1．臭氧杀菌

1.1臭氧简介^【1】：臭氧（Ozone）又名三分子氧，是由3个氧原子组成的氧的同位体，具有独特的刺激性气味，高浓度臭氧呈微青色的气体。由于臭氧的第三个氧原子的结合较弱而非常不稳定，常温下容易分解产生具有强氧化能力的原子氧，臭氧的氧化能力在自然界仅次于氟, 对有机物以及无机物具有较强的氧化能力^【2】。因此臭氧是一种高效消毒剂，具有强大的杀菌作用，可以杀灭各种微生物。据报道^【3】，臭氧对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，真菌和病毒都具有杀灭作用，但臭氧杀菌作用受臭氧浓度、pH值、温度、食品添加剂(表面活性剂、糖等)和有机物质等因素影响。

1.2臭氧杀菌的发展史：1839年，Schonbein发现了臭氧的杀菌作用；1907年，法国的Nice市首先在饮用水中使用了臭氧杀菌，此后，欧洲饮用水的杀菌都用臭氧^[4]。1904年，有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的报导；1909年，法国德波涅冷冻工厂正式使用臭氧对冷却肉表面杀菌，取得了微生物数量显著减少的效果；1940年，美国几乎所有的冷藏蛋库都利用臭氧提高了贮藏期，以后在欧洲的一些大型冷冻厂应用臭氧于肉类、水果、鸡蛋、水产品的贮藏和酿酒工业。1953年人们发现对于食品容器的杀菌，一定压力含有臭氧的空气比二氧化硫更为有效；1956年在瑞士人们利用此原理对玻璃瓶进行消毒^[5]。1997年4月美国食品与医药管理局（ FDA）修改了一直把臭氧作为#8220;食品添加剂#8221;限制使用的规定，允许不必申请即可在食品加工、贮藏中使用臭氧处理^【4】；2001年 FDA 又将其列入可直接与食品接触的添加剂范围，这是臭氧杀菌技术发展的里程碑，对于食品加工技术的进步和食品质量的提高有着重大作用。

1.3臭氧杀菌的机理：臭氧属于气体灭菌剂,灭菌作用通常是物理、化学以及生物学等方面的综合结果^【6】。其作用机制可以归纳为以下3点:

(1)作用于细胞膜,导致细胞膜的通透性增加,细胞内物质外流,使细胞失去活力。

(2)使细胞活动必要的酶失去活性,这些酶既可以是基础代谢的酶,也可以是合成细胞重要成分的酶。

(3)破坏细胞内遗传物质使其失去功能。一般认为,臭氧杀灭病毒是通过直接破坏其DNA 或RNA物质完成的,而臭氧杀灭细菌,霉菌类微生物则是臭氧首先作用于细胞膜,使细胞膜的构成受到损伤,导致新陈代谢障碍并抑制其生长,臭氧继续渗透破坏膜内组织,直至死亡。

臭氧杀菌时除可直接利用臭氧气体对物质进行处理外，还可将其溶解于水，形成臭氧水进行杀菌。臭氧水杀菌作用有些不同，其氧化反应有两种，微生物菌体既与溶解于水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成的羟基间接反应，由于羟基为极具氧化性的氧化剂，因此臭氧水^【7】的杀菌速度极快。

1.4臭氧消毒杀菌的特点：

臭氧灭菌为溶菌剂方法,杀菌彻底、无残留、广谱杀菌,可以杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等,并可以破坏肉毒梭菌毒素^【8】。它与常规消毒灭菌方法相比,具有如下特点。