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2012-12-20

從物理原理來看嬰兒殺菌用具(落落長)

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    一歲到六個月之前的幼兒,由於免疫系統尚未發育成熟,這時候要非常注意幼兒的飲食與環境的清潔。隨著時代的變遷與進步,幼童的用具也越來越多,畢竟永遠不變的事情就是女人與小孩的錢很好騙。

    如果你到了婦嬰用品店,一定可以看到許多許多狀似儀器一般的用具,如果全部買回家,好像自己家裡養了一個魔法兒童,到處都有瓶瓶罐罐的東西,或是裏頭裝著瓶瓶罐罐的東西。而我最近一直在研究的東西是嬰幼兒的奶瓶消毒器。

    嬰兒的奶瓶消毒器主要有兩大類,一種就是蒸氣式的奶瓶消毒鍋,一種就是紫外線式的殺菌器。我一直在網路上研究網友們的分享與心得,兩種到底哪一種比較好,網路上還是眾說紛紜,為了闢謠,我就請教保母班的幼教系教授。

    亞東醫院幼教系的教授跟我說了一句話:「用水煮最好,不要偷懶!外面賣的奶瓶消毒產品都沒有認證。」教授的一席話,卻把我打回了起點。

    這讓我想到以前的化學實驗室,標準的消毒方式就是用熱水煮沸法。因此,我又從另外一個角度來分析所謂的殺菌到底是甚麼意思。

化學或生物實驗的滅菌消毒法

    簡單來說滅菌與消毒是兩個層級,所謂的滅菌是用物理或化學方法殺死物品上附著的所有微生物。而所謂的消毒僅是除去大部分的微生物,而無法殺死的是細菌的芽胞(可以說是穿著防火衣的細菌的蛋),經過消毒的物品,在空間中存放越久,芽胞就會開始活動,細菌會重新孳生。也就是說滅菌是更高等級的消毒。

    在一般醫學實驗中,滅菌常用火攻,例如用酒精燈灼燒試管兩小時,或是用攝氏一百六十度以上的熱空氣乾烤儀器。另一種就是用高壓蒸汽滅菌鍋在一百二十一度高溫與高壓之下加熱半小時以上以徹底滅菌,壓力蒸汽滅菌是實驗室與醫學中心滅菌中使用最普遍、效果最可靠的一種方法。其優點是穿透力強,滅菌效果可靠,能殺滅所有微生物。

    而化學或生物實驗室中的一般消毒法就是熱水煮沸法,將儀器或是解剖器械放置沸水煮沸十五分鐘,能殺死一般細菌的繁殖體,但許多芽胞需經煮沸五至六小時才會死亡,所以一般煮沸法可以達成消毒的效果,但通常不拿來用作滅菌。

    大致了解實驗室的滅菌與消毒上的差異的時候,我們來看看婦嬰界大家三人成虎的各種有趣嬰幼兒商品。

兒童消毒主流商品

一、蒸汽消毒鍋

IMG_0817    第一種產品是最普遍與最常用的水蒸氣消毒鍋,水蒸氣消毒的意義在於利用攝氏一百度的水蒸氣在鍋內加熱,依靠水蒸氣碰撞物品表面進行消毒,簡單來說就是用蒸小籠包的方式來殺菌。首先,我們回到消毒原理,攝氏一百度的水僅能殺死部分細菌,而蒸氣與水不同的地方在於包覆性,也就是說奶瓶丟到水裡煮,你可以確定,奶瓶的每一處表面都有接觸到水。

   你可別以為同樣是水蒸氣消毒,就等於是醫療用的高溫蒸汽滅菌鍋,醫療等級的滅菌儀器一定會有國際認證,但坊間市售的嬰兒消毒鍋--是沒有醫療測試過的。因為水蒸氣有一個大缺點,就是你不確定一百度的水蒸氣是否確實蒸透了奶瓶的每一處表面。你會說為什麼呢?瓶子明明濕濕的,這是大家忽略的地方,眼睛看不到細菌,你怎麼知道有乾淨?

    當水蒸氣在瓶子周遭碰撞的時候,會凝結成水滴,而水滴的溫度是低於一百度的,否則水滴應該要沸騰,也就是說當滅菌表面都佈滿水珠的時候,其實會降低消毒的效果。另一個是流體力學的問題,你並不知道水蒸氣是否確實在瓶內循環,還是奶瓶其實產生了氣流的死角,就像是一塊死水一樣,水蒸氣可能無法順利接觸每一處。

    廠商設計的蒸氣產品,奶瓶一定要向下倒置,讓蒸汽向上流通,如果你奶瓶正放,我可以依照物理原理猜測瓶內可能無法確實接觸到水蒸氣。但水蒸式加熱還是有另一個好處,就是你煮久一點,熱還是能透過奶瓶傳導,讓整個奶瓶表面上升到攝氏一百度,達到透過熱傳導的殺菌方式。

    這也是為什麼蒸氣消毒鍋至少都要加熱三十分鐘,而水煮式消毒僅需要十五分鐘。因為水蒸汽消毒鍋有消毒死角的疑慮。此外不同產品之間消毒差異,也由於國家沒有規範,一切只能自由心證,大家其實都只是買安心的。

   此外,由於僅達到消毒的殺菌程度,所以,當你靜置在消毒鍋內越久,細菌就會滋生越多,所以以前我們受到日本教育採用傳統方法的阿嬤們,比較講究的會在每天使用之前先煮過奶瓶,才讓小孩接觸飲用,的確那是最乾淨的。

二、紫外線烘碗機

   
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    為了不讓你睡著,我只好先把結論告訴你。等到後來我繼續研究之後,我對於紫外線殺菌這種產品心中感到非常的不安。怎麼說呢?一般醫學中心不是也常用紫外線消毒嗎?

    是的,沒有錯。紫外線波長確實具有殺菌作用,其中以265-266nm 殺菌力最強。一般無菌室或無菌接種箱空氣可用紫外線燈照射滅菌。

    但真正的問題是,所有的醫療實驗的紫外線殺菌的燈管必定要有醫療器材認證,此外,紫外線燈管是有壽命的,所以每隔三個月,燈管強度要定期保養檢查,或是更換成新的燈管。就跟眼睛看不到細菌的問題一模一樣,你怎麼知道你的紫外燈管有確實殺到菌呢?是不是已經佈滿灰塵阻隔光照?或是紫外光強度已經衰減,不具有殺菌效果呢?你完全無法從藍色發光的燈管來加以判斷。

    因此這種產品是最多疑慮的,它同樣沒有實驗認證,而且你也不確定紫外光是否確是穿透奶瓶的每一處表面,更重要的是紫外光線會傷眼,如果孩童在父母不在的時候,啟動紫外光放射的時候開箱觀賞紫外光,是會提早白內障的。因此,我也是人家的父母,你可以知道,當我了解這種產品的時候,心中有多麼的不安。

三、微波爐消毒鍋

image    另一種比較不主流的產品,就是這種微波爐消毒鍋。它的原理很簡單,就是用微波爐加熱消毒盒底下的熱水,直到熱水沸騰以後,用蒸汽消毒奶瓶。其實它的消毒原理原則上跟蒸氣式是一樣的。

    但又有不一樣的地方,當蒸氣凝結在奶瓶周邊的時候,微波爐如果還在加熱,這時候附著在奶瓶上的水滴可是會摩擦生熱的,溫度高達攝氏一百二十度。也就是說,當一開始盆底的水被煮成蒸氣之後是一百度的水蒸氣,但附著到奶瓶的時候繼續加熱可以讓水分子在奶瓶周邊產生一百二十度的高溫,理論上,殺菌效果明顯應該比蒸汽式還好,而且通常蒸完之後由於蒸氣揮發,奶瓶就變成乾的,相當方便。

    但是(又來但是了),這種產品還是沒有認證,你怎麼確定我說的"運作機制"可以確實在微波盒內發生呢?大家都不知道,因為反正有沒有確實殺菌,你我眼睛都看不到。

    所以,我深深的覺得,婦嬰用品還真的是非常黑暗,由於沒有統一的規範與檢驗,你怎麼知道他們賣的東西真的有效果呢?

一些類似的實驗數據

後來我找到一篇亞東醫院針對院內無菌餐的消毒方式的研究資料,他們將食物採用三種加熱方式,(A)微波1分鐘及5分鐘 ( 強度 1-4 )。(B)蒸氣消毒 15 分鐘 ( 100℃ )。(C)紫外光消毒20分鐘。之後的結果:

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   表三與表四分別顯示對於總生菌與大腸桿菌的殺菌結果,效果最好的是高強度長時間加熱的微波爐,再來是蒸汽消毒,最後才是紫外線。你可以發現一個結果就是紫外線照射殺菌過後其孳生細菌的速度是最快的,也就是說透過食品的殺菌我們可以知道,紫外線殺菌有相對的不可靠性。

    但微波爐表現那麼好,是否表示採用微波爐是最好的消毒方式?

微波爐消毒方法

    網路上經常說可拿微波爐殺菌,就讓我上面曾提到的第三種產品,既然微波爐可以殺菌,那就把奶瓶放到微波爐加熱就好啦?

    這種想法有些錯誤,因為微波爐必須要靠水分子互相摩擦才能生熱,所以加熱充滿水分子的食物與玻璃或耐高溫塑膠是不相同的。如果你拿著乾奶瓶去微波爐加熱,則完全沒有殺菌效果,也不會變熱。你如果拿剛洗過的表面微濕的奶瓶進去,雖然會熱,但你不確定表面是否已經達到一百二十度的高溫,你也不知道當表面水分蒸發光的時候是否每一處都被加熱到?你無法判斷。

    所以如果要微波爐加熱,通常要裝二分之一滿,或是四分之三滿的水,讓水在裡面沸騰。問題還是一樣,我們不確定奶瓶是否完全被加熱到一百二十度,或是一百度水蒸氣有確實產生消毒效果,或是加熱時間夠不夠久而沒有確實殺菌。因此這種微波爐消毒方式被我視為是無差別消毒,你完全無法確實掌控過程與結果。

傳統方法最管用

    所以,你大概可以了解我的意思,如果你真的要確實消毒,最好的方法就是就聽教授說的,還是拿你家的鍋子沸水煮奶瓶十五分鐘,是最確實而且穿透性最好的消毒方式,而且你不需要額外花錢買器材。

    有的人也說可以用大同電鍋蒸,我認為其實大同電鍋蒸的原理跟蒸汽消毒鍋一模一樣,只是你水蒸時間還是要夠久,才會有較好殺菌的效果。而蒸氣消毒鍋還有烘乾功能,相當方便,而且乾燥的環境細菌生長速度比較慢。問題是烘乾的吹風口是否因為長期使用而孳生不少細菌呢了?這點也不知道,如果不乾淨,就變成了才剛用水蒸氣蒸完消毒,結果再用冷風吹進了風扇內殘存的髒污與外頭的細菌,豈不是白做工?

    如果你要買坊間的用品,我建議最好不要買紫外線式的,我個人認為,它是最讓我不安心的一種消毒產品。

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    那至於蒸氣式比較好,還是微波盒比較好?我只能說最好的辦法就是你盡量加熱久一點,讓高溫可以透過傳導加熱整個奶瓶,但你花的時間要遠比煮沸十五分鐘還久。此外,你務必要注意的就是,消毒完並非無菌狀態,只是少菌狀態,靜置越久細菌就會越多,根據亞東食品消毒的實驗,蒸氣加熱兩個小時之後,大致上跟剛蒸完是差不多的,所以原則上你以比較久的加熱時間消毒完畢後,再靜置兩小時內使用,跟剛消完毒一樣。一般來說,也可以一次準備六到八支的奶瓶(依寶寶每日喝奶的次數),每天一定要將所有的奶瓶清潔並消毒完畢,這樣應該就不會有太大的問題。