En el método de esterilización del agua de la industria alimentaria, el método tradicional consiste en utilizar un bactericida que contenga cloro y esterilización por calor. Además, también se utilizan procesos como el tratamiento con ozono, la radiación ultravioleta y el tratamiento con membranas (UF / MF). Estos métodos tienen sus propias ventajas y desventajas. Después de estudiar su naturaleza, ámbito de aplicación y precauciones, se pueden utilizar de forma flexible según la situación específica.
Esterilización con ozono
1. Mecanismo de desinfección con ozono y características de desinfección.
La descomposición del gas ozono produce oxígeno y oxígeno ecológicos nuevos. El nuevo oxígeno ecológico puede actuar sobre las paredes y las membranas celulares, como las bacterias y los virus, y reaccionar con los dobles enlaces de los lípidos (compuestos lipídicos). En este proceso, la membrana celular se destruirá y la enzima también se destruirá, lo que resultará en un efecto bactericida.
El fungicida de ozono con una concentración de 0.3 ~ 0.5 mg / L se usa para esterilizar las esporas de Bacillus. Las bacterias del ácido láctico tienen una resistencia débil al ozono. Los informes muestran que la mayoría de las bacterias en los 2.3 ~ 5.6 × 109 / mL iniciales, dentro de los 30 segundos del tratamiento con ozono, murieron.
El efecto bactericida del ozono varía mucho según la pared celular o la membrana celular y el tipo de microorganismos.
Se necesita mucho tiempo para tratar las esporas y la levadura de Bacillus con ozono, pero si se aumenta la concentración de ozono, el tiempo de reacción se puede acortar de manera adecuada. De hecho, la concentración de ozono y el tiempo de reacción de contacto se pueden determinar según la especie bacteriana y también se pueden seleccionar de forma apropiada.
Realice la esterilización con ozono de acuerdo con los estándares del agua potable, el tiempo de reacción de contacto puede alcanzar los 5 ~ 8 minutos, la concentración de ozono en la salida del generador de ozono es superior a 0,4 mg / L (tasa de inyección 2 ~ 3 mg / L), en la mayoría de los casos Las Condiciones anteriores se utilizan como indicadores de gestión operativa. En el mismo sistema, la tasa de inyección de ozono debe aumentarse a 5 mg / L, y en el agua tratada de esta manera, las bacterias generalmente no pueden sobrevivir.
2. El método de esterilización con ozono en agua no es solo un equipo de esterilización, sino un sistema de esterilización.
Para construir este sistema, deben tenerse en cuenta los siguientes puntos.
(a) Elija una fuente de ozono que pueda producir ozono estable y llenarla de vitalidad. En los últimos años, el progreso de la investigación y el nivel técnico de la actividad biológica del ozono se han mejorado significativamente. Hay generadores de ozono en el mercado y hay varios modelos disponibles, como el tipo de descarga silenciosa, el tipo de placa homopolar, el tipo de descarga de superficie cerámica, etc. Desde máquinas pequeñas de 15 g / h hasta máquinas grandes de 40 kg / h, el oxigenador PSA se puede utilizar para ensamblar una serie.
(b) Refinado de materias primas de ozono: además de los pequeños equipos de ozono utilizados para producir ozono o almacenamiento en frío, la biomasa de ozono a escala industrial también debe purificarse en aire y usarse como materia prima de ozono para lograr la eliminación del polvo y la deshumidificación. En términos generales, la concentración de ozono generada por el uso de ozono de descarga electrostática es del 1 al 3% cuando se usa aire como materia prima y del 2 al 6% cuando se usa oxígeno como materia prima. Si el proceso de depuración no es perfecto, no es solo la producción de ozono. La eficiencia es baja y las partes no purificadas de las materias primas ingresan al sistema de tratamiento de agua con ozono y se convierten en óxidos de nitrógeno.
El método de esterilización con ozono se utiliza en el agua de producción de alimentos, y la materia prima del ozono debe ser oxígeno puro o generador de oxígeno PSA.
(c) Tiempo de reacción de contacto entre agua y ozono: La cantidad de ozono inyectado y el tiempo de reacción de contacto están determinados por el tipo de microorganismos a esterilizar y la tasa de esterilización objetivo. Estos factores incluyen los costos de construcción.
(d) Manejo de la concentración de ozono: para que la esterilización con ozono funcione de manera confiable, la concentración de la inyección de ozono y la solubilidad del ozono deben monitorearse y controlarse dentro de un rango apropiado. Además del medidor de concentración de ozono continuo de alta precisión, también se ha desarrollado un medidor de concentración de ozono portátil y económico. Por lo tanto, es necesario controlar regularmente la concentración de ozono y remediarlo. En el proceso de desinfección, el ozono del agua se descargará inevitablemente del sistema, por lo que debe tratarse con daño para que la emisión de ozono sea inferior a la concentración permitida.
2. Método de desinfección por radiación ultravioleta.
Mecanismo de esterilización UV y características de la tecnología de esterilización.
Los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 200 ~ 290 mm pueden irradiarse a través de la membrana celular de bacterias o virus, provocando daños en el fenómeno del gen de control y la función biológica del ácido nucleico (ADN), haciendo que pierda la capacidad de reproducción, consiguiendo así la esterilización.
El ácido nucleico (ADN) es especialmente fácil de absorber bajo la radiación ultravioleta de 250 ~ 260 mm de longitud de onda. Por tanto, los rayos ultravioleta de esta longitud de onda tienen un fuerte efecto bactericida. La esterilización se realiza en base a la cantidad de radiación ultravioleta requerida para matar los microorganismos, sin ningún cambio en la calidad del agua, y una esterilización instantánea en muy poco tiempo, con buenos efectos. Además, el proceso de tratamiento se completa en una máquina de circulación de tubo recto.
En cuanto a la desinfección ultravioleta, la relación entre la capacidad de desinfección y la radiación ultravioleta en el agua tratada es mw · s / cm ^ 2 (intensidad de desinfección ultravioleta [mw / cm ^ 2 × tiempo]). La cantidad de radiación ultravioleta está relacionada con la tasa de esterilización.
La sensibilidad de varios microorganismos a los rayos ultravioleta varía de una especie a otra. Según los resultados de las pruebas de fábrica de Bacillus (incluido B.subtlis), bajo la irradiación de D10=12,5 mw · s / cm ^ 2, el efecto bactericida puede alcanzar el 99,5%. Por lo tanto, la potencia de iluminación de diseño del dispositivo real es igual a D10 × 4, es decir, 50 mw · s / cm ^ 2.
Utilice ocasiones y precauciones para la esterilización ultravioleta.
1. Selección del equipo de desinfección ultravioleta: Al elegir el equipo de desinfección ultravioleta, la cantidad de ozono generado debe usarse como estándar, y al elegir el equipo de desinfección ultravioleta, la cantidad de agua tratada debe usarse como estándar. La intensidad de la iluminación de las lámparas de desinfección decae con la extensión del tiempo de uso. Por lo tanto, la selección de la cantidad requerida de radiación ultravioleta debe basarse en la vida útil de las lámparas.
2. Las características del agua a tratar: mediante el método de esterilización ultravioleta, según la cantidad de radiación ultravioleta requerida por las bacterias en el agua a tratar, puede desempeñar su papel inicialmente. Por tanto, es un problema difícil tratar la transmitancia en agua con luz ultravioleta. Especialmente para agua o azúcar líquido que contiene una mezcla, al seleccionar la cantidad requerida de radiación ultravioleta, se debe considerar el factor de atenuación ultravioleta del agua (solución) a tratar.
3. Características de temperatura: Generalmente se utilizan lámparas de mercurio de baja presión. Bajo la temperatura ambiente de 40 ~ 50 ℃, la lámpara ultravioleta tiene la tasa de exposición más alta. Cuando la temperatura del agua es baja, el efecto de esterilización es pobre, lo que debe tenerse en cuenta.
