臭氧灭菌在真空冷冻干燥中的应用
众所周知目前国内使用的食品工业用真空冷冻干燥机，不管是从国外进口的，还是国内生产的都不具备有在线清洗（CIP）和在线灭菌（SIP）的功能。但是随着中国冻干产品出口的幅度不断增大，食品安全问题越来越受到世界各国的重视，并已成为影响食品工业竞争力的关键问题。近来随着欧盟和美国的食品工业标准规范的颁布，对中国的食品加工企业和食品设备制造企业是一个严峻的挑战。真空冷冻干燥机是食品生产加工流水线过程中的一个重要设备，它的无菌标准要求直接关系到加工后食品的安全性。我们知道灭菌的方法有多种，选用何种灭菌方法，既要达到效果，又不会产生对产品、人体、设备等影响。这是作者在本文中所要论述的一个新的技术问题。
1、灭菌原理
1.1、食品腐坏的原因
引起食品腐坏的原因是微生物在食品中的繁殖，微生物一般包括：病毒、细菌、真菌、霉菌等及小型藻类和原生物。要消灭和抑制这些微生物，就是要控制或剥夺这些微生物赖依生存和繁殖的环境，即空气、水份和温度。食品经过真空冷冻机（简称冻干机）脱水干燥，去除了95%以上的水份，这样就控制了微生物生存及繁殖所必需8%水分的条件，为食品长期保存提供了条件，但是冻干机往往不是冻干某一种产品，并且在运转操作中不免有少量产品残留在干燥库的某一角落，这些残留的产品长期滞留，就会产生各种细菌、芽饱、霉菌等，就会产生污染食品的现象。虽然国外有冻干机制造商利用辐射板加热来进行灭菌，但是干燥库面积大、有死角，温度的传递均匀性差，达不到彻底灭菌的效果。本公司在国内首创开发了臭氧气体进行工业食品冻干机的灭菌技术，解决了以上所存在的灭菌缺陷，为工业食品冻干的灭菌打开了一个崭新的思路。
1.2、臭氧灭菌的机理
臭氧又名三分子氧，是由3个氧原子组成的氧的同位体，由于臭氧的第三个氧原子的结合较弱而且非常不稳定，常温下容易分解产生具有强氧化能力的原子氧。正因为如此强氧化性的臭氧，对各种细菌病毒有强烈的杀灭性。它的灭菌机理是臭氧先作用于杀灭对象的细胞膜，使膜构成份受损伤而导致新陈代谢障碍。臭氧继续渗透穿过膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性导致细胞溶解、死亡，同时臭氧还能使细胞活动所必要的酶失去活性，而影响其正常的生理功能，所以臭氧是一种广谱高效杀菌剂，其杀菌速度较氯快300～600倍，可以快速杀灭各种细菌繁殖休和芽孢、病毒及真菌。
2、臭氧灭菌在冻干机上的应用
2.1、臭氧灭菌的影响因素
臭氧对微生物的杀灭效果受到微生物种类、温度、湿度、PH 值、浓度值、作用时间的因素影响，在应用研究时表明各种微生物对臭氧受力的强弱顺序依次是芽孢菌＞沙门氏菌＞绿脓杆菌＞金黄色葡萄球菌＞霉菌和酵母菌。同时被杀灭环境温度越低湿度越大，则效果越好，并且在酸性条件下，杀灭能力强，碱性条件下杀灭能力差，特别对杀灭的容积、面积的大小，确定的浓度和作用时间（也称D值）极为重要。人们对臭氧灭菌、消毒的研究已有许多报导，臭氧杀灭微生物的效果、作用我们在此不再作一介绍。
在冻干机中应用臭氧灭菌的关键是怎样来确定臭氧输入的浓度，及怎样保持在灭菌过程中保持浓度的不衰退性和D 值的确定。
臭氧的杀菌作用
2.2、臭氧灭菌的效果
冻干机在干燥运转时，干燥仓和捕水器是一个圆形的密闭容器，是在真空低温下工作的，相对来说自然产生微生物的可能性较小。但是在干燥多品种，特别是冻干肉类、水产类含脂肪和蛋白质较高的产品时，比较容易产生各种细菌和芽孢，再者干燥仓和捕水器中有辐射板和蒸发管及其它部件和管路，即使是安装了CIP 清洗也不能保证每一个部位及角落都能彻底清洗到位。用化学法灭菌含有化学残留剂污染食品的可能。也不能用像药品冻干机那样采用蒸汽灭菌。那么采用了臭氧消毒彻底解决了问题。从我们制造的冻干设备使用情况来看，经过臭氧气体消毒的干燥仓和捕水器仓辐射板上及蒸发管取样检测，灭菌的效果极其理想。另外在CIP 清洗管道中我们也通了臭氧，使其溶解在清洗水中，彻底杀灭了管路及仓内喷口的细菌，解决了CIP 管路中二次污染的难题。在使用中我们得出的结论是只要容器内保持臭氧浓度30ppm 以上（即60mg/m3），相对湿度≥70%，温度＜25℃，D 值控制在≥90min 即可达到杀灭一切微生物的目标。
