ผลของการใช้โอโซนร่วมกับยูวี-ซีหรือละอองลอยจากสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในการกำจัดเชื้อเอสเชอริเชียโคไลและเอสเปอร์จิลลัสไนเจอร์ที่ปนเปื้อนในโรงงานอุตสาหกรรมก๋วยเตี๋ยว

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการทำลายเชื้อในการผลิตแป้งที่ใช้ในอุตสาหกรรมเส้นก๋วยเตี๋ยวโดยการใช้โอโซนร่วมกับยูวีที่มีต่อปริมาณแบคทีเรียทั้งหมด ยีสต์/รา และอีโคไลที่ปนเปื้อนในน้ำแป้งจากกระบวนการผลิตเส้นก๋วยเตี๋ยว และเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ใช้ในการฆ่าเชื้อในห้องที่ใช้ในการผลิตเส้นก๋วยเตี๋ยว เชื้ออีโคไลและเชื้อแอสเปอร์จิลลัส ไนเจอร์ ถูกนำมาใช้ทดลองเพื่อเป็นต้นแบบของเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา ทั้งนี้ต้นแบบของกระบวนการฆ่าเชื้อร่วมกันของเครื่องกำเนิดโอโซน (2 ลิตรต่อนาที) และยูวี (45 วัตต์) โดยทำการทดสอบระบบกับน้ำแป้ง ใช้ปริมาณเริ่มต้นของเชื้ออีโคไลและเชื้อแอสเปอร์จิลลัส ไนเจอร์ ที่ประมาณ 7 ล็อกโคโลนีต่อมิลลิลิตร ในการทดลองอัตราส่วนของแป้งต่อน้ำที่ทำการศึกษาถูกเตรียมที่ร้อยละ 0, 20, 45, 75 และ 100 น้ำแป้งที่ปริมาตร 15 ลิตรถูกเติมเชื้ออีโคไล หรือเชื้อแอสเปอร์จิลลัสที่ 7 ล็อกโคโลนีต่อมิลลิลิตร ปริมาตร 200 มิลลิลิตร โดยอัตราการไหลของมวลเป็น 0.3 กิโลกรัมต่อวินาที ในระหว่างทำการฆ่าเชื้อมีการเก็บตัวอย่างที่เวลา 0, 5, 10, 20, 30 และ 40 นาที ปริมาณของแบคทีเรียทั้งหมด เชื้ออีโคไลและยีสต์/รา ถูกวิเคราะห์ด้วยตัวอย่างปริมาตร 1 มิลลิลิตร ผลการวิจัยพบว่า รูปแบบการลดลงของปริมาณของแบคทีเรียทั้งหมด ยีสต์/ราและอีโคไลขึ้นกับเวลาและอัตราส่วนของแป้งต่อน้ำ โดยเมื่อใช้ระบบโอโซนร่วมกับยูวีเป็นเวลา 40 นาที ปริมาณแบคทีเรียทั้งหมด ยีสต์/รา และอีโคไล ลดลงไปได้จนถึง 0 ล็อกโคโลนีต่อมิลลิลิตรที่ความเข้มข้นของน้ำแป้งร้อยละ 20 สำหรับความเข้มข้นของน้ำแป้งมากกว่าร้อยละ 20 การใช้โอโซนร่วมกับยูวีสามารถที่จะลดปริมาณแบคทีเรียทั้งหมดลงได้ 3 - 2 ล็อกโคโลนีต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ อย่างไรก็ตามในการทดลองกับน้ำแป้งที่ไม่ได้ผ่านการเจือจาง ระบบโอโซนและยูวีที่ประดิษฐ์ขึ้นในงานวิจัยนี้ไม่สามารถลดปริมาณแบคทีเรียทั้งหมด ยีสต์/รา และอีโคไลได้ เนื่องจากน้ำแป้งมีการตกตะกอน มีความขุ่นและความหนืดสูงมาก การทดลองพ่นไอระเหยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ความเข้มข้นร้อยละ 1 - 5 ในห้องทดสอบขนาด 1 ลูกบาศก์เมตรพบว่า ไอระเหยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถลดปริมาณอีโคไลภายใน 2 นาทีจาก 109 ถึง 105 โคโลนีต่อมิลลิลิตร หรือ 4 ล็อก จากการทดลองแสดงให้เห็นว่าใช้เวลาน้อยในการกำจัดเชื้อแบคทีเรียจากการกระจายของละอองไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ไอละอองลอยดังกล่าวยังมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้ออีโคไลและยังสามารถลดจำนวนของโคโลนีเชื้อราเมื่อความเข้มข้นของละอองลอยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สูงขึ้น ความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ร้อยละ 3 และ 5 ที่เวลาการกระจายของละอองลอย 4 – 6 นาที สามารถที่จะเพิ่มความสามารถในการทำลายแอสเปอร์จิลลัส ดังนั้นการใช้ไอระเหยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในการฆ่าเชื้อพบว่าสามารถที่จะลดการปนเปื้อนของแบคทีเรียและราในห้องทดลอง โดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถระเหยได้ง่ายและไม่เสถียร สามารถแตกตัวและสลายด้วยการเปลี่ยนสภาพเป็นน้ำและออกซิเจน ไม่ก่อให้เกิดสารพิษตกค้างต่อผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อม และสำหรับการใช้โอโซนร่วมกับยูวีถูกพบว่ามีความเหมาะสมในการฆ่าเชื้อตัวอย่างที่มีความขุ่นและมีตะกอนลักษณะเป็นน้ำแป้ง โดยมีประสิทธิภาพฆ่าเชื้อดีกว่าการใช้ยูวีหรือโอโซนอย่างใดอย่างหนึ่ง ทั้งนี้การใช้โอโซนร่วมกับยูวีสามารถที่จะทำลายเชื้ออีโคโลและเชื้อราแอสเปอร์จิลลัสไนเจอร์ได้เป็นอย่างดี คำสำคัญ: การใช้โอโซนร่วมกับยูวี-ซี  ไอระเหยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์  การยับยั้ง  เชื้อเอสเชอริเชีย โคไล  เชื้อแอสเปอร์จิลลัส ไนเจอร์The ability of ozonation and UV-C applied to eradicate total plate count, yeast/mold and Escherichia coli contamination were tested on a flour slurry and to study the application of vapored hydrogen peroxide (VHP) for sanitizing the chamber. Method: A prototype system, consisting of ozone generator (2 L/min) and UV sterilizer (45 W), was fabricated and tested on flour slurry systems using the same initial E. coli and A. niger concentration. In this experiment, the ratios of flour slurry to water were prepared at 0, 20, 45, 75 and 100%. The flour slurry (15 L) were spiked with E. coli or A. niger at 7 log CFU/mL approximately 200 mL. The circulation mass flow rates were fixed at 0.3 kg/s. Sampling time intervals were 0, 5, 10, 20, 30 and 40 min. Total plate count (TPC), yeast/mold and E. coli was achieved by taking 1 mL aliquot of sample. Result: The result showed the destruction profiles of TPC, yeast/mold and E. coli counts as a function of time and ratio of flour slurry. After Ozone and UV treatments for 40 min, the TPC, yeast/mold and E. coli counts were reduced to 0 log CFU/mL in the 20% of flour slurry. For the flour slurry concentrations higher than 20%, the ozone with UV treatment was able to bring down the microbial counts to only 3 - 2 log reductions, respectively. In all treatments with 1-5% hydrogen peroxide (H2O2), there was an instant drop of E. coli numbers within the first 2 min from 109 to 105 CFU/mL or 4 log reductions. It was shown that even at shorter time periods could eliminate organisms as long as H2O2 was well distributed and maintained at an effective concentration to destroy E. coli cells. The number of the fungal colonies decreased when the concentration of VHP were increased. When the addition of H2O2 at 3 and 5% concentrations at exposure times of 4-6 min produced incremental increases in A. niger destruction. Conclusion: The combined ozone/UV treatments have been shown to be more appropriate treatments for cloudy and turbid medium, like flour slurry. The use of combined treatment was able to achieve zero E. coli and A. niger count. For fumigation with VHP, we found that VHP decontamination reduce bacterial and fungal contamination in chamber. H2O2 is easily evaporated or destroyed after use (readily decomposing into water and oxygen), has no unpleasant lingering odor, and poses minimal safety problems for workers if handled properly.Keywords: Combined Ozonation and UV-C Treatment, Vaporized Hydrogen Peroxide, Inactivate, Escherichia coli, Aspergillus niger