臭氧的氧化作用仅次于氟，这一特征已在日本食物和加工厂的杀菌中获得应用
。别的，与氯基杀菌剂一样，没有有毒残留物，也不会形成有害的三卤甲烷
；谡庑 优点，臭氧已被用于食物、食物质料和食物加工厂的水和空气处置惩罚
。在日本，食物加工中的使用量正在增添
。本文先容了臭氧杀菌，先容了日本食物中的杀菌系统和装备
。

现在，日本食物行业有500多个臭氧气体或水处置惩罚设施，凌驾10万个食物处置惩罚厂
。这种普遍的应用清晰地批注晰臭氧在食物工业中的功效和用途
。现代臭氧爆发器产 生高浓度的臭氧，能耗低，不需要维护，也不会爆发金属粉尘
。这些优良的特征使臭氧的生产越发经济
。这种臭氧爆发器现在普遍用于食物加工、食物贮存以及饮用 水的处置惩罚
。

臭氧的主要优点使它成为最受食物工业关注的候选手艺之一
。臭氧是食物工业中对乳酸菌(许多食物糜烂是由乳酸菌引起的)举行消毒的最有用的杀菌剂之一
。过量的 臭氧会迅速剖析爆发氧气，因此不会在食物中留下任何残留物
。鉴于臭氧的作用机制涉及氧化和破损细胞壁和细胞质膜;对臭氧敏感性的差别可能源于细胞壁结构的 差别
。也许臭氧首先直接氧化和破损细菌的细胞壁和细胞质膜，然后进入细胞并作用于它的DNA
。若是是这样，细菌就不会对臭氧爆发抗药性
。臭氧迅速剖析，没 有残留
。由于上述效果，臭氧已被日本卫生福利部批准作为食物添加剂使用
。因此，似乎臭氧气体或臭氧化水现在将受到执法限制(美国政府在2001年批准臭氧作为 直接食物添加剂)
。臭氧化水在日本食物工业中的应用正在迅速扩大，特殊是用于消毒食物外貌、食物加工装备、仪器仪表等
。该杀菌剂对棒状杆菌、大肠杆菌和乳 酸菌的杀灭作用较低
。臭氧化的水比臭氧化的气体更容易处置惩罚
。为了有用使用臭氧化水，各公司开发了高浓度臭氧化制水机
。

1、蔬菜水果

臭氧水是蔬菜和水果中已知的最有用的消毒剂之一，但它不会在蔬菜和水果上或接触外貌上方留下有害残留物
。通过自动和节能操作，可以高效生产高浓度的臭氧 水
。臭氧处置惩罚增添了蔬菜和水果的保质期
。胡萝卜，白菜，生菜，苹果，橙子，葡萄，醋栗，日本柿子，萝卜，黄瓜，菠菜，芽菜，香菜，甜瓜，马铃薯都 用0.5–5.0mg / L臭氧水处置惩罚过
。处置惩罚后，无需用自来水冲洗这些蔬菜和水果，由于在日本，臭氧水已被批准用于新鲜蔬菜和水果
。臭氧水含量为0.5–5mg / L 效 果似乎比其他消毒化学药品要高
。臭氧水对组织外貌的微生物作用大于在浸渍物中的微生物作用，这批注组织内部的微生物更难控制
。臭氧水的作用还受新鲜蔬菜和 水果的类型和样式的影响，这证实了有关切片，切丝和棒状的报道研究
。

蔬菜和水果组织中细菌的保存通常与糜烂和清静性有关
。在康健的水果中，细菌菌群被以为仅限于外貌，而内部组织坚持无菌
。可是在正常康健的新鲜组织中险些没 有实验确认细菌（Naitoh，1991年）
。它们主要是革兰氏阴性运动杆，革兰氏阳性杆和球菌
。在蔬菜和水果的外貌发明形成乳酸的细菌
。蔬菜和水果易受微生物变 质的影响，由于切片机的加工办法可能是微生物污染的主要场合之一，并且内部组织在切割后会袒露于微生物污染
。蔬菜的初始微生物负荷会影响产品的贮存寿命
。 细菌似乎可以通过差别的途径进入活体植物组织
。用盐水腌制蔬菜后，细菌会在组织和盐水中滋生
。已显示出次氯酸钠，有机酸和乙醇等化学化合物可镌汰蔬菜和水 果上的微生物种群
。可是高浓度的化合物可能会导致产品变脏以及产品和设惫亓残留物
。0.5-2.0 mg / L的臭氧水已在60多个蔬菜和水果行业中普遍用作消毒剂， 由于该浓度的浓度不会对产品造成危险，残留的臭氧也不会抵达有毒的水平
。在生菜-水混淆物中鼓泡臭氧气体（4.9％，体积/体积； 0.5升/分钟）可在5分钟内将自 然微生物负荷降低1.5-1.9 log
。

将臭氧化处置惩罚用于胡萝卜洗涤水的中试规模处置惩罚
。臭氧注入速率约为在臭氧化30分钟后，总大肠菌群计数为5g / L / h，下降了3 log
。臭氧-空气混淆物（0.02–0.2 ppm）和臭氧水（0.3–0.5m / L）镌汰了芽菜（黑皮和苜蓿）的总微生物数目（5–2.0 mg / L的臭氧水已在60多个蔬菜和水果行业中普遍用作消毒剂，由于该浓度 的浓度不会对产品造成危险，残留的臭氧也不会抵达有毒的水平
。

在生菜-水混淆物中鼓泡臭氧气体（4.9％，体积/体积； 0.5升/分钟）可在5分钟内将自然微生物负荷降低1.5-1.9 log
。将臭氧化处置惩罚用于胡萝卜洗涤水的中试规模处 理
。臭氧注入速率约为在臭氧化30分钟后，总大肠菌群计数为5g / L / h，下降了3 log
。臭氧-空气混淆物（0.02–0.2 ppm）和臭氧水（0.3–0.5m / L）镌汰了豆 芽（黑皮和苜蓿）的总微生物数目（5–2.0 mg / L的臭氧水已在60多个蔬菜和水果行业中普遍用作消毒剂，由于该浓度的浓度不会对产品造成危险，残留的臭氧也 不会抵达有毒的水平
。（Naitoh和Shiga，1982年）
。

臭氧处置惩罚增添了蔬菜的保质期，但总微生物镌汰并不显着
。臭氧水是一种常见的食物消毒剂，其有用性取决于浓度，pH，温度，有机物，袒露时间
。有用性随着可 用臭氧浓度的增添而增添
。

部分加工食物（包括卷心菜）的微生物区系尚不明确
。直到对糜烂的两种缘故原由都举行了很好的形貌之后，才华评估卷心菜的心理破损和微生物腐败的相对主要性
。但 是，若是通过外貌消毒扫除了卷心菜的变质，则肠杆菌会继续滋生，导致内部膨胀，腐败性增添
。

确定了切碎的生菜，葡萄，草莓，黄瓜片，萝卜丝和胡萝卜丝的臭氧改性气氛包装，贮存温度和时间对微生物的存活率和生长的影响
。在含有臭氧气体的气氛下举行 包装对大肠杆菌的种群具有显着的影响
。在5°C下贮藏的上述蔬菜和水果的活大肠杆菌数目有所下降
。在日本，只管已知用臭氧改性的大气包装来延永生蔬菜和水 果的保质期，可是也已知这种加工处置惩罚降低了大肠杆菌和棒状杆菌的可能性
。

2、鱼类和加工海产品

在渔业中，鱼用臭氧水处置惩罚用以消毒和改善感官质量
。用含2.0 mg/L臭氧水的1.5% NaCl溶液处置惩罚冷冻或新鲜虾、鱿鱼、章鱼、鲭鱼、金枪鱼、黄尾鱼和鲑鱼5-10 分钟，活菌数镌汰2-3个log
。单次臭氧化水处置惩罚可使上述渔场的贮存寿命增添50% ~ 80%
。臭氧化水体对水产养殖业的厂内杀菌效果较好，对弧菌、沙门氏菌、大 肠杆菌、金黄色葡萄球菌等糜烂菌的灭活效果较好
。臭氧化水处置惩罚通过镌汰三甲胺的形成来改善鱼的感官质量，增进渔船上鱼体表黏液的疏散
。臭氧化水最有用的处 理要领是:在鱼类生长发育的历程中，细菌从皮肤侵入鱼体，以是在新鲜的鱼体中使用臭氧化水
。臭氧化水洗处置惩罚缩短了水洗时间，改善了颜色
。

熏制鱿鱼制品的膨化变质有时是由异发酵乳酸菌产气引起的
。疏散判断了一种受膨化变质影响的烟熏鱿鱼制品中的微生物
。微生物在厌氧条件下，于MRS琼脂平板 和BCP平板计数琼脂平板上疏散
。该菌是一种具有异发酵作用的乳酸菌，被判断为果糖乳杆菌
。推测果糖乳杆菌产气膨胀糜烂与空气中的微生物有关，该菌株在鱿鱼 第二次调味历程中爆发污染
。随着溶臭氧浓度在0.5 ~ 2.0 mg/L规模内的增添，该菌株的存活率在120 s内显着下降
。这些细菌的102-103 /ml处置惩罚通常比0.5 mg/L 的104-105 /ml处置惩罚对该菌株的臭氧失活更有用
。(Naitoh等，2001)
。一样平常来说，熏制的鱿鱼制品会像鱼类制品一样受到微生物的破损
。导致变质的主要细菌种类 随着熏制鱿鱼制品的温度而转变，但在通常使用的正常温度下，微球菌和念珠菌的种类最有可能占主导职位，其次是芽孢杆菌和毕赤酵母(Naitoh, 1986)
。臭氧气体 处置惩罚是最常用的要领来避免或延缓细菌的生长和糜烂，直到鱿鱼被使用或以其他方法处置惩罚(Naitoh, 1986)
。

用臭氧气体处置惩罚干墨鱼可以加速净化，这在日本已经是一个商业历程十年了
。咸鱼被耐盐或喜盐的细菌属、沙雷菌属、微球菌属、芽孢杆菌属、碱性细菌属、假单胞 菌属和其他细菌所破损，这些细菌常引起海水变色
。小球菌是墨鱼干中主要的糜烂微生物
。在新的实验中发明，在有墨鱼干的情形下，臭氧处置惩罚降低了种种微球菌、 溶干酪分枝杆菌、嗜乳杆菌(M. caseolyticus)和嗜乳杆菌(M. colpogenes)的水平(Naitoh和Sannomiya, 1985)
。很显着，臭氧气体添加到干燥墨鱼在低浓度与微球 菌迅速反应，从而没有泛起红色，粉红色，黄色等变色征象
。

3、谷物和谷物产品

小麦粉中的细菌包括芽孢杆菌，大肠菌，微球菌，黄杆菌，产碱菌和沙雷氏菌的孢子
。霉菌孢子主要是曲霉和青霉菌的孢子，尚有一些链格孢属，克氏孢子菌和其他 属
。细菌的数目差别很大，从每克几百到几千
。新鲜出炉的面包的外貌现实上不含活的微生物，但在冷却历程中和包装前，会受到空气中霉菌孢子的污染
。在切片过 程中，空气中，刀具上或包装纸上的微生物都可能造成污染
。从变质的白面包中疏散出的橙色霉菌在形态和心理上被判断为褐藻
。当将腐霉分枝杆菌接种到白面包 上，并在25°C下孵育2周时，白面包在贮存历程中会形成橙色黑点
。在白面包制造历程中检测到的主要空气撒播霉菌菌株为M. suaverolens，Cladosporium，曲霉，青霉，Aureobacidium
。发明suaverolens的存活率随着消融臭氧浓度的增添（从1到15mg / l）而降低，所有霉菌细胞在25°C下用含15mg / L消融臭氧的臭 氧水完全杀死5分钟（Naitoh等人
。，2000）
。

疏散并判断出黄连豆腐（包装后加热）中带有黄色黑点的微生物
。在厌氧条件下于20℃在豆浆琼脂平板和BCP平板计数琼脂平板上疏散微生物
。该微生物是一种乳酸 菌，被判断为米氏半乳清卵白
。由于其在空气撒播的微生物中的检测，据预计，这种菌株的污染是在生产Juten-Tofu的历程中爆发的
。研究了该菌株在臭氧水中的 失活
。通过将消融臭氧浓度规模从0.7增至3 mg / L，该菌株的存活率可显着降低120 s
。pH 7和8的处置惩罚通常比pH 3和4的处置惩罚更有用
。该菌株的存活率随 0.1–1mM 叔丁醇7的增添而增添
。

研究了臭氧在气相和紫外光下的协同杀菌作用
。将4个芽孢杆菌菌株和6个梭状芽孢杆菌菌株的孢子置于反应室中，以通过臭氧，通过UV辐射以及在差别的相对湿度 下通过臭氧和UV辐射两者举行处置惩罚
。给出了浓度为0.5至90 ppm的臭氧处置惩罚1至5小时，以及以80 mW / cm 2的照射时间为5至20 s的紫外线处置惩罚
。在可见条件下， 将在11、33、52、80和95％RH下冷冻干燥的孢子在10°C下袒露于50 ppm臭氧中5小时
。相关于11-52％RH的孢子，相关于80-95％RH的孢子对臭氧更敏感 （Naitoh，1992）
。

在上述条件下，通过增添臭氧浓度可以显着增强杀孢作用
。在20°C 下以80 mW / cm 2的紫外线在11、33、52、80和95％RH下冷冻干燥的孢子照射5-20 s
。相 关于11–33％RH的孢子，相对湿度52–95％的孢子对紫外线更敏感
。

通过增添紫外线照射时间，杀孢效果显着增强
。交替举行臭氧处置惩罚和紫外线照射的组合处置惩罚镌汰了芽孢杆菌和梭状芽胞杆菌孢子灭活的接触时间 （Naitoh，1992）
。

4、糖果产品

糖果是糖食或巧克力糖食这两个种别之一，只管有时会使用更普遍的分类
。这些产品包括糖，糖浆，蜂蜜或其他甜味剂
。别的，糖果产品可能包括可可或巧克力产 品；奶粉或其他乳制品；坚果，椰子或其他水果；谷物产品，包括脆米，淀粉，明胶或其他增稠剂；蛋清香料，色素，香精或酸味剂；或其他因素
。糖食包括蛋糕， 糖果，太妃糖，焦糖，软糖，奶油和酱
。能够引起蛋糕膨松的细菌的孢子将在烘焙历程中存活下来
。在糖果工厂产品中，特殊是在炎热的天气中，短蛋糕或装饰蛋糕 的闷烧感很常见
。僵死是由黏液样变体引起的枯草芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，Macerans 芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌和重大芽孢杆菌（Naitoh，1986）
。这些种类的 孢子可以遭受烘烤历程中饼的温度，该温度不凌驾100°C或在冷却历程中被污染，并且若是条件允许的话，它们可以在面包中抽芽和生长
。显着的结霜状态是芽孢 杆菌被囊化的效果，是生物体卵白酶将面粉卵白水解，淀粉酶将淀粉水解，从而爆发糖以增进绳索形成
。蛋糕同样容易受到污染
。

豆腐干脱水的理化和微生物学研究批注，特定细菌，枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌会转化因素中的糖
。脱水率凌驾30％的Mizu-yokan陪同着葡 萄糖，果糖，麦芽糖和麦芽三糖的增添，以及由蔗糖在因素中形成左旋糖
。这些微生物很容易被臭氧消毒（Naitoh，1985年，1988年；Naitoh和 Matsunaga，2002年）
。

霉菌是糖果产品中变质的主要缘故原由，糜烂特征包括产品或包装质料外貌上可见的霉菌菌落
。它们的生长可能会爆发霉味和异味
。由于脂质的酶水解，在高脂肪含量的 产品中可能会爆发胰子味
。云南温泉蓝藻89的模具米曲霉，黑曲霉，A.橡胶，A. restrictus，圆弧青霉，扩展青霉，芽枝状枝孢，芽枝状枝孢，Wallemia SEBI和 Wallemia suaverolens已经从损坏的Baum的kuhen，海绵蛋糕，蛋糕栗子疏散，蒸汽糕，软圆米糕，蛋糕和豆沙煎饼（Naitoh，1998）
。

这些微生物很容易在5°C下用1-10 mg / L的臭氧水灭菌100-300 s（Naitoh，1998）
。

5、肉和肉制品

肉类会通过自身的酶和微生物作用而爆发转变，并且其脂肪可能会被化学氧化
。在使牛肉和野味变软时，需要适量的自溶作用，以使其悬挂或老化
。由太过的自溶引 起的失败称为酸化，这是一个不准确的术语，适用于种种类型的食物变质，现实上险些适用于任何发出酸味的食物
。由于自溶引起的酸化难以与微生物作用引起的缺 陷（特殊是简朴的卵白水解）疏散或区脱离
。可是，这种通过肉类酶举行的卵白质起源水解无疑会通过提供许多不可攻击完整自然卵白的微生物所需的简朴氮化合物 来资助微生物在肉类中最先生长
。有人指出，在屠宰，穿衣，在切割历程中，微生物主要来自动物及其肠道的外部，但通常从刀，布，空气，工人，手推车，盒子和 装备中添加的微生物更多
。添加了种种各样的生物，因此可以假定在通常条件下会保存大大都潜在的变质生物，并且若是有利条件自身也能够生长
。二氧化碳，主要 由因此可以假设，在正常条件下，会保存大大都潜在的糜烂生物，若是有利条件自身保存，它们将能够生长
。二氧化碳，主要由因此可以假设，在正常条件下，会存 在大大都潜在的糜烂生物，若是有利条件自身保存，它们将能够生长
。二氧化碳，主要由若是将烟熏鸡肉卷包装成气密，柔软的膜，则芽孢杆菌，凝聚芽孢杆菌，凝 结芽孢杆菌，圆环芽孢杆菌，蜡状芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌和短芽孢杆菌可能会使它们膨胀（Naitoh，1984）
。

臭氧还可以用于避免熏制鸡肉卷历程中的二次污染
。从变质的烟熏鸡肉卷中疏散出的微生物袒露于0.3–0.8 ppm的臭氧中1-4小时
。这些细菌镌汰了 （Naitoh，1984）
。

6、加工厂

空气消毒是食物工业清洁室手艺的主要组成部分
。臭氧气体和臭氧水对空气中的微生物有用且可重现
。臭氧还可用于避免食物制造历程中的二次污染
。由于气态臭氧 的重量是空气的1.7倍，因此，在天花板上铺设带孔的管道会使气态臭氧从上到下下降，在保存水分或有机物的情形下剖析
。一家生产日式面条的工厂的室内情形每 天袒露于0.05-0.18 ppm的臭氧中5-6小时
。由乳杆菌等空气污染物导致产品膨胀征象，在日本排面条的加工历程镌汰了（Naitoh，1997a）
。

在纳豆的生产中，将煮沸的大豆用几株枯草芽孢杆菌纳豆接种，并在40°C下发酵20小时
。包装在外面变粘；枯草芽孢杆菌纳豆菌在纳豆菌中生长，释放出胰卵白酶 样酶，这在成熟历程中很主要
。可是，引起整个日本纳豆粘液形成的噬菌体污染纳豆植物的现状是当今最要害的话题之一
。许多纳豆植物从发酵室，车间和每莳植物 的溢流中取出来检测噬菌体的保存
。

为了从纳豆植物中除去噬菌体，臭氧水很是有用
。臭氧水也可用于在纳豆生产历程中避免噬菌体污染
。在纳豆工厂的内地板上天天喷洒0.5到1.0 mg / L的臭氧水， 一连3个月，天天30分钟（Naitoh，1997b）
。消除了纳豆菌历程中的地板污染，如纳豆噬菌体
。

臭氧还可以用于避免大豆制造历程中煮沸的海藻食物二次污染
。调味海藻工厂的内部情形天天袒露于0.12-0.26 ppm的臭氧中5-6小时，天天喷洒0.8 mg / L臭氧水 次
。在调味海藻的工厂加工历程中，镌汰了在空中和地面的污染，例如Weissella绿光，这些污染物会引起臭味和在大豆中煮沸的海藻食物的液化征象 （Naitoh，1998b）
。

总结：臭氧在食物工业中是一种有用的强效消毒剂，用于蔬菜、水果、鱼和海产品加工、谷类和谷类产品、糖果产品、肉类和肉制品、加工厂
。主要的是，臭氧浓度 的转变取决于处置惩罚的质料、微生物和情形条件
。