杜毅林 王伯燕 李劍 劉云鵬 楊建剛

摘 要：從消毒柜三十多年的發(fā)展歷程來看，用戶對產(chǎn)品的關(guān)注點(diǎn)從能消毒到健康消毒，再到智能消毒等方面不斷提升。智能食具消毒柜產(chǎn)品因缺少智能化水平的衡量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。本文介紹的智能食具消毒柜標(biāo)準(zhǔn)可實(shí)現(xiàn)對消毒柜產(chǎn)品的智能化水平及質(zhì)量水平的規(guī)范和衡量。

關(guān)鍵詞：食具消毒柜，智能消毒，語音控制

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.027

0 引 言

“民以食為天，食以安為先”。餐具是人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，也是“病從口入”的主要途徑。根?jù)國家衛(wèi)生健康委員會公布的2022年全國食物中毒的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年全國食物中毒事件271起，中毒人數(shù)11007人，其中死亡181人，中毒原因統(tǒng)計見表1。食物中毒事件的原因分析中顯示，微生物性食物中毒事件起數(shù)和中毒人數(shù)最高，分別占食物中毒事件總起數(shù)和中毒總?cè)藬?shù)的43.5%和71.6%。

“食品標(biāo)準(zhǔn)，安全所系”這是2023年世界食品安全日的主題。食品安全問題對我們的健康造成直接影響，從腹瀉到癌癥，200多種疾病是由含有有害細(xì)菌、病毒、寄生蟲等的不安全食品導(dǎo)致。安全的食品可以讓人們吸收營養(yǎng)物質(zhì)，從而促進(jìn)身體成長；人不應(yīng)該因?yàn)轱嬍扯劳?，這些都是可以預(yù)防的。同時，我國居民的健康意識普遍提高，人們開始重視對餐具的消毒，也有很多人開始關(guān)注消毒柜產(chǎn)品。

1 消毒處理工藝

消毒柜是一種通過紫外線、高溫、臭氧等方式，給食具、餐具、毛巾、衣物等物品進(jìn)行殺菌消毒和烘干的家電產(chǎn)品。消毒柜作為我國發(fā)明首創(chuàng)的家用電器產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于酒店、賓館、學(xué)校、部隊(duì)等場所。食品消毒柜的消毒方式主要有電熱、臭氧、紫外線、光等離子、組合型等[1]。

電熱式消毒柜通過將溫度加熱至100℃超過15min來殺滅細(xì)菌和病毒，實(shí)現(xiàn)高溫滅菌。高溫消毒柜通常使用遠(yuǎn)紅外加熱，加熱元件加熱空氣或產(chǎn)生輻射熱。暴露于高溫一段時間后，餐具表面上的細(xì)菌、病毒和其他微生物的機(jī)體蛋白組織發(fā)生變形，從而被殺死。

臭氧作為強(qiáng)氧化劑，是一種高效滅菌劑，它能氧化細(xì)菌的酶，影響其生命活動，還可以破壞細(xì)菌的遺傳物質(zhì)導(dǎo)致細(xì)菌死亡[2]。研究表明[3]，濃度為1 mg/L的臭氧對大腸桿菌和抗性基因的殺滅效果超過99.995%。Pak等[4]的研究表明，濃度為7 mg/L的臭氧滅菌效果最好，對抗性菌和質(zhì)粒的去除效率最高，分別為122.73 mg/（min·L）和127.15 mg/（min·L）?？偟膩碚f，臭氧對抗性菌的去除效果比抗性基因好。但是臭氧消毒存在投資成本大、產(chǎn)生的臭氧易分解等缺點(diǎn)。

紫外消毒技術(shù)是利用波長為2 0 0 ～28 0 nm的UVC短波紫外線進(jìn)行殺菌消毒。紫外線可以對微生物的核酸造成光化學(xué)損傷，阻止其DNA的復(fù)制和合成，使得微生物死亡[5]。經(jīng)過多年的發(fā)展，紫外消毒技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為可以取代化學(xué)消毒的成熟消毒技術(shù)。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類城市污水處理當(dāng)中。紫外消毒具有殺菌廣譜性、消毒效率高、不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn)，但其消毒不具持久性，存在光復(fù)活、暗復(fù)活現(xiàn)象[6]。

為了提高消毒效果，有人嘗試將紫外線和臭氧組合使用，實(shí)踐表明紫外臭氧聯(lián)合消毒具有高效、便捷、無二次污染等特點(diǎn)。目前常用的組合方式有流動式先臭氧處理后紫外線處理、紫外線臭氧同時處理和紫外-微臭氧處理三種[7]。紫外臭氧聯(lián)合消毒過程中，臭氧分子在紫外線作用下會產(chǎn)生羥基自由基（·OH），其通過氧化反應(yīng)能殺死水和食物中的絕大多數(shù)的病原微生物[8]。國內(nèi)外還有許多基于光氧化技術(shù)的光催化、光電催化等消毒方式[9]。

2 智能食具消毒柜

進(jìn)入后疫情時代，人們對于健康、防護(hù)病毒的積極性有很大提高，開始關(guān)注自我健康與衛(wèi)生情況。據(jù)奧維云網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年國內(nèi)消毒柜的銷量為345.1萬臺，市場跌幅已經(jīng)收窄，同時行業(yè)正在朝著高端化轉(zhuǎn)移，智能消毒柜的比例也在大幅提升。智能食具消毒柜產(chǎn)品因缺少智能化水平衡量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，將影響行業(yè)及正規(guī)企業(yè)的健康發(fā)展。智能消毒柜標(biāo)準(zhǔn)的編制可實(shí)現(xiàn)對消毒柜產(chǎn)品的智能化水平及質(zhì)量水平的規(guī)范和衡量，使用戶在選擇智能產(chǎn)品時有據(jù)可依，使優(yōu)秀企業(yè)脫穎而出。

2021年9月，青島海爾智慧廚房電器有限公司、佛山市順德區(qū)美的洗滌電器制造有限公司、嵊州市卡夢帝電器有限公司、廣東康寶電器股份有限公司等單位在河北承德組建了《智能食具消毒柜》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)起草工作組。經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)起草工作組的共同努力，T/DZJN 103-2022《智能食具消毒柜》標(biāo)準(zhǔn)于2022年8月發(fā)布[10]。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了智能要求，標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存方面的要求并給出了試驗(yàn)方法，智能要求分為遠(yuǎn)程控制、語音控制、智能聯(lián)動、智能消毒、故障自體檢、OTA和第三方應(yīng)用服務(wù)幾個方面。

2.1 遠(yuǎn)程控制

智能食具消毒柜的遠(yuǎn)程控制使用時，本機(jī)應(yīng)具有優(yōu)先控制權(quán)；在初次使用遠(yuǎn)程控制之前應(yīng)在本機(jī)上進(jìn)行相關(guān)的配對設(shè)置。遠(yuǎn)程控制端能夠通過網(wǎng)絡(luò)連接與本機(jī)建立和取消功能界面相統(tǒng)一的應(yīng)用交互。在遠(yuǎn)程控制時，本機(jī)端和遠(yuǎn)程端應(yīng)有明確的反饋提示。按照產(chǎn)品使用說明中描述的遠(yuǎn)程控制功能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制測試，本機(jī)響應(yīng)過程總時間（包含發(fā)送、執(zhí)行、反饋過程）不超過5 s，并且遠(yuǎn)程控制的成功率不低于98%。

2.2 語音控制

具有語音控制的智能食具消毒在離線情況下，通過本地識別對本機(jī)端可執(zhí)行相應(yīng)操作功能或者可以通過云端識別并在本機(jī)端執(zhí)行相應(yīng)操作。按照智能食具消毒的使用說明進(jìn)行語音控制測試，測試次數(shù)不少于200次，語音識別率應(yīng)符合表2要求，且誤喚醒頻次應(yīng)符合表3要求。

測試語料應(yīng)覆蓋被測樣機(jī)使用說明中規(guī)定的語音控制的核心詞匯，并從待測樣機(jī)詞匯量覆蓋、業(yè)務(wù)覆蓋、音節(jié)覆蓋。語音測試集應(yīng)至少由50名發(fā)音人進(jìn)行錄制。測試語音錄制時，說話人的選擇應(yīng)盡可能選擇具有代表性和統(tǒng)計分布規(guī)律的發(fā)音人，特別是考慮不同口音、不同年齡、不同語速、不同教育背景、不同說話韻律等因素，不同發(fā)音人盡量采用不同語料組。測試語音的錄制應(yīng)與語音測試系統(tǒng)說明中的平臺、采樣率、輸入通道等保持一致或接近。錄音過程至少包括錄音、標(biāo)注和確認(rèn)三個步驟，保證測試數(shù)據(jù)庫的正確性[11-12]。語音測試集的音頻采樣設(shè)備應(yīng)符合表4要求，語音控制測試系統(tǒng)的傳聲器設(shè)備應(yīng)符合表5要求，回放設(shè)備應(yīng)符合表6要求。

2.3 智能聯(lián)動

具有智能聯(lián)動功能的智能食具消毒柜按照使用說明要求進(jìn)行測試，在使用說明聲明的智能聯(lián)動功能的啟動和關(guān)閉條件下，被測食具消毒柜的響應(yīng)功能應(yīng)能觸發(fā)和關(guān)閉。智能食具消毒的智能聯(lián)動功能應(yīng)對食物烹飪效果、廚房環(huán)境、用戶操作便捷性有提高和改善作用的模塊進(jìn)行互聯(lián)互動。

2.4 智能消毒

食具消毒柜的智能消毒功能應(yīng)能通過監(jiān)測工作時間、溫度、濕度等一個或多個參數(shù)，根據(jù)被測樣機(jī)使用說明設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，應(yīng)能自行啟動消毒功能。

2.5 故障自體檢

具有故障自體檢功能的智能食具消毒柜應(yīng)能對自身各傳感器、通信故障機(jī)門開關(guān)、電機(jī)等部件的狀態(tài)進(jìn)行自檢，在本機(jī)發(fā)生報警時自動采取報警措施，在本機(jī)及遠(yuǎn)程狀態(tài)提示用戶，并通過服務(wù)平臺進(jìn)行在線診斷，將故障信息和用戶信息發(fā)送到售后服務(wù)部門進(jìn)行自動報修。在線診斷和自動報修功能應(yīng)在用戶確認(rèn)后才能啟用。智能食具消毒柜的使用說明中應(yīng)列舉出其能進(jìn)行自體檢的類型和故障代碼，以及出現(xiàn)該故障時用戶需要采取的干預(yù)措施。

2.6 OTA

智能食具消毒柜的OTA功能應(yīng)提供顯示終端控制程序升級、通信模塊程序升級或者電控版控制程序或其他部件固件升級模式并保存升級記錄。當(dāng)OTA升級失敗時，應(yīng)給用戶提示升級失敗的信息并保留升級失敗記錄，并自動恢復(fù)到升級前的程序版本確?？梢哉Ｊ褂?。用戶可以查看OTA升級信息。

3 結(jié) 語

近些年公共衛(wèi)生安全事件的頻發(fā)，促使人們對健康生活的要求不斷提高，增強(qiáng)了用戶對食具消毒柜的需求。智能食具消毒柜可自行智能判斷，在需要時對餐具自動消毒，解決了用戶對于生活常見傳染性病菌通過餐具傳播致病的擔(dān)憂問題，智能消毒柜越來越受到用戶的青睞。智能食具消毒柜團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布為規(guī)范食具消毒柜產(chǎn)品的智能化水平和質(zhì)量水平提供參考依據(jù)，使用戶在選擇智能產(chǎn)品時有據(jù)可依，使優(yōu)秀企業(yè)脫穎而出。

參考文獻(xiàn)

[1]李劍，王伯燕，王璇，等.家用食材食具消毒柜滅菌性能測試研究[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)， 2021（11）：109-114.

[2]李樹銘.紫外/臭氧消毒及氮化碳基可見光催化對耐藥菌和抗性基因削減性能研究[D].北京：北京交通大學(xué)， 2020.

[3]STANGEC， SIDHUJ P S， TOZE S， et al. Comparative removal of antibiotic resistance genes during chlorination，ozonation， and UV treatment[J]. International Journal of Hygiene and Environmental Health， 2019， 222（3）： 541-548.

[4]PAK G， SALCEDO D E， LEE H， et al. Comparison of antibiotic resistance removal efficiencies using ozone disinfection under different pH and suspended solids and humic substance concentrations[J]. Environmental Science& Technology， 2016， 50（14）： 7590-7600.

[5]BRAHMI M， BELHADI N H， HAMDI H， et al. Modeling of secondary treated wastewater disinfection by UV irradiation： effects of suspended solids content [J]. Journal of Environmental Sciences， 2010， 22（8）： 1218-1224.

[6]張治國. 紫外消毒對污水處理廠二級出水中抗生素抗性菌和抗性基因去除的影響和機(jī)理研究[D]. 南京：東南大學(xué)， 2019.

[7]邵青，王穎，李晶，等.紫外/臭氧工藝在水處理中的技術(shù)原理及研究進(jìn)展[J].中國給水排水，2019，35（14）：16-23.

[8]MIKLOS D B， REMY C， JEKEL M， et al. Evaluation of advanced oxidation processes for water and wastewater treatment–A critical review [J]. Water Research A Journal of the International Water Association， 2018， 139： 118-131.

[9]王濤，馬少云，姜艷青，等.家用消毒柜光波消毒技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].家電科技，2018（3）：24-26.

[10]智能食具消毒柜：T/DZJN 103-2022[S].

[11]信息技術(shù) 智能語音交互系統(tǒng) 第2部分：智能家居：GB/T36464.2-2018 [S].

[12]信息技術(shù) 智能語音交互測試方法 第1部分：語音識別：GB/T 41813.1-2022[S].

作者簡介

杜毅林，碩士研究生，高級工程師，研究方向?yàn)榧译姰a(chǎn)品領(lǐng)域新技術(shù)新模塊研究以及智能計算應(yīng)用。

王伯燕，本科，工程師，主要負(fù)責(zé)生活電器產(chǎn)品檢測、認(rèn)證及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和新項(xiàng)目的研究。

李劍，本科，高級工程師，研究方向?yàn)榧译姰a(chǎn)品領(lǐng)域新技術(shù)新模塊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。

劉云鵬，本科，研究方向?yàn)楹栃〖译娙奉惍a(chǎn)品技術(shù)路線與創(chuàng)新規(guī)劃。

楊建剛，本科，研究方向?yàn)楹栃〖译娙奉惍a(chǎn)品項(xiàng)目管理與技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：張佩玉）