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三、臭氧介紹與滅菌比較
自然界中的臭氧
人類科學(xué)家在不懈地對(duì)臭氧技術(shù)投入研究，現(xiàn)在對(duì)臭氧的特性及應(yīng)用已非常明確。在自然界中，臭氧是廣泛存在的，只是不同條件下濃度差別很大，不易被人察覺(jué)而已�，F(xiàn)在人們普遍了解的大氣臭氧層，是阻擋太陽(yáng)紫外線的天然屏障，它是由太陽(yáng)光的一種特定波長(zhǎng)光譜的光照射空氣后產(chǎn)生的；雷雨過(guò)后人們會(huì)呼吸到一種特殊的清新味道，實(shí)際就是空氣中的臭氧濃度提高（一般在0.04ppm左右），容易被人們察覺(jué)，臭氧濃度之所以提高，是因?yàn)殚W電（高壓放電）電離空氣中的氧氣形成臭氧；森林中，旅游地帶，空氣格外清新，是因植物在吸收CO2過(guò)程中制造了[O]，氧原子在形成過(guò)程中，部分形成O2（我們呼吸的氧氣），一部分形成O3（臭氧）。自然界中細(xì)菌無(wú)處不在，在適合的條件下繁殖迅速，人類在發(fā)現(xiàn)細(xì)菌后，甚至談菌色變，生怕人類被細(xì)菌吃掉。自然界的一切都處在平衡狀態(tài)，人們沒(méi)有必要憂慮，現(xiàn)在我們可以斷定，正是自然界中無(wú)處不在的臭氧和太陽(yáng)光中的紫外線，在控制著細(xì)菌的生存平衡，保護(hù)著人類健康。
臭氧的基本性質(zhì)研究
人類通過(guò)對(duì)臭氧的研究發(fā)現(xiàn)，臭氧具有不穩(wěn)定特性和很強(qiáng)的氧化能力。臭氧是由一個(gè)氧分子（O2）攜帶一個(gè)氧原子（O）組成，所以它是氧氣的同素異形體。
表一 氧和臭氧的主要性質(zhì)
從表一不難看出，與氧氣相比，臭氧比重大、有味、有色、易溶于水、易分解。由于臭氧（O3）是由氧分子攜帶一個(gè)氧原子組成，決定了它只是一種暫存形態(tài)，攜帶的氧原子除氧化用掉外，剩余的又組合為氧氣（O2）進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。所以臭氧工作中沒(méi)有二次污染產(chǎn)生，給人類的環(huán)保需求雪中送炭，這是臭氧技術(shù)應(yīng)用的最大優(yōu)越性。
臭氧的應(yīng)用主要在人為的滅菌消毒。這主要是臭氧有很強(qiáng)的氧化能力，氧原子可以氧化細(xì)菌的細(xì)胞壁，直至穿透細(xì)胞壁與其體內(nèi)的不飽和鍵化合而奪取細(xì)菌生命，它的作用是即刻完成的，臭氧的迅速滅菌效果決定于它的高還原電位。 表二 氧化還原電位比較
臭氧在滅菌消毒中名列榜首,成就了它的四大功用：滅菌、氧化、脫色、除味。
"臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常溫、常壓下分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，很快自行分解成氧氣（O2）和單個(gè)氧原子（O）；后者具有很強(qiáng)的活性，對(duì)細(xì)菌有極強(qiáng)的氧化作用，將其殺死，多余的氧原子則會(huì)自行重新結(jié)合成為普通氧原子（O2），不存在任何有毒殘留物，故稱無(wú)污染消毒劑，它不但對(duì)各種細(xì)菌（包括肝炎病毒，大腸桿菌，綠濃桿菌及雜菌等）有極強(qiáng)的殺滅能力，而且對(duì)殺死霉素也很有效。"
1、臭氧的滅菌機(jī)制及過(guò)程類屬于生物化反應(yīng)學(xué)過(guò)程。臭氧氧化分解了細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶。
2、可直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用，破壞其細(xì)胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細(xì)菌的物質(zhì)代謝生產(chǎn)和繁殖過(guò)程到破壞。
3、滲透胞膜組織，侵入細(xì)胞膜內(nèi)作用于外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細(xì)胞發(fā)生通透畸變，導(dǎo)致細(xì)胞溶解死亡。并且將死亡菌體內(nèi)遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、枝原體及熱原（細(xì)菌病毒代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素）等溶解變性滅亡。
綜觀無(wú)菌技術(shù)對(duì)微生物作用的原理可分為抑菌、殺菌和溶菌三種。應(yīng)用臭氧作滅菌劑是屬于溶菌。所謂溶菌，即可達(dá)到“徹底、永久地消滅物體表面所有微生物”的效果。
1．我國(guó)GMP條例對(duì)藥品生產(chǎn)（特別是無(wú)菌產(chǎn)品）有著極其嚴(yán)格的要求，在GMP驗(yàn)證過(guò)程中人們大力推薦臭氧滅菌方法，與各種傳統(tǒng)滅菌方法相比臭氧滅菌有許多特點(diǎn)。
那么在食品生產(chǎn)中同樣如此：
（1）紫外線只有照射到物體表面且達(dá)到一定的照射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)才有殺菌效果。食品車間一般比較高大，致使紫外線照射強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，特別是距離遠(yuǎn)，照射產(chǎn)生很大死角，如加工案板下部等。臭氧為氣體，滲透性強(qiáng)，擴(kuò)散性好，濃度均勻，沒(méi)有死角；
紫外線照射殺菌需要較長(zhǎng)的作用時(shí)間，一般要照射6小時(shí)以上，而符合標(biāo)準(zhǔn)濃度的臭氧只需開機(jī)1小時(shí)以上；
（2）外線照射殺菌在環(huán)境相對(duì)濕度達(dá)到60%以上時(shí)，消毒效果急劇下降，濕度達(dá)到80%以上時(shí)，反而可誘使細(xì)菌復(fù)活。臭氧則相反，濕度越高，殺菌效果越好。這是由于高濕度下細(xì)胞膜膨脹變薄，其組織容易被臭氧破壞，這一特性對(duì)于食品行業(yè)中普遍存在的高濕環(huán)境特別適合；
（3）紫外線照射時(shí)生產(chǎn)人員必須離開現(xiàn)場(chǎng)，照射完成后無(wú)法用低功率的紫外線照射保潔；臭氧消毒時(shí)生產(chǎn)人員必須離開現(xiàn)場(chǎng)，消毒完成后可以調(diào)低臭氧發(fā)生量，用符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的低濃度臭氧繼續(xù)保持生產(chǎn)車間的空氣清潔。
化學(xué)試劑滅菌：
化學(xué)試劑滅菌藥味大，不能自然排出，需要空調(diào)長(zhǎng)時(shí)間置換新風(fēng)，從而增加了能耗。同時(shí)也存在二次污染的問(wèn)題，剩余的藥物直接排入大氣，造成對(duì)周圍環(huán)境的污染。如甲醛熏蒸，操作麻煩，熏蒸時(shí)間長(zhǎng)，有二次污染物，對(duì)人體有危害。并且在消毒后的幾天內(nèi)，其懸浮粒子數(shù)還會(huì)增加。
包括干熱和濕熱，其缺點(diǎn)是溫度高，能耗大，有的物品如原材料、儀器儀表、塑料制品等就不宜加熱。
肝炎病毒、真菌等多種微生物均有很好的殺滅作用。
較高的擴(kuò)散性：臭氧為氣體，擴(kuò)散性好，無(wú)死角，濃度分布均勻。
沒(méi)有二次污染的問(wèn)題。被公認(rèn)為是綠色消毒劑。
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