การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี UV/Ozone ในการกำจัดเชื้อ E. Coli/Coliforms ในการผลิตผลิตภัณฑ์อาหารและสินค้าระหว่างผลิตเพื่อลดน้ำทิ้งจากกระบวนการผลิตอาหารและนำวัตถุดิบระหว่างผลิตกลับมาใช้ใหม่

Abstract

การศึกษากระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูงในน้ำแป้งจากกระบวนการผลิตเส้นก๋วยเตี๋ยวโดยการทำลาย เชื้อจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสีย เชื้ออีโคไลและเชื้อแอสเปอร์จิลลัส ไนเจอร์ถูกนำมาใช้ทดลองเพื่อ เป็นต้นแบบของเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา ทั้งนี้ระบบต้นแบบของกระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูง ประกอบด้วยระบบฆ่าเชื้อด้วยยูวี เครื่องกำเนิดโอโซนและการใช้โอโซนและยูวีร่วมกัน โดยทำการ ทดสอบระบบกับน้ำเปล่าและน้ำแป้ง (53 กรัมต่อลิตร) ปริมาณเชื้อเริ่มต้นของอีโคไลที่ 7 log CFU/mL จากผลการทดลองพบว่าการฆ่าเชื้อด้วยยูวีมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้ออีโคไลมากในน้ำเปล่า โดยจำนวนของเชื้ออีโคไลลดลงจาก 7 ไปเป็น 0 log CFU/mL ภายในเวลา 15 นาที ที่ทุก ๆ อัตราการไหล (0.4, 0.6, และ 0.8 กิโลกรัมต่อวินาที) สำหรับกรณีของน้ำแป้ง พบว่ารังสียูวีถูกขัดขวางด้วยความขุ่นของน้ำแป้ง ทำให้ประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อด้วยยูวีและการทำลายเชื้ออีโคไลลดลง ในกรณีของโอโซน พบว่าจลนพลศาสตร์การฆ่าเชื้ออีโคไลลดลงอย่างช้า ๆ อันเป็นผลมาจากความโปร่งแสงและความขุ่น ของน้ำแป้ง ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพในการทำลายเชื้ออีโคไลในน้ำแป้งเช่นกันกับการฆ่าเชื้อด้วยยูวี นอกจากนี้ยังพบว่าการทำงานร่วมกันของโอโซนและยูวีสามารถทำให้เชื้ออีโคไลลดลงได้อย่างมี นัยสำคัญภายในเวลา 8 ถึง 10 นาที โดยอัตราการไหลที่สูงขึ้นสามารถทำให้เชื้ออีโคไลสัมผัสกับรังสียูวี ได้มากขึ้น และทำให้การผสมและการละลายของแก๊สโอโซนในน้ำแป้งดีขึ้น สำหรับกรณีการทดลอง กระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูงในน้ำแป้งจากทางโรงงาน พบว่าเมื่อใช้ระบบโอโซนร่วมกับยูวีเป็นเวลา 40 นาที เชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด เชื้ออีโคไลและเชื้อราลดลงไปได้จนถึง 0 log CFU/mL ที่ความเขม้ขน้ของ น้ำแป้งร้อยละ 20 สำหรับกรณีความเข้มข้นของน้ำแป้งร้อยละ 45 และ 75 เมื่อใช้ระบบโอโซนร่วมกับยูวี สามารถลดเชื้อจุลินทรีย์ได้เพียง 3 และ 2 log CFU/mL ตามล าดับ อย่างไรก็ตาม ในการทดลองกับน้ำแป้ง จากทางโรงงานที่ไม่ได้ผ่านการเจือจาง ระบบโอโซนและยูวีที่ประดิษฐ์ขึ้นในงานวิจัยนี้ยังไม่สามารถลด เชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด เชื้อราและเชื้ออีโคไลได้ เนื่องจากน้ำแป้งมีการตกตะกอน มีความขุ่นและความ หนืดสูงมาก ในทางตรงกันข้าม จากการทดลองพ่นด้วยไอระเหยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ พบว่าไอ ระเหยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งพิจารณาได้จากการปนเปื้อนของเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราลดลงเมื่อทดสอบในห้องขนาด 1 ลูกบาศก์เมตรไฮโดรเจนเปอร์ ออกไซด์ถูกทำให้เป็นละอองได้อย่างง่ายดายด้วยอัลตราโซนิกทรานสดิวเซอร์และสารตกค้างที่เกิดขึ้น เป็นปัญหาด้านความปลอดภยัที่น้อยมากหากมีการจัดการอย่างเหมาะสม