谷物干燥中使用臭氧消毒

 

        由包括霉菌，細菌和其他微生物在內的微生物活動造成的損失約占谷物干物質的2％，在某些國家甚至高達總產量的50％。霉菌不僅會降低谷物和谷物產品的定量指標，還會降低其質量指標。另外，大多數霉菌能夠在某些條件下合成對人類和牲畜有害的霉菌毒素。產生霉菌毒素的主要霉菌類型是曲霉，鐮刀菌和青霉菌。它們的傳播和霉菌毒素的產生取決于許多因素，包括生長的農業技術，溫度和濕度，農作物收割和儲藏期間的條件。當谷物中的水分含量降至13–14％時，可以通過在干燥設備干燥谷物或通過主動通風來抑制微生物的生長。然而，這些措施不能確保徹底清除谷物中的微生物。

        谷物消毒是一種廣泛應用的措施，以保持其質量。作為谷物消毒的一種方法（針對霉菌及其毒素），研究了各種化學物質（次氯酸鈉，各種抗氧化劑及其他）。但是，它們成本高昂，效率低下且不符合生態要求。谷物經常使用磷酸氫鹽（PH3）和甲基溴（CH3Br）進行消毒，但是，在歐洲，它們的應用受到越來越多的限制，而美國已經完全禁止使用。甲基溴與水反應會釋放出有毒的甲烷氣體。CH3Br會減少臭氧并破壞其在大氣上部區域的層。另外，儲存的谷物中的某些微生物變得對上述化學物質具有抗性。科學家們承認，化學手段的使用會引起一系列的生態，社會和動力工程問題。

還研究了作為消滅霉菌微真菌的一種生物物質（丙酸發酵，修飾的甘露寡糖，從細菌歐文氏菌獲得的藥劑等），但它們的利用技術長且復雜。在美國，曾嘗試使用乙醚油使大麥谷物表面的霉菌失活，但會降低谷物的發芽能力。物理消毒方法是對環境危害很小的很有前途的方法，包括谷物清潔，熱處理，暴露于高頻電磁振蕩，電子通量，發光或臭氧等。

 

        如今，隨著健康營養和環境生態問題變得越來越重要，尋找新的，更環保的谷物消毒手段變得迫在眉睫。臭氧（O3）是一種強氧化劑，可用于氧化許多化合物和微生物。臭氧在生態學上比化學消毒方法更可接受，使用時不影響重要的谷物品質。這種消毒程序的主要優點是在微生物接觸后不存在有害的反應產物。

 

        實驗研究證實了研究人員的結論，即臭氧的滲透主要受臭氧暴露時間的影響。

 

1.當空氣-臭氧混合物吹過谷物堆時，臭氧分裂并與谷物表面接觸并對其進行消毒;。該過程由臭氧吸收系數（吸收率）評估明顯的臭氧濃度流向干燥劑運動的方向擴散，直到達到谷物堆的上層為止。

 

2.臭氧消毒的效率及其對谷物干燥的積極影響或影響到吹入氣流中的臭氧濃度，與臭氧的接觸時間，土堆高度和臭氧吸收系數，當與臭氧的接觸時間增加時，臭氧吸收系數會降低。

 

3.用于谷物的主動通風干燥的臭氧-空氣混合物（臭氧濃度為700 ppb）使干燥時間減少約20％，并且根據水分含量w，可將灰塵污染從2.2（谷物w = 15.2％）減少）到3倍（顆粒度w = 22.0％）。