JP2016530342A - 抗微生物洗浄液 - Google Patents
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Abstract
微生物、特にヒト病原体を減少させるために、新鮮果実および新鮮野菜を処理するための新規な抗微生物洗浄液は、過酸化水素と、１種類または１種類より多くの果実酸との水溶液を含有する。この目的に適した果実酸としては、リンゴ酸（ＤＬ−リンゴ酸、Ｌ−リンゴ酸及びこれらの混合物を含めて）、クエン酸、酒石酸、マン出る酸、ならびにこれらの混合物が挙げられる。本発明においては、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸およびこれらの混合物が好ましい。
Description
関連出願の引用
本願は、先願である2013年５月23日に出願された米国仮出願番号61/826,775に基づき、そしてこの米国仮出願に対する優先権を主張する。この米国仮出願の開示は、本明細書中に参考として援用される。
本願は、先願である2013年５月23日に出願された米国仮出願番号61/826,775に基づき、そしてこの米国仮出願に対する優先権を主張する。この米国仮出願の開示は、本明細書中に参考として援用される。
要旨および詳細な説明
微生物（特に、ヒト病原体）を減少させるために、丸ごとのものと切ったものとの両方の新鮮（fresh）果実および新鮮野菜(まとめて、「生産物」)を処理するための、新規な抗微生物（antimicrobial）洗浄液は、過酸化水素と、１種類または１種類より多くの果実酸（fruit acid）との水溶液を含有する。この文脈において、「溶液」は、真の溶液、すなわち、水以外の全ての示される成分がその水相に溶解している組成物を意味すると理解される。従って、「溶液」は、示される成分が飽和濃度より多く存在することにより、この成分のうちの少なくともいくらかが分散固体として存在している、分散物を除外する。
微生物（特に、ヒト病原体）を減少させるために、丸ごとのものと切ったものとの両方の新鮮（fresh）果実および新鮮野菜(まとめて、「生産物」)を処理するための、新規な抗微生物（antimicrobial）洗浄液は、過酸化水素と、１種類または１種類より多くの果実酸（fruit acid）との水溶液を含有する。この文脈において、「溶液」は、真の溶液、すなわち、水以外の全ての示される成分がその水相に溶解している組成物を意味すると理解される。従って、「溶液」は、示される成分が飽和濃度より多く存在することにより、この成分のうちの少なくともいくらかが分散固体として存在している、分散物を除外する。
この目的に適した果実酸としては、リンゴ酸(DL-リンゴ酸、L-リンゴ酸およびこれらの混合物を含めて)、クエン酸、酒石酸、マンデル酸ならびにこれらの混合物が挙げられる。リンゴ酸、クエン酸、酒石酸およびこれらの混合物が好ましい。
好ましい実施形態において、乳酸が、本発明の抗微生物洗浄液に含有される。なぜなら、乳酸が存在する場合、さらにより良い結果が達成され得るからである。
使用形態にあるとき、すなわち、生産物に適用されるときの、本発明の抗微生物洗浄液中の成分の濃度は、以下の表1および表2に記載されている:
使用形態にあるとき、すなわち、生産物に適用されるときの、本発明の抗微生物洗浄液中の成分の濃度は、以下の表1および表2に記載されている:
これらの水性抗微生物洗浄液中のH2O2対果実酸の比(「H2O2/果実酸比」)、広く変わり得る。例えば、この比は、0.01程度に低いものから、10程度に高いものまでであり得る。より一般的には、このH2O2/果実酸比は、0.02〜4.0、またはさらに、0.03〜1.5である。所望であれば、このH2O2/果実酸比は、0.04〜0.5、0.07〜0.4、またはさらに、0.1〜0.36であり得る。
これらの水性抗微生物洗浄液中の乳酸対果実酸の比(「乳酸/果実酸比」)は、広く変わり得る。例えば、この比は、0.005程度に低いものから、8程度に高いものまでであり得る。より一般的には、この乳酸/果実酸比は、0.006〜3.0、0.01〜3.0、0.02〜2.0、0.03〜1.0、またはさらに、0.033〜0.25である。
同様に、これらの水性抗微生物洗浄液中のH2O2対果実酸の比(「H2O2/果実酸比」)もまた、広く変わり得る。例えば、この比は、0.01程度に低いものから、10程度に高いものまでであり得る。より一般的には、このH2O2/果実酸比は、0.02〜4.0、0.03〜1.5、0.04〜1.0、またはさらに、0.1〜0.5である。
さらに、これらの水性抗微生物洗浄液中のH2O2対乳酸の比(「H2O2/乳酸比」)もまた、広く変わり得る。例えば、この比は、0.05程度に低いものから、50程度に高いものまでであり得る。より一般的には、このH2O2/乳酸比は、0.1〜40、0.2〜30、0.3〜10、0.4〜7.5、0.5〜5.0、またはさらに、1.0〜3.0である。
通常、本発明の抗微生物洗浄液は、使用濃度である場合、約2.0〜4.0、より代表的には約2.4〜3.5、またはさらに、約2.5〜3.3のpHを有する。
本発明の抗微生物洗浄液は、望ましくは、以前の抗微生物組成物に見出される成分を含まないか、または本質的に含まない。例としては、ペルオキシ酢酸、界面活性剤、カルボン酸エステル、および水以外の他の溶媒が挙げられる。具体的には、本発明の抗微生物洗浄液は、アルコール（一価と多価との両方）、および他の酸素化有機溶媒を含まない。
いくつかの実施形態において、本発明の微生物洗浄液はまた、水溶液中に陽イオンを放出することが可能である塩および他の成分を含まないか、または本質的に含まない。他の実施形態において、カルシウム塩および／またはマグネシウム塩が、本発明の抗微生物洗浄液に含有され得る。その場合、これらのカルシウム塩とマグネシウム塩とを合わせた濃度は、代表的に、約0.001重量%〜0.05重量%、より代表的には約0.005重量%〜0.02重量%程度である。
本発明の抗微生物洗浄液は、濃縮形態で製造および輸送され得、次いで使用の直前に、水で希釈され得る。例えば、作製されるべき本発明の抗微生物洗浄液の成分の全てを、この抗微生物洗浄液と同じ相対割合で含有する濃縮物が、大量に製造され得、適切な容器内に包装され得、貯蔵され得、輸送され得、次いで、使用の直前に、適切な量の水で希釈され得る。このような濃縮物中の過酸化水素の量は、1重量%程度の少量および35重量%程度の多量であり得るが、代表的にはおよそ、1重量%〜25重量%、2重量%〜25重量%、2重量%〜15重量%、3.5重量%〜20重量%、またはさらに、3.5重量%〜10重量%である。
任意の適切な適用技術が、本発明の抗微生物洗浄液を生産物に適用するために使用され得、スプレー(例えば、直接スプレー、ミスチング、フォギングなど)、およびカーテンコーティングなどが挙げられる。浸漬コーティングが、特に有用であることが見出された。使用される具体的な適用技術とは無関係に、本発明の抗微生物洗浄液が、処理される生産物と接触したままになる接触時間は、望ましくは約1分間〜10分間、好ましくは約2分間〜5分間である。
従って、本出願において、本発明者らは、処理される新鮮果実または新鮮野菜の表面の微生物汚染を減少させるために、この新鮮果実および新鮮野菜を処理するプロセスを開示し、このプロセスは、この新鮮果実または新鮮野菜の表面を、処理される生産物の表面の微生物汚染を減少させるために充分な量(「微生物減少有効量」)の過酸化水素と、１種類または１種類より多くの果実酸とを含む水溶液を含有する抗微生物洗浄液と接触させる工程を包含する。従って、用語「処理」および「処理する」は、本明細書中で使用される場合、新鮮果実または新鮮野菜の表面の微生物汚染を減少させる、あらゆる処理を網羅すると理解される。
これに関連して、抗微生物洗浄液を新鮮果実および／または新鮮野菜に適用するために代表的に使用される適用技術(例えば、直接スプレー、ミスチング、フォギング、カーテンコーティング、浸漬など)は、通常、新鮮果実および／または新鮮野菜の多くのその後のバッチに対する再使用のために、その抗微生物洗浄液を再生することが理解される。生の生産物の水洗は、その洗浄水が特別な抗微生物剤を含有していない場合でさえも、通常、微生物および病原体を生産物の表面から除去するために充分である。しかし、この洗浄水が再使用される場合に、問題が生じる。これは、果実または野菜から除去された微生物がこの洗浄水中に残っており、この洗浄水中で、これらの微生物は急激に増大し、次いで、同じ洗浄水で処理される２番目およびその後の果実または野菜を汚染することに起因する。従って、抗微生物洗浄液がこのようなプロセスにおいて、複数バッチの新鮮果実または新鮮野菜の微生物汚染を減少させるという観点で有効であるためには、この抗微生物洗浄液は、この洗浄水の微生物汚染を経時的に減少させるために充分な抗微生物剤を含有することが必要である。従って、本開示の文脈において、過酸化水素および１種類または１種類より多くの果実酸の「微生物減少有効量」とは、この洗浄水の微生物汚染を、いかなる抗微生物剤も含有しない洗浄水と比較して、減少させるために充分である量を意味すると理解される。一般に、果実酸、過酸化水素および乳酸の濃度を、上記表1および表2に記載される範囲内で選択することが望ましい。しかし、正確な濃度は、当業者によって、慣用的な実験によって決定され得る。
好ましくは、使用される本発明の水性抗微生物洗浄液の量、およびその活性成分の濃度は、処理される新鮮果実または新鮮野菜に対して損傷を引き起こすことを回避するように選択される。もちろん、必要とされる正確な量は、使用される具体的な化合物または組成物、処理されるべき新鮮果実または新鮮野菜、および新鮮果実または新鮮野菜が置かれる環境に応じて変わる。化合物または組成物の正確な量は、本出願の教示を考慮して、当業者によって容易に決定され得る。例えば、当業者は、本明細書中で利用される手順に従って、使用されるべき本発明の水性抗微生物洗浄液の量、およびその中の活性成分の濃度を、ネガティブコントロールと比較して統計学的に有意な微生物汚染の減少を達成するように、決定し得る。
また、他の化合物が、本発明の水性抗微生物洗浄液の意図される活性および効力を実質的に妨害しないという条件で、本発明の水性抗微生物洗浄液に添加され得ることが理解されるべきである。この目的で、このような別の化合物が、本発明の水性抗微生物洗浄液の活性および／または効力を妨害し得るか否かは、例えば、本明細書中で利用される手順によって決定され得る。
処理が完了した後に、その生産物に依然として残っているいくらかの残留抗微生物洗浄液は、所望であれば、飲用水ですすぐことによって、除去され得る。
処理および任意の必要に応じてのすすぎ工程が完了した後に、処理済み生産物は、任意の従来の方法で使用され得る。例えば、処理済み生産物(丸ごとのものと切ったものとの両方)は、通常の実施に従って、包装され得、貯蔵され得、そして輸送され得る。その場合、この包装された生産物は、望ましくは、15℃〜25℃、好ましくは10℃〜15℃、5℃〜10℃、またはさらに、2℃〜5℃で貯蔵される。あるいは、この処理済み生産物は、従来の方法で凍結または乾燥され得る。
最後に、処理済み生産物はまた、包装前に、酵素による変色を防止するために、従来の方法で、酸化防止剤溶液で処理され得る。その場合、この生産物は、この処理済み生産物に残っているかもしれないいくらかの残留抗微生物洗浄液を除去するために、飲用水で必要に応じてすすがれ得る。
本発明をより徹底的に記載する目的で、以下の実施例が提供される。
実施例1および2、ならびに比較例AおよびB
ベイスピナッチ（bay spinach）の葉を、１群あたり8gの重量の複数の群に分け、その後、各群を、表面を衛生化した試験管ラックの上部に層流フード下で置いた。次いで、各スピナッチの葉をUV光に5分間曝露して、その表面微生物の濃度を低下させた。5分後、トングまたはエタノールで衛生化したニトリルグローブを使用して、各葉を注意深く裏返し、次いで葉の逆の面を、UV光にさらに5分間曝露した。
ベイスピナッチ（bay spinach）の葉を、１群あたり8gの重量の複数の群に分け、その後、各群を、表面を衛生化した試験管ラックの上部に層流フード下で置いた。次いで、各スピナッチの葉をUV光に5分間曝露して、その表面微生物の濃度を低下させた。5分後、トングまたはエタノールで衛生化したニトリルグローブを使用して、各葉を注意深く裏返し、次いで葉の逆の面を、UV光にさらに5分間曝露した。
次いで、各除染後のベイスピナッチの葉に、特定のヒト病原体、具体的には、E.coli 0157:H7、Listeria monocytogenesおよびSalmonella serotypesを、葉の各セットを病原体の接種材料に30秒間浸けることによって、接種した。次いで、過剰な接種材料をトングを用いて振るい落とし、その後、これらの葉を、その試験管ラックの上部で層流フード内で1時間風乾させた。次いで、各サンプルを、1リットルまたは2リットルのビーカー内で500mlの抗微生物洗浄処理溶液に加え、その後、各ビーカーの内容物を、滅菌ピペットまたは撹拌棒で5分間撹拌した。次いで、処理済みの葉をその抗微生物洗浄溶液から取り出し、過剰な液体を振るい落とし、次いで、滅菌/濾過済み/80mlのストマッカー袋内で32mlのDE(Dey-Engley)中和ブロスに加えた。次いで、これらの葉をこのミニストマッカー内で3分間繰り返し叩き、次いで、各袋の内容物を濾過して、上清液を回収した。次いで、この上清を使用して連続希釈物を作製し、これらの連続希釈物を、トリプティックソイ寒天+0.1%のピルビン酸ナトリウム+100ppmのナリジクス酸上にプレートし、そして37℃で24時間インキュベートした。処理後にこの抗微生物洗浄水中で生存していた病原体もまた、プレートした。Cfu(コロニー形成単位)を、手動で計数したか、またはコロニーカウンターにより計数した。
次いで、各サンプルから得られた計数を、接種した葉を抗微生物溶液の代わりに(表3の実施例Bのように)0.1重量%のペプトン水で洗浄したポジティブコントロールと比較した。
次いで、各サンプルから得られた計数を、接種した葉を最初に抗微生物処理溶液と接触させずにDE中和ブロスに直接加えたポジティブコントロールと比較した。
４つの異なる水性抗微生物洗浄溶液を試験した。これらの組成を、以下の表3に示す:
次いで、各サンプルから得られた計数を、接種した葉を最初に抗微生物処理溶液と接触させずにDE中和ブロスに直接加えたポジティブコントロールと比較した。
４つの異なる水性抗微生物洗浄溶液を試験した。これらの組成を、以下の表3に示す:
得られた結果を、以下の表4、表5および表6に示す:
ベビースピナッチ（baby spinach）に、6.72 log CFU/gまでE.coli 0157:H7を接種し、その後、抗微生物溶液で洗浄した。
ベビースピナッチに、7.43 log CFU/gまで、Salmonellaの４つの株:Stanley、Montevideo、St.PaulおよびNewportを接種した。
ベビースピナッチに、8.00 log CFU/gまでL.monocytogenesを接種した。
上記実施例からわかるように、本発明の水性抗微生物洗浄液は、処理される新鮮野菜の微生物汚染を減少させるという観点で、従来の抗微生物組成物よりかなり効果的である。
上記処理が完了した後に、各実施例において使用した洗浄水をまた、病原体について分析した。実施例1および2において使用した洗浄水（本発明を代表する）は、病原体の蓄積を含まないことが見出された。対照的に、比較例Bにおいて使用した洗浄水(0.1重量%のペプトン水)は、接種済みのベビースピナッチを１回洗浄した後に、3.77 logのE.coli O157、1.73 logのSalmonellaおよび2.59 logのL.monocytogenesの蓄積を含んだ。
実施例3〜9
この実施例において、BS EN 1276の一般方法を使用して、本発明の７つのさらなる水性抗微生物洗浄組成物の、新鮮果実および新鮮野菜を処理するために使用される洗浄水の微生物汚染を減少させることに関する有効性を評価した。これらの７つのさらなる水性抗微生物洗浄組成物の構成は一般に、上記実施例1および2の構成と同じであったが、これらの組成物中の活性成分の全濃度を、最高濃度(実施例3)から最低濃度(実施例9)まで変化させた。この試験において使用した微生物は、E.coli O157であり、干渉物質は、ウシアルブミンであり、そして接触時間は、5分間であった。
この実施例において、BS EN 1276の一般方法を使用して、本発明の７つのさらなる水性抗微生物洗浄組成物の、新鮮果実および新鮮野菜を処理するために使用される洗浄水の微生物汚染を減少させることに関する有効性を評価した。これらの７つのさらなる水性抗微生物洗浄組成物の構成は一般に、上記実施例1および2の構成と同じであったが、これらの組成物中の活性成分の全濃度を、最高濃度(実施例3)から最低濃度(実施例9)まで変化させた。この試験において使用した微生物は、E.coli O157であり、干渉物質は、ウシアルブミンであり、そして接触時間は、5分間であった。
微生物細胞を8.0〜9.0 log/mlの濃度で含有する標準試験懸濁物を、接種材料として調製した。１mlの干渉物質を、滅菌した14mlの試験管にピペットで入れ、その後、1mlの微生物試験懸濁物を入れ、そして充分に混合した。2分後、試験される水性抗微生物洗浄液を8ml添加し、そしてボルテックスにより混合した。5分間の接触時間の後に、1mlのアリコートを滅菌した14mlの試験管に移し、これを、DE-中和ブロスで希釈することにより中和した。次いで、この組成物をトリプティックソイ寒天+0.1%のナトリウムにプレートした。37℃で24時間インキュベートした後に、コロニー形成単位を手動で計数し(25〜250/プレートのコロニーのみを計数した)、次いで、微生物のCFU/mlに換算した濃度を、式CFU/ml=コロニー計数×希釈率を使用して計算した。
２つの異なる干渉物質を使用した。「汚い条件」をシミュレートする第一の干渉物質は、3gのウシアルブミン/100mlを含有した。１mlのこの干渉物質を試験管にピペットで入れ、その後、1mlの微生物懸濁物を添加した。この試験管内のウシアルブミンの最終濃度は、0.3%であり、これによって、汚い条件をシミュレートした。
「きれいな条件」をシミュレートする第二の干渉物質は、0.3gのウシアルブミン/100mlを含有した。１mlのこの干渉物質を試験管にピペットで入れ、その後、1mlの微生物懸濁物を添加した。この試験管内のウシアルブミンの最終濃度は、0.03%であり、これによって、きれいな条件をシミュレートした。
得られた結果を以下の表7に示す:
この表からわかるように、最も希薄な組成物である実施例9を除いて、これらの本発明の水性抗微生物洗浄液の全ては、この試験の「きれいな」条件下と「汚い」条件下との両方で試験される場合に、少なくともlog 6.9のE.coli濃度の低下を達成した。さらに、これらの組成物のうちで最も希薄である実施例9でさえも、この試験の「きれいな」条件下で試験される場合に、少なくともlog 6.9のE.coli濃度の低下を達成した。このことは、本発明の抗微生物洗浄液が、複数バッチの新鮮果実および新鮮野菜の抗微生物処理に関連して再使用のために再生される洗浄水の微生物汚染を減少させるという観点で、非常に効果的であることを明らかに実証する。
本発明のほんの数個の実施形態が上に記載されたが、多くの改変が、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなくなされ得ることが、理解されるべきである。全てのこのような改変は、添付の特許請求の範囲のみによって限定されるべき本発明の範囲に含まれることが意図される。
Claims (17)
- 新鮮果実および新鮮野菜を処理するための抗微生物洗浄液であって、過酸化水素と１種類または１種類より多くの果実酸との水溶液を含有する、抗微生物洗浄液。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸およびマンデル酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項1に記載の抗微生物洗浄液。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸および酒石酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項2に記載の抗微生物洗浄液。
- 前記水溶液は、0.02%〜0.45%のH2O2および0.1重量%〜1.2重量%の果実酸を含有し、そしてさらに、該水溶液中のH2O2/果実酸比は、0.1〜0.8である、請求項1に記載の抗微生物洗浄液。
- 前記水溶液は、乳酸をさらに含有する、請求項1に記載の抗微生物洗浄液。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸およびマンデル酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項5に記載の抗微生物洗浄液。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸および酒石酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項6に記載の抗微生物洗浄液。
- 前記水溶液は、0.02%〜0.20%のH2O2、0.05重量%〜1.0重量%の果実酸および0.005重量%〜0.15重量%の乳酸を含有し、そしてさらに、該水溶液中の乳酸/果実酸比は、0.02〜2.0であり、該水溶液中のH2O2/果実酸比は、0.04〜1.0であり、そして該水溶液中のH2O2/乳酸比は、0.4〜7.5である、請求項5に記載の抗微生物洗浄液。
- 新鮮果実または新鮮野菜の表面の微生物汚染を減少させるために、該新鮮果実または該新鮮野菜を処理するためのプロセスであって、該プロセスは、該新鮮果実または該新鮮野菜の該表面を、請求項1に記載の抗微生物洗浄液と接触させる工程を包含する、プロセス。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸およびマンデル酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項9に記載のプロセス。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸および酒石酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項10に記載のプロセス。
- 前記水溶液は、0.02%〜0.45%のH2O2および0.1重量%〜1.2重量%の果実酸を含有し、そしてさらに、該水溶液中のH2O2/果実酸比は、0.1〜0.8である、請求項9に記載のプロセス。
- 前記水溶液は、乳酸をさらに含有する、請求項9に記載のプロセス。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸およびマンデル酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項13に記載のプロセス。
- 前記果実酸は、リンゴ酸、クエン酸および酒石酸のうちの１種類または１種類より多くである、請求項14に記載のプロセス。
- 前記水溶液は、0.02%〜0.20%のH2O2、0.05重量%〜1.0重量%の果実酸および0.005重量%〜0.15重量%の乳酸を含有し、そしてさらに、該水溶液中の乳酸/果実酸比は、0.02〜2.0であり、該水溶液中のH2O2/果実酸比は、0.04〜1.0であり、そして該水溶液中のH2O2/乳酸比は、0.4〜7.5である、請求項13に記載のプロセス。
- 前記プロセスは、複数バッチの新鮮果実および／または新鮮野菜に対して行われ、そしてさらに、該バッチのうちの少なくとも１つを処理するために使用される抗微生物洗浄液は、該バッチのうちの少なくとも別のものを処理する際の再使用のために再生される、請求項9に記載のプロセス。
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