Dalam metode sterilisasi air industri makanan, metode tradisional adalah dengan menggunakan bakterisida yang mengandung klorin dan sterilisasi panas. Selain itu, proses seperti perawatan ozon, radiasi ultraviolet, dan perawatan membran (UF/MF) juga digunakan. Metode-metode ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Setelah mempelajari sifat mereka, ruang lingkup aplikasi dan tindakan pencegahan, mereka dapat digunakan secara fleksibel sesuai dengan situasi tertentu.
Sterilisasi ozon
1. Mekanisme desinfeksi ozon dan karakteristik desinfeksi.
Dekomposisi gas ozon menghasilkan oksigen dan oksigen ekologis baru. Oksigen ekologis baru dapat bekerja pada dinding sel dan membran sel, seperti bakteri dan virus, dan bereaksi dengan ikatan rangkap lipid (senyawa lipid). Dalam proses ini, membran sel akan dihancurkan, dan enzim juga akan dihancurkan, sehingga menghasilkan efek bakterisida.
Fungisida ozon dengan konsentrasi 0,3~0,5mg/L digunakan untuk mensterilkan spora Bacillus. Bakteri asam laktat memiliki ketahanan yang lemah terhadap ozon. Laporan menunjukkan bahwa sebagian besar bakteri dalam 2,3~5,6x109/mL awal, dalam waktu 30 detik setelah perawatan ozon, mati.
Efek bakterisida ozon sangat bervariasi tergantung pada dinding sel atau membran sel, dan jenis mikroorganisme.
Diperlukan waktu lama untuk merawat spora dan ragi Bacillus dengan ozon, tetapi jika konsentrasi ozon ditingkatkan, waktu reaksi dapat dipersingkat dengan tepat. Bahkan, konsentrasi ozon dan waktu reaksi kontak dapat ditentukan sesuai dengan spesies bakteri, dan juga dapat dipilih dengan tepat.
Lakukan sterilisasi ozon sesuai dengan standar air minum, waktu reaksi kontak dapat mencapai 5 ~ 8 menit, konsentrasi ozon di outlet generator ozon di atas 0,4 mg/L (laju injeksi 2 ~ 3 mg/L), dalam banyak kasus Kondisi di atas digunakan sebagai indikator manajemen operasional. Dalam sistem yang sama, laju injeksi ozon harus ditingkatkan menjadi 5mg/L, dan dalam air yang diolah dengan cara ini, bakteri biasanya tidak dapat bertahan hidup.
2. Metode sterilisasi ozon dalam air tidak hanya peralatan sterilisasi, tetapi sistem sterilisasi.
Untuk membangun sistem ini, hal-hal berikut harus diperhatikan.
(a) Pilih sumber ozon yang dapat menghasilkan ozon yang stabil dan penuh vitalitas. Dalam beberapa tahun terakhir, kemajuan penelitian dan tingkat teknis aktivitas biologis ozon telah meningkat secara signifikan. Ada generator ozon di pasaran, dan berbagai model tersedia, seperti tipe pelepasan diam, tipe pelat homopolar, tipe pelepasan permukaan keramik dan sebagainya. Dari mesin kecil 15g/jam hingga mesin besar 40kg/jam, oksigenator PSA dapat digunakan untuk merakit seri.
(b) Pemurnian bahan baku ozon: Selain peralatan ozon kecil yang digunakan untuk memproduksi ozon atau penyimpanan dingin, biomassa ozon skala industri juga harus dimurnikan dengan udara dan digunakan sebagai bahan baku ozon untuk mencapai penghilangan debu dan dehumidifikasi. Secara umum, konsentrasi ozon yang dihasilkan oleh penggunaan ozon pelepasan elektrostatik adalah 1 hingga 3% ketika udara digunakan sebagai bahan baku, dan 2 hingga 6% ketika oksigen digunakan sebagai bahan baku. Jika proses pemurnian tidak sempurna, itu bukan hanya produksi ozon. Efisiensinya rendah, dan bagian bahan baku yang tidak dimurnikan memasuki sistem air pengolahan ozon dan menjadi nitrogen oksida.
Metode sterilisasi ozon digunakan dalam air produksi makanan, dan bahan baku ozon harus oksigen murni atau generator oksigen PSA.
(c) Waktu reaksi kontak antara air dan ozon: Jumlah ozon yang disuntikkan dan waktu reaksi kontak ditentukan oleh jenis mikroorganisme yang akan disterilkan dan laju sterilisasi target. Faktor-faktor ini termasuk biaya konstruksi.
(d) Manajemen konsentrasi ozon: Untuk membuat sterilisasi ozon bekerja dengan andal, konsentrasi injeksi ozon dan kelarutan ozon harus dipantau dan dikendalikan dalam kisaran yang sesuai. Selain pengukur konsentrasi ozon kontinu presisi tinggi, pengukur konsentrasi ozon genggam yang murah juga telah dikembangkan. Oleh karena itu, perlu untuk secara teratur memantau konsentrasi ozon dan memperbaikinya. Dalam proses desinfeksi, ozon di dalam air pasti akan dikeluarkan dari sistem, sehingga harus diperlakukan dengan berbahaya untuk membuat emisi ozon lebih rendah dari konsentrasi yang diizinkan.
2. Metode desinfeksi radiasi ultraviolet.
Mekanisme sterilisasi UV dan karakteristik teknologi sterilisasi.
Sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 200 ~ 290mm dapat disinari melalui membran sel bakteri atau virus, menyebabkan kerusakan pada fenomena gen kontrol dan asam nukleat fungsi biologis (DNA), menyebabkannya kehilangan kemampuan untuk bereproduksi, sehingga mencapai sterilisasi.
Asam nukleat (DNA) sangat mudah diserap di bawah radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang 250~260mm. Oleh karena itu, sinar ultraviolet dari panjang gelombang ini memiliki efek bakterisida yang kuat. Sterilisasi dilakukan berdasarkan jumlah radiasi ultraviolet yang diperlukan untuk membunuh mikroorganisme, tanpa perubahan kualitas air, dan sterilisasi instan dalam waktu yang sangat singkat, dengan efek yang baik. Selain itu, proses perawatan diselesaikan pada mesin sirkulasi tabung lurus.
Untuk desinfeksi ultraviolet, rasio kapasitas desinfeksi terhadap radiasi ultraviolet dalam air yang diolah adalah mw·s/cm^2 (intensitas desinfeksi ultraviolet [mw/cm^2×waktu]). Jumlah radiasi ultraviolet terkait dengan tingkat sterilisasi.
Sensitivitas berbagai mikroorganisme terhadap sinar ultraviolet bervariasi dari spesies ke spesies. Menurut hasil uji pabrik Bacillus (termasuk B.subtlis), di bawah iradiasi D10=12,5mw·s/cm^2, efek bakterisida dapat mencapai 99,5%. Oleh karena itu, daya pencahayaan desain perangkat sebenarnya sama dengan D10×4, yaitu, 50mw·s/cm^2.
Gunakan kesempatan dan tindakan pencegahan untuk sterilisasi ultraviolet
1. Pemilihan peralatan desinfeksi ultraviolet: Saat memilih peralatan desinfeksi ultraviolet, jumlah ozon yang dihasilkan harus digunakan sebagai standar, dan ketika memilih peralatan desinfeksi ultraviolet, jumlah air yang diolah harus digunakan sebagai standar. Intensitas pencahayaan lampu desinfeksi meluruh dengan perpanjangan waktu penggunaan. Oleh karena itu, pemilihan jumlah radiasi ultraviolet yang diperlukan harus didasarkan pada masa pakai lampu.
2. Karakteristik air yang akan diolah: menggunakan metode sterilisasi ultraviolet, sesuai dengan jumlah radiasi ultraviolet yang dibutuhkan oleh bakteri di dalam air yang akan diolah, pada awalnya dapat memainkan perannya. Oleh karena itu, sulit untuk menangani transmitansi dalam air dengan sinar ultraviolet. Khusus untuk air atau cairan gula yang mengandung campuran, ketika memilih jumlah radiasi ultraviolet yang diperlukan, faktor redaman ultraviolet dari air (larutan) yang akan diolah harus dipertimbangkan.
3. Karakteristik suhu: Umumnya, lampu merkuri bertekanan rendah digunakan. Di bawah suhu sekitar 40 ~ 50 , lampu ultraviolet memiliki tingkat paparan tertinggi. Ketika suhu air rendah, efek sterilisasi buruk, yang harus dipertimbangkan.
