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一种可以产生无菌风的操作系统

范文

王京　郝占宁

摘要：鉴于生产生活中常用的灭菌处理方法，设备成本高、发生化学反应、污染环境等问题，设计了一种可以产生无菌风的操作系统。在极大地保障了包装食品色泽口感的同时，还降低了系统的成本，并且操作简单、方便，实用性强，并且应用某产品进行了可靠性验证。

关键词：无菌风;无菌操作

中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.01.095

0 引言

进入21世纪，为了满足人民生活的需要，很多美食尤其是熟食都做成了方便携带、开袋即食的产品，这极大地丰富了美食爱好者的味蕾，但随着广大居民对生活品质的追求越来越高，尤其是食品的安全问题更是引人瞩目，不仅要求食品安全、健康、卫生、营养丰富，而且还要求食品具有亮丽的色泽和极佳的口感，并且要有一定的保质期，这对熟食生产厂家提出了更高的要求。无菌操作系统能够持续产生无菌风，是一种可以应用在自动化生产线上进行无菌包装的系统，在避免一些常用的无菌处理方法存在问题的同时，还能够最大限度地保留食物的色泽和口感。

1 常用的无菌处理方法

生产生活中为防止微生物的滋生和清除已产生的微生物，通常采用紫外线消毒、烟气或蒸汽消毒的灭菌处理方法。

（1）紫外线消毒。主要是通过辐射对微生物的损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的，属于物理反应，常用于水的处理上，但照射易存在阴影区，被浮尘遮挡的微生物消杀不够彻底，对食物进行消毒时，若采用较短波长的紫外线照射可能会使硝酸盐转变成亚硝酸盐。

（2）烟气或蒸汽消毒。常用的是利用臭氧消毒，臭氧溶于水后，直接或利用反应中生成的大量经基自由基及新生态氧间接氧化水中的无机物、有机物，并进入细菌的细胞内氧化胞内有机物，从而达到杀菌消毒、净化水质的目的，属于生物化学氧化反应，广泛应用于食品加工、医疗、医药等行业，但产生臭氧的设备结构复杂、成本高，并且后期使用能耗高、运行维护成本也高，不仅如此，惰性气体排放会造成环境污染。

2 产生无菌风的操作系统的组成

鉴于常用的无菌处理方法存在的问题，本文利用在密闭的环境里高温蒸汽可以灭菌的特点设计了一种操作便捷、结构简单、成本较低、使用方便的无菌风产生系统。该系统主要由鼓风装置、带止回阀的洗气桶、除湿装置、无菌操作箱及辅助装置组成，见图1所示。

鼓风装置用于将空气加压后送到洗气桶中，以便保持洗气桶进气管气压在高于外界大气压的情况下始终处于整个系统最高;洗气桶在电催化杀菌盘运行一定的时间以后，形成以电催化杀菌盘为分界层的隔离区，在隔离层上方形成无菌风;除湿装置对从洗气桶流出的无菌风进行干燥;保持无菌操作箱出风管管口气压系统最低，在外界空气无法进入操作箱的情况下，对待包装物进行无菌包装;辅助装置连接整个无菌风产生系统，使外界空气无法进入无菌操作箱。

3 无菌风产生工艺流程

为全程保障整个系统中洗气桶进气管内气压最高，操作箱出风管内气压最低（始终大于系统外大气压），将空气通过鼓风装置加压后注入洗气桶，同时向洗气桶进水管注水，水位达到规定高度值后，关闭鼓风装置，开启电催化杀菌盘通电运行，在杀菌盘电场作用下，翻腾的水体中的氢氧根被电催化而持续产生大量羟基自由基，羟基自由基瞬间作用于水体中的微生物，破坏微生物结构，使微生物失去活性，在洗气桶内形成以杀菌盘为分界层的隔离区，即盘内水体和盘面以上水体为无菌区，盘底面以下水体含有被液相水捕获的活性微生物，不含微生物的微小气泡群经过杀菌盘后到达水面破裂，连绵不断的气泡破裂后形成的气流即为无菌风，无菌风经除湿装置后到达无菌操作箱，箱内的无菌工作面和无菌工作物体被无菌风隔离，持续通入无菌风，并保持操作箱内的正压差，则无菌状态被持续保持，消杀灭菌持续20～30分钟后再次启动鼓风装置，在微孔曝气器停止曝气时停止通入无菌风，直至微孔曝气器再次曝气，继续实施操作箱内的操作，无菌风产生工艺流程如图2所示。

4 验证应用

根据上述工艺流程，课题组设计制作了一套此系统，并应用在内蒙古某知名熟食生产企业包装中。经试验，应用該系统包装的熟食，单批样品常温留存90天无腐败现象，加速试验折算保质期6个月以上。又应该此系统，包装了1000份此企业的熟食，全部快递全国，质保20天，无质量问题，不仅如此，应用该系统包装的熟食极大地保留了食物的口感和色泽，在常温保存20天后，经该熟食生产企业的创始人亲口品尝鉴定，常温保存20天的样品与当天制作的食物在色泽上毫无差异，在口感上略有不同。

参考文献

[1]郝占宁.一种无菌风保护的无菌操作箱及基于该无菌操作箱的无菌处理方法[P].北京：CN109701336A，2019-05-03.

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[3]无菌包装技术在食品包装中的应用及前景[J].中国包装工业，2007，（3）：25.

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