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厌氧发酵臭氧保存与杀菌特性

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-03-26
目前,臭氧已广泛应用于水处理、化学成品制造、半导体超精密洗净、食品工厂和贮存库内空气净化、食品及其原料的杀菌以及宾馆、超市、学校等生鲜食品配送或供食中心中空气的杀菌等等。尤其在食品领域,应用臭氧杀菌除臭更有其独特的优越性。臭氧无残留,无损食品的原有风味,从而解决了加热杀菌会使食品产生热变性;添加杀菌剂又会产生残留毒性等问题,另外还能克服紫外线阴影部分无法杀菌的缺陷,故极具魅力。但还存在着处理繁杂,成本较高等实用化上的不少问题,其中最大的则是臭氧的保存十分困难。

      为了解各种状态的臭氧水及其制成的臭氧冰的残存臭氧浓度的变化,所采用的臭氧水生成装置如图1所示。生成臭氧的原料为氧气,通过针阀调节其流量,臭氧发生方式为表1中的放电式。陶瓷臭氧发生器所产生的臭氧气体由出口通人丙烯制成的圆形塔内(内径50mm,高200nun)。该吸收塔为双层套管结构,夹层内通取自低温循环水槽的(图2)冷却水;管内则为蒸馏水和臭氧溶液,通过冷却并保持在5℃。 臭氧是难溶于水的气体,如何将臭氧溶于水中本身就是一大课题,正在进行研究.通过静电微细泡方式使臭氧气体细微化,从而增大气液相界面积,可以产生高浓度的臭氧水。冰及气体中的臭氧可用碘吸收光度法进行测定,水中臭氧浓度则用臭氧最大吸收波长260mn的吸光度来求得。为了解水中臭氧受保存温度的影响情况,在不同温度下测定臭氧溶存率的时间变化(如图3所示)。保存温度取24℃和5℃,同时每一温度又取二种初始臭氧浓度(图中可见),臭氧在水中的分解依赖温度,温度高促进臭氧在水中的分解。图4是水中溶存臭氧受PH的影响情况,PH3.5~5.3是从50mM醋酸缓冲液调制所生成的臭氧水,PH6.0~7.0采用50mM磷酸缓冲液,PH7.0以上则为50mM3HCL缓冲液。

      在这些溶液中测定其臭氧半衰期受PH的影响情况,其结果是PH上升,溶存臭氧的半衰期变短。 将在蒸馏水中生成的臭氧水通过不同温度冻结成臭氧冰,相对于水中臭氧溶存量,其冰中臭氧所占比值与冻结时间的关系如图6曲线所示。从左到右分别是在液态N2(-196℃)、乙醇+干冻(-67℃)、深冻机(-80℃)及冷库(蕾20℃)内结的冰.从图中可见,温度低,结冰速度快,则可生成浓度高的臭氧冰。-196℃的臭氧冰其残存率最高,由水到冰其残存率为70%。不管何种情况,冻结时臭氧浓度均会急剧降低,从周围温度和实际冻结所需的时间来看,臭氧自己分解并不大。为了解其急剧减少的原因,曾作了如图7所示的实验,在带盖的试管内倒人臭氧水,在-85℃的冷库中冻结,将冰中的臭氧浓度(结冰后试管内的气体被置换)和带盖试管中所含的所有臭氧浓度(即结冰后气体与冰中臭氧合并测定)进行比较,结果结冰时管内臭氧残存率约90%,而冰中仅存约,50%,因此可认为结冰时臭氧浓度急剧减少主要是臭氧散发所致。要得到高浓度的臭氧冰,臭氧水的快速冻结,把臭氧尽快锁人冰中至关重要。 另外,应将臭氧水处于封闭状态下结冰,或者即使在开放状态,至少在开放面能瞬时快速结冰,这样都可以制作残存臭氧浓度高的臭氧冰。图8是用蒸馏水制作的臭氧冰,其残存臭氧随日引司变化的关系,分别以-20℃~-85℃保存。
 

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