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关于“臭氧在厨房中应用”的全面解析
发布时间：
2024-11-14
作者：
来源：
新锋科技Innovation Pioneer
一、综述
随着国民健康意识的不断增强，家庭生活中的健康安全防护已成为人们关注的焦点。厨房作为日常生活中不可或缺的空间，也是细菌病毒易滋生的重灾区。这些细菌病毒包括大肠杆菌、真菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌等多种类型，不仅威胁着家庭成员的身体健康，还会影响食物的储存与保鲜。传统的消毒杀菌方法（高温、紫外线及酒精消毒等）往往功能单一、消杀不足且存在安全隐患。然而，超氧（臭氧）灭菌技术的出现，为厨房消毒带来了全新的解决方案。超氧灭菌技术以其全能型的杀菌效果，在消毒、清洁、保鲜方面均表现出色。
二、厨房细菌霉菌病毒存在形式
1、抹布或海绵
海绵或抹布自带吸水属性，堪称完美的细菌培养皿。曾经有研究发现，一块用过的，指甲盖大小的抹布，就可能有 5000亿个细菌。抹布上聚集的细菌、霉菌以及酵母菌是牙刷上细菌的150多倍。当你清洁时，抹布上就会沾上细菌，但是因为你不经常在使用前消毒洗碗布，所以细菌就积累了；当然绝大部分细菌并不会致病，而某些细菌，如沙门氏细菌以及大肠杆菌，就会引起很严重的疾病。
2、冰箱密封圈
美国亚利桑那大学调查发现，冰箱的密封圈检测出霉菌的几率为83%。每次打开冰箱门时，这些霉菌就会趁机传播。
3、菜板
很多人使用菜板时，肉食生熟不分开。其实，50% 的生肉在屠宰和处理过程中已经被不可避免地污染过了，可能沾染上像沙门氏菌、大肠埃希菌和弯曲菌这样的致病菌，尤其是鸡肉。在切肉时使用菜板，生肉的细菌病毒就会沾染上菜板上，容易对其他食材造成交叉感染。此外，家里的切菜板上的沟沟壑壑里也是细菌绝佳的藏身之所，最好买两块切菜板，生熟食物分开用。
4、剩菜剩饭及其他食物
食物被置于室温环境中（约20℃～25℃）两个小时左右后，会达到一个最适合细菌滋生的温度，有害的细菌轻则让人腹泻，重则使人中毒。特别是奶蛋制品、剩饭剩菜等，一旦确定不食用，应该赶紧放入冰箱里。据说，细菌每 20 分钟就能翻一倍，哪怕是将剩饭剩菜扔进冰箱里，经历了几天与细菌顽强抗战之后，染上的细菌也多得数不清了。
5、厨余垃圾
厨房水槽有超过50万个细菌，是卫生间平均细菌数的1000倍。这是因为，水槽潮湿并经常积有洗菜、洗碗的垃圾，若不及时清理，病菌就会在隐蔽的缝隙里生长。这意味着碗碟、厨房用品甚至双手等都可能被其污染。同样，厨余垃圾如果不及时倒掉也会滋生大量细菌。
6、水龙头
流水使得水龙头湿润，也成为病菌繁殖的理想之地。如果不小心用脏手碰到了龙头或者龙头被食物污染，病菌就会在龙头里大量繁殖，最终会形成微生物膜附着在里面，微生物膜会变大破裂，落到食物和碗碟上，危害人身健康。
7、宠物
有宠物的家庭可能会任由宠物在厨房自由穿梭。宠物虽然可爱，但也会携带细菌、病毒。
尤其是猫咪，可能会携带弓形虫，这种寄生虫对于孕妇来说是很危险的，会引起胎儿畸形。切记，家里猫猫狗狗踏过的台面和餐具都要仔细清洁之后再用。
8、调料瓶
调料瓶也有安全隐患。许多人在取用醋、酱油、番茄酱等调料瓶前并不洗手，这样有可能造成病菌交叉感染。
饮食安全与身体健康密切相关，不管细菌病毒侵入食物，还是直接侵入人体，都会导致健康危害。因此，厨房的环境必须予以重视。但即使看起来再干净的厨房，也会有藏匿的细菌病毒。然而，臭氧氧化性强，能够快速杀灭各类细菌、病毒，杀菌速度是含氯消毒剂的600-3000倍，同时可溶于水，无毒害无污染，非常适合家庭消毒。
三、厨房消毒的几种方法
1、高温消毒
首先，高温杀菌应该是大家都知道的常识了，而这类消毒方式的应用也比较广泛。通常会采用内置的石英电热管，来发射大量远红外线（高温），从而对餐具进行杀菌消毒，而高温也能够快速杀死餐具中残留的微生物。高温消毒的优势很明显，那就是杀菌的速度快，而且效果也不错，能够基本上满足家庭的餐具消毒。
当然，高温消毒也会存在一定的劣势，比如高温消毒后餐具会比较烫手，不适合立即使用，而且高温的消毒环境也不适合塑料材质的餐具等。
2、紫外线消毒
作为常见的消毒方式之一，紫外线能杀灭肠道杆菌等致病菌，主要通过光波巴氏消毒技术来实现，但需注意的是，紫外线需和巴氏灭菌法协同才能快速地杀灭病菌。而紫外线消毒柜的优势也很显著，用户不用担心有害物质泄漏，更不会对人体造成伤害，而且紫外线消毒的效果也很不错，也不会像高温消毒柜那样，对不耐高温的餐具造成损坏，在使用上也不受限制。
当然，紫外线消毒柜也会存在一定的劣势，比如紫外线只能消灭被照射物体表面的细菌，在实际的家用场景下很受局限，同时消毒柜的价格普遍偏高，尤其在家中使用率也不是很高，所以在家用消毒柜的消毒方式中，紫外线也只是作为辅助的杀菌方式。
3、酒精消毒
经过测定，常用酒精的浓度是65％-75%，既能使组成细菌的蛋白质凝固，又不形成阻挡酒精杀灭因子穿透的保护包膜。因而，就能使酒精杀灭因子继续向菌群内部渗透，65%-75%的酒精与细菌的渗透压相近，可以在细菌表面蛋白质未变性前逐渐不断地向菌体内部渗入，达到杀灭的浓度、剂量，也就能彻底将外、中、里层的全部细菌杀灭，达到彻底消毒的目的、效果。但是酒精消毒剂是中效消毒剂，能杀灭结核杆菌；不能杀死如：细菌芽孢、部分种类的真菌、病毒等微生物。不能杀死的细菌，其菌体内的毒素，往往是蛋白质，就会随着细菌的裂解而释放，继续对人体产生有害作用。大多数种类的、由空气中落入酒精消毒剂中的细菌，在较长时间的酒精浸泡后，由于细菌的氧化酶失去活性，代谢被抑制细菌也会死亡。同时酒精也能筛选出耐受酒精杀灭的微生物，其中耐药的致病性微生物就会对人体造成更大的伤害，而难以治愈。
4、臭氧消毒
臭氧也是非常常见的一类消毒方式，而很多消毒柜的上层中也会采用臭氧+中温的组合消毒方式，其中臭氧正是利用臭氧具有的强氧化性，通过释放臭氧对餐具进行消毒，它能破坏餐具中细菌的细胞壁，从而影响细菌的繁殖和生长，能达到彻底杀菌消毒的目的。臭氧灭菌种类多，可灭除真菌、霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌病毒。
臭氧杀菌具有很强的适应性，它几乎适合各类餐具的消毒，尤其是不耐高温的塑料、玻璃餐具，与高温消毒能够形成一定的互补。
四、臭氧的灭菌原理
臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。O3灭菌有以下3种形式：
1、臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。
2、直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。
3、透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。
（补充说明）：臭氧与传统消毒灭菌方法比较
臭氧消毒几乎对所有细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果，作为一种新型消毒剂被运用。
五、臭氧在厨房中的应用
臭氧在厨房中的应用主要包括杀菌消毒、保鲜解毒、餐具消毒、冰箱除臭等方面。
1、杀菌消毒
臭氧具有广谱高效的杀菌能力，能够杀灭多种细菌和病毒，包括大肠杆菌、霉菌、真菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、痢疾杆菌等。臭氧通过破坏微生物膜的结构，影响细菌的繁殖和生长，从而达到彻底杀菌消毒的目的。此外，臭氧还能有效杀灭H1N1流感病毒和SARS冠状病毒，甚至对新冠病毒也有一定的灭杀效果。
2、保鲜解毒
臭氧可以用于水果蔬菜的保鲜和解毒。通过氧化催熟剂功能，臭氧能够延长果蔬的保鲜期，并有效分解果蔬中的残留农药。此外，臭氧还能去除肉类中的添加剂、抗生素等有害物质，杀灭海洋中容易引起中毒的副溶血性弧菌及嗜盐性菌。
3、餐具消毒
臭氧消毒机可以通过释放臭氧对餐具进行消毒，破坏餐具中细菌的细胞壁，从而达到彻底灭菌的效果。这种方法适用于各种材质的餐具，且不会留下任何消毒剂残留。
（补充说明）：
很多人会把洗好的餐具直接放进密闭的柜子里，甚至没有擦干。封闭潮湿的空间更容易滋生细菌。实验证明，当温度达到20℃左右，湿度达到70%左右，霉菌滋生条件便成立，霉菌会迅速滋生蔓延。使用臭氧水清洗的餐具，即使没有擦干，也可抑制霉菌等细菌的滋生，让洗碗这个令人头疼的事变得简单和放心。另外，长久不用的存放在碗柜里的餐具会有一股怪味，臭氧具有除异味的功效，又解决了一个烦恼。而且臭氧有半衰期，常温下三四十分钟就可以自动分解成氧气，无二次污染无残留，非常的安全环保。
4、冰箱除臭
在冰箱中使用臭氧可以杀灭因长时间未处理而繁殖的细菌，同时还能除臭，延长食品的储存时间，防止食品串味。
六、臭氧制取技术发展现状
臭氧的制取方式有很多种，如：放射化学法、电晕放电法、紫外线照射法和电解法等。其中电解法因臭氧浓度高、成本低、环保无污染等特点，在国内外的臭氧现场制备中得到广泛的应用，尤其以“BDD电极电解法”最具代表性。
BDD电极电化学合成高浓度臭氧水技术是一种先进、绿色环保且具有成本效益的臭氧制取技术，具有产臭氧浓度高，无二次污染物生成，设备简单、体积小便于维护等优点。该方法法产臭氧的基本原理是以低压直流电电解含氧电解液，使含氧电解液在特定的阳极─电解液界面上发生氧化反应而产生较高浓度的臭氧。在电化学产臭氧的过程中，普遍认为是电解液电解产生的氧气分子和活性氧原子结合生成臭氧的。
（补充说明）：
1、“BDD电极”的电化学氧化特性
①宽电化学势窗口和高析氧电位：电势窗口越宽(析氧电位越高)，可以抑制EOP过程中析氧副反应的发生；
②电化学性能稳定和耐腐蚀：BDD电极在酸性、中性、碱性条件下仍能保持良好的稳定性和电极活性；
③低背景电流和双电层电容：有利于金刚石电极检测电解液中的痕量污染物；
④不易被污染，具有自洁净作用：BDD电极表面不易发生“中毒”污染，保持电极的性能。因电化学氧化的“试剂”是电子，是一种洁净的反应物，而且氧化剂在此过程中不必添加，故无二次污染。
可以说，正是由于这些性能特点，奠定了BDD电极作为理想电极材料选择的基础。为确保BDD电极的电化学特性的完美展现，BDD电极的材料选择及其制备尤为关键，因而也成为了近年来的研究热点。
2、“BDD电极”的制备
化学气相沉积法（chemical vapor deposition，CVD）是合成金刚石常用方法之一，在气源中掺杂一定量的硼源，使硼原子进入金刚石晶格取代部分碳原子成为受主中心，同时晶格中产生空穴载流子使电子可以在晶格中自由移动，金刚石将转变为p型半导体。将掺硼金刚石沉积在固定形状的基底上，即可制备BDD电极。CVD方法是目前制备BDD电极最成熟的方法。表3所示为目前常见BDD电极的CVD合成方法对比及应用情况。由表3可知，热丝CVD法是目前最为成熟、应用最为广泛的BDD电极制备方法，且通过热丝的合理排布，容易获得大尺寸工业级产品，具有工业化应用潜力。
3、“BDD电极”的选择
选择合适的BDD电极需要综合考虑应用领域、电极尺寸、电极材料和电极制备工艺等因素。
①应用领域：不同的应用领域对BDD电极的要求不同，例如在电化学水处理方面，BDD电极需要具有稳定的表面化学性质、优良的电化学催化性能、耐腐蚀性强、宽的电势窗口等特点。
②电极尺寸：根据应用场景选择合适尺寸的BDD电极，一般来说，电极尺寸越大，其处理能力也会相应提高。
③电极材料：选择电极材料时需要考虑其导电性、化学稳定性和耐腐蚀性等因素，同时需要考虑电极材料与应用场景的匹配度。
④电极制备工艺：不同的电极制备工艺会对电极性能产生影响，因此需要选择合适的制备工艺，获得高质量的BDD电极。
4、技术应用
新锋科技“BDD电极电化学合成高浓度臭氧水技术”的创新研用，为臭氧水在消杀领域发展应用做出了一定的突破。同时凭借此项技术已成功与国内多家知名消杀品牌进行了合作，并应用于日常生活、餐饮娱乐、公共环境及农业应用等多个领域，其中以知名品牌—佛山欧飞科技有限公司为合作代表，在医疗感控、护理卫生、商用厨房、等进行了规模化实际应用，并在鱼生消毒杀菌及储藏方面（商用厨房应用）取得了良好的市场反响。以下为新锋科技“BDD电极电化学合成高浓度臭氧水技术”在欧飞科技消毒产品及解决方案的应用展示：
（1）电极材料展示
不同种类（泡沫、颗粒、平板）及尺寸的BDD电极材料 - 引用新锋科技
（2）相关产品展示
臭氧水发生器基于BDD电极在低电压下将水分子电解生成具有强氧化性的羟基自由基及臭氧，进行灭毒杀菌，过程中无需添加化学药剂，副产物少。
（3）应用展示
应用1 欧飞3L无添加臭氧水消毒仪
设备通过应用“新锋科技BDD电极电解制臭氧技术”，在低电压下将表面水分子电解生成具有强氧化性的羟基自由基-0H以及臭氧03等消毒因子，快速杀灭各种细菌病毒。
无添加臭氧水消毒仪：图片源自-欧飞科技
产品核心性能特点：图片源自-欧飞科技
应用2 新锋科技BDD电极在手持式消毒喷雾器的应用
手持式消毒喷雾器，通过新锋科技BDD电极电解制臭氧技术，直接电解水，产生高浓度臭氧水溶液，强力消毒，高效杀菌。
手持式消毒喷雾器：图片源自-欧飞科技
【配置参数】
新锋科技BDD电极在手持式消毒喷雾器的多种应用场景
七、未来展望
随着科技的不断进步和人类对臭氧特性的深入理解，臭氧的应用领域将愈发广泛和深入。未来，在国家政策指引下，新锋科技将通过产学研合作，持续研究与开发高效且安全的臭氧生成技术，优化其储存与输送流程，探索臭氧与其他技术的融合应用，以及拓展其在环境保护与可持续发展中的新应用方向，将成为推动臭氧应用进一步发展的核心路径。通过这些不懈的努力，我们有望充分利用臭氧这一强大工具，为人类健康与环境保护作出更为卓越的贡献。