傳統的洗碗機通常不能消滅盤子、碗和餐具上殘留的有害微生物，或需要多次循環，消耗大量電力，而且洗碗的清潔劑釋放到水中還會污染環境。過熱蒸汽洗碗機可以提供一種更有效、更環保的解決方案。在發表于最新一期《流體物理學》雜志的一篇論文中，來自德國多特蒙德工業大學和慕尼黑工業大學的研究人員模擬了一臺洗碗機，可在25秒內殺死盤子上99%的細菌。
過熱蒸汽是通過加熱從沸水中獲得的飽和蒸汽而產生的極高溫度的蒸汽。在研究中，該團隊模擬了過熱蒸汽洗碗機中高溫蒸汽射流的流動模式和形狀。
研究人員表示，理想化的洗碗機模型看起來就像一個盒子，有實心的側壁，頂部開口，底部有噴嘴。將一塊涂有耐熱細菌菌株的平板放置在噴嘴的正上方。在模擬中，一旦平板達到一定的閾值溫度，微生物就被認為是滅活的。
論文作者之一、多特蒙德工業大學的娜塔莉·格爾曼介紹說，蒸汽以非常高的速度從噴嘴出來，隨著蒸汽在洗碗機中膨脹，在噴嘴出口附近、盤子周邊和洗碗機側壁上會產生沖擊波和渦流。這些波浪和漩渦允許與過熱蒸汽長時間相互作用，釋放潛熱并提高溫度，促進細菌滅活。
研究人員表示，計算機模擬顯示，清洗一個盤子只需25秒。不過，在實際運用中將包括不止一個盤子，因此需要一個同時清洗多個盤子的系統以節約時間。但它仍然會比傳統洗碗機更快、更高效。
研究人員稱，他們提出的過熱蒸汽洗碗機最初的成本更高，但從長遠來看，它會節省水、電和洗滌劑的成本，非常適合必須滿足高衛生標準的餐廳、酒店和醫院。
雖然該團隊在這項研究中專注于消滅細菌，但這種蒸汽機也可用于滅活其他微生物，清除食物殘渣。
格爾曼說，這項研究將流體力學和傳熱學與相變和細菌滅活相結合，為未來的計算研究和進一步的技術工作奠定了基礎。
來源：科技日報
