电冰箱抗菌及清洁技术研究现状

雷 敏 于 文

（西安开米股份有限公司，陕西 西安，710075）

1 前言

随着人们生活水平和经济水平的提高，在城市，电冰箱作为家居必需品存在于每家每户，在农村，电冰箱也如同当初的电视机一样开始普及。居民使用冰箱的目的是希望吃到新鲜健康的蔬菜、食物，但是长时间放置后不仅其营养成分流失，还会出现难闻的气味，这是由于一些细菌在冰箱里也可以繁殖生长，污染食物[1-3]。冰箱贮存食物的原理是放慢微生物生长繁殖的速度，并不是杀灭微生物[4]。大部分微生物最适宜的繁殖温度在37℃左右，还有一部分能在20℃以上迅速繁殖，虽然在10℃以下绝大多数微生物生长缓慢，但仍然有细菌可以在较低的温度下存活甚至繁殖[5]。

全球卫生理事协会公布的一份报告[6]显示：有46%的家庭的冰箱没能通过细菌检测，44%的家庭的冰箱已有霉菌繁殖扩增的迹象，冰箱由于不经常清洁和消毒，其脏污程度和细菌滋生的危害大大超过抹布。调查显示：60%以上的消费者认为冰箱杀菌可以通过低温实现，其中25%的用户甚至认为只要把食物存进冰箱，不管多久都能保质保鲜，这些观念是错误的。电冰箱是存放食物的地方，保持健康的环境更为重要，需要定期进行整理清洁，以免细菌滋生，危害人体健康。

2 电冰箱内的细菌及其危害

冰箱保存食物的常用冷藏温度是0～8℃，嗜冷细菌如志贺氏菌、李斯特菌、沙门氏菌、耶尔森菌等在该温度下仍可生长繁殖，如果食用感染了这类细菌的食品，会引起恶心呕吐，甚至感染肠炎、痢疾等疾病[7-9]。同时，这些嗜冷细菌在其生长代谢的过程中会产生许多代谢气体，如甲烷、硫化氢、甲硫醇、甲基胺等发臭气体[10,11]，多种臭气体混合会造成冰箱内难闻的异味，加速食物变质腐坏。

志贺氏菌[12]俗称痢疾杆菌，是夏、秋两季最常见的肠道传染病之一。志贺氏菌在人体外生活力较弱，在阳光下30分钟可被杀死，但该菌耐寒，在冰块中能生存3个月，在水果和蔬菜中可生存1至2周。

李斯特菌[9,13]，该菌嗜冷，能在2～10℃下生存（也有报道0℃中能缓慢生长），感染好发于7～8月份。上世纪90年代，世界卫生组织将其列为第四大重要食源性致病菌，仅次于大肠杆菌O157H7、沙门氏菌、志贺氏菌。

沙门氏菌[14]是一种常见的食源性致病菌，有一定的耐冷性，冰箱中可生存3～4个月。沙门氏菌最适繁殖温度为37℃，在20℃以上即能大量繁殖[15]，一旦从冰箱内取出的食物放在常温下，该细菌就开始活跃滋生，污染食物。耶尔森菌[16]属于嗜冷菌，在低温环境下繁殖加快，是现代“电冰箱肠炎” 文明病的致病菌。

3 抗菌电冰箱及其局限性

为了实现对冷藏室的消毒，具有除菌功效的电冰箱应运而生。冰箱的除菌主要通过“功能除菌”和“材料抑菌”来实现，用以提升冰箱内的食品安全。尽管不同品牌推出的“功能除菌”的概念不同，但核心技术主要包括光触媒杀菌、臭氧杀菌和正负离子杀菌[17-24]。“材料抑菌”方面则是利用冰箱材料抑制细菌的繁衍，降低单位立方空间内的菌群数量。金属银离子、铂金粒子的抑菌功能已被很多家电产品采用，因此，冰箱内部的部分金属材质可以有一定抑菌作用。

光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料，具备很强的光氧化还原功能，经过静电雾化技术设备将光触媒喷洒涂布在基础材料表面，在可见光的照射下，进行光催化反应。它在冰箱中产生的效果主要有：可以有效抑制有害细菌的生长、可以吸附并分解异味。需要说明的是：只有当细菌和异味分子与光触媒材料接触时才能反应。另外，光触媒对已经被细菌污染了的食物作用不大。

臭氧作为一种强氧化剂，对使人和动物致病的细菌、病毒和微生物都有很强的杀灭作用，其杀菌效果与过氧乙酸相当，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌杀灭率高达99.5%。臭氧在常温下大约半小时就可以分解成氧气，因此无残留和二次污染，但若臭氧浓度控制不当，会对冰箱内壁和个人健康造成损伤。

正负离子杀菌技术则是通过电离空气产生大量正负离子，附着在细菌表面，中和瞬间产生巨大能量，改变细菌结构从而有效杀菌。该技术的不足之处在于：冰箱冷藏室的空间有限，当正负离子浓度高时，放电现象剧烈，此时打开冰箱门，可能会对使用者造成伤害。

电冰箱的抗菌、除菌功能只是附加的保健卫生功能，不等同于专业的消毒柜，不能认为把食物放进抗菌冰箱就能彻底的保鲜除菌，还是要定期对冰箱进行人为的清洁消毒工作，确保冰箱内室的环境安全，也能保护电器。

4 电冰箱的常见清洁方法

要保障舌尖上的安全，防止病从口入，建议定期做好冰箱的整理清洁工作，并应特别注意清洁箱缝、拐角、隔架及密封条位置。清洁前，切断电源，取出冰箱内的食物；用软布蘸洗洁精稀释液对冰箱的外壳、拉手、内壁及箱内附件进行擦洗，后再用清水反复擦拭即可；若遇油渍较多处，用软布蘸洗洁精进行清洁，效果更好；还可经常用稀释后的食用醋擦拭冰箱的拉手和密封条，进行杀菌消毒[25,26]。为防止损害箱外涂覆层和箱内塑料零件，禁止使用颗粒去污粉、酸碱性洗涤剂、热水、有机溶剂类、刷子等进行清洁工作。

实际上，大多数家庭对电冰箱的定期清洁的意识并不强，多采用固体除异味物质，去除异味即认为已经达到清洁目的，常用的除异味材料有橘皮、柠檬、茶叶、食醋、小苏打、黄酒等[27-29]。人工清洁时也多是用湿抹布擦拭几遍，或是通过抹布蘸取洗洁精、食醋进行清洁，之后再用清水擦拭。

5 电冰箱清洁技术的研究现状及趋势

目前市售的电冰箱清洁剂产品大致分为固体型和液体型两类。固体型产品[30-35]采用活性炭、膨润土、海泡石、硅藻土、麦饭石等无机多孔材料为基体并浸泡化学组分或植物提取液制作。其中一部分仅具有单一吸附功能，无抗菌作用，吸附量小，吸附速度慢。通过吸附可以一定程度上去除冰箱异味，但没有解决根源问题，而且多孔材料易吸潮，很快达到饱和吸附丧失功效。另外，细菌也会在这类除味剂上集中、滋生、繁殖，带来进一步的污染和危害；而另一部分浸泡了抗菌活性组分的固体多孔材料，则首先发生吸附细菌和异味，然后进行抗菌和分解异味，同样的缺陷是多孔材料在潮湿环境中易吸潮饱和，很快会失效。

液体类产品[36-41]，有的配方酸、碱性较大，会损伤器具表面镀层及内腔塑料；有的配方则是利用香精的掩盖作用，没有从根源去除异味；有的采用植物提取液，成本较高且作用效果不理想；有的配方中采用的除异味活性物质对人体有刺激性，安全性不能达到要求；有的组分甚至存在低毒或生物降解性不佳的问题。

综合分析市场上的电冰箱清洁类产品，大多都属于除味、除臭类型，品质也不乏良莠。为了向消费者提供洁净安全的冷藏环境，延长冰箱的使用寿命，笔者在开发新型的电冰箱抗菌清洁剂时，注重了以下特点：能有效杀灭冷藏室内细菌微生物，从根源上消除异味；具备优良的油脂乳化性能，去除冰箱外壳、把手、内室的油渍污垢；辅助抗油污再沉积技术，易于二次清洁；各组分安全性好，尽量是食品级标准，无毒，无刺激，对人体无害，不造成二次污染；产品配方温和，不腐蚀油漆涂层和器件；具备良好的生物降解性，绿色环保。另外，产品应设计成液体喷雾型，对清理死角处更方便。

电冰箱抗菌清洁剂的关键功效在于：对细菌微生物的抑制和杀灭作用，配方中抗菌组分的选择成为重点。天然有机抗菌剂A.SAP，是以大豆为主的谷物萃取液[42]与阳离子表面活性剂复配而成，不含重金属，无色、无味、透明的水剂液体，具有高度的安全性、广谱抗菌性、长效持续性以及去异味功效。杀菌效果显著，对大肠杆菌O157H7、霉菌等具有很好的灭活效果。通过降低微生物酵素的表面张力，从而使细胞机能产生障碍和变性凝固达到杀菌目的。另外，谷物类萃取液中的活性氨基酸可以提高安全性、增强杀菌作用[43]。由于其高度的安全性和抗菌效果，已广泛应用于抗菌、防霉、消毒等诸多领域，是湿巾、口腔卫生用品、洗手液、瓜果保鲜与消毒、环境消毒等的理想抗菌剂[44]。

生物抑菌剂ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽[45]，它能在人体内分解为赖氨酸，赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸，因此e-聚赖氨酸是一种营养型抑菌剂，安全性高于其他化学防腐剂，常用于食品中的抑菌防腐[46]。e-聚赖氨酸抑菌谱广，不受pH值影响，可溶于水，通过作用于微生物的细胞壁和细胞膜系统、遗传物质或遗传微粒结构、酶或功能蛋白实现抑菌防腐[47,48]。分子量在3600～4300的e-聚赖氨酸的抑菌活性最好，与柠檬酸、苹果酸、甘氨酸等复配有增效作用。e-聚赖氨酸对其他天然防腐剂（如Nisin）不易抑制的革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果非常好[49]，而且对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用。e-聚赖氨酸应用于低糖低热量食品如乳蛋白冰淇淋、奶油制品，可改善其保存性；应用于冷藏食品中能起到保证质量的效果[50,51]。

6 结语

中国家庭将冰箱视为“食材保鲜柜”，家用冰箱使用频率过高，如果不定期对冰箱内部进行整理清洁，冰箱内的嗜冷细菌会污染存放在冰箱内的食物，食用被污染后的食物不利于人体健康。另外，冰箱冷冻机的排气口和蒸发器中也会有细菌微生物繁殖[41]，这些微生物能够随尘埃散布至空气中，免疫力较弱者及儿童吸入这种带菌空气后，极有可能出现咳嗽、胸痛、发热、气喘等症状。

目前，大多数消费者清洁电冰箱的方法仅停留在定期擦拭和除异味层面上，困扰无法根除，还需要对冰箱进行定期杀菌消毒以保证家人和食材的安全。除了对冰箱内部常规部位进行清洗、消毒外，更应该注重使用冰箱抗菌清洁剂，来对冰箱内部的滴水槽、隔板槽等死角进行喷射消毒。市售的冰箱清洁剂在配方和使用性能上存在诸如功能单一、原料安全性不高、损伤皮肤和器具等缺陷，不能满足消费需求，所以，新型电冰箱抗菌清洁剂应是集消毒、除异味、去油渍三效合一的，且配方温和，组分安全环保性能高，能更好地保护家电，延长电器使用寿命。