ผลของการใช้โอโซนร่วมกับยูวี-ซีหรือละอองลอยจากสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในการกำจัดเชื้อเอสเชอริเชียโคไลและเอสเปอร์จิลลัสไนเจอร์ที่ปนเปื้อนในโรงงานอุตสาหกรรมก๋วยเตี๋ยว (EFFECTS OF COMBINED OZONATION AND UV-C TREATMENT OR VAPORED HYDROGEN PEROXIDE FUMIGATION TO INACTIVATE ESCHERICHIA COLI AND ASPERJILLUS NIGER CONTAMINANTS IN RICE NOODLE INDUSTRY)
Keywords:
การใช้โอโซนร่วมกับยูวี-ซี, ไอระเหยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์, การยับยั้ง, เชื้อเอสเชอริเชีย, โคไล, เชื้อแอสเปอร์จิลลัส, ไนเจอร์Abstract
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
ผลการวิจัยพบว่ารูปแบบการลดลงของปริมาณของแบคทีเรียทั้งหมด 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
Downloads
References
[2] Ahmed, I.; Qazi, I.; and Ullah, J. (2016). Rice Noodles: Materials, Processing and Quality Evaluation. B. Life and Environmental Sciences. 53(3): 215–238.
[3] Cho, M.; Chung, H.; and Yoon, J. (2002). Effect of pH and Importance of Ozone Initiated Radical Reactions in Inactivating Bacillus subtilis spore. Ozone Science & Engineering. 24: 145–150.
[4] Kim, JG.; Yousef, AE.; and Khadre, MA. (2003). Ozone and Its Current and Future Application in the Food Industry. Advances in Food and Nutrition Research. 45: 167-218.
[5] McMeekin, T.A.; Baranyi, J.; Bowman, J.; Dalgaard, P.; Kirk, M.; Ross, T.; Schmid, S.; and Zwietering, M.H. (2006). Information Systems in Food Safety Management. International Journal of Food Microbiology. 112: 181-194.
[6] Gormley, F.J.; Little, C.L.; de Pinna, E.; and McLauchlin, J. (2010). The Microbiological Safety of Ready-to-Eat Specialty Meats from Markets and Specialty Food Shops: A UK Wide Study with a Focus on Salmonella and Listeria monocytogenes. Food Microbiology. 27: 243-249.
[7] Selma, M.; Allende, A.; Lopez-Galvez, F.; Conesa, M.A.; and Gil, M.I. (2008). Disinfection Potential of Ozone, Ultraviolet-C and their Combination in Wash Water for the Fresh-Cut Vegetable Industry. Food Microbiology. 25: 809-814.
[8] Meunier, L.; Canonica, S.; and Von, Gunten U. (2006). Implications of Sequential Use of UV and Ozone for Drinking Water Quality. Water Research. 40(9): 1864–1876.
[9] Beltran, FJ.; Rivas, FJ.; and Montero, R. (2004) A TiO2/AL2O3 Catalyst to Improve the Ozonation of Oxalic Acid in Water. Applied Catalysis B. 47(2): 101-109.
[10] Barnes, L.M.; Lo, M.F.; Adams, M.R.; and Chamberlain, A.H.L. (1999). Effect of Milk Proteins on Adhesion of Bacteria to Stainless Steel Surfaces. Applied and environmental microbiology. 65(10): 4543-4548.
[11] Giaouris, E.; Heir, E.; Hébraud, M.; Chorianopoulos, N.; Langsrud, S.; Møretrø, T.; and Nychas, G.J. (2014). Attachment and Biofilm Formation by Foodborne Bacteria in Meat Processing Environments: Causes, Implications, Role of Bacterial Interactions and Control by Alternative Novel Methods. Meat Science. 97(3): 298-309.
[12] Bloomfield, S.F. (2003). Home Hygiene: a Risk Approach. International journal of hygiene and environmental health. 206: 1-8.
[13] Erickson, M.C.; Liao, J.; Cannon, J.L.; and Ortega, Y.R. (2015). Contamination of Knives and Graters by Bacterial Foodborne Pathogens During Slicing and Grating of Produce. Food microbiology. 52: 138-145.
[14] Price, D.L.; Morris, B.N.; and Lagrange, G. (2007, July ). Assessment of Accelerated Hydrogen Peroxide for Sanitizing Carpet. In The Annual Meeting and Exhibition 2007.
[15] Noonimabe, P.; Mahakarnchanakul, W.; Nielsen, K.F.; Frisvad, J.C.; and Samson, R.A. (2009). Fumonisin B2 Production by Aspergillus niger in Thai Coffee Beans. Food Additives and Contaminants. 26: 94-100.
[16] Al-Abdalall, A.H.A. (2009). Production of Aflatoxins by Aspergillus flavus and Aspergillus niger strains Isolated from Seeds of Pulses. Journal of Food, Agriculture and Environment. 7(2): 33-39.
[17] Rutala, W.A.; and Weber, D.J. (2010). Guideline for Disinfection and Sterilization of Prion-Contaminated Medical Instruments. Infection Control & Hospital Epidemiology. 31(2): 107-117.
[18] Kimura, T. (2012). Effective Decontamination of Laboratory Animal Rooms with Vapour-Phase (†œVaporizedâ€) Hydrogen Peroxide and Peracetic Acid. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Sciences. 39(1): 17-23.
[19] Taneja, N.; Biswal, M.; Kumar, A.; Edwin, A.; Sunita, T.; Emmanuel, R.; Gupta, A.K.; and Sharma, M. (2011). Hydrogen Peroxide Vapour for Decontaminating Air-Conditioning Ducts and Rooms of an Emergency Complex in Northern India: Time to Move on. Journal of Hospital Infection. 78(3): 200-203.
[20] Cheng, M.; Zeng, G.; Huang, D.; Lai, C.; Xu, P.; Zhang, C.; and Liu, Y. (2016). Hydroxyl Radicals based
Advanced Oxidation Processes (AOPs) for Remediation of Soils Contaminated with Organic Compounds: a review. Chemical Engineering Journal. 284: 582-598.
[21] McDonnell, G.; Bonfield, P.; and Hernandez, V.D. (2007). The Safe and Effective Fumigation of Hospital Areas with a New Fumigation Method based on Vaporized Hydrogen Peroxide. American Journal of Infection Control. 35(5): E33-E34.
[22] Herdt, J.; and Feng, H. (2009). Aqueous Antimicrobial Treatments to Improve Fresh and Fresh-cut Produce Safety. Microbial safety of fresh produce. Wiley-Blackwell. Ames. IA: 169-190.
[23] Jiang, Y.; Fan, X.; Li, X.; Gurtler, J.B.; Mukhopadhyay, S.; and Jin, T. (2017). Inactivation of Salmonella Typhimurium and Quality Preservation of Cherry Tomatoes by in-package Aerosolization of Antimicrobials. Food Control. 73: 411-420.
[24] Luukkonen, T.; Teeriniemi, J.; Prokkola, H.; Rämö, J.; and Lassi, U. (2014). Chemical Aspects of Peracetic Acid based Wastewater Disinfection. Water SA. 40(1): 73-80.
[25] Karabulut, O.A.; Ilhan, K.; Arslan, U.; and Vardar, C. (2009). Evaluation of the Use of Chlorine Dioxide by Fogging for Decreasing Postharvest Decay of fig. Postharvest biology and technology. 52(3), 313-315.
[26] Khueankhancharoen, J.; and Thipayarat, A. (2011). Application of Modified Drop Plate Technique (MDPT) and Logistic Model to Optimize Non-selective Substrates for Salmonella Typhi Resuscitation. Asian Journal of Food and Agro-Industry. 4(6): 349-358.
[27] Prado, J.; and Esplugas, S. (1999). Comparison of Different AOPs Involving Ozone to Eliminate Atrazine. Ozone Science & Engineering. 21(1): 39-52.
[28] Guittoneau, S.; De Laat, J.; Duguet, J.P.; Bonnel, C.; and Dorle, M. (1990). Oxidation of Parachloronitrobenzene in Dilute Aqueous Solution by O3+UV and H2O2+UV: a comparative study‖. Ozone Science and Engineering. 12: 73–94.
[29] Kumar, C.G.; and Anand, S.K. (1998). Significance of Microbial Biofilms in Food Industry: a review. International journal of food microbiology. 42: 9-27.
[30] Glaze, WH.; Kang, JW.; and Chapin, DH. (1987). The Chemistry of Water Treatment Processes Involving Ozone, Hydrogen Peroxide and Ultraviolet Radiation. Ozone: Science & Engineering. 9: 335–342.
[31] Peyton, GR.; and Glaze, WH. (1988). Destruction of Pollutants in Water with Ozone in Combination with Ultraviolet Radiation. 3. Photolysis of Aqueous Ozone. Environmental Science & Technology. 22: 761–769.
[32] Andreozzi, R.; Caprio, V.; Insola, A.; and Marotta, R. (1999). Advanced Oxidation Processes (AOP) for Water Purification and Recovery. Catalysis today. 53: 51-59.
[33] Klapes, NA.; and Vesley, D. (1990). Vapor-phase Hydrogen Peroxide as a Surface Decontaminant and Sterilant. Applied and Environmental Microbiology. 56: 503-506.
[34] McDonnell, G.; and Russell, A.D. (1999). Antiseptics and Disinfectants: Activity, Action, and Resistance. Clinical Microbiology Reviews. 12(1), 147-179.
[35] Sweeney, M.J.; and Dobson, A.D. (1998). Mycotoxin Production by Aspergillus, Fusarium and Penicillium Species. International journal of food microbiology. 43(3): 141-158.
[36] Heckert, RA.; Best, M.; ordan, LT.; Dulac, JGC.; Eddington, DL.; and Sterritt, WG. (1997). Efficacy of Vaporized Hydrogen Peroxide Against Exotic Animal Viruses. Applied and Environmental Microbiology. 63: 3916- 3918.
[37] Kahnert, A.; Seiler, P.; Stein, M.; Aze, B.; McDonnell, G.; and Kaufmann, SHE. (2005). Decontamination with Vaporized Hydrogen Peroxide is Effective Against Mycobacterium tuberculosis. Journal of Applied Microbiology. 40: 448-452.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Srinakharinwirot University Journal of Sciences and Technology is licensed Under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) License, Unless Otherwise Stated. Please Read Journal Policies Page for More Information on Open Access, Copyright and Permissions.
