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技術(shù)支持

臭氧**在真空冷凍干燥中的應(yīng)用

摘要：臭氧在食品工業(yè)凍干機(jī)中的應(yīng)用。本文闡述了臭氧的**特點(diǎn)，凍干機(jī)在使用過程中如何控制臭氧氣體的分布均勻性，防止臭氧濃度的衰退，及達(dá)到**的時(shí)間控制．

關(guān)鍵詞：臭氧濃度，衰退期，**時(shí)間

*目前國內(nèi)使用的食品工業(yè)用真空冷凍干燥機(jī)，不管是從國外進(jìn)口的，還是國內(nèi)生產(chǎn)的都不具備有在線清洗（ＣＩＰ）和在線**（ＳＩＰ）的功能。但是隨著中國凍干產(chǎn)品出口的幅度不斷增大，食品**問題越來越受到世界各國的重視，并已成為影響食品工業(yè)競爭力的關(guān)鍵問題。近來隨著歐盟和美國的食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的頒布，對中國的食品加工企業(yè)和食品設(shè)備制造企業(yè)是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。真空冷凍干燥機(jī)是食品生產(chǎn)加工

流水線過程中的一個(gè)重要設(shè)備，它的無菌標(biāo)準(zhǔn)要求直接關(guān)系到加工后食品的**性。我們知道**的方法有多種，選用何種**方法，既要達(dá)到效果，又不會產(chǎn)生對產(chǎn)品、人體、設(shè)備等影響。這是作者在本文中所要論述的一個(gè)新的技術(shù)問題。

ｌ、**原理

１．１食品腐壞的原因引起食品腐壞的原因是微生物在食品中的繁殖，微生物一般包括：病毒、**、**、霉菌等及小型藻類和原生物。要消滅和抑制這些微生物，就是要控制或剝奪這些微生物賴依生存和繁殖的環(huán)境，即空氣、水份和溫度。食品經(jīng)過真空冷凍機(jī)（簡稱凍干機(jī)）脫水干燥，去除了９５％以上的水份，這樣就控制了微生物生存及繁殖所必需８％水分的條件，為食品長期保存提供了條件，但是凍干機(jī)往往不是凍干某一種產(chǎn)品，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)操作中不免有少量產(chǎn)品殘留在干燥庫的某一角落，這些殘留的產(chǎn)品長期滯留，就會９產(chǎn)生各種**、芽飽、霉菌等，就會產(chǎn)生污染食品的現(xiàn)象。雖然國外有凍干機(jī)制造商利用輻射板加熱來進(jìn)行**，但是干燥庫面積大、有死角，溫度的傳遞均勻性差，達(dá)不到徹底**的效果。本公司在國內(nèi)*開發(fā)了臭氧氣體進(jìn)行工業(yè)食品凍千機(jī)的**技術(shù)，解決了以上所存在的**缺陷，為工業(yè)食品凍干的**打開了一個(gè)嶄新的思路。

１．２臭氧**的機(jī)理

臭氧又名三分子氧，是由３個(gè)氧原子組成的氧的同位體，由于臭氧的第三個(gè)氧原子的結(jié)合較弱而且非常不穩(wěn)定，常溫下容易分解產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的原子Ｓｔ。正因?yàn)槿绱藦?qiáng)氧化性的臭氧，對各種**病毒有強(qiáng)烈的殺滅性。它的**機(jī)理是臭氧先作用于殺滅對象的細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成份受損傷而導(dǎo)致新陳代謝障礙。臭氧繼續(xù)滲透穿過膜而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡，同時(shí)臭氧還能使細(xì)胞

活動所必要的酶失去活性，而影響其正常的生理功能，所以臭氧是一種廣譜**劑，其**速度較氯快３００----６００倍，可以快速殺滅各種**繁殖休和芽孢、病毒及**。

２、臭氧**在凍干機(jī)上的應(yīng)用

２．１臭氧**的影響因素

臭氧對微生物的殺滅效果受到微生物種類、溫度、濕度、ＰＨ值、濃度值、作用時(shí)間的因素影響，在應(yīng)用研究時(shí)表明各種微生物對臭氧受力的強(qiáng)弱順序依次是芽孢菌＞沙門氏菌＞綠膿桿菌＞金黃色葡萄球菌＞霉菌和酵母菌。同時(shí)被殺滅環(huán)境溫度越低濕度越大，則效果越好，并且在酸性條件下，殺滅能力強(qiáng)，堿性條件下殺滅能力差，特別對殺滅的容積、面積的大小，確定的濃度和作用時(shí)間（也稱Ｄ值）極為重要。人們對臭氧**、**的研究已有許多報(bào)導(dǎo)，臭氧殺滅微生物的效果、作用我們在此不再作一介紹。在凍干機(jī)中應(yīng)用臭氧**的關(guān)鍵是怎樣來確定臭氧輸入的濃度，及怎樣保持在**過程中保持濃度的不衰退性和Ｄ值的確定。

臭氧的**作用

２．２臭氧**的效果

凍干機(jī)在干燥運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，干燥倉和捕水器是一個(gè)圓形的密閉容器，是在真空低溫下工作的，相對來說自然產(chǎn)生微生物的可能性較小。但是在干燥多品種，特別是凍干肉類、水產(chǎn)類含脂肪和蛋白質(zhì)較高的產(chǎn)品時(shí)，比較容易產(chǎn)生各種**和芽孢，再者干燥倉和捕水器中有輻射板和蒸發(fā)管及其它部件和管路，即使是安裝了ＣＩＰ清洗也不能保證每一個(gè)部位及角落都能徹底清洗到位。用化學(xué)法**含有化學(xué)殘留劑污染食品的可能。也不能用像藥品凍干機(jī)那樣采用蒸汽**。那么采用了臭氧**徹底解決了問題。從我們制造的凍干設(shè)備使用情況來看，經(jīng)過臭氧氣體**的干燥倉和捕水器倉輻射板上及蒸發(fā)管取樣檢測，**的效果極其理想。另外在ＣＩＰ清洗管道中我們也通了臭氧，使其溶解在清洗水中，徹底殺滅了管路及倉內(nèi)噴口的**，解決了ＣＩＰ管路中二次污染的難題。在使用中我們得出的結(jié)論是只要容器內(nèi)保持臭氧濃度３０ｐｐｍ以上（即６０ｍｇ／ｍ３），相對濕度≥７０％，溫度＜２５＂Ｃ，Ｄ值控制在≥９０ｍｉｎ即可達(dá)到殺滅一切微生物的目標(biāo)。

３、臭氧在凍干設(shè)備中的**條件

３．１臭氧氣體的輸入控制

要使凍干機(jī)的干燥倉和冷凝倉能徹底**，臭Ｓｔ氣體的輸入濃度、輸入時(shí)間是十分重要的。實(shí)踐證明：１％濃度以下的臭氧在空氣中（常溫常壓）中的半衰退期為３０ｍｉｎ，溫度越高，分解速度越快，并且臭氧濃度低于Ｏ．２ｍｇ／ｍ３，就無**作用。臭氧是靠氧分子攜帶的活性氧原子的氧化作用起到**作用，并且臭氧在常壓常溫下是及不穩(wěn)定的，所以輸入容器時(shí)的氣體走向、溫度、壓力對臭氧的衰退有很大的影響。再者臭氧的比重比空氣大（臭氧密度為１．６８，空氣為１），根據(jù)以上臭氧的特點(diǎn)，我們在輸入臭氧氣體**時(shí)，盡量降低容器的溫度，增加容器的濕度，減低容器中的壓強(qiáng)。要滿足這些條件，在控制中要設(shè)計(jì)成自動的程序控制。在要進(jìn)行**的生產(chǎn)批次時(shí)，因捕水冷凝器中溫度已達(dá)一４０℃左右，所以就可不必化霜。取出干燥后的制品，先進(jìn)行擱板的降溫至常溫，然后進(jìn)行干燥倉和捕水倉的ＣＩＰ清洗，再打開水環(huán)泵將容器倉抽空到８０００Ｐａ左右，這樣整個(gè)容器就保持了濕度和低壓。臭氧的輸入口從捕水冷凝倉上部處輸入，這樣輸入的臭氧氣體在途經(jīng)捕水倉時(shí)，是處在低溫狀態(tài)下彌漫至干燥倉，再加上干燥倉上部的臭氧輸入補(bǔ)償口的打開，使臭氧氣體符合低溫、低壓、高濕的狀態(tài)條件，同時(shí)控制好Ｄ值（作用時(shí)間），就能有效地快速地達(dá)到**的目的。

３．２臭氧**的控制

以上的**條件滿足后，關(guān)鍵是多少濃度的臭氧及多少作用時(shí)問才能殺滅容器中的**，這是凍干機(jī)臭氧**的關(guān)鍵控制。上文提到臭氧的輸入先從捕水倉處輸入，然后向干燥倉彌漫，那么在干燥倉出制品的倉門上部是臭Ｓｔ氣體zui后到達(dá)的部位，也稱為低值點(diǎn)。如果這部位上的點(diǎn)所測到的臭氧濃度達(dá)到**所需濃度值，那么整個(gè)倉里的各部位濃度肯定達(dá)到規(guī)定值．所以測量臭氧濃度的傳感器應(yīng)安置在這低值點(diǎn)的位置進(jìn)行測量較為。這是其一。其二，濃度衰退期的控制，臭氧濃度在事先消菌時(shí)針對生產(chǎn)過程中令產(chǎn)生的微生物的種類及容器倉的容積事先設(shè)定。然后根據(jù)殺滅微生物數(shù)量達(dá)９０％所需的時(shí)間（稱為Ｄ值，單位為ｒａｉｎ）進(jìn)行醍定。那么在整個(gè)作用時(shí)問內(nèi)．只要保證所設(shè)定輸入的臭氧濃度不衰退，那么**目標(biāo)就能保證。所以在低值點(diǎn)的臭氧傳感器在作用時(shí)問內(nèi)只要測到低于設(shè)定值就會馬上反饋至臭氧氣體輸入闊打開進(jìn)行補(bǔ)充，保持所需濃度。在計(jì)算機(jī)自動控制下，濃度的曲線在始終控制的范圍內(nèi)，無需手工操作，這樣即方便控制，又達(dá)到了精度。這在本公司出廠的設(shè)備在**操作中采用以上控制，無一發(fā)生不合格現(xiàn)象。

３．３**之后的臭氧還原性

用化學(xué)**后有殘余化學(xué)物滯留而污染食品，那么臭氧**后對食品凍干是否有影響昵？前文已提到臭氧是一個(gè)極不穩(wěn)定的氣體，在常溫下即可自行分解，衰退期叉快，在**結(jié)束后只要超過３０ｒａｉｎ即進(jìn)入半衰退期，如果溫度越高分解速度越快，如達(dá)到８００Ｃ即分解＞８０％，成為氧氣和水，所以**后。進(jìn)行干燥庫的輻射板加熱循環(huán)，加快臭氧的分解，不會留下任何殘留物，決不會對食品產(chǎn)生危害，這就是臭氧**的zui大優(yōu)

點(diǎn)，也成為**食品所對應(yīng)的優(yōu)選**方法的原因。

３．４臭氧**時(shí)凍干設(shè)備的特殊性

正因?yàn)槌粞鯕怏w具有強(qiáng)氧化性，特別是高濃度的臭氧，對凍干機(jī)的干燥倉和捕水倉所用的橡膠密封件有腐蝕作用。一般的丁晴橡膠不耐臭氧氣體。實(shí)際使用證明，只要在ｌｐｐｍ濃度的臭氧環(huán)境中連續(xù)放置５０小時(shí)就會發(fā)生密封圈的腐蝕性損害，導(dǎo)致真空泄漏。所以密封圈、片、條都要采用耐臭氧的硅或氟橡膠材料，確保長期使用不發(fā)生泄漏。

４、結(jié)論

目前，國內(nèi)的臭氧**技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在食品工業(yè)的應(yīng)用也已有很長時(shí)問了，人們已總結(jié)出了臭氧**的規(guī)律和采用的手段，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。臭氧**用在真空冷凍干燥上還是初始階段。通過不斷的摸索和總結(jié)及提高后，臭氧**在凍干領(lǐng)域有著更為廣闊的應(yīng)用空間。

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臭氧**在真空冷凍干燥中的應(yīng)用