臭氧以其特有的氣味而得名，它是一種氣體強氧化劑，具有殺菌力強，不產生任何殘留污染，可直接對食品使用等優點。作為一種廣譜高效殺菌劑，其殺菌速度較氯快300—600倍，可以快速殺滅各種細菌繁殖體和芽孢、病毒和真菌，如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌黑色變種芽孢、黑曲霉、乙型肝炎表面抗原等。臭氧極不穩定，可自行分解成氧，不產生任何殘留。臭氧用作殺菌劑的最早試驗是1886年由梅利坦斯在法國進行的，最早的實例是1909年法國科隆冷凍廠利用臭氧對冷藏牛肉表面殺菌以提高貯藏期。近年來，臭氧在食品行業的應用得到快速發展，1995-1996年間，日本、法國、澳大利亞相繼立法，允許臭氧在食品行業中廣泛使用。1997年4月，美國食品與醫藥管理局（FDA）放棄對食品加工使用臭氧的限制政策，承認臭氧應用于食品過程符合GRAS（通用安全標準）要求。1928年，英國人在我國的天津建立“合記蛋廠”，其打蛋車間就利用臭氧消毒。20世紀30年代末，美國80%的冷藏蛋庫都裝有臭氧發生器，提高了雞蛋的儲藏期。到了20世紀90年代中期，我國不少中外合資食品企業，在車間的殺菌凈化、易腐食品的保鮮、儲存倉庫及食品船艙等環節都安裝了臭氧發生器，后又推廣到食品集裝箱、食品冷藏車間。
隨著人們對化學消毒劑殘留造成食品污染的重視，臭氧將成為食品行業的新興消毒劑得到迅速的推廣和使用。
盡管在我國的藥品生產GMP驗證中早已推薦了臭氧滅菌方法，但臭氧在食品生的應用是在近兩年才得到一個蓬勃發展的機會。使用成功的主要有以下幾個方面：
（一）加工車間（庫）與加工設備的消毒滅菌
在食品廠，臭氧氣體用于食品加工間、貯藏室與加工設備消毒是非常方便、有效的。傳的消毒方法是用甲醛等化學試劑熏蒸，眾所周知，甲醛熏蒸的弊病較多，國外近期研究證明，在控制空氣微生物方面，臭氧是甲醛和其他化學熏劑的替代物。通過化學霧化、紫外線與臭氧作消毒劑的對照試驗，結論是臭氧既有效又無殘留，臭氧“大大抑制”了加工設備中大腸桿菌群小球菌和酵母菌的生長。
其方法是將臭氧發生器直接連接在中央空調新風口的外面，臭氧通過新風口的渦流風機輸送到中央空調的風道中，然后被送入各潔凈區。按照衛生部消毒技術規范的要求，對空氣消毒的臭氧濃度是5ppm，但事實上，潔凈區的消毒不僅是對空氣的消毒，實際上還包括了對物體表面的消毒，所 以，設計時的濃度一般應大于10PPM。每天 上班前開機1.5—2.0小時，下班后開機1小時，就可以保證一天內潔凈區的浮游菌和沉降菌達到SSOP的要求。
從使用臭氧進行滅菌的食品廠的檢測報告可看到，菌檢全部合格，完全替代了令人頭痛的甲醛熏蒸大消毒。同時，使非生產作業減少，能耗減少，取得出滿意的效果。
對于沒有通風口或只有進風口，沒有回風口的潔凈區、實驗檢驗區等，公司專門為此設計的牌FD-Q-H空氣消毒專用系列產品，能迅速將臭氧傳送到空間內的各個地方，電腦定時控制，無死角，易移動使用，可達到百級潔凈度。
（二）空間的消毒滅菌
速凍食品、冷飲食品、肉蛋奶制品加工車間與包裝車間利用臭氧消毒效果好。同時可去除異味污染。一般（0.5—1.0）×10-6臭氧即可達到80%以上的空氣殺菌率。在150m3的車間內，臭氧消毒2h（估計臭氧濃度4×10-6左右）前后對照數據：
空氣中細菌總數（個/ m3） 消毒前/消毒后
冷卻間 105/26
包裝間 1325/0
對于中央空調凈化系統以外的潔凈區，或需要滅菌的其他房間則需單獨進行滅菌處理。方法是選用臭氧發生器，直接安裝在該房間內。根據需要設定消毒時間，消毒結束便自動關機，所以使用非常方便。按房間空間體積的大小選型使用。只要滿足臭氧濃度的要求，就可以達到消毒滅菌的目的。比用化學試劑對房間的熏蒸要省事得多，可完全代替化學熏蒸，縮短消毒時間，避免二次污染。
（三）物品的表面消毒滅菌
在食品生產過程中，常常要對原材料、工具器材、包裝物、生產場所等進行物體表面消毒。傳統的方法是用紫外線消毒，但消毒不徹度，存在消毒死角，衰減快，對于特定環境中的某些細菌無法殺死等種種弊端。《消毒技術規范》中介紹，對于浸沒在臭氧體中的物體表面，接觸一段時間，可將表面細菌殺死。
（四）食品設備、容器、工具、生產過程的消毒滅菌
在飲料、果汁等生產過程中，臭氧水可用于管路、生產設備及盛裝容器的浸泡和沖洗，從而達到消毒滅菌的目的。采用這種浸泡、沖洗的操用方法，一是管路、設備及盛裝容器表面上的細菌、病毒大量被沖淋掉；二是殘留在表面上的未被沖走的細菌、病毒被臭氧殺死，非常簡單省事，而且在生產中不會產生死角，還完全避免了生產中使用化學消毒劑帶來的化學毒害物質排放及殘留等問題。另外，利用臭氧水對生產設備等的消毒滅菌技術結合膜分離工藝、無菌灌裝系統等，在釀造工業中用于醬油、醋及酒類的生產，可提高產品的質量和檔次。
在蔬菜加工中的應用，如小包裝蔬菜如傳統的榨菜、蘿卜、小黃瓜等食品加工中，很多企業為延長產品的保質期，往往采用包裝后高溫殺菌的工藝，這樣不僅對產品的色澤、質地等帶來了不利的影響，而且還消耗了大量的能源。利用臭氧水冷殺菌新技術可避免傳統加工工藝對產品質量帶來的不利影響，并且可提高產品質量，降低生產成本。
在水產制品加工中的應用，在冷凍水產品的凍前處理中，通過臭氧水噴淋殺菌對水制產品的衛生指標可以起到良好的控制作用。
在冷庫中的應用主要有三個方面：一是殺滅微生物—消毒殺菌；二是使各種有臭味的無機物或有機物氧化一除臭；三是使新陳代謝產物氧化，從而抑制新陳代謝過程。
