臭氧灭菌技术

臭氧灭菌技术摘要：臭氧具有杀菌作用强、不存死角、无残留和污染的优点，广泛地应用在食品企业及制药工厂中，但其在应用时也应注意一些问题。关键词:臭氧;消毒灭菌;应用；食品工业;制药工业；注意事项Abstract:Theozonehasthestrongsterilization,notsavethedeadangle,notresidualandthepollutionmerit,widelyappliedinfoodenterpriseandthedrugsmanufacturefactory,butwhenitisapplied,weshouldpayattentiontosomequestions.Keyword:Ozone;Disinfectsantiseptically;Using;Foodindustry;Drugsmanufactureindustry;Mattersneededattention企业传统的灭菌方法主要有3种:紫外线灭菌、试剂灭菌、加热灭菌。臭氧技术是既古老又崭新的技术,1840年德国化学家发明了这一技术,1856年被用于水处理灭菌行业。目前,臭氧已广泛用于医药卫生、食品等行业,对这些行业的发展起到了极大的推动作用。1臭氧的性质1·1臭氧的物理性质臭氧通常为无色气体,但厚层呈蓝色,有特殊臭味,故名臭氧。液态臭氧为深蓝色,比重1·71(-183℃),沸点-112℃;固态臭氧呈紫黑色,熔点为-251℃。1·2臭氧的化学性质臭氧是氧的同素异形体,化学性质极活泼,易爆炸,在高温下可迅速分解成氧气,常温下分解缓慢,是一种强氧化剂,具有强烈的杀菌作用。2臭氧的灭菌原理臭氧是一种强氧化剂,在和菌体接触后可快速扩散并渗透到菌体的细胞壁,其强烈的氧化作用使菌体蛋白变性,破坏菌体酶系,致使菌体正常的生理代谢失调,最终将菌体杀灭。3臭氧消毒灭菌技术的特点臭氧消毒灭菌技术作为一种先进的消毒灭菌技术,同常见的高温杀菌、紫外线杀菌、化学药剂杀菌等相比具有很大优点。3·1广谱杀菌臭氧是一种广谱杀菌剂,其在短时间内可有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌以及流感病毒、肝炎病毒等多种微生物。细菌的芽孢、原生孢囊以及真菌对臭氧的抵抗力较强,但经过较长时间的臭氧处理亦可被全部杀灭。3·2灭菌速度快试验结果表明,当消毒剂浓度为0·3mg/L时,为达到99%的菌体灭活率,用二氧化氯需6·7min,用碘需100min,而用臭氧只需1min。臭氧杀灭大肠杆菌的速率更快,当消毒剂浓度为0·9mg/L时,要达到99·99%的消毒效果,臭氧只需0·5min,二氧化氯需4·9min,两者相差8·8倍。南京军区军事医学研究所和南京空军医院做了紫外线照射和臭氧消毒对空气中微生物的杀灭率对比试验,从对比试验结果可看出,臭氧消毒灭菌的速率大于紫外线的灭菌速率。3·3无残留臭氧的化学性质活泼,是一种不稳定的气体,极易自行分解成氧,无任何残留,无任何新的物质生成,不会造成二次污染,是最干净的消毒剂。特别是在饮用水杀菌消毒上,几乎是唯一有效而无害的途径。3·4无消毒死角用紫外线以及高锰酸钾、漂白粉等化学消毒剂容易造成消毒死角,但用臭氧消毒不必担心有消毒死角,因臭氧在通常情况下是一种气体,气体易扩散流动,对所有与空气有接触的地方都可起到很好的消毒效果。3·5不需高温处理传统的高温杀菌技术是依靠高温使菌体蛋白凝固,从而使菌体死亡,高温对食品的营养成分破坏很大,并可使食品本身所特有的风味有所丧失。而臭氧杀菌技术是一种冷杀菌技术,不需加热处理,其是利用本身强烈的氧化作用使菌体死亡,可很好地保持食品原有的色、香、味,使生产出来的食品质量得到保证。3·6可脱臭、除味、脱色臭氧是一种强氧化剂,在进行水处理时能破坏使水产生味和臭的有机化合物和有色的有机物,能将亚铁和亚锰氧化成高价的不溶性氧化物,然后通过沉淀和过滤除去,并且不致产生卤代烃类。3·7使用方便利用臭氧进行消毒灭菌比利用其它消毒灭菌方法方便,并且安全可靠。2各方法的优势对比2·1与甲醛熏蒸法的对比甲醛熏蒸操作复杂,药物刺激性气味大,对健康存在危害,有二次污染,熏蒸时间长(10~12h),须借助于空气净化系统进行循环、排放,能源消耗较大。由于甲醛煮沸后产生多聚甲醛聚合物残留物容易附着于各个表面上,熏蒸后几天内尘埃粒子数会增加,因此熏蒸后需将区域的环境及物品进行清洁,除去残留物。臭氧产生的来源为空气,最终产物为O2,残留的臭氧会在60min后衰减完全,而且操作简单,时间短(一般2h),并可以自动设置消毒灭菌时间,每天清场结束后即可进行,能及时抑制洁净区的微生物。2·2与紫外线照射法的对比紫外灯的杀菌力随所用时间的增加而减弱、菌种的不同照射量要求不同,同时紫外灯照射存在死角,不能面面俱到;而臭氧通过空气的流动能够扩散到空间的各个角落,同时对空气净化系统进行消毒灭菌,提高了消毒灭菌的效果。3臭氧灭菌技术的应用3·1·1食品生产对环境卫生程度要求很高,食品生产车间的消毒灭菌以往多采用紫外线以及化学药剂进行消毒灭菌,效果不是很理想且有残留。南京农业大学实验食品厂采用臭氧对生产车间进行环境灭菌,取得很好效果,将培养皿放置在经臭氧处理30min后的生产车间2h,并做常规对照,安徽省合肥蜀山种鸡场采用臭氧对环境进行了消毒灭菌试验,效果很好,。3·1·2矿泉水、纯净水等的生产近年来,矿泉水、纯净水等越来越普通地进入人们的生活,由于这些水均可生饮,其细菌学指标即大肠菌群数、细菌总数必须符合国家标准规定。众所周知,矿泉水、纯净水等经处理后已达到或接近无菌要求,但在生产瓶、桶装水的过程中,由于管道、泵、瓶、盖的接触,难以避免受到细菌污染,极易造成细菌总数超标,并有报道,矿泉水的卫生状况还不如自来水。可见在矿泉水的生产中,消毒灭菌技术是关键。在对水的各种消毒灭菌措施中,可以说杀菌效果最好的是臭氧,其杀菌力强、菌谱广、无残留,不会对水造成污染。臭氧被加入水中后,放出初生氧(O),有很大的杀菌能力,在水中的杀菌速度较氯快60~3000倍。在瓶、桶装矿泉水的生产中,使用臭氧消毒灭菌,溶解在水中的臭氧与水同时灌入瓶或桶中,封盖后,桶内的臭氧能将残留的细菌全部杀灭,使细菌总数和大肠菌群数达到要求。通俗地说,即灌装了一瓶或一桶具有杀菌能力的消毒水。数小时后,由于臭氧自身的性质,其完全可自行分解成氧气,得到一瓶或一桶无菌且高含氧量的矿泉水。3·1·3贮藏保鲜臭氧具有强烈的杀菌能力,用臭氧处理贮藏保鲜果品和蔬菜,可防止果实腐烂变质,同时臭氧还能使果蔬表皮气孔缩小,调节呼吸,消除果蔬在贮藏期间产生的乙烯、乙醇、乙醛等有害的气体,减少果实的生理消耗,抑制后熟。80年代,美国、前苏联、日本等发达国家,已将臭氧普遍应用于贮藏保鲜。近年来,我国一些地区亦利用臭氧来贮藏保鲜果品蔬菜。北京农学院李丽萍、韩涛等利用臭氧对京白梨的贮藏特性进行了研究,南京农业大学食品科技学院王薛修、张志国等做了臭氧处理对板栗贮藏效果的研究,研究表明利用臭氧来进行贮藏保鲜效果很好。3·1·4食品臭氧无菌充填包装该技术由日本爱知县食品工业试验所开发成功,可取代传统的蒸煮式杀菌法,是一项包装技术革命。一般罐头食品要进行高温杀菌,由于高温的作用,会产生一种蒸煮味,影响食品的固有风味,且营养素损失多;而采用臭氧无菌充填包装技术,可在常温下将菌杀灭,不但很好地保存了食品本身所固有的风味,延长了保存期,而且降低了生产成本,提高了经济效益。3·2臭氧灭菌技术在制药生产中的应用3·2·1用于药品生产单元中容器具及管道的消毒灭菌通常在药品生产单元中用到许多容器、雄体及管道，传统的消毒方法便是用消毒液对这些需消毒的容器、雄体进行浸泡。原料药生产中用到的反应峨、贮罐等小的几十升，大的几百升，都要灌装消毒液，用量之多，费用之大，可想而知。而消毒完毕后，对于旅体死角、管道阀门等处的消毒液残留很难处理干净，且操作过程繁琐，费工费力。而臭氧对管道消毒灭菌的优点非常明显，只需配置一个臭氧发生器，臭氧发生器还可流动使用，对于管道消毒只需通过管道将臭氧引人待消毒灭菌的管道或峨体，操作简便且消毒效果稳定，消毒后奥氧自然分解无残留污染。3·2·2引入空调系统对洁净区进行消毒灭菌按(药品生产质量管理规范》要求，对药品生产过程中的暴露空气有洁净度要求。传统的消毒方法是用化学试剂熏蒸或喷雾，刺激性大且残留不好消除。但利用臭氧发生器直接引人空调系统的风道中，臭氧随着风道的气流送人洁净区，对洁净区进行消毒灭菌，剩余臭氧吸人回风口，由中央空调带走。依据(消毒技术规范》及实际应用经验，30万级车间消毒需保持的臭氧浓度为2.55m岁L二sm岁耐，10万级车间消毒需保持的臭氧浓度为sm群L二lom岁m，，万级车间消毒需保持的臭氧浓度为15mg/L二30m以m3，100万级车间消毒需保持的臭氧浓度为Zom岁l=4om岁扩。依据公式:w二cxws，其中w为需选用的臭氧发生器的产t，单位为岁h;C为消毒车间需保持的臭氧浓度，V为实际奥氧消毒体积，S为臭氧的衰退系数为0.4208。由此计算可选择相应规格的臭氧发生器来满足相应的消毒需要。4臭氧灭菌需要注意的问题臭氧杀灭微生物是通过对细胞膜接触渗透进而破坏其组织实现的。即根据不同的消毒要求选用适当规格的臭氧发生器，同时要求被处理的环境的相对湿度达到60%以上，才能保证良好的消毒效果。臭氧虽为无毒物质安全气体，但其强氧化性能力在浓度高于1.5mg/L时，人员必须离开现场，否则臭氧会刺激人的呼吸系统，严重时会造成伤害。臭氧发生器一般采用高频高压供电，在有导电气体或爆炸性介质存在的环境下杜绝使用，使用时操作人员必须严格按照标准安全操作规程执行。参考文献:[1]张玉冬,李辉·臭氧灭菌技术在制药企业GMP管理中的应用[J]·中国药业,2005,14(10):19-21·[2]王芳·臭氧消毒研究进展[J]·中国消毒学杂志,1998,15(2):95-99·[3]孔方刚,徐欢·药厂万级洁净区的臭氧消毒[J]·中国药业,2006,15(13):23-24·[4]吴福鸿臭氧灭菌技术在现代制药工业中的应用[J]石油化工应用2006，l[5]温立坤1,李珂臭氧灭菌技术在药厂10万级洁净区的应用研究[J]中国药事2009，23（9）[6]药品生产脸证指南，化学工业出版社，2003[7]胡廷熹，夹氧灭菌在药品生产中的应用，中国药科大学，2001，2.[8]药品生产质量管理规范[S]·国家药品监督管理局令第9号,1998·[9]李明显,杨玉芝.氧发生器在低乙烯果品保鲜中的应用.中国果品研究,1991,1[10]中国大百科全书编辑部.中国大百科全书.中国大百科全书出版社,1989[11]河北省食品研究所,等.中华食品工业大辞典.中国食品出版社,1989[12]李丽萍,韩涛,等.臭氧处理对京白梨贮藏特性的影响.食品科学,1993,(4)