臭氧是一种强氧化剂,灭菌过程属生物化学氧化反应。O3灭菌有以下3种形式:
1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,使细菌灭活死亡。
2.直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞器和DNA、RNA,使细菌的新陈代谢受到破坏,导致细菌死亡。
3.透过细胞膜组织,侵入细胞内,作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。
臭氧灭菌为溶菌级方法,杀菌,无残留,杀菌广谱,可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等,并可破坏肉毒杆菌毒素。另外,O3对霉菌都有杀灭作用。O3由于稳定性差,很快会自行分解为氧气或单个氧原子,而单个氧原子能自行结合成氧分子,不存在任何有毒残留物,所以,O3是一种的消毒剂。O3为气体,能迅速弥漫到整个灭菌空间,灭菌无死角。而传统的灭菌消毒方法,无论是紫外线,还是化学熏蒸法,都有不、有死角、工作量大、有残留污染或有异味等缺点,并有可能损害人体健康。如用紫外线消毒,在光线照射不到的地方没有效果,有衰退、穿透力弱、使用寿命不长等缺点。化学熏蒸法也存在不足之处,如对抗药性很强的细菌和病毒,则杀菌效果不明显。
活性氧(臭氧)灭菌消毒作用体现在它的强氧化性上,是公认的绿色广谱的消毒灭菌剂。广泛用于饮用水消毒,医疗卫生机构空气消毒,臭氧会在30-40分钟后自动还原成氧气,没有化学残留二次污染。所应用的领域有消毒柜、果蔬机、食品加工、饮用水灌装消毒设备等。
紫外线是电磁波的一种,原子中的电子从高能阶跳到低能阶时,会把多余能量以电磁波释出。电磁波的能量越强,波长越短,人类肉眼能看见的波长400nm-780nm(1nm=10-9m),对肉眼来说,400nm的电磁波显示成兰色、紫色,780nm的电磁波显示成橙色、红色。紫外线是指波长比400nm还短的电磁波,因其光谱在紫色区之外,故名为紫外线(Ultraviolet,简称UV)。紫外线通指是波长在100-400nm的电磁波,人的眼睛不能看到紫外线。
100-400nm波长的紫外线,按其对人体的影响及功能,UV-A,UV-B,UV-C和V-UV。
UV-A是指波长在315-400nm的紫外线,UV-A能使人的皮肤产生黑色素,使皮肤变黑。
UV-B是在波长在280-315nm的紫外线,UV-B能致癌,令皮肤起皱纹老化。
UV-C的波长在200-280nm,其中有254nm波段有杀菌、消毒效能。
波长在240-270nm的UV-C能直接破坏细胞、病毒的DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),使微生物迅速死亡。波长在100-200nm的VUV185nm能产生臭氧,而在空气中或溶解在水中的臭氧,能把微生物的细胞壁以氧化作用破坏,使微生物立刻死亡。
紫外线杀菌原理
在地球上所有以知的生命形式,都是以DNA及RNA作为繁殖、遗存的基础。DNA及RNA都以4种化学物单元组成
A--Adenine腺嘌呤 T--Thymine胸腺嘧啶
C--Cytosine胞核嘧啶,氧氨嘧啶
G--Guanine乌嘌啶(核酸的基本成分)
细胞繁殖时,DNA中的长链打开,打开后每条长链长的A单元会寻找T单元连合,每条长链都可复制出与刚分离的另一条长链同样的链条,恢复原来分裂前的完整DNA,成为新生细胞的基础。波长在240-270nm的紫外线能打破DNA生产蛋白质及复制的能力。细菌病毒的DNA,RNA受破坏后其生产蛋白质的能力和繁殖能力均已丧失。因细菌,病毒一般生命周期很短,不能繁殖的细菌,病毒就会迅速死亡。
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