JP2015174862A - 硝化細菌抑制剤及び硝化細菌抑制方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】食品添加物として認可されており、安全性が高く、かつ、金属材質に対して腐食性が低い物質を有効成分とする硝化細菌抑制剤を提供する。【解決手段】チアベンダゾールを有効成分として含有する硝化細菌抑制剤。チアベンダゾールは、ポリアクリル酸ナトリウム等の食品添加物素材からなる増粘剤によりスラリー状として添加することが好ましい。この硝化細菌抑制剤を、対象水系にチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上となるように添加する硝化細菌抑制方法。【選択図】図１
Description
本発明は硝化細菌抑制剤及び硝化細菌抑制方法に係り、詳しくは、密閉冷却水系又は蓄熱水系等の、金属防食剤として亜硝酸塩が添加されている水系において、亜硝酸塩が水中に存在する硝化細菌により酸化されて防食効果が低下することを抑制する硝化細菌抑制剤と、この硝化細菌抑制剤を用いた硝化細菌抑制方法に関する。
本発明の硝化細菌抑制剤は、食品添加物として認可されているチアベンダゾールを有効成分とするため、安全性が高い。
本発明の硝化細菌抑制剤は、食品添加物として認可されているチアベンダゾールを有効成分とするため、安全性が高い。
密閉冷却水系や蓄熱水系においては、金属防食剤として亜硝酸ナトリウム等の亜硝酸塩が添加されているが、亜硝酸塩は、水中の硝化細菌によって酸化されて硝酸となり、防食効果が低下するという問題がある。
硝化細菌の繁殖を抑制する方法として、従来、ヒドラジン、イソチアゾリン化合物、アミン類などが用いられてきた。例えば、特許文献１には、ニトロソヒドロキシルアミン又はその塩を用いることが記載されている。しかしながら、これらはいずれも食品添加物として認可されていない物質であるため、人体や環境への影響が懸念される。
一方、食品添加物として認可されている薬剤としては、次亜塩素酸や過酸化水素などの無機酸化剤系の殺菌剤があるが、これらは銅や軟鋼などの金属材質に対する腐食性が高く適用が困難であった。
なお、本発明において、硝化細菌抑制剤の有効成分として用いるチアベンダゾールは、銅用防食剤として知られているが（特許文献２）、硝化細菌抑制効果を示すことは知られていない。
上記の通り、従来は、安全性が高く、かつ金属材質に対して腐食性が低い硝化細菌抑制剤が提供されていなかった。
本発明は、上記従来の問題点を解決し、食品添加物として認可されており、安全性が高く、かつ金属材質に対して腐食性が低い物質を有効成分とする硝化細菌抑制剤と、この硝化細菌抑制剤を用いた硝化細菌抑制方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、食品添加物として認可されているチアベンダゾールが硝化細菌の活動を抑制し、亜硝酸塩の酸化を有効に防止することができることができることを見出した。しかも、チアベンダゾールであれば、硝化細菌抑制作用と共に、銅材質の防食効果をも得ることができる。
本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、以下を要旨とする。
［１］ チアベンダゾールを有効成分として含有する硝化細菌抑制剤。
［２］ 金属防食剤として亜硝酸塩が添加されている水系に使用されることを特徴とする硝化細菌抑制剤。
［３］ 前記水系が、密閉冷却水系又は蓄熱水系であることを特徴とする［２］に記載の硝化細菌抑制剤。
［４］ 前記硝化細菌抑制剤が、食品添加物素材からなる増粘剤によりスラリー状となっていることを特徴とする［１］ないし［３］のいずれかに記載の硝化細菌抑制剤。
［５］ 前記増粘剤が、ポリアクリル酸ナトリウムであることを特徴とする［４］に記載の硝化細菌抑制剤。
［６］ ［１］ないし［５］のいずれかに記載の硝化細菌抑制剤を、対象水系にチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上となるように添加することを特徴とする硝化細菌抑制方法。
本発明によれば、密閉冷却水系、蓄熱水系等の水系において金属防食剤として添加されている亜硝酸塩が、水中の硝化細菌により硝酸に酸化され防食効果が低下することを有効に防止することができる。
しかも、チアベンダゾールは銅材質に対する防食効果も発揮するため、本発明の硝化細菌抑制剤により、銅材質の腐食抑制効果をも得ることができる。
しかも、チアベンダゾールは銅材質に対する防食効果も発揮するため、本発明の硝化細菌抑制剤により、銅材質の腐食抑制効果をも得ることができる。
本発明で有効成分とするチアベンダゾールは、食品添加物として認可されている物質であり、人体や環境への問題がなく、従って、本発明の硝化細菌抑制剤は、特に安全性を重視する食品工場、飲料、医薬関係などの工場等における密閉冷却水系や蓄熱水系においても好適に使用することができる。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の硝化細菌抑制剤は、チアベンダゾールを有効成分として含有するものである。
チアベンダゾールは、下記構造式で表される、食品添加物として認可された物質である。
前述のように、チアベンダゾールは銅用防食剤として知られており、金属に対する腐食性も低いものであるが、硝化細菌を抑制する作用は知られておらず、本発明者らにより初めて見出されたものである。
チアベンダゾールは、下記構造式で表される、食品添加物として認可された物質である。
前述のように、チアベンダゾールは銅用防食剤として知られており、金属に対する腐食性も低いものであるが、硝化細菌を抑制する作用は知られておらず、本発明者らにより初めて見出されたものである。
チアベンダゾールは、粉末または水溶液の状態で対象水系に添加することができるが、チアベンダゾールは水に溶けにくいため、増粘剤を用いてスラリーとして添加することが好ましい。
この場合、チアベンダゾールをスラリーとするために添加する増粘剤についても、食品添加物素材を使用することが好ましい。このような増粘剤としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アラビアガム、キサンタンガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ポリアクリル酸ナトリウムなどが使用できるが、チアベンダゾールをスラリーにし易く、また多糖類ではないことから生分解性が低いポリアクリル酸ナトリウムを使用することが好ましい。なお、ポリアクリル酸ナトリウムの分子量としては２００万〜６００万程度が好ましい。
チアベンダゾールをスラリー化するためのポリアクリル酸ナトリウム等の増粘剤の配合割合は、チアベンダゾールを０．０１〜２．０重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％程度含有するスラリー中に、０．０５〜０．２重量％、特にチアベンダゾールに対して０．１〜１重量倍程度とするのが、スリラーの安定性の面から好ましい。スラリーの増粘剤濃度が上記下限未満では、増粘剤によるスラリーの安定化効果が不十分であり、チアベンダゾールが分離し易くなり、上記上限を超えて配合すると粘性が高くなり流動性がなくなるため使い勝手が悪くなる。
なお、チアベンダゾールスラリー中のチアベンダゾール濃度については、添加効果とスラリー安定性、取り扱い性等の面で、上記の濃度範囲とすることが好ましい。
なお、チアベンダゾールスラリー中のチアベンダゾール濃度については、添加効果とスラリー安定性、取り扱い性等の面で、上記の濃度範囲とすることが好ましい。
チアベンダゾールスラリーを調製するには、チアベンダゾールと増粘剤とを所定の割合で水に添加して、ミキサーやホモジナイザー等を用いて混合、分散すればよい。
本発明の硝化細菌抑制剤は、金属防食剤として亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸アンモニウム等の亜硝酸塩が添加されている水系、特に密閉冷却水系又は蓄熱水系における硝化細菌による亜硝酸塩の酸化防止のために好ましく用いられるが、その際の硝化細菌抑制剤の添加量としては、水系のチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上、特に５〜２０ｍｇ／Ｌ程度となるような量とすることが好ましい。水系のチアベンダゾール濃度が上記下限未満では、チアベンダゾールによる硝化細菌抑制効果を十分に得ることができない場合がある。水系のチアベンダゾール濃度は、過度に高くしても硝化細菌抑制効果に差異はないため、上記上限以下とすることが好ましい。
なお、本発明の硝化細菌抑制剤は、チアベンダゾール、或いはチアベンダゾール及び増粘剤以外の他の薬剤を含むものであってもよい。例えば、本発明の硝化細菌抑制剤は、金属防食剤としての亜硝酸塩を含むものであってもよく、更に他の防食剤を含むものであってもよい。
本発明の硝化細菌抑制剤は、密閉冷却水系又は蓄熱水系等の水系、特に、安全性が重視されている食品、飲料、医薬関係などの工場における密閉冷却水系又は蓄熱水系等に好適に使用される。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
＜実施例１〜４，比較例１，２＞
以下の方法で硝化細菌抑制試験を行った。
１Ｌビーカーに水道水の脱塩素水を１Ｌ入れ、ここへ、１０重量％亜硝酸ナトリウム水溶液と、濾過設備の逆洗排水汚泥と、硝化細菌水溶液を添加すると共に、０．１重量％チアベンダゾール水溶液を所定のチアベンダゾール濃度となるように添加した（ただし、比較例１ではチアベンダゾール水溶液添加せず）。
その後、散気球によるエアレーションと、マグネチックスターラーによる撹拌を開始し、撹拌開始時（試験開始時）と、撹拌開始７日後（試験７日後）と１４日後（試験１４日後）の亜硝酸イオン濃度を測定し、下記式で亜硝酸イオン残存率を算出した。
亜硝酸イオン残存率（％）＝
（試験７日後又は１４日後の亜硝酸イオン濃度）÷（試験開始時の亜硝酸イオン濃度）
１００
上記の試験結果を下記表１及び図１に示す。
以下の方法で硝化細菌抑制試験を行った。
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１００
上記の試験結果を下記表１及び図１に示す。
表１及び図１より明らかなように、チアベンダゾール３ｍｇ／Ｌ以上の添加で亜硝酸イオン濃度低下の防止効果が認められた。
＜参考例１＞
チアベンダゾールとポリアクリル酸ナトリウム（分子量２００万〜６００万）とを表２に示す濃度となるように水に添加し、ミキサーで混合分散し、スラリーの安定状態を目視観察し、結果を表２に示した。
チアベンダゾールとポリアクリル酸ナトリウム（分子量２００万〜６００万）とを表２に示す濃度となるように水に添加し、ミキサーで混合分散し、スラリーの安定状態を目視観察し、結果を表２に示した。
表２より、チアベンダゾールに対して０．１〜１重量倍程度のポリアクリル酸ナトリウムを用いることにより、チアベンダゾールを安定なスラリーとして水系に添加することができることが分かる。
Claims (6)
- チアベンダゾールを有効成分として含有する硝化細菌抑制剤。
- 金属防食剤として亜硝酸塩が添加されている水系に使用されることを特徴とする硝化細菌抑制剤。
- 前記水系が、密閉冷却水系又は蓄熱水系であることを特徴とする請求項２に記載の硝化細菌抑制剤。
- 前記硝化細菌抑制剤が、食品添加物素材からなる増粘剤によりスラリー状となっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の硝化細菌抑制剤。
- 前記増粘剤が、ポリアクリル酸ナトリウムであることを特徴とする請求項４に記載の硝化細菌抑制剤。
- 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の硝化細菌抑制剤を、対象水系にチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上となるように添加することを特徴とする硝化細菌抑制方法。
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