兰小白鼠背部皮肤连续在14天内，使用臭氧水擦抹，试验动物在试验期间行为正常，毛及排泄物均无变化，皮肤无红斑及浮肿，可以认为臭氧水连续使用时对皮肤无累积性刺激。

使用臭氧水消毒灭菌，是极其有效和安全的。

日本相关部门进行臭氧水对致病微生物的杀菌效果试验中，对在平时经常性接触的，也是在食品污染中重要的微生物作为测试样本，如细菌：大肠杆菌IFO3301、铜绿色极毛杆菌IFO3445、金黄色葡萄球菌ATCC43300、表皮葡萄球菌IFO12993；病毒：疱疹病毒RF、腺病毒3型、科赛奇病毒B5FAULKNER、艾珂病毒7型WALLACE、流行感冒病毒PR8等，与氯剂消毒水对比，各供试菌在臭氧水浓度4mg/L作用10秒后即可全部杀死，而对照组在30秒后，仍有103mg/L以上的活菌数残存。对于病毒，其结果由病毒半数组织培养感染量（TCID50）表示，TCID50减少103以上，可认为病毒灭活。在臭氧水4mg/L浓度作用下20秒，疱疹病毒、流行感冒病毒TCID50减少103以上，科赛奇B5病毒、艾珂7型病毒减少TCID50104以上，所以可以确认臭氧水对于食品领域中引起感染的细菌、病毒具有很好的杀灭作用。

美国、欧盟，食品生产领域中臭氧水杀菌代替传统的消毒剂也更显示出卓越的优势。在一般的食品生产加工中，传统的消毒灭菌方法是采用高温杀菌工艺，不仅对食物的色泽、口感、质地等造成破坏，而且还消耗大量能源。利用臭氧水作为冷杀菌技术可避免传统工艺对生鲜食品质量的破坏，提高产品附加值，同时也降低了成本。在相关试验中，与二氧化氯对照比较，其生鲜食品加工品的卫生指标达到无菌要求，杀菌效果优于二氧化氯水溶液。

国外对臭氧水清洗禽蛋进行了大量的实验研究，美国农业部（USDA）已批准该方法投入商业使用（USDA1997）。报告表明，臭氧化水处理禽蛋可使总微生物（大肠杆菌、埃希杆菌和沙门氏菌）减少99.9％，同时还发现包括味道品质和储存时间等指标要明显优于使用普通水清洗处理的禽蛋。我们也开发了食用禽蛋清洗消毒流水线设备，适用于各种蛋类制品的食品加工企业，也可配套于蛋糕厂、方便面厂等的打蛋机前，作为生产流水线的一部分。

项目四：食品企业CMP臭氧消毒技术

工艺概述

臭氧气体由于其强氧化作用而成为新的优良消毒剂与杀菌剂，在食品加工车间、冷库消毒，除臭净化与食品加工设备消毒，食品表面杀菌、防霉保鲜等有优势，因而获得日趋广泛的应用与推广。

工业应用的臭氧大多是利用电晕放电生的“臭氧化气体”即空气或氧气中含有臭氧气体。直接应用臭氧气体于食品业加工、贮藏已有近百年历史。

公认的zui早实例是1909年法国科隆冷冻厂利用臭氧气体对冷藏牛肉表面杀菌以提高贮藏期。后来应用更广泛是冷藏鸡蛋的防霉保鲜，在0℃相对温度80％—90％，2.5mgm3臭氧条件下贮藏六个月以上，霉菌很少生长，干耗和萎缩都很少。1940年美国80％蛋库装备了臭氧发生器。50年代，臭氧气体用于梨、花椰菜、土豆及肉类、乳酪的贮藏。资料报告“臭氧在赛达乳酪成熟时抑制毒菌能力无与伦比”对果菜臭氧完全阻止了疫霉感染，贮存在10―20 mgm3臭氧条件下，牛肉保存期延长30％―40％。80年代，丹麦开发了臭氧用于食品冷藏船和轮船食品储存室的防毒保鲜技术。防止果菜早熟、变味和霉变腐烂。这种技术与世界各国的远洋船上使用。各国应用于蛋果蔬易腐食品冷库消毒、除臭净化、防毒保鲜的臭氧技术与设备也都得到开发应用。

在实际应用臭氧气体于食品业杀菌、消毒净化防霉保鲜并取很良好效果的基础上，日本、法国于1995年，澳大利亚于1996年分别公布了臭氧法案和规则。美国食品与医药管理局（FDA）1997年4月放弃了对应用臭氧于食品业的限制政策。这些法案与政策部肯定了臭氧在食品业的作用和地位，促进了臭氧应用技术的发展。我国的有关管理部门对食品业应用臭氧也积极支持，在瓶装水、消毒柜方面制定了应用标准。