食品工業(yè)用水的滅菌，歷來(lái)使用以含氯為主的殺菌劑和熱殺菌方法，除此以外，臭氧處理法、紫外線(xiàn)照射法、膜(UF/MF)處理法等新的處理方法。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，必須仔細研究各種方法的性質(zhì)、適用范圍和注意事項之后，再根據具體條件靈活運用。

一 紫外線(xiàn)照射殺菌法

1、紫外線(xiàn)殺菌機理和處理特性

波長(cháng)200-290mm的紫外線(xiàn)，可透過(guò)細菌或病毒的細胞膜對控制著(zhù)遺傳現象和生物機能核酸(DNA)造成損傷，使它失支繁殖能力，從而達到殺菌的目地。

核酸(DNA)對于波長(cháng)250-260mm的紫外線(xiàn)，有特別容易吸收的傾向。這就是為什么這種波長(cháng)的紫外線(xiàn)殺菌能力最強的緣故。按照要殺滅的微生物 所需的紫外線(xiàn)照射量進(jìn)行來(lái)菌處理，而又不使水質(zhì)發(fā)生任何變化，在極短時(shí)間內進(jìn)行一閃性滅菌，效果良好。而且，這種處理是在直管流通型的裝置內完成的。

在紫外線(xiàn)殺菌方面，殺菌力的大小以相對于處理水時(shí)的紫外線(xiàn)照射量mw.s/cm2(紫外線(xiàn)照射強度[mw/cm2×時(shí)間])來(lái)表示。紫外線(xiàn)照射擊量的大小與殺菌率的大小有相關(guān)關(guān)系。

各種微生物對紫外線(xiàn)的敏感程度，因菌種的不同而有差異。根據以芽孢桿菌屬(Bacillus)為對象(含B.subtlis)進(jìn)行的工廠(chǎng)試驗結果表 明，在照射量D10=mw.s/cm2時(shí)，殺菌率達到99.5%。為此，實(shí)際裝置的設計照射量相當于D10×4，即50mw.s/cm2以上。

2、紫外線(xiàn)殺菌器的適用場(chǎng)合及注意事項

a 紫外線(xiàn)殺菌裝置的選定：在選擇臭氧發(fā)生機時(shí)，要以臭氧發(fā)生量為標準，而紫外線(xiàn)殺菌裝置則以和處理水量有關(guān)的紫外線(xiàn)照射量為選擇的標準。殺菌燈的照度，隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng)而衰減，因此所需紫外線(xiàn)照射量的選定，要以燈的壽命終點(diǎn)為標準。

b 需要處理水的性狀：使用紫外線(xiàn)殺菌法，根據所處理水中的菌種所埯要的紫外線(xiàn)照射量進(jìn)行照射，可初步發(fā)揮效果。因而，所處理水的紫外線(xiàn)透過(guò)率是個(gè)問(wèn)題。特別是含有混合物的水或糖液，必須先考慮由于所處理水(液)的紫外線(xiàn)衰減的因素，之后，再選定所需的紫外線(xiàn)照射量。

c 紫外線(xiàn)燈的溫度特性：以前，一般使用的有低壓水銀燈，在周?chē)鷾囟?0-50的條件上，照射率達到峰值，若在水溫較低的情況下，則殺菌效率降低，這一點(diǎn)必須考慮到

二、食品工業(yè)用水處理過(guò)程中的臭氧

所使用的水水質(zhì)必須符合飲用水標準。有的必須在水質(zhì)極限濃度標準備范轉之內，甚至，根據用途的要求需達到無(wú)菌純水，由于食品工業(yè)最終成品的種類(lèi)和工廠(chǎng)的規模不同，情況也是各種各樣的。如果不考慮整個(gè)操作過(guò)程的經(jīng)濟性和維護和管理問(wèn)題，那么，在最終階段采用0.22um或0.45um的薄膜過(guò)濾器 (MF)，有可能達到切實(shí)滅菌。

臭氧是強氧化劑。臭氧處理法是利用臭氧分解時(shí)，生成的新生態(tài)氧的氧化作用和分解能力。

無(wú)機物的氧化

A 金屬離子的去除：除鐵、除錳、有機金屬化合物的分解;有害物質(zhì)的去除：氰、NOx、SOx;亞硝酸等的氧化分解。

有機物的改變

A 脫色;B 減少臭味;C 支除有機物的預處理;提高活性炭的吸咐性;D生物去除：殺菌，病例毒的非活化;E 淤泥的去除，F 有機物合成，維生素的制造;一般藥品的制造

有機物的完全氧化

E 有機物的去除。

臭氧處理法，除了滅菌作用以外，還有脫色、去臭，使難分解的物質(zhì)變成容易分解的物質(zhì)，絮凝作用的改善和提高凈化能力等。因此，在工廠(chǎng)用水和處理方 面，臭氧的應用范圍很廣，既可以用于處理原水系，生產(chǎn)用水，也可以處理排水，，但是，作為生產(chǎn)用水使用的來(lái)菌手段，，臭氧處理法的復合作用，在有的場(chǎng)合也 并不受歡迎。

水的紫外線(xiàn)照射滅菌法不是在水中新加入任何不純物，也不是使被處理的水發(fā)生任何化學(xué)變化，而是在極短的時(shí)間內存其設備之內完成滅菌過(guò)程。因此，紫外線(xiàn)殺菌方法大多適用于清潔的生產(chǎn)用水滅菌。

在儀器工廠(chǎng)用水的微生物控制方面，與制品的質(zhì)量惡化、腐敗有關(guān)的菌種有芽孢菌屬的一般細菌，野生酵母類(lèi)、絲狀菌類(lèi)等。

三 臭氧滅菌法

1 臭氧的滅菌機制和滅菌特性：

臭氧分解生成氧和新生態(tài)氧。此種新生態(tài)氧作用于細菌和病毒等的細胞壁和細胞膜，反應在脂質(zhì)(類(lèi)脂化事合物)的雙鍵。在進(jìn)行這一 作用時(shí)，細胞膜被破壞，而且SH酵素被破壞，從而達到滅菌的效果。對于芽孢桿(Bacillus)菌細菌孢子，用濃度0.3-0.5mg/l的臭氧滅菌劑 即可達到滅菌效果。乳酸菌對臭氧的抵抗力很弱。據報告，初始菌數2.3-5.6×109/ml,經(jīng)臭氧處理30秒種，細菌大多數死去。臭氧的殺菌效果，因微生物種類(lèi)的不同而有很大差異，這是由于的細胞壁或細胞膜的差異遷成的。

用臭氧處理芽桿菌屬的細菌孢子和酵母，需要較長(cháng)時(shí)間，但是，若增加臭氧濃度可使反應時(shí)間適當的縮短。在實(shí)際使用過(guò)程中，可根據菌種確定臭氧的濃度和選定接觸反應時(shí)間。

按飲用水標準進(jìn)行的臭氧滅菌法，接觸反應時(shí)間性為5-8分種，臭氧發(fā)生器出口處的臭氧濃度為0.4mg/l以上(注入率為2-3mg/l)，大多數 實(shí)例以上述條件為運行管理目標。如果在同樣的系統內，將臭氧的注入率增加至5mg/l，根據實(shí)驗結果，經(jīng)過(guò)此種處理的水，一般來(lái)說(shuō)，細菌是不能存活的。

2 水的臭氧滅菌方法，不僅是一個(gè)滅菌裝置，而應視為一個(gè)滅菌系統。為了建立這樣一個(gè)系統，須注意事項。

A 選用具有穩定的臭氧生產(chǎn)能力的臭氧發(fā)生機。近年來(lái)，臭氧發(fā)生機的開(kāi)發(fā)研制和技術(shù)水平顯著(zhù)提高。市場(chǎng)上出售的臭氧發(fā)生器，各種類(lèi)型都有，如無(wú)聲放電式玻璃管 式，同極板式，陶瓷表面放電式等，三菱電機，住友精密，富士電機等一流的制造廠(chǎng)商的制品，其性能達到了國際先進(jìn)水平。從15G/H的小型機到40KG/H 的大型機，均可于供臭氧原料的PSA制氧機配套，形成系列化產(chǎn)品。

B 臭氧原料的精制：除了借助熒光燈制造臭氧或冷藏庫使用的小型臭氧機外，對于工業(yè)規模臭氧發(fā)生機，作為臭氧原料的空氣精制除理，除塵、 除濕是非常重要的，一般來(lái)說(shuō)：用無(wú)聲放電臭氧發(fā)生機產(chǎn)生臭氧的濃度， 以空氣為原料時(shí)為1-3%，以氧為原料時(shí)，為2-6%，如果這個(gè)精制處理過(guò)程不充分，那么，有僅臭氧的生產(chǎn)效率低，而且原料中的不純物原封不動(dòng)地、一部分 以氮的氧化物形式進(jìn)入臭氧處理水理系統。

用于食品制造的生產(chǎn)用水的臭氧殺菌方法，最好采用純氧或PSA氧濃縮器來(lái)供給臭氧原料。

C 水和臭氧的接觸反應時(shí)間：臭氧注入量和接觸反應時(shí)間，要根據作為殺菌對象的微生物的種類(lèi)及目標滅菌率而定?？赡苁怯捎诮ㄔ熨M用的關(guān)系，

D臭氧濃度的管理：為了使臭氧滅菌過(guò)程可靠的進(jìn)行，監測臭氧注入濃度和臭氧溶解度是很重要的，要將他們控制在一個(gè)合適的范圍內?，F在，除了高精度的 連續式臭氧濃度測定器，價(jià)格低廉的手提式測定器也已研制出來(lái)，所以定期進(jìn)行臭氧濃度測試，并采取補救措施也是必要的。在水的滅菌過(guò)程中，不可避免地要將臭 氧排到系統之外，所以必須進(jìn)行除害處理，使排出的臭氧量在允許濃度之下。