В данном материале вы узнаете, что такое озонирование в хранении продовольственной продукции, ошибки при использовании генераторов озона, сравнение озона с веществами аналогами.

Хранение продуктов

Озон является реакционной формой кислорода, где три молекулы соединены вместе.

Формируется озон электрическим путем с помощью озонатора на месте, где это необходимо, он обладает мощным противомикробным действием и другими характеристиками.

Интерес к озонаторам для сельского хозяйства и пищевой промышленности увеличился в последние годы.


Признание озонаторов безопасным при хранении продуктов

На зарубежных рынках еще в 2001 году, озон был объявлен GRAS (безопасным, химическое вещество, добавляемое в пищу признано безопасным экспертами) в FDA.

Позже Министерство сельского хозяйства США одобрило использование промышленных озонаторов для мяса и на сертифицированных органических продуктах.

В середине 1990-х годов, озон был одобрен для пищевой промышленности в Японии, Франции и Австралии.

Озонаторы имеют долгую историю, озон как основное вещество при очистке воды, используется для этой цели во многих частях мира.


Промышленные озонаторы в России для хранения

Существуют различные ГОСТ применения озона и его дозировок, первые нормативные документы появились еще до перестройки. 

Озонаторы в России, изначально были распространены в первую очередь среди международных компаний, имеющих локальное производство на территории РФ.

В новых производствах, а также при модернизации текущих, владельцы хотят получить максимальную эффективность и внедряют промышленные озонаторы на производства и склады хранения.


Модификация воздушной среды добавлением озонатором воздуха

Преимущества покупки озонатора воздуха для складских помещений, включают контроль послеуборочных болезней плодов, замедление производства спор и гнили плодов, санацию поверхностей, а также удаление этилена.

Складские помещения

Давайте рассмотрим примеры.


Влияние озонатора воздуха на яблоки и фрукты, типичные ошибки при выборе озонатора и концентрации озона

На примере типичного исследования можно понять степень влияния на фруктовые плоды, а также типичные ошибки при озонировании.

Озонатор тормозит скорость расширения зараженных районов яблок, однако полностью не предотвращает гниль, так как ограничен в проникновении в ткани фрукта, а также имеет не высокие концентрации при хранении.

Споры Penicillium expansum незащищенного фруктовыми тканями или другими органическими вещества были убиты непрерывным воздействием озона. Колонии на упаковке, тем не менее, были очень устойчивыми и не были убиты непрерывным воздействия в течение 5 месяцев, в атмосфере, содержащей 3,25 мг/л.

Скальд (побурение кожицы плодов) не уменьшился от озона, но его развитие было сокращено. Фрукты получили ранения в результате ежедневного воздействия 3,25 промилле озона.

Ни один фрукт не пострадал от ежедневного воздействия в течение пяти месяцев до 1,95 мг/л.

Вкус всех сортов яблок, испытанных за исключением «Golden Delicious» был нарушен при концентрации 3,25 частей на миллион озона, но подобных изменений не наблюдалось при концентрации 1,95 мг/л.

Не было обнаружено различий в физиологических свойствах между обработанными и необработанными плодами.

Эта работа является достаточно полной и согласуется с другими работами.


Ошибки исследований

Проблема во многих старых отчетах в том, что они не используют сухой воздух в их генераторах озона, поэтому они, возможно имели дело и образованием других окислителей, таких как перекись водорода, закиси азота и азотной кислоты, которые могут быть ответственны за некоторые из эффектов, которые они наблюдали. Также концентрация озона была выше, чем необходимо для данных сортов.

Стоит отметить, что технология сухого воздуха в озонаторах рекомендуется лишь для чувствительных плодов, а для таких культур, как картофель, морковь, капуста используется обычная технология озонирования без осушения воздуха. Она имеет более низкую цену и не приводит к негативным последствиям для таких овощных культур.


Влияние низких концентраций озона

Влияние низких концентраций озона (от 0,3 до 1,0 мг/л) на другие фрукты включают небольшое, но значимое ингибирование озоном скорости распада апельсинов и лимонов по Penicillium digitatum и P. italicum, а также персиков по Monilinia fructicola.

Озон при этих низких концентрациях тормозил производство спор от зараженных фруктов или культур. Производство спор замедляется, когда газ озон присутствует в воздухе и возобновляется, когда плоды удаляются из атмосферы содержащей озон.

Ингибирование производства спор может быть ценным, поскольку споры внутри складов хранения, могут вызвать дополнительные циклы инфекций и распада.

В некоторых цитрусовых складах хранения, значительная часть зеленых спор плесени в настоящее время устойчивы к фунгицидам, доступным на рынке.

Гниль и повреждения, вызванные резистентными грибами и их обильное производство спор, несмотря на наличие обильных остатков фунгицидов, усиливают накопление устойчивых спор и потерь от гнили фруктов.

В этих случаях, озон может замедлить производство этих спор, когда никакой другой метод не работает.

Контроль спор при использовании озонатора воздуха был неоднократно продемонстрирован, когда плоды цитрусовых находились при холодном хранении при температуре 10 *С или менее.


Упаковка фруктов и ей влияние на проникновение озона

Фундаментальной проблемой является проникновения озона в большинство обычных упаковок цитрусовых. Адекватное проникновение происходит только в пакеты с большими вентиляционными отверстиями или открытым верхом.


Хранение фруктов


Так, содержание озона в воздухе в количестве 0,7 мг/л в пластиковые контейнеры с большими вентиляционными отверстиями было хорошим. Концентрация озона в них составляла 0,6 мг/л и хороший контроль спорообразования был очевиден.

Тем не менее, проникновение в фибролитные коробки с апельсинами составляет 0,1 частей мг/л или менее, что недостаточно для контроля спор.


Быстрая санация озонатором требует повышенных концентраций

Санация оборудования и фруктовых поверхностей, чтобы убить послеуборочные патогенные грибов в течение нескольких часов или дней очень высоки.

И чтобы их использовать требуется терпимые к озонаторам продукты.

Чтобы убить P. italicum и Geotrichum Citri-auranatii, во влажном воздухе (около 95% RH) при 5 ° С в течение одного часа, требовалось около 200 мг/л.

Если воздух был сухим требовалось (35% относительной влажности), доза от 5 до 10 раз выше.

Возможность использования газообразного озона быстро убивать грибы на свежих фруктах ограничена, потому что по результатам опроса более 60 свежих продуктов, которые мы обнаружили, многие из них были чувствительные к концентрации 200 мг/л, применяемых в течение одного часа.


Лучшие культуры овощей и фруктов для экспресс дезинфекции

Лук, цитрусовые, рыжий картофель, дыни, парафинированные яблоки и киви были целыми и невредимыми, когда их исследовали через одну неделю после лечения, в то время как грибы, бананы, листовые овощи многих видов, манго, брокколи, брюссельская капуста, и не парафинированные яблоки и груши были чувствительны к таким дозам.


Фрукты и овощи для хранения


Вывод, используйте озонирование для терпимых к озону культур или снижайте концентрацию и повышайте время контакта.


Борьба с этиленом при хранении

Быстрое взаимодействие этилена и озона в воздухе представляет собой хорошо документированное явление. Для тех товаров, где удаления этилена полезно, озон может стать хорошим инструментом.

Последние работы показали, что озонатор воздуха может эффективно предотвратить накопление этилена в яблоневых и складских промышленных помещениях груши в концентрации 0,4 мг/л.

Грибы, яблоки, груши, брокколи, огурцы переносили эту низкую концентрацию без вреда.

 

Озонаторы воды

Озонатор в воде часто описывается как альтернатива гипохлориту в качестве дезинфицирующего средства, хотя они отличаются по многим аспектам.

Значительным преимуществом озонатора воды является то, что он быстро разлагается на кислород, не оставляя следов и побочных продуктов дезинфекции, а также имеет более высокую активность в отношении бактерий, простейших, вирусов и спор грибов, чем гипохлорита.

Озонатор воды

Озонатор может окислять многие органические соединения, в частности с фенольные структуры или ненасыщенными связи в их структуре (Разумовский и Зайков, 1984), следовательно, может играть определенную роль в снижении остатков пестицидов в технологической воде и микотоксинов в продуктах длительного пользования.

Эти свойства делают озонатор хорошим выбором, когда обработанная вода перерабатывается.

Тем не менее, содержание в воде растворенного газа озона и его растворимость является относительно низким по сравнению со многими другими дезинфицирующими средствами, как правило, лишь около 30 мг/л при 20 ° C.

Предварительная подготовка воды (для уменьшения твердых частиц, органических соединений, мутности и т.д.) перед озонированием, необходима в системах, где присутствует вода низкого качества.

На практике, споры погибают при сравнительно небольших дозах. Время контакта две минуты при концентрации 1,5 мг/л озона приводит к гибели от 95 до 100% спор, и никто не выживает при времени контакта в 3 минуты контакта.

В озонаторах воды используется система очистки выходного газа от озона.

 

Озонирование в дезинфекции конвейерной технологической воды

Вода в цистернах, где находятся свежие фрукты перед очисткой, сортировкой и упаковкой является местом для накопления патогенных микроорганизмов.

Они поражают плоды, что приводит позже к гнили при хранении и перевозке груза.

Таким образом, дезинфекция этой воды имеет важное значение и как правило осуществляется натрием или гипохлоритом кальция (хлор).


Дезинфекция воды


Озон может заменить хлор в области санитарии, но некоторые технические проблемы должны быть решены.

Споры всех послеуборочных патогенов быстро погибают в озонированной воде, но почва и другой мусор в воде может уменьшить концентрацию озона до очень низких и неэффективных уровней.

Генератор озона должен работать больше или быть производительней, чтобы производить достаточное количество озона, и поэтому относительно чистая вода может быть озонирована эффективно, загрязняется вода должна пройти через этапы очистки, прежде чем она сможет быть озонирована.

Эффективность хлора также уменьшается при этих условиях, но он намного более устойчив к почве и может быть легко заменен из бочки концентрированного раствора гипохлорита.

Озонатор может свести к минимуму химическое и микробное загрязнения технологической воды, которая контактирует с фруктовыми во время послеуборочной обработки.

Озон является более реакционноспособным чем хлор и разрушает структуры многих пестицидов. Имизалил и тиабендазол быстро исчезают в озонированной воде.

Более чем 95% фунгицидов были уничтожены в течение 30 минут.

 

Санация поверхности плода может быть достигнута озонированной водой

Эффективность санитарии с озонированной водой, распыляемой над щетками, как правило, скромна и лишь немногим лучше, чем промывка стерильной водой.

Сокращение числа жизнеспособных спор Penicillium digitatum или Geotrichum Citri-aurantii или природных микробных популяциях было от 90 до 99% с озонированной водой применяется в количестве от 1 до 5 мг/л, в то время как хлор применяется при 200 мг/л.

Многие послеуборочной патогены используют раны на поверхности плода, которые, как правило, наносятся в период сбора урожая, эти инфекции видны через некоторое время.

Эти инфекции, как правило, контролируются фунгицидами, применяемыми вскоре после сбора урожая с помощью дренчеров или фруктовых упаковочных линий.


Проблема борьбы с ранами плодов не обошла и озонирование

Озонированной воды не было эффективным в борьбе с инфекциями от ран, полученных перед обработкой озоном.

Примером этого типа инфекции является зеленая плесень цитрусовых, вызванная Penicillium digitatum.

Из-за плохого проникновения озона в раны, снижается доза озона внутри раны. Неспособность контролировать инфекции на привитых цитрусовых озонированием, не отличает озон от других дезинфицирующих веществ в своей неспособности остановить разрастание пореза вызванного патогенными микроорганизмами.


Гипохлорит и диоксид хлора

В практических концентрациях не контролировал инфекции ран на цитрусовых и грушах.


Безопасен ли промышленный озонатор?

Озонатор вырабатывает озон и рабочие должны быть защищены от него.


Безопасность при озона при хранении/p>


Согласно ГОСТ 12.1.007-76 предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в воздухе рабочей зоны - 0,1 мг/м3, максимальная разовая ПДК озона в атмосферном воздухе - 0,16 мг/м3, средняя суточная ПДК озона в атмосферном воздухе - 0,03 мг/м3. При вдыхании высоких концентраций озона (9 мг/м3) и выше может появиться кашель, раздражение глаз, головная боль, головокружение и загрудинные боли.

 

Таблица 1 . Сравнение различных аспектов гипохлорита и озона при использовании в воде

Параметр

Гипохлорит

Озон

 

Микробный потенциал

Убивает растительные патогенны и микроорганизмы. Некоторые патогенные для человека, спорообразующие простейшие устойчивы к воздействию. Имеет высокие показатели эффективности в нормативных документах.

Убивает патогенные микроорганизмы растений, включая спорообразующихся простейших. Максимальная скорость ограниченна способностью растворения озона в воде, для многих генераторов озона трудно превысить 10 мг/л.

 

Стоимость

Химическая стоимость низкая. Требуется доставка, необходима система контроля концентрации, небольшие затраты энергии, необходимо организовывать место хранения и получить необходимые разрешающие документы. Нужна вода по крайней мере умеренная по качеству.

Нет химических стоимости, но высокие первоначальные вложения при покупке генератора, обычно требуется фильтрация воды, скромные затраты на содержание и затраты на энергию.

 

Влияние рН

Эффективность снижается с увеличением рН, жесткость выше 8 требует регулировки.

Газообразный хлор используется, как правило при самом низком рН (4 или меньше.)

Разложение озона быстро возрастает при рН выше 8.

 

Побочные продукты при дезинфекции

Имеет побочные продукты, требует соблюдения мер безопасности.

Меньше надзора со стороны проверяющих органов, небольшое увеличение альдегидов, кетонов и карбоновых кислот, создан из органики. Бромат может формироваться из брома.

 

Вопросы безопасности работника

Могут образовываться хлорамины, которые производят раздражающие пары.

Обязательно инструктирование работников при работе с хлором.

Озон – не растворимый газ должен быть очищен от озона. MnO2 разрушает озон и cлужит в течении долгого времени.

Сохранение в воде

Сохраняется часами в чистой воде и минуты в грязной воде.

Сохраняется минуты в чистой воде и секунды в грязной.

Использование в теплой воде

Увеличивает эффективность, некоторое увеличение паров.

Не практично, быстро ускоряет разложения озона, увеличивает газообразование, уменьшает растворимость озона.

Влияние на качество продукта

Маленький риск порчи.

Риск низкий, но нужно дополнительное изучение влияния на конкретную культуру из справочных материалов.

 

Влияние на качество воды

Незначительные отрицательные воздействия: увеличивается концентрация соли, инактивирует некоторые пестициды, может потребоваться выполнять дехлорирование воды.

Главным образом положительное влияние: не увеличения соли в воде, разлагает многие пестициды. Биологическая/химическая потребность в кислороде, может быть уменьшена, флокуляции и способность к биологическому разложению многих органических соединений, удаляет цвет, запахи.

Коррозионная активность

Высокая, особенно железа и углеродной стали.

Оказывает негативное воздействие на резину(не атомсферостойкую), некоторые пластмассы, цветные металлы, алюминий, железо, цинк и мягкую сталь.