食品加工中臭氧化的最新研究

在美國(guó)，盡管過(guò)去的監(jiān)管限制食品加工業(yè)中臭氧的使用，但仍進(jìn)行了大量研究以確定臭氧化的效果和經(jīng)濟(jì)性。以下示例用于說(shuō)明其中一些研究和結(jié)論。

 

1、水果和蔬菜

 

有關(guān)用臭氧水處理水果和蔬菜的評(píng)估的食品科學(xué)文獻(xiàn)中，已經(jīng)報(bào)道了幾項(xiàng)對(duì)照研究。Kondo等（1989）觀察到用臭氧水（2.3 mg / L）處理中國(guó)卷心菜60分鐘后細(xì)菌總數(shù)減少了90％以上。據(jù)報(bào)道，用于處理胡蘿卜的洗滌水的處理提供3個(gè)對(duì)數(shù)的細(xì)菌減少（Williams等1995）。Barth等（1995）評(píng)估了臭氧暴露以防止無(wú)刺黑莓的真菌腐爛。收獲果實(shí)并在2℃下儲(chǔ)存12天。C在0.0,0.1和0.3ppm臭氧中，然后評(píng)估真菌腐爛（Botrytis cinerea），花色素苷，顏色和過(guò)氧化物酶活性。臭氧儲(chǔ)存抑制真菌發(fā)育12天，而20％的對(duì)照水果顯示腐爛。經(jīng)處理的水果未顯示出可觀察到的損傷或缺陷。Sarig等（1996）表明臭氧在低劑量（0.1毫克/克果實(shí)）下持續(xù)20分鐘，降低了葡萄上真菌酵母和細(xì)菌的水平，但較高的劑量會(huì)導(dǎo)致一些水果損害。

 

2、家禽 

 

家禽加工業(yè)是大量的水消費(fèi)者。家禽加工用水的再利用潛力對(duì)該行業(yè)具有吸引力的經(jīng)濟(jì)效益。1996年，美國(guó)農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)使用臭氧化洗滌家禽屠體（前提是臭氧不與產(chǎn)品直接接觸）。Chang和Sheldon（1989）的研究報(bào)告說(shuō)，篩選，硅藻土過(guò)濾和臭氧化的組合產(chǎn)生了最高質(zhì)量的水和總微生物負(fù)荷（總大腸桿菌，大腸桿菌和沙門氏菌減少了99％）。隨后的一項(xiàng)研究，Chang和Sheldon（1989）發(fā)現(xiàn)，使用回收的臭氧處理水而不是新鮮的補(bǔ)充水，在測(cè)量胴體質(zhì)量方面沒(méi)有顯著差異，包括膚色，味道或保質(zhì)期。調(diào)查人員進(jìn)一步報(bào)告了一項(xiàng)2。在循環(huán)水流中觀察到總板數(shù)減少7個(gè)對(duì)數(shù)。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，對(duì)于典型的肉雞加工廠（每天240,000只肉雞）而言，冷卻水回用所帶來(lái)的節(jié)省相當(dāng)于減少50％的排放量，每年節(jié)省超過(guò)45,000美元。

 

3、擴(kuò)大食品儲(chǔ)存壽命

 

以下是針對(duì)在食品儲(chǔ)存設(shè)施中應(yīng)用氣態(tài)臭氧的研究樣本。

 

1980年的一項(xiàng)研究（Gabriel.yants。）顯示，經(jīng)過(guò)定期臭氧化處理的奶酪可以防止霉菌生長(zhǎng)4個(gè)月，而對(duì)照組可以在1個(gè)月后顯示霉菌生長(zhǎng)。

 

日本研究人員表示，在用臭氧處理谷物，面粉和生面條方面取得了良好的效果，并顯著降低了微生物的生長(zhǎng)。

 

Dondo等（1992）報(bào)道，冷藏期間的臭氧處理使牛肉表面細(xì)菌數(shù)量減少，魚(yú)類減少。

 

Naitoh（1989）表明，糖果廠內(nèi)的臭氧處理可以在1 - 1。5年的時(shí)間內(nèi)減少空氣中的微生物。抑制細(xì)菌生長(zhǎng)并延長(zhǎng)產(chǎn)品的儲(chǔ)存壽命7天。

 

4、替代傳統(tǒng)的消毒劑

 

在過(guò)去的二十年中，美國(guó)新鮮水果和蔬菜的消費(fèi)量急劇增加。與此同時(shí)，由食物病原體，化學(xué)品和廢水引起的食源性疾病的發(fā)病率大大增加。這引起了公眾和政府的重視。近年來(lái)，與食物病原體相關(guān)的與產(chǎn)生相關(guān)的食源性疾病暴發(fā)數(shù)量和疾病病例數(shù)量顯著增加（Tauxe等，1997）。此外，新鮮農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)的損失可歸因于收獲和消費(fèi)之間的微生物腐敗，估計(jì)高達(dá)30％（Beuchat，1991）。氯通常用于新鮮水果和蔬菜工業(yè)，以改善微生物質(zhì)量和控制病原體。

 

然而，許多研究表明它在水果和蔬菜表面殺死細(xì)菌的能力有限（Bott，1991; Cena，1998; Graham，1997; Rice等，1982; Sapers，1998）。環(huán)境和健康組織對(duì)傳統(tǒng)的消毒劑表示關(guān)注副產(chǎn)物的形成，如三鹵甲烷（THMs）和返回環(huán)境的廢水中形成的其他化學(xué)殘留物（Anonymous，1998; Cena，1998; EPRI， 1997; Graham，1997）。農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)擔(dān)心未來(lái)監(jiān)管限制使用氯作為衛(wèi)生劑的可能性。每年使用大量農(nóng)藥來(lái)控制水果和蔬菜上的昆蟲(chóng)（Ong等，1995）。

 

目前的技術(shù)不能完全破壞水果和蔬菜表面的化學(xué)殘留物。這些化學(xué)殘留物可能與農(nóng)藥反應(yīng)形成化學(xué)副產(chǎn)物。這些殘留物最終將被客戶消費(fèi)，并可能直接或間接影響公共健康。環(huán)境中有毒化學(xué)物質(zhì)的積累增加了國(guó)家對(duì)食品加工業(yè)中消毒劑，消毒劑，漂白劑和其他化學(xué)品安全使用的關(guān)注。農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)是世界經(jīng)濟(jì)最大和最重要的貢獻(xiàn)者之一。它每年也會(huì)產(chǎn)生數(shù)十億加侖的廢水，美國(guó)每年都有非常高濃度的生化需氧量（BOD）和化學(xué)殘留物。這些廢水與癌癥，魚(yú)類死亡等許多嚴(yán)重問(wèn)題有關(guān)。水污染，心理和生理疾病以及生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

 

此外，農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)正在支付高額費(fèi)用和附加費(fèi)，用于將廢水排放到公共供水和污水處理系統(tǒng)中（Carawan，1999）。為了回應(yīng)公眾對(duì)食品安全的擔(dān)憂，美國(guó)總統(tǒng)和國(guó)會(huì)于1997年發(fā)布了一項(xiàng)新的聯(lián)邦倡議 - 總統(tǒng)的食品安全倡議 - 以改善國(guó)家的食品安全體系和環(huán)境。改善食品安全的方法之一是確定一種替代消毒劑，以取代傳統(tǒng)的消毒劑，這種消毒劑也可用于處理或回收食品加工廢水。研究和商業(yè)應(yīng)用表明，臭氧可以取代氯，具有更多的好處。

 

1997年，由EPRI贊助的獨(dú)立專家小組（Graham，1997）將臭氧作為食品消毒劑自我肯定為公認(rèn)的安全（GRAS）。根據(jù)總統(tǒng)的果蔬安全倡議，這種自我肯定對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)來(lái)說(shuō)是及時(shí)的。農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)對(duì)臭氧的使用非常感興趣，并想知道如何，何時(shí)以及在何處應(yīng)用臭氧。