中國是一水產大國。水產品及其加工品是食品 中優質蛋白質的主要來源之一。受水產品保鮮及貨架期延長技術的制約，水產品消費通常以鮮活水產品、腌制品和干制品為主。因此，近年來關于水產品的低溫保藏、氣調保鮮與臭氧( O3 ) 處理等技術的研究與應用越來越廣泛，尤其是臭氧處理技術。臭氧處理過程中，過量臭氧在空氣中會自然分解為氧氣，因此，臭氧作為環境友好型技術正不斷被消費者接受。筆者主要對臭氧的產生與性質及其在水產品加工中的應用進行綜述。
臭氧是氧氣( O2 ) 的同素異形體，是一種不穩定的無色氣體。顧名思義，臭氧具有一種特殊的刺激性氣味，其英文名 ozone 源自希臘語“ozein”，意為“難聞”。自然界中的臭氧是由于地球大氣層受到閃電或高能紫外輻射作用而產生，暴風雨后空氣中的清新的氣味即為臭氧產生的。臭氧同樣也是各種光化學氧化反應過程中的副產物。
臭氧的抑菌作用
臭氧是一種高效廣譜類的抗菌劑，可抑制的微生物包括真菌、病毒、原生生物及細菌與真菌孢子。有學者認為，臭氧作為抗菌劑主要是通過分子形式的臭氧作用于微生物產生抑菌作用; 亦有部分學者認為臭氧對微生物的抑菌活性是其降解產物［如羥基自由基，超氧陰離子自由基及氫化臭氧自由基］產生的。臭氧抑菌的作用機理是氧化破壞微生物細胞中重要組成部分，如細胞壁、細胞膜、線粒體與細胞核等; 另外，一些學者認為細胞內主要酶類的失活也是臭氧殺死細胞的重要機理。臭氧抑菌作用的研究主要有以下 5 個方面。
2. 3. 1 細菌及其孢子
FOEGEDING 早期研究發現，與完整孢子相比，臭氧處理后蠟質芽孢桿菌孢壁蛋白迅速脫落，其孢子結構完整性遭到破壞，因此推斷孢子外被是抵御臭氧的主要屏障; 在殺滅孢子試驗中臭氧水比其他大多數氧化劑的效果更好; 芽孢桿菌的孢子具有比其營養細胞高15倍的耐受性; 臭氧殺死孢子的作用是由于臭氧水氧化作用破壞了其孢子內膜，而不能通過 DNA 損傷作用殺死枯草芽孢桿菌孢子。KANG等研究了低濃度臭氧水與金屬離子聯合作用對大腸桿菌與單核細胞增多性李斯特氏菌的抑制作用，結果表明，使用 0. 4mg·L－ 1 的臭氧水處理 30 min 的抑菌，且當金屬離子存在時可顯著提高臭氧水的抑菌效果。
2. 3. 2 酵母
FAＲOOQ 等發現，酵母滅活度主要是受初始微生物數量的影響。當假絲酵母菌初始菌落數為 1. 4 × 105 cfu·mL－ 1 時菌落總數可減少4個數量級，而當初始菌落數為 1. 6×107 cfu·mL－ 1 時未見假絲酵母菌失活現象。ZOＲLUGENC 等研究表明，使用臭氧水處理酵母 15 min 后可將其殺滅，而使用質量濃度為 13. 8 mg·L － 1 的臭氧氣體處理 15 min 后酵母滅活現象不明顯。
2. 3.3病毒
臭氧處理可以破壞大量的病毒，如委內瑞拉馬腦脊髓炎病毒、甲肝病毒 A、流感病毒 A、水泡型口炎病毒及傳染性牛鼻氣管炎病毒等。BEUCHAT 等研究表明，低濃度的臭氧水對大量病毒而言是致命性的。
綜上，臭氧減菌化處理具有抑菌濃度低、抑菌時間短與抑菌譜廣泛等優點，越來越多的食品加工及保鮮工藝中開始使用臭氧，而關于臭氧抑菌作用的條件及抑菌機理方面的研究應引起研究者的重視。
3 臭氧減菌化技術在水產品加工中的應用
臭氧已經被為一種通用抗菌劑，既可以空氣為媒介使用，亦可以水為載體，這 2 種形式對微生物的抑制作用方式是相同的。臭氧作為一種強氧化劑，被廣泛應用于水處理、食品加工設備的殺菌消毒與清洗、異味清除以及水果、蔬菜、肉類、谷物和水產品等食品貨架期的延長。臭氧在水產品中的應用主要有以下幾個方面。
3. 1 漂白作用
臭氧的漂白作用主要應用于水產品魚糜制品及魚片的加工中。臭氧處理后發色羅非魚片的亮度變大，其作用機理可能跟肌紅蛋白含量降低及其存在形式有關。在鰱魚丸制作的漂洗擂潰工藝中使用臭氧水處理，表明在擂潰工序中添加 0. 8 mg·L－ 1 臭氧并于 40 ℃水浴保持 35 min后魚丸的色澤。臭氧處理不僅改善了水產加工品的色澤，同時還可以改善產品品質及延長貨架期。研究表明，當使用臭氧水漂洗處理竹筴魚碎肉 10 ～ 20min 后可對其起到有益的漂白效果，且當在低溫及堿性條件下需適當延長處理時間，但臭氧漂白處理會顯著降低竹筴魚碎肉 pH 及魚糜凝膠特性并導致魚肉脂質氧化。
3. 2 去異味作用
臭氧具有很好的去異味作用，它主要是通過將異味中主要成分胺類( 臭味) 、土腥素、2-甲基異茨醇( 腥味) 及由美拉德反應產生的吡嗪類等物質氧化物分解，最后生成無味的產物，并對水產品本身的鮮味具有一定的保護作用。
3. 3 保鮮作用
在水產品加工中傳統抑菌劑的使用會造成殘留，而臭氧在使用后可以自行降解，因此臭氧水及臭氧冰的保鮮方法逐漸受到水產品加工企業的青睞。研究臭氧、*與鹽類對斑點叉尾魚片中微生物及品質質量的影響，結果表明以上3種處理方式對抑制斑點叉尾魚片中大腸菌群與嗜冷微生物菌落總數均有作用，可延長斑點叉尾魚片貨架期1.5～3.0d，但會引起氧化酸敗與魚片色澤的變化。
3. 4 工廠車間及設備消毒
水產品加工工廠中，為減少與降低污染，采取清洗與消毒操作是的工序。常用于清洗與消毒操作的衛生消毒劑主要有氯氣及其衍生物、酸類、碘酒及季銨鹽類化合物。除此之外，熱消毒方式對于殺滅環境中的污染微生物也比較有效。由于臭氧是一種強氧化劑，因此可用于加工企業中加工設備與車間環境的衛生消毒。研究結果表明臭氧處理同使用次氯酸消毒劑均可以減少乳品加工工廠中附著乳制品容器的表面微生物數量，2 種方法處理后其表面微生物數量均可減少90% ; 采用 40 ℃熱水及 10℃臭氧水分別對不銹鋼設備表面進行預清洗 15 min，結果表明臭氧水處理可清洗不銹鋼設備表面污染物，清洗率達84% ，而溫水的清洗率僅為 51% 。另外，在食品工業生產中若對設備的清洗與消毒不及時，這些設備上會形成一層生物膜。使用臭氧處理來除去形成菌膜的微生物，使加工設備更易于清洗，使用臭氧處理環境中的惡臭假單胞菌的效果要明顯優于其他方法。
大量前期研究表明，臭氧作為一種安全和有效的抗菌劑已廣泛應用于食品工業中，臭氧處理可顯著降低食品中微生物菌群的種類及數量，延長產品貨架期。臭氧與其他消毒劑相比主要具有處理濃度低、處理時間短的優勢，且臭氧可直接分解為氧氣，是一種低殘留、環境友好型的滅菌劑。另外，與其他消毒劑相比，臭氧屬廣譜性抑菌劑，對細菌及其孢子、酵母、真菌及其孢子、病毒和寄生蟲等均具有殺滅作用。同時，水產品、肉類、水果和蔬菜等經臭氧處理后除貨架期延長外，多數食品的感官特性得到保持甚至增強。隨著人們消費水平的提高，安全、新鮮的水產品越來越受到消費者的青睞，而水產品加工過程中合理利用臭氧可有效保證水產品品質并延長其貨架期; 但如果使用不當，臭氧同樣可以降低水產品的感官品質，對產品質量造成一些有害的影響。此外，臭氧處理后水產品中某些有機化合物的氧化產物對產品品質及安全性的影響也應得到重視，且需要進行更多的臭氧抑菌機理研究以確定臭氧抑菌作用的內在影響因素，及造成某些微生物產生抗臭氧作用的原因，這樣的研究將有助于確定臭氧最耐受微生物及臭氧的處理條件，增強臭氧抑菌過程的有效性。因此，優化臭氧在水產品加工過程中的應用條件是臭氧成功應用的一個緊迫問題。隨著知識和經驗的積累，操作規范化，臭氧在水產品中的使用將會更有效、更安全、更廣泛。
