智能食具消毒柜测试标准研究

杜毅林 王伯燕 李剑 刘云鹏 杨建刚

摘 要：从消毒柜三十多年的发展历程来看，用户对产品的关注点从能消毒到健康消毒，再到智能消毒等方面不断提升。智能食具消毒柜产品因缺少智能化水平的衡量标准，产品质量良莠不齐。本文介绍的智能食具消毒柜标准可实现对消毒柜产品的智能化水平及质量水平的规范和衡量。

关键词：食具消毒柜，智能消毒，语音控制

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.027

0 引 言

“民以食为天，食以安为先”。餐具是人们日常生活的必需品，也是“病从口入”的主要途径。根据国家卫生健康委员会公布的2022年全国食物中毒的统计数据，2022年全国食物中毒事件271起，中毒人数11007人，其中死亡181人，中毒原因统计见表1。食物中毒事件的原因分析中顯示，微生物性食物中毒事件起数和中毒人数最高，分别占食物中毒事件总起数和中毒总人数的43.5%和71.6%。

“食品标准，安全所系”这是2023年世界食品安全日的主题。食品安全问题对我们的健康造成直接影响，从腹泻到癌症，200多种疾病是由含有有害细菌、病毒、寄生虫等的不安全食品导致。安全的食品可以让人们吸收营养物质，从而促进身体成长；人不应该因为饮食而死亡，这些都是可以预防的。同时，我国居民的健康意识普遍提高，人们开始重视对餐具的消毒，也有很多人开始关注消毒柜产品。

1 消毒处理工艺

消毒柜是一种通过紫外线、高温、臭氧等方式，给食具、餐具、毛巾、衣物等物品进行杀菌消毒和烘干的家电产品。消毒柜作为我国发明首创的家用电器产品，被广泛应用于酒店、宾馆、学校、部队等场所。食品消毒柜的消毒方式主要有电热、臭氧、紫外线、光等离子、组合型等[1]。

电热式消毒柜通过将温度加热至100℃超过15min来杀灭细菌和病毒，实现高温灭菌。高温消毒柜通常使用远红外加热，加热元件加热空气或产生辐射热。暴露于高温一段时间后，餐具表面上的细菌、病毒和其他微生物的机体蛋白组织发生变形，从而被杀死。

臭氧作为强氧化剂，是一种高效灭菌剂，它能氧化细菌的酶，影响其生命活动，还可以破坏细菌的遗传物质导致细菌死亡[2]。研究表明[3]，浓度为1 mg/L的臭氧对大肠杆菌和抗性基因的杀灭效果超过99.995%。Pak等[4]的研究表明，浓度为7 mg/L的臭氧灭菌效果最好，对抗性菌和质粒的去除效率最高，分别为122.73 mg/（min·L）和127.15 mg/（min·L）。总的来说，臭氧对抗性菌的去除效果比抗性基因好。但是臭氧消毒存在投资成本大、产生的臭氧易分解等缺点。

紫外消毒技术是利用波长为2 0 0 ～28 0 nm的UVC短波紫外线进行杀菌消毒。紫外线可以对微生物的核酸造成光化学损伤，阻止其DNA的复制和合成，使得微生物死亡[5]。经过多年的发展，紫外消毒技术已经发展成为可以取代化学消毒的成熟消毒技术。目前已经广泛应用于各类城市污水处理当中。紫外消毒具有杀菌广谱性、消毒效率高、不产生消毒副产物的优点，但其消毒不具持久性，存在光复活、暗复活现象[6]。

为了提高消毒效果，有人尝试将紫外线和臭氧组合使用，实践表明紫外臭氧联合消毒具有高效、便捷、无二次污染等特点。目前常用的组合方式有流动式先臭氧处理后紫外线处理、紫外线臭氧同时处理和紫外-微臭氧处理三种[7]。紫外臭氧联合消毒过程中，臭氧分子在紫外线作用下会产生羟基自由基（·OH），其通过氧化反应能杀死水和食物中的绝大多数的病原微生物[8]。国内外还有许多基于光氧化技术的光催化、光电催化等消毒方式[9]。

2 智能食具消毒柜

进入后疫情时代，人们对于健康、防护病毒的积极性有很大提高，开始关注自我健康与卫生情况。据奥维云网的统计数据，2022年国内消毒柜的销量为345.1万台，市场跌幅已经收窄，同时行业正在朝着高端化转移，智能消毒柜的比例也在大幅提升。智能食具消毒柜产品因缺少智能化水平衡量标准，产品质量良莠不齐，将影响行业及正规企业的健康发展。智能消毒柜标准的编制可实现对消毒柜产品的智能化水平及质量水平的规范和衡量，使用户在选择智能产品时有据可依，使优秀企业脱颖而出。

2021年9月，青岛海尔智慧厨房电器有限公司、佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司、嵊州市卡梦帝电器有限公司、广东康宝电器股份有限公司等单位在河北承德组建了《智能食具消毒柜》团体标准起草工作组。经过标准起草工作组的共同努力，T/DZJN 103-2022《智能食具消毒柜》标准于2022年8月发布[10]。该标准规定了智能要求，标志、包装、运输和贮存方面的要求并给出了试验方法，智能要求分为远程控制、语音控制、智能联动、智能消毒、故障自体检、OTA和第三方应用服务几个方面。

2.1 远程控制

智能食具消毒柜的远程控制使用时，本机应具有优先控制权；在初次使用远程控制之前应在本机上进行相关的配对设置。远程控制端能够通过网络连接与本机建立和取消功能界面相统一的应用交互。在远程控制时，本机端和远程端应有明确的反馈提示。按照产品使用说明中描述的远程控制功能进行远程控制测试，本机响应过程总时间（包含发送、执行、反馈过程）不超过5 s，并且远程控制的成功率不低于98%。

2.2 语音控制

具有语音控制的智能食具消毒在离线情况下，通过本地识别对本机端可执行相应操作功能或者可以通过云端识别并在本机端执行相应操作。按照智能食具消毒的使用说明进行语音控制测试，测试次数不少于200次，语音识别率应符合表2要求，且误唤醒频次应符合表3要求。

测试语料应覆盖被测样机使用说明中规定的语音控制的核心词汇，并从待测样机词汇量覆盖、业务覆盖、音节覆盖。语音测试集应至少由50名发音人进行录制。测试语音录制时，说话人的选择应尽可能选择具有代表性和统计分布规律的发音人，特别是考虑不同口音、不同年龄、不同语速、不同教育背景、不同说话韵律等因素，不同发音人尽量采用不同语料组。测试语音的录制应与语音测试系统说明中的平台、采样率、输入通道等保持一致或接近。录音过程至少包括录音、标注和确认三个步骤，保证测试数据库的正确性[11-12]。语音测试集的音频采样设备应符合表4要求，语音控制测试系统的传声器设备应符合表5要求，回放设备应符合表6要求。

2.3 智能联动

具有智能联动功能的智能食具消毒柜按照使用说明要求进行测试，在使用说明声明的智能联动功能的启动和关闭条件下，被测食具消毒柜的响应功能应能触发和关闭。智能食具消毒的智能联动功能应对食物烹饪效果、厨房环境、用户操作便捷性有提高和改善作用的模块进行互联互动。

2.4 智能消毒

食具消毒柜的智能消毒功能应能通过监测工作时间、温度、湿度等一个或多个参数，根据被测样机使用说明设定的参数进行设定，应能自行启动消毒功能。

2.5 故障自体检

具有故障自体检功能的智能食具消毒柜应能对自身各传感器、通信故障机门开关、电机等部件的状态进行自检，在本机发生报警时自动采取报警措施，在本機及远程状态提示用户，并通过服务平台进行在线诊断，将故障信息和用户信息发送到售后服务部门进行自动报修。在线诊断和自动报修功能应在用户确认后才能启用。智能食具消毒柜的使用说明中应列举出其能进行自体检的类型和故障代码，以及出现该故障时用户需要采取的干预措施。

2.6 OTA

智能食具消毒柜的OTA功能应提供显示终端控制程序升级、通信模块程序升级或者电控版控制程序或其他部件固件升级模式并保存升级记录。当OTA升级失败时，应给用户提示升级失败的信息并保留升级失败记录，并自动恢复到升级前的程序版本确保可以正常使用。用户可以查看OTA升级信息。

3 结 语

近些年公共卫生安全事件的频发，促使人们对健康生活的要求不断提高，增强了用户对食具消毒柜的需求。智能食具消毒柜可自行智能判断，在需要时对餐具自动消毒，解决了用户对于生活常见传染性病菌通过餐具传播致病的担忧问题，智能消毒柜越来越受到用户的青睐。智能食具消毒柜团体标准的发布为规范食具消毒柜产品的智能化水平和质量水平提供参考依据，使用户在选择智能产品时有据可依，使优秀企业脱颖而出。

参考文献

[1]李剑，王伯燕，王璇，等.家用食材食具消毒柜灭菌性能测试研究[J].标准科学， 2021（11）：109-114.

[2]李树铭.紫外/臭氧消毒及氮化碳基可见光催化对耐药菌和抗性基因削减性能研究[D].北京：北京交通大学， 2020.

[3]STANGEC， SIDHUJ P S， TOZE S， et al. Comparative removal of antibiotic resistance genes during chlorination，ozonation， and UV treatment[J]. International Journal of Hygiene and Environmental Health， 2019， 222（3）： 541-548.

[4]PAK G， SALCEDO D E， LEE H， et al. Comparison of antibiotic resistance removal efficiencies using ozone disinfection under different pH and suspended solids and humic substance concentrations[J]. Environmental Science& Technology， 2016， 50（14）： 7590-7600.

[5]BRAHMI M， BELHADI N H， HAMDI H， et al. Modeling of secondary treated wastewater disinfection by UV irradiation： effects of suspended solids content [J]. Journal of Environmental Sciences， 2010， 22（8）： 1218-1224.

[6]张治国. 紫外消毒对污水处理厂二级出水中抗生素抗性菌和抗性基因去除的影响和机理研究[D]. 南京：东南大学， 2019.

[7]邵青，王颖，李晶，等.紫外/臭氧工艺在水处理中的技术原理及研究进展[J].中国给水排水，2019，35（14）：16-23.

[8]MIKLOS D B， REMY C， JEKEL M， et al. Evaluation of advanced oxidation processes for water and wastewater treatment–A critical review [J]. Water Research A Journal of the International Water Association， 2018， 139： 118-131.

[9]王涛，马少云，姜艳青，等.家用消毒柜光波消毒技术的研究与应用[J].家电科技，2018（3）：24-26.

[10]智能食具消毒柜：T/DZJN 103-2022[S].

[11]信息技术 智能语音交互系统 第2部分：智能家居：GB/T36464.2-2018 [S].

[12]信息技术 智能语音交互测试方法 第1部分：语音识别：GB/T 41813.1-2022[S].

作者简介

杜毅林，硕士研究生，高级工程师，研究方向为家电产品领域新技术新模块研究以及智能计算应用。

王伯燕，本科，工程师，主要负责生活电器产品检测、认证及相关产品标准和新项目的研究。

李剑，本科，高级工程师，研究方向为家电产品领域新技术新模块技术标准研究。

刘云鹏，本科，研究方向为海尔小家电全品类产品技术路线与创新规划。

杨建刚，本科，研究方向为海尔小家电全品类产品项目管理与技术管理。

（责任编辑：张佩玉）