摘要：随着人们生活水平的提升，人们对于食品要求越来越高，为了满足这一需求，食品消毒柜快速走入消费市场，当前食品消毒柜也有诸多种类供人们选择。本文主要针对食品干燥消毒柜开发设计中的一些问题，做下分析，具体如下。
关键词：食品干燥消毒柜 开发设计 分析
一、干燥食具消毒柜的特点
干燥消毒柜采用的是一种热力消毒的方式，其工作过程中相应温度能够符合多种材质的物品需求，柜体表层不设置保温层，食具烘干过程中，不会产生任何副作用。这种消毒柜的应用，不仅能够有效弥补，传统高温消毒及臭氧消毒柜中的不足，而且还可以有效节省成本降低能源消耗，其中涉及的技术要点是采用何种热源来达到理想消毒效果。
二、干燥消毒柜的工作原理及消毒效果分析
1.消毒效果要求
根据国家《食具消毒卫生标准》规定，食具消毒的相应合格指标是，表面没有油渍、没有水渍、无异味，细菌含量合格指标是，采用发酵法检测100平方厘米滤纸检测出的大肠菌落数小3，采用纸片检测法不能检测出大肠菌群。消毒柜产品质量检测中，一般是采用人工染菌法来进行消毒效果项目的检验，其相应的指标要求是大肠杆菌的灭菌率约为99%以上。
2.低温消毒的理论依据
热力灭菌在干热与湿热两种条件下杀菌原理不尽相同，湿热条件下如饱和蒸汽，灭菌的主要原理是利用霉结构蛋白的不可逆性，其变温性温度与含水量成反比。如鸡蛋蛋白中的白蛋白参数如下：白蛋白+50%的水，凝固点温度为56度，白蛋白+25%水，其温度凝固点为74-80度，白蛋白+0%水，凝固点温度为160-170度，当水分含量为0时，所需要杀菌温度高的主要原因是杀菌过程由了质的变化，这个时期的杀毒是采用细菌细胞成分的氧化原理。据相关资料表明，微生物在湿热条件下，温度在80度时，保持10分钟，温度在70度时，15分钟细菌将不能存活，而温度在60度时，保持20分钟，大部分细菌将会失去活性。一般在医疗杀菌中，往往会根据器具的特性来选择合适的杀菌温度，其主要杀菌类型包括甲型肝炎等。
3.干燥消毒实验
3.1具有发泡保温层的干燥消毒柜的消毒效果
容积50l，采用130w发热管，加热时间保持在50分钟左右，保温在80分钟左右可以达到良好的消毒效果。具体到杀毒过程中，主要可以分为干热与湿热两种，干热消毒过程中，需要提前将器具上的水进行干燥，消毒柜的湿度可保持在70%，在这种条件下经过试验结果发现，工作温度在60-80度时，保持在45分钟左右，杀菌率可达到99%以上。湿热消毒时，可在器具中倒入一定量的水，消毒前湿度保持在93%，消毒后的湿度可保持在85%，经过三次的消毒实验数据可以发现，当最高温度在82度、60度时，保持时间在30分钟以上，有效杀菌率可达99%以上。
3.2热风外循环干燥消毒柜的消毒效果
容积56l，加热功率为230W，热风机由外界吸入空气后，加热并吹向食具，蒸发后的水汽可由消毒柜门缝排出。食具经过消毒后，除去器具内的水，置于柜中，消毒前柜内的湿度可保持在90%-70%，加热90分钟，柜内的温度可保持在55-60度，消毒时间保持约60分钟，消毒方式杀菌率可达99%。然而，这种消毒方式，留置的排气通道空隙能够爬入蟑螂等昆虫，容易造成二次污染。
3.3热风内循环式干燥柜的消毒效果
热风内循环与外循环的不同之处在于，内循环不与外界进行气体交换，升温相对较快，柜内大湿度环境下可保持更长时间，并可以有效防止外界昆虫造成的二次污染，食具内的水分可以通过排气孔及温度较低的柜壁冷凝自行消除。
容积在75l，加热功率为230w，食具清洁后放入柜内，消毒前速度保持在90%，消毒后湿度为85%，当温度在23度左右时，可保持消毒时间在60分钟，当最高温度在59度时，消毒时间可保持在40分钟，经过实际实验数据可看到，这种消毒方式有效杀菌率可达99%。
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这个过程中，由于缺乏有效的隔热保温层，因此柜内的温度所受到的外界影响因素较大，为保证在标准检测温度20度左右，能够达到消毒要求，因此加热功率需要保持在合理范围内，并可将最高加热功率提至350W，柜内最高温度保持在85度以下，升温35分钟后，控温度出现明显的跳动，将温度控制在75度左右时，加热温度保持在60分钟切断电源，将温度控制60度作用，保持时间在30分钟，观察相应实验数据发现，其有效杀菌率为99%。而在寒冷冬季条件下，室温保持在15度左右进行试验，消毒前湿度为90%，加热60分钟，控制器没有明显变化，消毒柜温度为60度左右。当消毒柜温度在50度时，消毒时间保持40分钟，消毒后的湿度为85%，则有效杀菌率可达99%。
3.4无风自然对流加热式干燥消毒柜的消毒效果分析
将发热管或者加热片放置于消毒柜底端，采用这种消毒方式的最佳优势是能够省去风机系统，让产品的生产成本得到有效控制。其中的设计弊端是自然对流的传热效果相对较差，柜内产生的温度值很难得到合理控制，这种情况往往会导致消毒效果较差。
采用70l容器，加热功率280w来进行该次实验，经过人为控制使乳白石英发热管的红外线不能直接照射到食具上，从而降低各区域的温差值。食具经过清洗后，除去多余水分放置消毒柜中，柜内湿度保持在95%，工作时间持续70分钟，这时各测试点的温度会缓慢上升，最高温度可达到90度，这时保持时间在40分钟，则大肠杆菌的杀灭率可达99%。
4.消毒效果分析
通过对于上述四种消毒柜的杀菌实验，可得出以下数据。
第一种当湿度控制在75度，温度保持在60-80度范围内，保持时间在40分钟左右，杀菌率可达99%。
第二种当湿度控制在90%-70%时，温度保持在55-60度范围内，时间保持60分钟左右，杀菌率可达99%。
第三种当湿度控制在90-80%时，温度保持在65-80度范围内，时间保持30分钟左右，有效杀菌率可达99%。
第四种当湿度控制在90%-80%时，温度保持在50度以上，保持40分钟，有效杀菌率可达99%。
三、干燥消毒柜的加热系统设计
1.热风机
干燥消毒柜中的加热系统可采用热风机，热源可采用电热丝或者PTC发热元件。为了让高湿度保持在较长时间，可采用热风内循环加热方式。热循环风道设计过程中，要保证升温稳定，没有明显温差值。
2.发热管
干燥消毒柜设计中发热管多采用乳白石英发热管，主要由于其不仅价格低廉，而且经久耐用，然而实际运用中也存在一些问题，如这种发热管温差不容易控制，容易对于一些塑胶制品造成损害。具体使用过程中，有两种方式的发热管进行加热。一种是采用远红外线发热管，通过降低元件表面的温度，来降低辐射的转换率。另一种是在发热管附近设置温控器，通过温控器来达到控制温度的目的。
3.新型发热管加热结构
新型发热管是在乳白石英发热管基础上而设计的，不仅能够有效承接乳白石英发热管中的优点，而且又能弥足其中存在的不足，其具体设计结构如下：
数支发热管置于封闭的金属加热器中，加热器顶端采用百叶窗的金属盖盖住，以便于热空气顺利排出，周边的冷空气可通过底部进气口进入，从而形成自然对流，并在加热器外设置温控器，以达到控温目的。
参考文献：
[1]张成志,王志坤.家庭智能消毒柜设计[J].河北农机,2018(07):58-59.
[2]赵斌秀,李炎,张伟,李新武.食具消毒柜消毒效果及影响因素的观察[J].中国卫生检验杂志,2006(06):698-699.
[3]王林宽.废高压消毒柜改制成减压干燥器[J].医疗卫生装备,1989(02):52.
论文作者:吴伟源
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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