ในวิธีการฆ่าเชื้อในน้ำอุตสาหกรรมอาหารวิธีดั้งเดิมคือการใช้สารฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่มีคลอรีนและการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน นอกจากนี้ยังใช้กระบวนการต่างๆเช่นการบำบัดด้วยโอโซนรังสีอัลตราไวโอเลตและการบำบัดด้วยเมมเบรน (UF / MF) วิธีการเหล่านี้มีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง หลังจากศึกษาลักษณะขอบเขตการใช้งานและข้อควรระวังแล้วสามารถใช้งานได้อย่างยืดหยุ่นตามสถานการณ์เฉพาะ
การฆ่าเชื้อด้วยโอโซน
1. กลไกการฆ่าเชื้อโรคด้วยโอโซนและลักษณะการฆ่าเชื้อโรค
การสลายตัวของก๊าซโอโซนทำให้เกิดออกซิเจนและออกซิเจนในระบบนิเวศใหม่ ออกซิเจนในระบบนิเวศใหม่สามารถทำหน้าที่บนผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์เช่นแบคทีเรียและไวรัสและทำปฏิกิริยากับพันธะคู่ของไขมัน (สารประกอบของไขมัน) ในกระบวนการนี้เยื่อหุ้มเซลล์จะถูกทำลายและเอนไซม์จะถูกทำลายไปด้วยส่งผลให้มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย
ยาฆ่าเชื้อราโอโซนที่มีความเข้มข้น 0.3 ~ 0.5 มก. / ลิตรใช้ในการฆ่าเชื้อสปอร์ของบาซิลลัส แบคทีเรียกรดแลคติกมีความต้านทานต่อโอโซนที่อ่อนแอ รายงานแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียส่วนใหญ่ใน 2.3 ~ 5.6 × 109 / mL เริ่มต้นเสียชีวิตภายใน 30 วินาทีของการบำบัดด้วยโอโซน
ผลการฆ่าเชื้อของโอโซนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับผนังเซลล์หรือเยื่อหุ้มเซลล์และชนิดของจุลินทรีย์
ใช้เวลานานในการบำบัดสปอร์และยีสต์ของบาซิลลัสด้วยโอโซน แต่ถ้าความเข้มข้นของโอโซนเพิ่มขึ้นเวลาในการทำปฏิกิริยาจะสั้นลงอย่างเหมาะสม ในความเป็นจริงความเข้มข้นของโอโซนและเวลาในการเกิดปฏิกิริยาสัมผัสสามารถกำหนดได้ตามชนิดของแบคทีเรียและยังสามารถเลือกได้อย่างเหมาะสม
ดำเนินการฆ่าเชื้อด้วยโอโซนตามมาตรฐานน้ำดื่มเวลาในการตอบสนองต่อการสัมผัสอาจถึง 5 ~ 8 นาทีความเข้มข้นของโอโซนที่ทางออกของเครื่องกำเนิดโอโซนสูงกว่า 0.4mg / L (อัตราการฉีด 2 ~ 3mg / L) ในกรณีส่วนใหญ่ เงื่อนไขข้างต้นใช้เป็นตัวบ่งชี้การจัดการการดำเนินงาน ในระบบเดียวกันควรเพิ่มอัตราการฉีดโอโซนเป็น 5 มก. / ลิตรและในน้ำที่ผ่านการบำบัดด้วยวิธีนี้แบคทีเรียมักจะไม่สามารถดำรงอยู่ได้
2. วิธีการฆ่าเชื้อด้วยโอโซนในน้ำไม่เพียง แต่เป็นอุปกรณ์ฆ่าเชื้อเท่านั้น แต่ยังเป็นระบบฆ่าเชื้อด้วย
ในการสร้างระบบนี้ควรสังเกตประเด็นต่อไปนี้
(ก) เลือกแหล่งโอโซนที่สามารถผลิตโอโซนที่เสถียรและทำให้เต็มไปด้วยพลัง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาความก้าวหน้าในการวิจัยและระดับเทคนิคของกิจกรรมทางชีวภาพของโอโซนได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ มีเครื่องกำเนิดโอโซนในท้องตลาดและมีรุ่นต่างๆให้เลือกใช้เช่นประเภทการปล่อยแบบเงียบ, ชนิดแผ่นโฮโมโพลาร์, ประเภทการปล่อยพื้นผิวเซรามิกและอื่น ๆ ตั้งแต่เครื่องขนาดเล็ก 15g / h ไปจนถึงเครื่องขนาดใหญ่ 40 กก. / ชม. PSA oxygenator สามารถใช้ประกอบซีรีส์ได้
(b) การกลั่นวัตถุดิบโอโซน: นอกเหนือจากอุปกรณ์โอโซนขนาดเล็กที่ใช้ในการผลิตโอโซนหรือห้องเย็นแล้วชีวมวลโอโซนในระดับอุตสาหกรรมจะต้องผ่านการฟอกอากาศและใช้เป็นวัตถุดิบโอโซนเพื่อกำจัดฝุ่นและลดความชื้น โดยทั่วไปความเข้มข้นของโอโซนที่เกิดจากการใช้โอโซนปล่อยไฟฟ้าสถิตคือ 1 ถึง 3% เมื่อใช้อากาศเป็นวัตถุดิบและ 2 ถึง 6% เมื่อใช้ออกซิเจนเป็นวัตถุดิบ หากกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ไม่สมบูรณ์ไม่ใช่แค่การผลิตโอโซนเท่านั้น ประสิทธิภาพต่ำและชิ้นส่วนที่ไม่ผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์เข้าสู่ระบบบำบัดน้ำโอโซนและกลายเป็นไนโตรเจนออกไซด์
วิธีการฆ่าเชื้อด้วยโอโซนใช้ในน้ำผลิตอาหารและวัตถุดิบโอโซนควรเป็นออกซิเจนบริสุทธิ์หรือเครื่องกำเนิดออกซิเจน PSA
(c) ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับโอโซน: ปริมาณโอโซนที่ฉีดเข้าไปและเวลาในการทำปฏิกิริยาสัมผัสถูกกำหนดโดยชนิดของจุลินทรีย์ที่จะฆ่าเชื้อและอัตราการฆ่าเชื้อเป้าหมาย ปัจจัยเหล่านี้ ได้แก่ ต้นทุนการก่อสร้าง
(ง) การจัดการความเข้มข้นของโอโซน: เพื่อให้การฆ่าเชื้อโอโซนทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือความเข้มข้นของการฉีดโอโซนและความสามารถในการละลายของโอโซนจะต้องได้รับการตรวจสอบและควบคุมให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม นอกจากเครื่องวัดความเข้มข้นของโอโซนต่อเนื่องที่มีความแม่นยำสูงแล้วยังมีการพัฒนาเครื่องวัดความเข้มข้นของโอโซนแบบมือถือราคาไม่แพง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบความเข้มข้นของโอโซนเป็นประจำและแก้ไข ในกระบวนการฆ่าเชื้อโอโซนในน้ำจะถูกปล่อยออกจากระบบอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ดังนั้นจึงต้องได้รับอันตรายเพื่อให้การปล่อยโอโซนต่ำกว่าความเข้มข้นที่อนุญาต
2. วิธีการฆ่าเชื้อโรคด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต.
กลไกการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีและลักษณะของเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อ
รังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่น 200 ~ 290 มม. สามารถฉายรังสีผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียหรือไวรัสทำให้เกิดความเสียหายต่อปรากฏการณ์ยีนควบคุมและกรดนิวคลีอิกที่ทำหน้าที่ทางชีวภาพ (DNA) ทำให้สูญเสียความสามารถในการสืบพันธุ์จึงสามารถฆ่าเชื้อได้
กรดนิวคลีอิก (DNA) ดูดซับได้ง่ายโดยเฉพาะภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตที่ความยาวคลื่น 250 ~ 260 มม. ดังนั้นรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นนี้จึงมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่รุนแรง การฆ่าเชื้อจะดำเนินการโดยอาศัยปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่จำเป็นในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำและการฆ่าเชื้อทันทีในเวลาอันสั้นโดยมีผลดี นอกจากนี้กระบวนการบำบัดจะเสร็จสมบูรณ์บนเครื่องหมุนเวียนท่อตรง
สำหรับการฆ่าเชื้อโรคด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตอัตราส่วนของความสามารถในการฆ่าเชื้อต่อรังสีอัลตราไวโอเลตในน้ำที่ผ่านการบำบัดคือ mw · s / cm ^ 2 (ความเข้มของการฆ่าเชื้ออัลตราไวโอเลต [mw / cm ^ 2 ×เท่า]) ปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตมีความสัมพันธ์กับอัตราการฆ่าเชื้อ
ความไวของจุลินทรีย์ต่างๆต่อรังสีอัลตราไวโอเลตแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ จากผลการทดสอบจากโรงงานของ Bacillus (รวมถึง B.subtlis) ภายใต้การฉายรังสี D10=12.5mw · s / cm ^ 2 สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ถึง 99.5% ดังนั้นกำลังไฟออกแบบของอุปกรณ์จริงจึงเท่ากับ D10 × 4 นั่นคือ 50mw · s / cm ^ 2
ใช้โอกาสและข้อควรระวังในการฆ่าเชื้อด้วยอัลตราไวโอเลต
1. การเลือกอุปกรณ์ฆ่าเชื้ออัลตราไวโอเลต: ในการเลือกอุปกรณ์ฆ่าเชื้อโรคด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตควรใช้ปริมาณโอโซนที่สร้างขึ้นเป็นมาตรฐานและในการเลือกอุปกรณ์ฆ่าเชื้ออัลตราไวโอเลตควรใช้ปริมาณน้ำที่บำบัดเป็นมาตรฐาน ความเข้มแสงของหลอดฆ่าเชื้อโรคจะสลายไปตามการขยายเวลาการใช้งาน ดังนั้นการเลือกปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่ต้องการควรขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานของหลอดไฟ
2. ลักษณะของน้ำที่จะบำบัด: โดยใช้วิธีฆ่าเชื้ออัลตราไวโอเลตตามปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่แบคทีเรียต้องการในน้ำที่จะบำบัดก็สามารถมีบทบาทได้ในเบื้องต้น ดังนั้นจึงเป็นปัญหาที่ยากในการรักษาการส่งผ่านในน้ำด้วยแสงอัลตราไวโอเลต โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับน้ำหรือของเหลวน้ำตาลที่มีส่วนผสมเมื่อเลือกปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่ต้องการควรพิจารณาปัจจัยการลดทอนรังสีอัลตราไวโอเลตของน้ำ (สารละลาย) ที่จะบำบัด
3. ลักษณะอุณหภูมิ: โดยทั่วไปจะใช้หลอดปรอทแรงดันต่ำ ภายใต้อุณหภูมิแวดล้อม 40 ~ 50 ℃หลอดอัลตราไวโอเลตมีอัตราการเปิดรับแสงสูงสุด เมื่ออุณหภูมิของน้ำต่ำผลการฆ่าเชื้อจะไม่ดีซึ่งควรได้รับการพิจารณา
