谷物干燥中使用臭氧消毒

 

        由包括霉菌，细菌和其他微生物在内的微生物活动造成的损失约占谷物干物质的2％，在某些国家甚至高达总产量的50％。霉菌不仅会降低谷物和谷物产品的定量指标，还会降低其质量指标。另外，大多数霉菌能够在某些条件下合成对人类和牲畜有害的霉菌毒素。产生霉菌毒素的主要霉菌类型是曲霉，镰刀菌和青霉菌。它们的传播和霉菌毒素的产生取决于许多因素，包括生长的农业技术，温度和湿度，农作物收割和储藏期间的条件。当谷物中的水分含量降至13–14％时，可以通过在干燥设备干燥谷物或通过主动通风来抑制微生物的生长。然而，这些措施不能确保彻底清除谷物中的微生物。

        谷物消毒是一种广泛应用的措施，以保持其质量。作为谷物消毒的一种方法（针对霉菌及其毒素），研究了各种化学物质（次氯酸钠，各种抗氧化剂及其他）。但是，它们成本高昂，效率低下且不符合生态要求。谷物经常使用磷酸氢盐（PH3）和甲基溴（CH3Br）进行消毒，但是，在欧洲，它们的应用受到越来越多的限制，而美国已经完全禁止使用。甲基溴与水反应会释放出有毒的甲烷气体。CH3Br会减少臭氧并破坏其在大气上部区域的层。另外，储存的谷物中的某些微生物变得对上述化学物质具有抗性。科学家们承认，化学手段的使用会引起一系列的生态，社会和动力工程问题。

还研究了作为消灭霉菌微真菌的一种生物物质（丙酸发酵，修饰的甘露寡糖，从细菌欧文氏菌获得的药剂等），但它们的利用技术长且复杂。在美国，曾尝试使用乙醚油使大麦谷物表面的霉菌失活，但会降低谷物的发芽能力。物理消毒方法是对环境危害很小的很有前途的方法，包括谷物清洁，热处理，暴露于高频电磁振荡，电子通量，发光或臭氧等。

 

        如今，随着健康营养和环境生态问题变得越来越重要，寻找新的，更环保的谷物消毒手段变得迫在眉睫。臭氧（O3）是一种强氧化剂，可用于氧化许多化合物和微生物。臭氧在生态学上比化学消毒方法更可接受，使用时不影响重要的谷物品质。这种消毒程序的主要优点是在微生物接触后不存在有害的反应产物。

 

        实验研究证实了研究人员的结论，即臭氧的渗透主要受臭氧暴露时间的影响。

 

1.当空气-臭氧混合物吹过谷物堆时，臭氧分裂并与谷物表面接触并对其进行消毒;。该过程由臭氧吸收系数（吸收率）评估明显的臭氧浓度流向干燥剂运动的方向扩散，直到达到谷物堆的上层为止。

 

2.臭氧消毒的效率及其对谷物干燥的积极影响或影响到吹入气流中的臭氧浓度，与臭氧的接触时间，土堆高度和臭氧吸收系数，当与臭氧的接触时间增加时，臭氧吸收系数会降低。

 

3.用于谷物的主动通风干燥的臭氧-空气混合物（臭氧浓度为700 ppb）使干燥时间减少约20％，并且根据水分含量w，可将灰尘污染从2.2（谷物w = 15.2％）减少）到3倍（颗粒度w = 22.0％）。