据臭氧设备专家介绍，臭氧（又名三原子氧），分子式为O3，分子量48.00，是氧的同素异形体，由三个氧原子构成。臭氧是一种强氧化剂，其氧化还原电位仅次于氟，居第二位。臭氧广泛存在于自然界中，雷雨过后的空气有一种“清新”的感觉，就是雷电作用于空气而产生的臭氧。臭氧有很高的能量，所以很不稳定，在常温、常压下，分子结构易变，很快会自行分解为氧气（O2）和单个氧原子（O），后者具有极强的氧化作用；臭氧的半衰期为17-23分钟。
臭氧灭菌的过程属于生物化学氧化反应。臭氧可以氧化分解细菌等微生物内葡萄糖所必须的酶，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌等微生物内的物质发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡,并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。综观无菌技术对微生物作用的原理，可分为抑菌、杀菌和溶解三种，应用臭氧作灭菌剂是属于溶菌的范畴。
按原理划分，人工产生臭氧的方法可分为光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等几种。工业应用的臭氧，大都采用气体电晕放电型的臭氧发生器制备而得。
臭氧具有强烈的消毒灭菌作用，杀菌彻底迅速。在消毒灭菌的同时，臭氧可自行还原为氧气，不留任何痕迹，无二次污染，是一种环保型杀菌剂；同时，也可避免紫外线能效低、化学熏蒸污染大的缺点。
臭氧适用于食品生产企业的原料及成品贮存、保鲜、消毒的工艺过程之中，例如，可用于：冷库消毒；生产车间空气的灭菌净化；蔬菜水果加工、贮藏及防霉保鲜；矿泉水杀菌保质以及生产用水、生产工具容器、包装物等的消毒；有助于食品生产企业通过食品行业的GMP及HACCP体系的认证。
臭氧的另一个重要用途是用于水处理过程中。臭氧用于洁净水、矿泉水、无盐水的消毒杀菌时，可起到杀菌、除异味、增氧和改善口感的作用；用于游泳水净化、中水回用、污水的处理时，可去除污水中难处理的化学物质，并有脱色，除异味功能；臭氧还可在循环冷却水时，阻止水垢生成、缓解设备及管道腐蚀。
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