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100年8月(第230期)

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煅燒牡蠣殼粉-安全、環保的天然抗菌物質

水產試驗所 高淑雲.吳純衡

一 . 前言

  隨著工業技術的進步與化學合成物的大量開發,化學抗菌劑被廣泛使用,甚至已達濫用程度。在居家環境中,幾乎天天會接觸到各式各樣的清潔抗菌劑;外出時,舉凡餐飲業、冰業、肉品業、游泳場所、理燙髮業、旅館業及其相關用具的清潔消毒,更是讓我們時時刻刻身處於眾多化學抗菌劑當中。但這些化學抗菌劑中,許多是不會分解和消失的,它們會造成環境的污染及危害人體健康。因此,近年來對於天然抗菌物質的開發,已然成為各方研究的重點,而其中 煅燒牡蠣殼粉 即為重要的天然抗菌物質之一。

  根據統計 台灣每年所產生的牡蠣殼重量高達 16 萬公噸以上(圖 1 ),由於牡蠣殼的附加價值並不高,過去僅少量使用在建材、土壤改良劑或雞鴨飼料等方面,而絕大多數是任意堆棄,且牡蠣殼上的殘肉易孳生蚊蠅,以及因高溫日照所產生陣陣惡臭等,亦會造成環境的污染。 因此若能將這些廢棄的牡蠣殼,變身成 為既安全又環保的抗菌新利器,不僅可解決牡蠣殼堆棄所造成的環保問題,也讓其應用範圍更形廣闊,附加價值更加提升。

二 . 煅燒牡蠣殼粉(圖 2 )

  本會水產試驗所 以專利技術(中華民國發明專利,第 I326688 號), 將牡蠣殼進行特殊條件的 煅 燒改質,讓其搖身一變為天然抗菌物質。 所謂「煅燒」:為高溫下使原料產生化學及物理變化。 透過 掃描式電子顯微鏡 觀察,牡蠣殼粉是呈現岩層片狀 ,然經過高溫煅燒處理後則是呈現孔丘狀,形態與未煅燒前有很明顯的差異。 牡蠣殼粉在經過 煅燒之後,其總面積會由原本的 182m2/g 上升至 248m2/g ,而粒徑由 84% 能通過 20 網目 (mesh) ,縮小至有 90% 能通過 325 網目,其顆粒細度十分接近活性碳的標準。此外, 牡蠣殼粉 在經煅燒後亦能提升其吸附低分子量物質的能力。而在煅燒牡蠣殼粉的抗菌防黴效果的評估上,由實驗結果得知,煅燒牡蠣殼粉具有抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、李斯特菌、沙門氏菌、仙人掌桿菌、 藤黃微球菌 、 黑麴黴菌及繩狀青黴菌 等能力。

三 . 煅燒牡蠣殼粉作為天然抗菌劑之應用

(一)截切蔬菜清洗

  生鮮蔬菜不僅要讓人吃得健康,更要吃得安心。提到蔬菜,就會讓人聯想到生菜沙拉,尤其近幾年來生機飲食的流行風氣正夯,而可增加食慾的爽口生菜沙拉,對於外食族及忙碌的上班族或愛美的女性來說,通常也都是位於首選之列。然而面對的問題即是:原本存在於蔬菜上的細菌該如何去除?截切蔬菜的過程是否會造成交叉污染?因而進行 煅 燒牡蠣殼粉於 截切蔬菜清洗之抗菌試驗,首先將截切蔬菜經清洗後,分別浸泡於 0.25% 煅 燒牡蠣殼粉溶液及去離子水(對照組)中 3 分鐘,再測定其總生菌數。試驗結果顯示與對照組相較下,不僅可有效降低蔬菜上之總生菌數達 100 倍,還可以維持蔬菜的鮮翠及降低葉片切口的褐變現象,進而延長保鮮時間,維持蔬菜的外觀與鮮脆口感。

  在處理生鮮蔬菜,除了必須注意製備場所的清潔衛生及調理人員的個人衛生習慣外,廚房中的砧板及刀具器皿等也是主要的污染源之一。這些會接觸到食材的器具若未定期清洗消毒,即會成為孳生細菌的溫床。為避免蔬菜截切的處理過程所造成的交叉污染及不使用化學清潔劑的前提下,可使用 煅 燒牡蠣殼粉溶液來清洗這些器具,清潔步驟非常簡單,只需將砧板或刀具器皿浸泡於溶液中 3-5 分鐘,即有效去除蔬菜表面的雜菌。

  以源自天然的 煅 燒牡蠣殼粉用於清潔廚房各項器具與蔬菜,除可保持蔬菜的品質外,亦可大幅降低微生物的污染,也不用擔心殘留的化學清潔劑危害身體健康,名符其實的達成「吃得健康,吃得安心」的最終目標。

(二)全魚處理

由於魚類表皮較薄、鱗片易脫落,加上魚肉結締組織少、肌纖維短、脂肪少及水分含量高等特性,且易於處理過程中遭受污染,使得魚體容易被細菌作用分解造成腐敗。為了改善水產品易於腐敗的問題,因此將煅 燒牡蠣殼粉應用於生鮮魚體處理。在處理過程中,其刀具、砧板及盛裝器皿以 0.5 % 煅 燒牡蠣殼粉溶液浸泡 3 分鐘,將吳郭魚片浸泡於 0.1 % 煅 燒牡蠣殼粉溶液 1 分鐘。另外,以去離子水作為對照組,以處理後之魚片進行貯藏試驗,經 5 ℃中貯藏 5 天後,測定其總生菌數與揮發性鹽基態氮 ( volatile basic nitrogen, VBN ) ,結果發現 煅 燒牡蠣殼粉處理組,其總生菌數比對照組低 100 倍,在 VBN 測定部分, 對照組已接近初級腐敗程度,但 煅 燒牡蠣殼粉處理組,肉質仍為尚佳的階段,而且以官能評定則可觀察到,經 煅 燒牡蠣殼粉溶液處理過的吳郭魚片,其色澤與味道均維持在可接受的狀態。 由以上結果顯示煅燒牡蠣殼粉應用於全魚加工處理,極具運用潛力。

(三)清潔 牙刷

據牙醫師指出,長期使用含 菌量 極高的 牙刷 ,很可能會導致牙周病,因為 牙刷上的 細菌,很容易會卡在牙肉及牙縫上。且牙刷是我們使用頻率極高的日常清潔用品之一,牙刷每天都會與口腔接觸,牙刷本身與刷毛都會沾上口腔中的細菌,因此其衛生條件需要嚴加注意與改善。試驗結果顯示,以 0.1 % 煅 燒牡蠣殼粉溶液浸泡牙刷 3 分鐘後,測定其總生菌數,較以去離子水(對照組)浸泡低 100 倍;以牙菌斑顯色液對牙刷進行染色,經 煅 燒牡蠣殼粉浸泡能有效的降低 牙刷上的細菌量。

(四)抗菌空調濾網

現代化辦公室大部分是安置在擁有中央空調設備的密閉空間,而在空調過濾器上的細菌、黴菌,都會經由中央空調系統,將傳染源散播到大樓辦公室的各個角落;且人們在大聲談話、咳嗽或是打噴嚔時,亦會不自覺的將口腔中的「微生物」散播到空氣中,造成疾病的傳染。因此,若空調濾網失去過濾的功能,反而會成為細菌與黴菌聚集地。將煅 燒牡蠣殼粉結合在空調濾網上,並進行空調濾網的抗菌防黴試驗,結果顯示結合 煅 燒牡蠣殼粉之空調濾網具有抗菌防黴的效果。故期藉由 煅 燒牡蠣殼粉此特性來改善室內空氣品質與減少因空調所引起的空氣交叉污染。

(五)抗菌織材

為能將煅燒牡蠣殼粉應用性更多元化,係以煅燒牡蠣殼粉與紡織材料結合,並進行抗菌效果試驗,經實驗結果顯示,煅燒牡蠣殼粉纖維之抑菌值對金黃色葡萄球菌達 5.6 ,殺菌值達 3.0 。而對於肺炎桿菌之抑菌值達 6.1 ,殺菌值達 3.0 。依據 日本纖維製品新機能評價協議會之標準,抑菌值> 2.2 ,殺菌值> 0 ,即認定此纖維具有抗菌效果。 且 煅燒牡蠣殼粉已與織料結合,所以其抗菌性為永久性,經水洗後亦不會消失,同時煅燒牡蠣殼粉纖維的成本較低,因此是相當具有發展潛力的產品。

(六)抹布清潔

抹布在日常生活中,雖 不起眼, 然 事實上卻扮演著相當重要的清潔角色,不論是擦拭灰塵、抹去油漬、吸乾水分及清除髒污 … 等,抹布都是一項不可或缺的清潔用品 , 但抹布 若未定期清洗消毒,即會成為藏污納垢與孳生細菌的溫床, 因此 抹布的清潔衛生問題是不可忽視的 ,且抹布 因為長期處於潮濕狀態,其含 菌量 只會增加不會減少。 而依據 研究數據也顯示,只要用 抹布 擦拭過的東西,跟擦拭過之前比較,含 菌量 最高能多出 一千八百倍 。為能評估 煅燒牡蠣殼粉對於 抹布的清潔效果, 將抹布置於自來水、清潔劑及煅燒牡蠣殼粉( 0.05 、 0.1 、 0.25 及 0.5% )溶液中,分別浸泡 5 、 10 及 30 分鐘後,測定其總生菌數。在浸泡 5 、 10 及 30 分鐘後,其實驗結果發現,以煅燒牡蠣殼粉之清潔抹布的效果優於自來水及清潔劑,且隨著煅燒牡蠣殼粉濃度愈高其抗菌能力愈強 , 在 0.5% 濃度下浸泡 5 分鐘後,其總生菌數小於 10 CFU/g

四 . 結語

廢棄牡蠣殼在還沒有開發利用前,被視之為廢棄物,或許在當下是一項 令人棘手的難題 。但是當我們利用科技方法加上研發者的創意巧思並循著科學的腳步,則可善用 煅燒牡蠣殼粉的抗菌特性,逐步取代化學合成抗菌劑的使用 ,不僅能保護身體健康,更能減少化學物質對環境的傷害。因而在如此充分活用牡蠣殼的加值應用下,翻身成為人們惜之如金的寶貝, 進而 將廢棄物資源化 ,達到一個零廢棄物的理想水產產業。

圖 1 廢棄牡蠣殼經 煅 燒改質後,可成為 安全、環保的天然抗菌物質

圖 1 廢棄牡蠣殼經 煅 燒改質後,可成為 安全、環保的天然抗菌物質

圖 2 使用 煅燒牡蠣殼粉來清潔蔬菜,既簡單又安心

圖 2 使用 煅燒牡蠣殼粉來清潔蔬菜,既簡單又安心


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