王濤　馬少云　姜艷青　韓震

青島海爾洗碗機有限公司　山東青島　266000

1　家用消毒柜消毒方式

1.1　消毒柜的概念

消毒柜產(chǎn)品經(jīng)過多年的發(fā)展，相應(yīng)的技術(shù)越來越成熟，已被越來越多的家庭所接受，隨著整體廚房時代的來臨，消毒柜也隨新房裝修，成為整體廚房的一個重要單元。國標(biāo)對消毒柜有嚴格的定義：消毒柜就是有適當(dāng)?shù)娜莘e和裝備，用物理、化學(xué)或兩者結(jié)合的原理來消毒的器具。而且，消毒柜的抽屜比普通碗柜密封性強，可以有效避免蟲蟻的打擾，也隔絕了消毒之后的二次污染，因此，家用食具消毒柜逐漸步入現(xiàn)代家庭。

1.2　消毒柜的種類

市場上銷售的消毒柜品種多樣。

按消毒方式分，有單一方式和組合方式消毒兩種。單一方式消毒柜通常采用紅外線、臭氧、紫外線等單一功能進行消毒；組合方式消毒柜多采用光波巴氏、紅外線+臭氧、臭氧+紫外線等不同組合方式來消毒。

按消毒室容積大小分，目前市場上主要有30升、50升、80升、100升、150升、250升、350升等系列。

按安裝方式分，有立式、臥式、壁掛式、嵌入式、落地式、臺式、開門式和抽屜式等。

目前市場上新房裝修較流行與整體廚房配套的嵌入式消毒柜，三四級市場及酒店用品渠道比較流行立式消毒產(chǎn)品，無論哪一種情況，這種集食具消毒、烘干、存放于一體的消毒產(chǎn)品，已逐漸打開市場，走入萬千家庭。

1.3　常見消毒方式

1.3.1 紅外線消毒原理及優(yōu)缺點

紅外線消毒是電發(fā)熱元件通過加熱空氣或產(chǎn)生輻射熱，對食具進行直接或間接的加熱，使食具表面溫度達到一定的高溫值，高溫能使微生物的蛋白質(zhì)和酶變性或凝固(結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致功能喪失)而死亡，從而達到消毒的目的。消毒柜上所用的電發(fā)熱元件絕大部分為遠紅外石英發(fā)熱管，它所發(fā)出的紅外線輻射熱易于被水分子吸收，所以消毒效果較好。當(dāng)然，紅外消毒柜也有對應(yīng)的弊端，消毒時需要較高的溫度，普通耐溫的餐具不適用，同時，消毒過后餐具也不能立即取出，避免燙傷

1.3.2 臭氧消毒原理及優(yōu)缺點

臭氧消毒是通過電化學(xué)方法，使空氣中的氧分子獲得能量而結(jié)合生成臭氧(O3)。臭氧在常溫、常壓下分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，很快自行分解成氧氣和單個氧原子；后者具有很強的活性，對細菌有極強的氧化作用，臭氧氧化分解了細菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的酶，從而破壞其細胞膜，將它殺死，多余的氧原子則會自行重新結(jié)合成為普通氧原子，從原理上看，臭氧是一種比較好的消毒方案，整個消毒過程中溫度不高，對消毒物品溫度損傷小，但同時這也是它的弊端，消毒過程中不能烘干，消毒效果與臭氧濃度和消毒時間長短，消毒過程中產(chǎn)生的臭氧殘留時間較長，有關(guān)臭氧的泄露對人體也維護極大。[1]

1.3.3紫外線原理及優(yōu)缺點

紫外線，英文名Ultraviolet ray或(Ultraviolet radiation)，簡稱UV，由德國科學(xué)家里特發(fā)現(xiàn)的，紫外線是電磁波譜中波長從100～400nm(納米)輻射的總稱。

依據(jù)不同的波長范圍，被割分為A、B、C三種波段，其中的C波段紫外線波長在240～260nm之間，為最有效的殺菌波段，波段中之波長最強點是253.7nm，一種醫(yī)用級的消毒殺菌波長。

紫外線殺菌具有高效、廣譜的特點，當(dāng)然因為光是直線傳播的，因此紫外線殺菌也有致命的缺點，它的消毒效果和照射劑量、時間成正比關(guān)系，所以一般UVC消毒方式會配合臭氧及烘干一起工作。

2　光波巴氏技術(shù)在消毒柜中的應(yīng)用

本文重點介紹光波巴氏消毒方式，這種消毒柜方案從名字上就可以看出來，這是一種由“光波”+“巴氏”，雙因子組合的消毒方式。光波波長主要取自250nm～780nm波段，介于紫外線和近紅外線之間，UV能量占總能量的比重＞15%。如圖1所示。

2.1　通過研究表明光波的殺菌機理主要有兩種形式

2.1.1 紫外線殺菌

微生物(細菌、真菌、病毒及各類孢子等)核酸物質(zhì)(DNA、RNA)的吸收光譜在220～280nm之間，當(dāng)光波的紫外線照射微生物時，這些物質(zhì)之間將會發(fā)生以下光化學(xué)反應(yīng)，生成CPD或PP二聚物，使微生物核酸物質(zhì)受損，從而實現(xiàn)對微生物滅活，達到消毒殺菌的目的。

2.1.2 光熱學(xué)殺菌

微生物被光波瞬間加熱，物體表面微生物將被加熱到＞120℃以上,因時間極短，微生物無法正常降溫，將導(dǎo)致細胞壁破裂、融解而死亡。如圖2所示。

2.2　實驗結(jié)果與討論

從圖表中可以得出結(jié)論：

光波巴氏的消毒方案，依靠紫外線殺菌和光熱學(xué)殺菌兩種的殺菌機理協(xié)同，消毒時間很短。光波10min大腸桿菌消毒效果，殺滅對數(shù)值各點≥3.00，而紅外線消毒15min大腸桿菌消毒效果，殺滅對數(shù)值各點≥3.00，臭氧消毒長達30min大腸桿菌消毒效果，殺滅對數(shù)值各點≥3.00；光波10min脊髓灰質(zhì)炎病毒消毒效果，滅活對數(shù)值≥4.00；從消毒時間、消毒效果對比光波巴氏消毒方式明顯優(yōu)于紅外線、臭氧消毒方式。[2]

紫外線的穿透力很弱，濾除紫外線的普通紫外線是沒有殺菌能力的，而光波巴氏殺菌與普通紫外殺菌的也不完全相同，光波在紫外殺菌機理中，紫外比例、峰值能量高于普通紫外，而同時具備的光熱殺菌則是UVC消毒過程中所沒有的，因此，光波巴氏這種雙因子消毒的殺菌效果強于UVC消毒。

2.3　光波巴氏消毒柜

“光波巴氏消毒技術(shù)”在消毒柜上的應(yīng)用主要是由一個光波聚焦器、導(dǎo)光板和反光板組成，聚焦器把光波管的能量集中起來，通過導(dǎo)光板把光熱能導(dǎo)向需要消毒的餐具，而不向外散失，反光板則把能通過門襯的熱能反射到餐具上，加速了餐具的光熱強度提升。而普通消毒柜消毒時間長，溫升慢，整體溫度高，熱量損失嚴重。

2.4　光波巴氏消毒技術(shù)的優(yōu)勢

光波巴氏消毒與常用消毒技術(shù)的比較見表1～3。

瞬時優(yōu)勢：光波管所輻射出的UVC，5秒鐘瞬時達到10000μW?s/cm2的消毒照射劑量，達到一般細菌繁殖體（一星級）消毒；憑借光速對餐具進行加熱，殺菌速度快，不留死角。如殺滅細菌芽孢病毒細菌繁殖體需要100 000μW?s/cm2，(100 000μW/cm2÷2000μW/C＝50s)光波照射時間需要50秒；殺滅細菌芽孢病毒需要1000 000μW?s/cm2，（1000 000μW?s/cm2÷2000μW/cm2＝500s÷60＝8.33min)光波照射時間需要8.33分鐘。從消毒時間對比分析光波消毒方式明顯優(yōu)于紅外線、臭氧消毒方式。

表1　常用消毒方式與光波消毒方式對大腸桿菌消毒效果現(xiàn)場比對試驗結(jié)果

表2　光波消毒方式對脊髓灰質(zhì)炎病毒消毒效果現(xiàn)場試驗結(jié)果

表3　光波巴氏消毒與常用消毒技術(shù)的比較

圖1　光波波段示意圖

圖2　微生物體在光波輻射下瞬間受熱(高于100℃)后破裂

健康優(yōu)勢：殺菌過程不產(chǎn)生有害氣體和射線、能殺死比細菌芽孢的抵抗力更強的真菌孢子，消毒強度大，消毒烘干同時完成前排氣設(shè)計水蒸氣直接排出柜外，餐具更干燥，細菌不易再生。相對于臭氧消毒屬于化學(xué)消毒方式，臭氧泄露會對人體產(chǎn)生危害，因此臭氧消毒柜需要密封嚴密，水蒸氣排不出去，餐具潮濕，更易滋生病菌的缺點。從消毒因子對比分析光波消毒方式明顯優(yōu)于紅外線、臭氧消毒方式。

能耗優(yōu)勢：光波每個消毒—烘干周期耗電0.12kW/h，相對于臭氧每個消毒—烘干周期耗電0.3kW/h，紅外線每個消毒—烘干周期耗電0.25kW/h，比常用的臭氧、紅外線消毒省電40%～60%，從耗電量對比光波消毒方式耗電量明顯少于紅外線、臭氧消毒方式。

3　結(jié)論及展望

隨著越來越多的消費者對消毒柜的認知從原來的“實用的餐具消毒工具”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢w廚房不可缺少的一部分”，“是重要的廚房時尚產(chǎn)品、裝飾性產(chǎn)品”，消毒柜技術(shù)也隨著觀念的提高，不斷迭代升級，近幾年消毒柜市場容量逐年增加，雖然由于消費者對消毒產(chǎn)品的使用觀念和使用習(xí)慣還不是太普及，但是隨著技術(shù)的升級帶來的良好體驗，在未來幾年，國內(nèi)消毒柜市場將持續(xù)平穩(wěn)增長，物理健康、無殘留的消毒方案是消費者的剛性需求。

[1] 消毒技術(shù)規(guī)范.衛(wèi)生部，2002.

[2] 紫外線和熱力滅火脊髓灰質(zhì)炎病毒效果的試驗觀察. 饒林，王太星等(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所).