TWI676418B

TWI676418B - 電漿溶液清潔蛋品之方法

Info

Publication number: TWI676418B
Application number: TW107137084A
Authority: TW
Inventors: 侯智耀; 林家民; 吳明昌; 吳宗信; 朱育琪; 汪怡如; 游淳媚; 吳牧謙; 蕭駿平; 劉志東
Original assignee: 國立高雄科技大學
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-11-11
Also published as: TW202015520A

Abstract

本發明旨在揭露一種電漿溶液清潔蛋品之方法，經由電漿設備先行針對一溶液電漿處理以產生一電漿溶液，爾後將至少一蛋品設置於電漿溶液，藉由電漿設備於電漿溶液中使用電漿處理蛋品，其中更輔以相關參數設定(諸如電漿設備進行溶液/電漿溶液電漿處理之供電瓦特數、處理時間等)，而針對帶殼蛋品進行殺菌作業，藉此減少蛋品之附著細菌，同時兼顧消毒完成之蛋品良率品質。

Description

電漿溶液清潔蛋品之方法

本發明係有關於一種清潔方法，其尤指一種有效處理蛋品表面細菌，而透過電漿溶液進行電漿處理之消毒、殺菌方法。

蛋作為常見之食用食品，其消費型態以帶殼蛋品為最大宗。蛋品在進入民生市場供民眾食用之前，蛋品供應業者需要進行清潔、消毒等前置作業，以符合國家訂定之規範，並且保證食品之食用安全衛生。

蛋品清潔、消毒方式，茲以商業洗選蛋為目前最普及之方法，其中包含採用熱水或蒸氣方式進行處理；然而，使用熱水或蒸氣清洗時，除了殺菌效果不彰，更有溫度過高造成蛋品之蛋白質熟化變質，進而影響蛋品出廠品質等問題待改進。另外，亦有利用消毒液劑對帶殼蛋品表面實施殺菌之手段，以習知消毒液劑而言，氯殺菌劑即為其中之一用以針對蛋品進行殺菌之液劑。氯殺菌劑作為目前使用最廣泛之殺菌劑，茲以次氯酸鈉(NaClO)與二氧化氯(ClO₂)為主要成分，雖然透過氯殺菌劑進行消毒具有殺菌效果佳、價格低廉等優點；惟，氯殺菌劑在高溫狀態下不穩定，且與有機物反應容易產生致癌物質(例如三氯甲烷)之風險，具有食用中毒之疑慮存在。又，殺菌劑會造成環境污染，亦為蛋品供應商需要妥善處理之問題。

職是之故，本發明人鑑於上述所衍生之問題進行改良，茲思及發明改良之意念著手研發解決方案，遂經多時之構思而有本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法產生，以服務社會大眾以及促進此業之發展。

本發明之目的提供一種蛋品之清潔方法，其藉由電漿設備電漿處理一溶液產生一電漿溶液，再透過該電漿溶液對至少一蛋品進行電漿處理，以提升蛋品之清潔效果，並且保持、提升蛋品之良率。

為了達成上述所指稱之目的與功效，本發明揭露一種電漿溶液清潔蛋品之方法，其包含：提供一電漿設備，電漿處理一溶液產生一電漿溶液；以及提供至少一蛋品設置於該電漿溶液中，經該電漿設備於該電漿溶液中使用電漿處理該至少一蛋品。

於本發明之一實施例中，其亦揭露該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為40瓦至60瓦，並且包含40瓦與60瓦，電漿處理時間為10分鐘至30分鐘，並且包含10分鐘與30分鐘。

於本發明之一實施例中，其亦揭露該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為40瓦至60瓦，並且包含40瓦與60瓦，電漿處理時間為30秒至120秒，並且包含30秒與120秒。

於本發明之一實施例中，其亦揭露該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為120秒。

於本發明之一實施例中，其亦揭露該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為90秒。

於本發明之一實施例中，其亦揭露該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為60秒。

於本發明之一實施例中，其亦揭露該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為30秒。

於本發明之一實施例中，其亦揭露該溶液為自來水或逆滲透水。

於本發明之一實施例中，其亦揭露更包含一載台，設置於該電漿溶液並且承載該至少一蛋品。

10‧‧‧電源供應器

30‧‧‧電漿設備

50‧‧‧槽體

70‧‧‧溶液

70’‧‧‧電漿溶液

90‧‧‧蛋品

110‧‧‧載台

S10‧‧‧步驟

S12‧‧‧步驟

第一圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之流程圖；第二圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之結構示意圖一；第三圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之結構示意圖二；第四圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之氧化還原電位實驗數據圖；第五圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之酸鹼值實驗數據圖；第六圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之電漿溶液保存指標變化圖一；第七圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之電漿溶液保存指標變化圖二；第八圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品間接處理之殘菌數據圖；第九圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品直接處理之殘菌數據圖；第十圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品表面示意圖一；第十一圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品表面示意圖二；第十二圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品鮮度指標變化圖一；第十三圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品鮮度指標變化圖二；以及第十四圖：其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品鮮度指標變化圖三。

為使貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，僅佐以實施例及配合詳細之說明，說明如後：下文中，將藉由圖式說明本發明之各種實施例，以詳細描述本發明；然而，本發明之概念可能以許多不同型式來體現，並且不應解釋為限於本文中所闡述之例式性實施例。

在此說明本發明電漿溶液清潔蛋品之方法流程，請參閱第一圖，其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之流程圖。如圖所示，本實施例之電漿溶液清潔蛋品之方法，其步驟包含：步驟S10：提供一電漿設備，電漿處理一溶液產生一電漿溶液；以及步驟S12：提供至少一蛋品設置於該電漿溶液中，經該電漿設備於該電漿溶液中使用電漿處理該至少一蛋品。

接續說明為達成本發明電漿溶液清潔蛋品之方法所需之結構組成，請參閱第二圖以及第三圖，其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之結構示意圖一與二。如第二圖所示，本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法所需之結構包含：一電源供應器10、一電漿設備30以及一槽體50，電源供應器10電性連接電漿設備30，供應電漿設備30產生電漿所需之電源，電漿設備30之至少一電極300設置於槽體50，槽體50設置一溶液70與電極300接觸。接續如第三圖所示，電漿設備30經由電源供應器10提供電源，而由電極300與槽體50中之溶液70作用產生一電漿溶液70’。又，至少一蛋品90設置於一載台110，而將載台110移動至槽體50置放，使蛋品90浸泡於電漿溶液70’。於此，蛋品90即可藉由電漿設備 30於電漿溶液70’中進行電漿殺菌處理，以消毒蛋品90表面附著之細菌。

上述之電源供應器10可以為電性連接電力公司所供給之市電設備，而提供電漿設備30所需之交流/直流電壓，抑或為結合電池或/及太陽能接收電力，以產生交流/直流電壓之設備亦可為之。

上述之溶液70為自來水公司所提供之用水，或者是將自來水公司提供之用水，透過淨水設備淨化所得之逆滲透(Reverse osmosis,RO)水。

上述之蛋品90可以為任意生物所生產之帶有殼狀之蛋體。

以下將說明本發明電漿溶液清潔蛋品之方法所執行之流程，並且一併復參閱第一圖至第三圖。首先，由電源供應器10提供電漿設備30作動所需之電源，設定電漿設備30進行電漿處理之供電瓦特數(watt,w)，以及處理時間(分鐘，minute,min)之長度，使電漿設備30之電極300與槽體50中之溶液70作用，而活化溶液70產生電漿溶液70’，該電漿溶液70’之製作目的，為供給後續蛋品90進行電漿殺菌處理之液體；其中，電漿設備30電漿處理溶液70之供電瓦特數設定為介於40w至60w之區間，並且包含40w與60w之數值，電漿處理時間為10min至30min之間，並且包含10min與30min之時段。

接續將欲進行殺菌之蛋品90置放於載台110上，而將載台110設置於槽體50中，使蛋品90先與電漿溶液70’接觸。爾後，電源供應器10再度供應電源於電漿設備30，電漿設備30之電極300與電漿溶液70’進行反應，同時於電漿溶液70’反應中之物質與蛋品90相互作用，藉此利用電漿設備30搭配電漿溶液70’對蛋品90進行消毒、殺菌作業。本發明之實施方式中，透過載台110設置於槽體50中，給予電漿設備30針對蛋品90進行電漿處理時，可以完整涵蓋蛋品90之全部面積，以完善消毒作業；其中，電漿設備30電漿處理電漿溶液70’之供電瓦特數設定為介於40w至60w之區間，並且包含40w與60w之數值，電漿處理時間為30sec至120sec之間，並且包含30sec與120sec之時段。

詳言之，當電漿設備30於電漿溶液70’進行電漿反應時，會造成電漿成分中所具有之分子離子化，進而結合形成臭氧(O₃)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)或/及氫氧自由基(OH)等物質。當該些物質與蛋品90表面之細菌接觸時，將形成氧化作用俾使細菌之細胞質流失、突變，乃至於失去正常生存機制等效用，進而達到蛋品90之消毒、滅菌功效。

請參閱第四圖以及第五圖，其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之氧化還原電位實驗數據圖，以及酸鹼值實驗數據圖。本發明之電漿設備30針對溶液70進行電漿處理時，茲採用台灣高雄、屏東地區之自來水透過淨水設備淨化所得之RO水，加上台灣屏東地區之自來水分別進行實驗比對，以確實了解自來水、RO水進行電漿處理後之變化，藉此取得最適滅菌之電漿溶液70’。如第四圖所示，即為電漿處理過程中觀察不同硬度、成分之溶液70，其氧化還原電位(Oxidation-Reduction Potential,ORP)之變化。如圖所揭，溶液70隨著電漿設備30之供電瓦特數以及電漿處理時間增加，ORP之數值亦具有顯著之提升，而ORP之數值越高，越有利於提升蛋品90之殺菌表現。接續如第五圖所示，為電漿處理過程中觀察不同硬度、成分之溶液70，其酸鹼值(Potential of hydrogen,PH)之變化。如圖所載，溶液70隨著電漿設備30之供電瓦特數以及電漿處理時間增加，PH值具有逐漸降低之變化，而PH值越低越有利於提升蛋品90之滅菌表現。因此，自來水以及逆滲透水經由電漿處理後所產生電漿溶液70’，皆有利於後續蛋品90進行殺菌作業，重點在於溶液70進行電漿處理期間，其供電瓦特數及處理時間之條件設定。

請參閱第六圖以及第七圖，其為本發明電漿溶液清潔蛋品之方法之電漿溶液保存指標變化圖一至二。本發明之電漿設備30針對溶液70進行電漿處理時，茲採用台灣高雄地區之自來水透過淨水設備淨化所得之RO水，加上台灣屏東地區之自來水分別進行電漿處理，爾後取得之電漿溶液70’進行保存性試驗比對。第六圖代表溶液70(高雄RO水)於電漿設備30之供電瓦特數分別為40w、50w、60w，以及電漿處理時間分別為10min、20min以及30min之複數個組合進行電漿處理後，取得之電漿溶液70’從第0天至第4天之保存情況下，所揭示之ORP值與PH值之變化數據。第七圖則代表溶液70(屏東自來水)於電漿設備30之供電瓦特數個別為40w、50w、60w，以及電漿處理時間個別為10min、20min以及30min之複數個組合進行電漿處理後，取得之電漿溶液70’從第0天至第4天之保存情形下，所教示之ORP值與PH值之變化數據。

由數據結果知悉電漿設備30在不同供電瓦數，搭配不同處理時間下對溶液70活化，產生電漿溶液70’之ORP值與PH值分別具有顯著影響。亦即隨著供電瓦數增加，ORP值會隨之提升，而隨著處理時間增加，PH值會隨之降低。因此，供電瓦數以及處理時間上升，較易取得符合蛋品90殺菌效果之電漿溶液70’；然而需要注意的是，電漿溶液70’取得後，隨著儲藏天數的延長，ORP值有下降之趨勢。因此，結論為電漿設備30將溶液70活化為電漿溶液70’時，參數設定為高供電瓦特數以及長處理時間，能夠獲取高ORP值以及低PH值之殺菌液(電漿溶液70’)，而原則上盡量於取得電漿溶液70’之較短天數內進行蛋品90滅菌作業，方有利於維持、提升消毒效果。

請參閱第八圖，其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品間接處理之殘菌數據圖。本發明更以取得之電漿溶液70’，將其噴灑於蛋品90之表面進行間接處理，而分別與未經處理之蛋品90，以及經無菌水處理之蛋品90進行殘留菌數比較。如第八圖所示，取得之電漿溶液70’為供電瓦數60w、處理時間20min之溶液70(高雄RO水)進行活化為基準，對蛋品90表面接種腸炎沙門氏桿菌(Salmonella Enteritidis)實施間接殺菌處理。結果表示經由電漿活化水(電漿溶液70’)間接處理後，蛋殼表面菌數下降2.39 log10CFU/egg，而與無菌水處理後蛋殼表面菌數1.97 log10CFU/egg之間未具有明顯差異。故，推知電漿溶液70’若僅透過間接處理方式清潔蛋品90，茲與無菌水處理方式相差無幾，而仍然需要如本發明所揭示之技術手段，接續加以匹配電漿設備30對蛋品90直接進行電漿處理，方可有效消毒蛋品90。

承接前段，並且請一併參閱第九圖，其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品直接處理之殘菌數據圖。如第九圖所示，相較於第八圖、文所教示之技術內容，第九圖採用同第八圖之參數條件下所取得之電漿溶液70’，而與無菌水之間針對蛋品90進行直接電漿處理之差異數據顯示。兩者之間比對後，可以顯著發現蛋品90浸泡於電漿溶液70’，並且透過電漿設備30直接進行電漿處理後，與無菌水處理方式之殘留菌數具有明顯區隔，同時隨著電漿設備30之供電瓦數以及處理時間增加，殺菌效果更為理想。因此，第八圖以及第九圖之實驗，證明電漿溶液70’直接對蛋品90進行電漿處理之方式，優於經由電漿溶液70’間接處理蛋品90，以及利用無菌水直接/間接處理蛋品90之方法。

本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法，茲採用不同供電瓦特數、電漿處理時間之複數種組合，個別對溶液70、電漿溶液70’進行測試，每組測試包含了至少三顆蛋品90，並且各組之間分別測試兩次以上，以求取得精準之實驗結果。於此可發現到電漿設備30之供電瓦特數介於40w~60w，電漿處理溶液70之時間介於10min~30min，電漿設備30之供電瓦特數介於40w~60w，電漿處理電漿溶液70’之時間介於30sec至120sec等參數條件下，電漿設備30於上揭之設定數值與溶液70、電漿溶液70’搭配進行蛋品90消毒測試，取得之實驗結果下方具有最佳之殺菌數據。

在實驗結果證明下，下列若干參數設定可以取得較佳之殺菌效果，以及蛋品90品質維持、提升之表現，即：

實驗結果1、電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理溶液70之處理時間為20min，電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理電漿溶液70’之處理時間為120sec。

實驗結果2、電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理溶液70之處理時間為20min，電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理電漿溶液70’之處理時間為90sec。

實驗結果3、電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理溶液70之處理時間為20min，電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理電漿溶液70’之處理時間為60sec。

實驗結果4、電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理溶液70之處理時間為20min，電漿設備30之供電瓦特數為60w、電漿處理電漿溶液70’之處理時間為30sec。

請參閱第十圖以及第十一圖，其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品表面示意圖一與二。如第十圖所示，經掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)觀視，左邊圖示代表蛋品90表面經過點接種腸炎沙門氏桿菌後，表面完整未經洗滌之殘存細菌形狀。右邊圖示代表蛋品90表面經過點接種腸炎沙門氏桿菌，電漿處理後之殘存細菌形狀，菌體已然呈現破裂或凹陷等型態，說明電漿處理會使菌體產生破裂凹陷等形體上之變化。如第十一圖所示，本發明之蛋品90經電漿處理後，以掃描電子顯微鏡進行觀察比對，左圖表示未經水洗或電漿處理之蛋品90表面狀態。中間圖示表示經電漿處理後之蛋品90表面狀態；其中，電漿溶液70’為溶液70(高雄RO水)所形成，電漿處理參數為60w、60sec。右圖表示經商業洗滌之蛋品90表面狀態。由於雞蛋蛋殼表面覆有一層薄膜，而薄膜因洗選程度不一而造成不同程度之破壞，破壞程度越高代表儲存時鮮度越為降低。

第十一圖所示，左圖之蛋品90表面薄膜大致完整，只有本身所具有之少許裂縫存在。右圖之蛋品90表面上層大部分之薄膜層已經洗滌去除，所示之狀態為下層之細薄膜而具有高低凹凸之表面。中間圖示之蛋品90表面薄膜大致保持完整，只有小面積產生裂縫與小細孔。於此，藉由商業洗選之方式，主要缺點為刷洗過程會大量侵蝕蛋殼之角質層，俾使蛋殼變薄、脆弱。無角質層之蛋品90鮮度降低速度與被再污染細菌入侵機率，更比未經刷洗之蛋品90高。故，未經水洗之蛋品90存在著細菌殘留量高之問題，而經商業水洗之方法則會造成角質層喪失，進而減少蛋品90之品質及保存期限縮短。反觀，透過本發明電漿溶液清潔蛋品之方法，即具有改善未經水洗之細菌殘留問題，並且提升消毒過程中角質層之保護，得以延展蛋品90之壽命、品質。

本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法，亦針對經電漿處理後、未經水洗或電漿處理、僅透過商業水洗，或者是加入殺菌劑之方式進行蛋品90鮮度品質比較。請一併參閱第十二圖至第十四圖，其為本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法之蛋品鮮度指標變化圖一至三。如第十二圖至第十四圖所示，分別代表蛋品90經電漿處理、未經電漿處理或水洗(Unwashed)、僅透過商業水洗(Commercial washed)，以及經殺菌劑(NaClO 100ppm、四級胺100ppm)洗滌之鮮度變化第0天、第7天以及第14天之示意圖。第十二圖至十四圖中茲採用溶液70(高雄RO水與屏東自來水)，供電瓦特數60w，電漿處理時間20min取得之電漿溶液70’進行電漿處理後做比對測試。帶殼雞蛋新鮮判斷標準為失重率越高越不新鮮、比重大於1.078、蛋黃係數指標介於0.361-0.442、蛋白係數指標為0.106，以及蛋白PH值高低等評估方法；其中，蛋黃、蛋白指數以及蛋白PH值越低代表新鮮程度越差。整體而言，經電漿處理後之蛋品90，其鮮度品質與殺菌劑處理並無顯著差異，而在第十三、四圖所示，則可區分出隨著時間拉長情況下，經電漿處理與商業水洗之間的蛋品90鮮度之明顯區隔；然而，綜觀所有洗滌方式進行分析，其中之異同在於藉由電漿處理之蛋品90並無上述利用商業水洗，或者是殺菌劑處理所衍生之待改進問題存在。換言之，本發明之電漿溶液清潔蛋品之方法，具有相同或甚至於優化商業水洗、殺菌劑處理之消毒效率，同時兼顧改善該些先前技術所載之問題。

本發明電漿溶液清潔蛋品之方法已確實達到所預期之使用目的與功效，並且較習知技藝為之理想、實用；惟，上述實施例僅針對本發明之較佳實施例進行具體說明，並非用以限定本發明之申請專利範圍，舉凡其它未脫離本發明所揭示之技術手段下，而所完成之均等變化與修飾，均應包含於本發明所涵蓋之申請專利範圍中。

Claims

一種電漿溶液清潔蛋品之方法，其包含：提供一電漿設備，電漿處理一溶液產生一電漿溶液；以及提供至少一蛋品設置於該電漿溶液中，經該電漿設備於該電漿溶液中使用電漿處理該至少一蛋品。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，其中該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為40瓦至60瓦，並且包含40瓦與60瓦，電漿處理時間為10分鐘至30分鐘，並且包含10分鐘與30分鐘。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，其中該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為40瓦至60瓦，並且包含40瓦與60瓦，電漿處理時間為30秒至120秒，並且包含30秒與120秒。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，其中該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為120秒。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，其中該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為90秒。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，其中該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為60秒。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，其中該電漿設備電漿處理該溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為20分鐘，該電漿設備電漿處理該電漿溶液之供電瓦特數為60瓦，電漿處理時間為30秒。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，其中該溶液為自來水或逆滲透水。
如申請專利範圍第1項所述之電漿溶液清潔蛋品之方法，更包含一載台，設置於該電漿溶液並且承載該至少一蛋品。