JP2018506417A - 電解水組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、物体の清浄化および消毒に使用される電解水組成物を生成するための方法を提供する。方法は、水と、アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む電解質溶液を調製するステップを含む。方法はさらに、電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップを含む。方法はさらに、電源を動作させて、所定の電圧を電解質溶液に印加することにより、抗菌活性を有する、複数の活性分子およびイオン性種を含む電解水組成物を生成するステップを含む。

Description

本発明は、電解水組成物、電解水組成物を調製するための装置および方法、ならびに例えば食品産業で物品を消毒する際に使用するための電解水組成物の使用に関する。本発明は、例えば農産業で、真菌性、細菌性、およびウイルス性病原体を含めた病原体を処理するための、電解水組成物の使用にも関する。本発明は、例えば食肉または家禽屠体の表面またはその内部など、食品の表面またはその内部の食物媒介病原体（ｆｏｏｄ−ｂｏｒｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎ）を低減させる、および／またはなくすための、電解水組成物の使用にも関する。

食品産業では、例えば加工ラインおよびツールなどの設備は、微生物汚染のリスクを最小限に抑えるために消毒する必要がある。微生物汚染は、食品の腐敗、貯蔵寿命の短縮、および／または消費者の食中毒をもたらす可能性がある。その結果、微生物汚染の問題に、食品産業では毎年何十億ポンドも費やしている。

例えば過酢酸および次亜塩素酸ナトリウムなど、硬質表面を消毒するのに利用可能ないくつかの従来の抗菌剤（ａｎｔｉ−ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｇｅｎｔ）がある。しかし安全性の問題により、これらの抗菌剤は、抗菌剤が食品に接触するリスクが高い食品の調製および加工環境で使用することができない。これらの抗菌剤は、食品に接触すると、食物連鎖に進入し、および／または食品を損なう可能性があるという懸念がある。

従来の清浄化化学物質および消毒剤も、食品産業では使用されてきた。しかし、長くかつ費用のかかる清浄化サイクルの後であっても、清浄化された設備のバックグラウンド微生物レベルは高過ぎるままであり、微生物汚染のリスクが残っていることが見出された。これらの化学物質が食品を損なう可能性があるという懸念もある。

設備を清浄化するためのその他の方法では、電解水組成物を使用する。電解水を生成するための従来の方法では、典型的には、塩素イオンを含有する溶液を含む電解質溶液を使用する。電解質溶液が、電解酸化を通して、および塩素ガスを水に溶解することによって生成される場合、次亜塩素酸が発生する。得られる電解水組成物は、表面を消毒するのに使用することができるが、これらの組成物は、遊離有効塩素（ｆｒｅｅ ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ ｃｈｌｏｒｉｎｅ、ＦＡＣ）を含有する。電解槽への供給流中の塩素含有塩のレベルは、得られた電解水組成物の塩素含有活性種によって必要とされる、消毒のレベルに基づいて選択される。したがって、従来の電解水組成物の使用は、調製されたとき、または反応したときのいずれかで、一般に水泳プールに関連する塩素に関係した臭いを生成する。したがって、これらの電解水組成物が食品加工および調製環境内で使用される場合、これらの組成物が、消毒された装置により生成された食品を損なう可能性があるというリスクがある。現行のＥＵ規制は、ある特定の状況において、直接食物に接触する消毒溶液に含まれるＦＡＣが２０ｐｐｍ未満であることを要し、このレベルは、例えばニワトリ屠体上のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒなどのヒト食品病原体を死滅させるには効果的でない。

Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ汚染は、英国での食中毒の最も一般的な原因であることが公知であり、毎年英国内で最大２８０，０００例の重症な食中毒および最大２００例の死亡を引き起こしている。Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒは、家禽、赤肉、非低温殺菌乳（ｕｎｐａｓｔｅｕｒｉｓｅｄ ｍｉｌｋ）、および未処理の水に見出すことができる。特に、鶏肉のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ汚染は、主要な食品安全性の問題である。英国内でのＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ中毒の５例のうちおよそ４例は、汚染された家禽に由来する。Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒは、通常は食物中で成長しないが、容易に蔓延し、感染量が低いことが知られている。その結果、未調理の食物（例えば鶏肉など）から調理済み食物に移った２〜３の細菌の存在によって、病気が引き起こされる可能性がある。Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ汚染は、英国経済に著しい影響を及ぼし、年間約９億ポンドの経済上の損失になると考えられる。

小売販売でのニワトリのＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒの調査を、２００７年５月から２００８年９月の間に英国で実施した。調査は、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒが、新鮮なニワトリのサンプルの約６５％に存在することを明らかにした。２０１４年および２０１５年の、より最近の調査は、英国のスーパーマーケットのニワトリにおけるＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒの存在を、最大８０％と見積もった。したがって調査は、現行の食品安全性のシステムにおいていくつかのＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ関連の難題があることを強調した。英国食品基準庁の主な優先事項の１つは、食物媒介による疾患または病原体、特に家禽屠体のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒを低減させることである。

食品産業で使用される、食品に安全な、食品を損なうことのない組成物、例えば食品を損なうことのない消毒組成物であって、改善された抗菌効力、例えば食物媒介病原体に対して改善された効力を有する組成物が求められている。改善された抗菌効力を提供し、より短いかつ／またはより費用のかからない清浄化サイクルを必要とする、食品に安全な、食品を損なうことのない消毒組成物が求められている。食品加工ラインおよび設備を現場で消毒するのに使用することができる、食品に安全な、食品を損なうことのない消毒組成物が求められている。食品加工の最中および／または加工と加工の間に使用することができる、食品に安全な、食品を損なうことのない消毒組成物が求められている。次亜塩素酸を含有する標準的な電解水溶液は、一部では、食物に接触する適用例において使用される溶液中の遊離有効塩素（ＦＡＣ）の量を、効果的ではないレベルである２０ｐｐｍよりも低く制限する規制により、また一部では、その顕著な塩素の臭いにより、使用することができない。関連するコストへの影響および／または環境への影響を低減させた、食品に安全な、食品を損なうことのない組成物が求められている。

べと病、うどんこ病、遅発性胴枯れ病（Ｐｈｙｔｏｐｔｈｏｒａ）、Ｂｏｒｔｒｙｔｉｓ、および幹性Ｂｏｒｔｒｙｔｉｓであって、農家および栽培者に深刻な問題をもたらすいくつかの植物病原体がある。植物病原体は、広範な食物または花の収穫物において、収量および品質を著しく低減させる可能性がある。ある場合には、植物病原体は、生存可能な収穫物の最大１００％を破壊する可能性があり、その結果、著しい財政上の損失が生ずる。これらの病原体は、しばしば高度に選択的で、非常に特殊な食物または花の収穫物に影響を及ぼす。病原体はまた、しばしば、任意の系統的な方式で制御することが非常に困難でもある。病原体は、従来の化学殺虫剤を定期的に噴霧しても、収穫物全体に伝播し続ける可能性がある。

作物を植物病原体から保護するのに現在使用されているいくつかの農業用化学抑制剤は、人に非常に有毒である。その結果、栽培者または農家は、追加の保護設備を使用し、および／または高価な保護衣服および呼吸装置を着用しなければならない。さらに化学物質は、収穫時に作物の表面またはその内部に存在する化学残留物のリスクを最小限に抑えるために、生育期のある時点を過ぎてから収穫まで、使用しない方がよい。これらの化学物質の使用も、環境への影響に関連していた。現行の農業用抑制剤は、厳格な規制上の制約の下にある。また有効な疾患管理の選択肢は経済的でなければならない。疾患を管理するコストは、収穫される作物の価値よりも低くなければならない。

したがって、植物病原体から作物を保護する際の効率が改善され、関連するエネルギおよびコストの影響がより低く、および／または環境および健康の影響がより低減した、殺生物性組成物（ｂｉｏｃｉｄａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）が求められている。追加の処理装置が必須ではない、農作物を処理する方法も求められている。

本発明の第１の態様によれば、ある領域を消毒するのに使用される電解水組成物を生成するための方法であって、
水と、無水アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびに少なくとも１種のアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩とを含む、電解質溶液を調製するステップと；
電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップと；
電源を動作させて、電解槽内の電解質溶液に所定の電圧を印加することにより、抗菌特性を有する、複数の活性分子およびイオン性種を含む電解水組成物を生成するステップと；
を含む、方法が提供される。

図１Ａから１Ｄは、組成物の付着後の時間の関数として、４種の異なる基材（木材、鋼、プラスチック、およびガラス）に霧形成技法を使用して付着された本発明の第１の実施形態による電解水組成物の、Ｅ．ｃｏｌｉ除去効力を示す写真画像である。 図１Ａから１Ｄは、組成物の付着後の時間の関数として、４種の異なる基材（木材、鋼、プラスチック、およびガラス）に霧形成技法を使用して付着された本発明の第１の実施形態による電解水組成物の、Ｅ．ｃｏｌｉ除去効力を示す写真画像である。 図１Ａから１Ｄは、組成物の付着後の時間の関数として、４種の異なる基材（木材、鋼、プラスチック、およびガラス）に霧形成技法を使用して付着された本発明の第１の実施形態による電解水組成物の、Ｅ．ｃｏｌｉ除去効力を示す写真画像である。 図１Ａから１Ｄは、組成物の付着後の時間の関数として、４種の異なる基材（木材、鋼、プラスチック、およびガラス）に霧形成技法を使用して付着された本発明の第１の実施形態による電解水組成物の、Ｅ．ｃｏｌｉ除去効力を示す写真画像である。 図２Ａから２Ｃは、組成物の付着後の時間の関数として、フラッディング技法を使用して付着された本発明の第１の実施形態による電解水組成物の、Ｅ．ｃｏｌｉ除去効力を示す写真画像である。図２Ａは、付着後３０秒の時間間隔での画像である。 図２Ａから２Ｃは、組成物の付着後の時間の関数として、フラッディング技法を使用して付着された本発明の第１の実施形態による電解水組成物の、Ｅ．ｃｏｌｉ除去効力を示す写真画像である。図２Ｂは、付着後１０分の時間間隔での画像である。 図２Ａから２Ｃは、組成物の付着後の時間の関数として、フラッディング技法を使用して付着された本発明の第１の実施形態による電解水組成物の、Ｅ．ｃｏｌｉ除去効力を示す写真画像である。 図３Ａおよび３Ｂは、１０日間未処理のままの場合（図３Ａ）と、１０日間、Ｒｅｖｕｓとして公知の従来の処理剤で処理した場合（図３Ｂ）の、トマト植物体に対する疫病（Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅｓｔａｎｓ）の影響を示す写真画像である。 図３Ａおよび３Ｂは、１０日間未処理のままの場合（図３Ａ）と、１０日間、Ｒｅｖｕｓとして公知の従来の処理剤で処理した場合（図３Ｂ）の、トマト植物体に対する疫病（Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅｓｔａｎｓ）の影響を示す写真画像である。 図３Ｃおよび３Ｄは、１０日間未処理のままの場合（図３Ｃ）と、１０日間、実施例１の組成物で処理した場合（図３Ｄ）の、トマト植物体に対する疫病（Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅｓｔａｎｓ）の影響を示す写真画像である。 図３Ｃおよび３Ｄは、１０日間未処理のままの場合（図３Ｃ）と、１０日間、実施例１の組成物で処理した場合（図３Ｄ）の、トマト植物体に対する疫病（Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅｓｔａｎｓ）の影響を示す写真画像である。 図４は、実施例７の組成物と、２種の比較例の電解水組成物と、公知の殺虫剤Ｒｅｖｕｓとを、疫病に罹ったトマト植物体に付着させた影響を比較する、グラフ表示である。 図５は、実施例７の組成物と、２種の比較例の電解水組成物と、公知の殺虫剤Ｓｉｇｎｕｍとを、処理後の日数の関数として、トマト植物体に平均病変長で付着させた影響を比較する、グラフ表示である。 図６は、実施例７の組成物と、比較例としての２種のその他の電解水組成物と、公知の殺虫剤Ｔｅｂｅｃｕｒとを、処理後の日数の関数として、ニンジン植物体に平均病変長で付着させた影響を比較する、グラフ表示である。 図７Ａおよび７Ｂは、うどんこ病の接種菌を感染させた、トマト植物体の写真画像である。 図７Ａおよび７Ｂは、うどんこ病の接種菌を感染させた、トマト植物体の写真画像である。 図８は、実施例７の組成物、３種の比較例の電解水組成物、Ａｍｉｓｔａｒ（公知の殺真菌剤）で処理した３週間後の、および処理をしていない、うどんこ病に感染したトマト植物体の感染度（％）を比較するグラフ表示である。 図９は、実施例７の組成物、３種の比較例の電解水組成物、Ａｍｉｓｔａｒ（公知の殺真菌剤）で処理した６週間後の、および処理をしていない、うどんこ病に感染したトマト植物体の感染度（％）を比較するグラフ表示である。 図１０は、ニワトリ屠体のインライン消毒のための、浸漬または沈漬としての、本発明の一実施形態による電解水溶液の付着を示す、概略図である。 図１１は、コロニー形成単位／水、二酸化塩素で処理した水、および実施例１の組成物との溶液で農産物を洗浄した後に回復可能な食物のグラム数、として表される、合計生存可能微生物カウント数の低減を示すグラフである。

本発明の第１の態様によれば、ある領域を消毒するのに使用される電解水組成物を生成するための方法であって、
水と、無水アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびに少なくとも１種のアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩とを含む、電解質溶液を調製するステップと；
電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップと；
電源を動作させて、電解槽内の電解質溶液に所定の電圧を印加することにより、抗菌特性を有する、複数の活性分子およびイオン性種を含む電解水組成物を生成するステップと
を含む、方法が提供される。

電解質溶液は、連続的またはバッチプロセス方式で電解槽に導入されてもよい。

好ましくは、少なくとも１種の塩化物塩は、塩化ナトリウムである。

好ましくは、少なくとも１種の炭酸塩は、無水炭酸ナトリウムである。

電解質水溶液中の炭酸塩および塩化物塩の合計塩濃度は、好ましくは約０．１ｇ／ｌから約２００ｇ／ｌの間の範囲内にある。好ましくは、水溶液中の炭酸塩および塩化物塩の合計塩濃度は、１ｇ／ｌから８０ｇ／ｌの間、より好ましくは５ｇ／ｌから５０ｇ／ｌの間の範囲内、例えば２．５ｇ／ｌから１０．５ｇ／ｌの間の範囲内にある。

電解質水溶液中の塩化物塩に対する炭酸塩の重量比は、好ましくは約０．５：１から約２．０：１の間の範囲、より好ましくは約１：１から約１．５：１の間の範囲、例えば約１．１５：１である。

電解質溶液は、得られる電解水組成物の殺生物特性および／または清浄化特性が高まるように、任意選択で、１種以上の追加の塩を含むことができる。

所定の電圧は、好ましくは約１から１０００ボルトＤＣの間の範囲、好ましくは４８から９６ボルトＤＣの間の範囲にある。

電源は、好ましくは約１から１０００アンペアの間の範囲、好ましくは約２４アンペアの電流を有する。

第２の態様によれば、本発明は、本明細書に記述される方法によって得ることが可能な電解水組成物を提供する。

他の態様によれば、本発明は、本明細書に記述される方法によって得ることが可能な電解水組成物を提供する。

電解水組成物中の複数の活性分子およびイオン性種は、約０．１から７５０ｐｐｍの間の濃度で、溶存Ｏ_３を含んでいてもよい。電解水組成物は、好ましくは、１０から５００ｐｐｍの間の濃度、より好ましくは５０から３００ｐｐｍの間の濃度で、溶存Ｏ_３を含む。電解水組成物は、好ましくは、実質的に塩素を含まない。「実質的に塩素を含まない」という用語は、０．５ｐｐｍ未満のＦＡＣ、好ましくは０．１ｐｐｍ未満のＦＡＣ、より好ましくは０．０１ｐｐｍ未満のＦＡＣを含む、例えばＦＡＣが０ｐｐｍである組成物を指すのに、本明細書では使用される。

他の態様によれば、本発明は、抗菌剤のような本明細書に記述される電解水組成物の使用を提供する。電解水組成物は、抗細菌（ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ）特性を有していてもよい。

本発明の組成物は、ある領域を消毒するのに使用することができる。「領域」という用語は、硬質表面、基材、物体、空気、および／または食品の品目を含めた、表面を指すのに本明細書では使用される。

他の態様によれば、本発明は、本明細書に記述される電解水組成物を付着させることを含む、ある領域を消毒するための方法を提供する。

他の態様によれば、本発明は、設備を消毒するためのアプリケータであって、本明細書に記述される電解水組成物を含むリザーバと、このリザーバに流体連通しているノズルとを含む、アプリケータを提供する。アプリケータは、使用の際に、消毒される環境内で、噴霧デバイスにまたは例えば加工ラインなどの設備に接続するように配置構成されたリザーバを含んでいてもよい。

アプリケータは、例えば、ネブライザ、霧状ミスト（ｆｏｇｇｉｎｇ ｍｉｓｔ）アプリケータ、ジェット噴霧アプリケータ、噴霧アプリケータ、もしくは洗浄システム、またはこれらの任意の組合せの、１つ以上から選択されてもよい。

他の態様によれば、本発明は、消毒剤として使用される電解水組成物を生成するための装置であって、
水と、無水アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む電解質溶液を含むリザーバと；
電解質水溶液を含む供給流を受容するように、このリザーバに流体連通している電解槽と；
電解槽内に位置付けられており、使用の際に電源に接続するように配置構成された、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極と；
を含む、装置を提供する。

電解槽は、好ましくは、少なくとも１つの出口を含み、この出口を通して電解水組成物が電解槽から出て行く。

システムは、使用の際に、リザーバと槽との間の電解質供給流の流れを調節するように配置構成された、１つ以上の流れ規制材をさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に、電解質供給流の流れの温度および／または槽内の電解質溶液の温度を調節するように配置構成された加熱機をさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に、例えば流れ規制材（１つ以上）を制御することなどにより、必要に応じて電解質供給流の流量を制御するように配置構成された、制御システムをさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に、電極への電力供給を制御するように配置構成された制御システムを含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電解質溶液の温度を制御するように配置構成された制御システムを含んでいてもよい。

電解質溶液の温度、電解質溶液供給流の流量、および電極への電力供給の制御は、単一の制御システムにより提供されてもよい。あるいは、これらの因子は、個別の制御システムによって制御されてもよい。

他の態様によれば、本発明は、植物病原体の処理に使用される電解水組成物を生成するための方法であって、
水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む、電解質溶液を調製するステップと；
電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップと；
電源を動作させて、電解槽内の電解質溶液に所定の電圧を印加することにより、抗菌特性を有する、複数の活性分子およびイオン性種を含む電解水組成物を生成するステップと；
を含み、
電解質の塩は、溶存Ｏ_３濃度が１から１０００ｐｐｍの範囲にあるように選択される、方法を提供する。

好ましくは、電解質溶液は、水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、およびアルカリ金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む。

好ましくは、電解質の塩は、植物病原体の処理で使用される電解水殺生物性組成物が、０から１０００ｐｐｍの範囲内にある遊離有効塩素（ＦＡＣ）濃度を含むように選択される。電解質溶液は、連続的またはバッチプロセス方式で電解槽に導入されてもよい。

好ましくは、少なくとも１種の塩化物塩は、塩化カリウムまたは塩化ナトリウムである。

好ましくは、少なくとも１種の炭酸塩は、無水炭酸カリウムまたは無水炭酸ナトリウムである。

電解質水溶液中の炭酸塩および塩化物塩の合計塩濃度は、好ましくは約０．１ｇ／ｌから４００ｇ／ｌの間の範囲内にある。好ましくは、水溶液中の炭酸塩および塩化物塩の合計塩濃度は、０．１ｇ／ｌから約４００ｇ／ｌの間、より好ましくは０．５ｇ／ｌから８０ｇ／ｌの間、特に好ましくは１．０ｇ／ｌから５０ｇ／ｌの間の範囲、例えば１．０ｇ／ｌから５．５ｇ／ｌの範囲にある。

電解質水溶液中の炭酸塩の塩化物塩に対する重量比は、好ましくは約０．５：１から約２．０：１の間の範囲、より好ましくは約１：１から約１．５：１の間の範囲、例えば約１．１５：１である。

電解質溶液は、得られる電解水組成物の殺生物特性、特に病原性活性が高まるように、任意選択で１種以上の追加の塩を含むことができる。

所定の電圧は、好ましくは約１から１０００ボルトＤＣの間の範囲にあり、好ましくは４８から９６ボルトＤＣの間の範囲にある。

電源は、好ましくは約１から１０００アンペアの間の範囲の電流を有し、好ましくは約２４アンペアである。

さらに他の態様によれば、本発明は、本明細書に記述される方法によって得ることが可能な、植物病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物を提供する。

さらに他の態様によれば、本発明は、本明細書に記述される方法によって得ることが可能な、植物病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物を提供する。

植物病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物中の複数の活性分子およびイオン性種は、約１から１０００ｐｐｍの間の濃度で、溶存Ｏ_３を含んでいてもよい。植物病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物は、好ましくは、１０から５００ｐｐｍの間の濃度で、より好ましくは５０から３００ｐｐｍの間の濃度で、溶存Ｏ_３を含む。

組成物は、塩の濃度を伝えることによって、および溶液に印加される電流を伝えることによって、その組成および過電位の程度を変えることができる。このように、植物病原体の低減および／または除去に使用される特定の電解水組成物は、胞子およびバイオフィルムなどの生きている生物を含めたある微生物または病原体を処理するために創出することができる。濃度および過電位は、抗菌特性、清浄化特性、および送達メカニズムの間で必要な混合物が実現されるように、変えることができる。

他の態様によれば、本発明は、抗病原性組成物として植物病原体の低減および／または除去に使用される、本明細書に記述される電解水組成物の使用を提供する。

本発明の組成物は、例えば真菌性病原体および／または細菌性病原体および／またはウイルス性病原体を含めた植物病原体の、低減および／または除去に使用することができる。

他の態様によれば、本発明は、病原体、特に植物病原体を低減および／または除去するための方法であって、植物病原体を処理する際に使用される本明細書に記述される電解水組成物を、病原体の影響を受けたある領域、例えば植物の収穫物、または植物の収穫物を含有する領域に付着させることを含む方法を提供する。

他の態様によれば、本発明は、病原体、特に植物病原体を低減および／または除去するためのアプリケータであって、植物病原体の低減および／または除去に使用される本明細書に記述される電解水組成物を含むリザーバと、このリザーバに流体連通している出口とを含む、アプリケータを提供する。出口は、例えばノズルであってもよい。アプリケータは、使用の際に、処理される環境内で、噴霧デバイス、霧状ミストデバイスに、または例えば加工ラインもしくは洗浄システムなどの設備に接続されるように配置構成されたリザーバを含んでいてもよい。

アプリケータは、例えば、ネブライザ、霧状ミストアプリケータ、ジェット噴霧アプリケータ、噴霧アプリケータ、もしくは潅漑システム、またはこれらの任意の組合せのうちの１つ以上から選択されてもよい。

他の態様によれば、本発明は、病原体、特に植物病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物を生成するための装置であって：
水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む電解質溶液を含むリザーバと；
電解質水溶液を含む供給流を受容するように、このリザーバに流体連通している電解槽と；
電解槽内に位置付けられており、使用の際に電源に接続するように配置構成された、複数のホウ素ドープダイヤモンドと；
を含む装置を提供する。

好ましくは、電解質溶液は、水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、およびアルカリ金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む。

電解槽は、好ましくは、少なくとも１つの出口であって、その内部を通して植物病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物が電解槽から出て行く出口を含む。

システムはさらに、使用の際にリザーバと槽との間の電解質供給流の流れを調節するように配置構成された１つ以上の流れ規制材を含んでいてもよい。

システムはさらに、使用の際に電解質供給流の流れの温度および／または槽内の電解質溶液の温度を調節するように配置構成された、加熱機を含んでいてもよい。

システムは、使用の際に、例えば流れ規制材（１つ以上）を制御することなどにより、必要に応じて電解質供給流の流量を制御するように配置構成された、制御システムをさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電極への電力供給を制御するように配置構成された、制御システムを含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電解質溶液の温度を制御するように配置構成された、制御システムを含んでいてもよい。

電解質溶液の温度、電解質溶液供給流の流量、および電極への電力供給の制御は、単一の制御システムによって提供されてもよい。あるいは、これらの因子は個別の制御システムによって制御されてもよい。

他の態様によれば、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む、電解質溶液が提供される。電解質溶液は、好ましくは、無水炭酸カリウムおよび／または無水炭酸ナトリウムから選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびに塩化カリウムおよび／または塩化ナトリウムから選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む。好ましくは、電解質溶液は、無水炭酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムを含む。

本発明の他の態様によれば、食物基材（ｆｏｏｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の表面またはその内部にある食物媒介病原体の、低減および／または除去に使用される電解水組成物を生成するための方法であって：
水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む、電解質溶液を調製するステップと；
電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップと；
電源を動作させて、電解槽内の電解質溶液に所定の電圧を印加することにより、抗菌特性を有する、溶存オゾン（Ｏ_３）を含む電解水組成物を生成するステップと；
を含む方法が提供される。

好ましくは、電解質溶液は、水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、およびアルカリ金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む。

電解質溶液は、連続的またはバッチプロセス方式で電解槽に導入されてもよい。

好ましくは、少なくとも１種の塩化物塩は、塩化ナトリウムまたは塩化カリウムであり、またはこれらの組合せである。より好ましくは、少なくとも１種の塩化物塩は、塩化ナトリウムである。

好ましくは、少なくとも１種の炭酸塩は、無水炭酸ナトリウムまたは無水炭酸カリウムであり、またはこれらの組合せである。より好ましくは、少なくとも１種の炭酸塩は、無水炭酸ナトリウムである。

電解質水溶液中の炭酸塩および塩化物塩の合計塩濃度は、好ましくは約０．１ｇ／ｌから約４００ｇ／ｌの間の範囲内にある。例えば、電解質水溶液は、好ましくは５６ｇの無水炭酸ナトリウムと４８ｇの塩化ナトリウムとを１０Ｌの水中に含む。好ましくは、水溶液中の炭酸塩および塩化物塩の合計塩濃度は、１ｇ／ｌから８０ｇ／ｌの間、より好ましくは５ｇ／ｌから５０ｇ／ｌの間の範囲、例えば５．４ｇ／ｌから１５．６ｇ／ｌの間の範囲にある。

電解質水溶液中の炭酸塩の塩化物塩に対する重量比は、好ましくは約０．５：１から約２．０：１の間の範囲、より好ましくは約１：１から約１．５：１の間の範囲にあり、例えば約１．１５：１である。

電解質溶液は、食物媒介病原体に対して、得られる電解水組成物の抗病原体特性が増強されるように、任意選択で１種以上の追加の塩を含むことができる。

所定の電圧は、好ましくは約１から１０００ボルトＤＣの間の範囲、好ましくは４８から９６ボルトＤＣの間の範囲である。

電源は、好ましくは約１から１０００アンペアの間の範囲の電流を有し、好ましくは約２４アンペアである。

他の態様によれば、本発明は、食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される、本明細書に記述される方法によって得ることが可能な電解水組成物を提供する。

他の態様によれば、本発明は、食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される、本明細書に記述される方法によって得られる電解水組成物を提供する。例えば、電解水組成物は、食物用屠体上、特に家禽屠体上、例えばニワトリ屠体上のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒを、低減および／または除去するのに使用することができる。

食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物は、約０．１から８００ｐｐｍの間、好ましくは１ｐｐｍから７５０ｐｐｍの間の濃度で、溶存Ｏ_３を含んでいてもよい。食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物は、好ましくは、１０から５００ｐｐｍの間の濃度で、より好ましくは５０から３００ｐｐｍの間の濃度で、溶存Ｏ_３を含む。

食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物は、好ましくは、実質的に塩素を含まない。「実質的に塩素を含まない」という用語は、２０ｐｐｍ未満、好ましくは５ｐｐｍ未満、より好ましくは０．５ｐｐｍ未満のＦＡＣ、さらにより好ましくは０．１ｐｐｍのＦＡＣ、特に好ましくは０．０１ｐｐｍ未満のＦＡＣを含む組成物、例えばＦＡＣが０ｐｐｍである組成物を指すのに、本明細書では使用される。

他の態様によれば、本発明は、食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去のための、本明細書に記述される電解水組成物の使用を提供する。

他の態様によれば、本発明は、食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去のための方法であって、食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される本明細書に記述される電解水組成物を、食物基材に付着させることを含む方法を提供する。

本発明の組成物は、任意の適切な手段によって、食物基材に付着させてもよい。食物基材は、例えば、本発明の電解水組成物でコーティングされてもよく、または本発明の電解水組成物が入っているタンクもしくはリザーバ内に浸漬してもよい。電解水組成物は、食物基材を受容するために所定の温度で維持されてもよい。電解水組成物の効力は、所定の温度で組成物を維持することによって改善されてもよい。病原体のレベルが許容可能な所定のレベルに低減する（または除去される）までの期間は、電解水組成物を所定のレベルで維持することによって短縮されてもよい。例えば、電解水組成物は、室温で維持されてもよい。あるいは、電解水組成物は、約４０℃から５０℃の間の温度に加熱されてもよい。

本発明の組成物は、それ自身で、または処理計画の部分として付着されてもよい。例えば本発明の組成物は、例えばソノスチーム（Ｓｏｎｏｓｔｅａｍ）または液体窒素など、１つ以上の従来の処理を適用する前または後の、前処理または後処理として付着されてもよい。本発明の組成物は、１つ以上の従来の処理と同時にまたは併せて付着させてもよい。

食物基材は、所定の期間にわたり、本発明の電解水組成物に接触させてもよい（例えば、電解水組成物を含むタンク内に浸漬してもよい）。例えば食物基材は、少なくとも５秒間、好ましくは少なくとも１５秒間、例えば少なくとも２０秒間、電解水組成物に接触させてもよいし、または浸漬してもよい。タンクは、複数の食物基材を同時にまたは順次受容してもよい。電解水組成物の効力は、連続的または周期的な電気分解によって、所定レベルの活性種で組成物を維持することによって、改善されてもよい。

他の態様によれば、本発明は、設備を消毒するためのアプリケータであって、本明細書に記述される電解水組成物を含むリザーバと、このリザーバに流体連通しているノズルとを含む、アプリケータを提供する。アプリケータは、使用の際に噴霧デバイスにまたは電解水組成物を食物基材に付着させるための設備に接続されるように配置構成されたリザーバを含んでいてもよい。

アプリケータは、例えば、ネブライザ、霧状ミストアプリケータ、ジェット噴霧アプリケータ、噴霧アプリケータ、もしくは洗浄システム、またはこれらの任意の組合せの、１つ以上から選択されてもよい。

他の態様によれば、本発明は、食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去のため使用される電解水組成物を生成するための装置であって、
水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む電解質溶液を含むリザーバと；
電解質水溶液を含む供給流を受容するように、このリザーバに流体連通している電解槽と；
電解槽内に位置付けられており、使用の際に電源に接続するように配置構成された、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極と；
を含む装置を提供する。

好ましくは、電解質溶液は、水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、およびアルカリ金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む。

電解槽は、好ましくは少なくとも１つの出口を含み、この出口を通して、電解水組成物は電解槽から出て行く。

システムは、使用の際にリザーバと槽との間の電解質供給流の流れを調節するように配置構成された１つ以上の流れ規制材をさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電解質供給流の流れの温度および／または槽内の電解質溶液の温度を調節するように配置構成された加熱機をさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に、例えば流れ規制材（１つ以上）を制御することなどにより、必要に応じて電解質供給流の流量を制御するように配置構成された、制御システムをさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電極への電力供給を制御するように配置構成された制御システムを含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電解質溶液の温度を制御するように配置構成された制御システムを含んでいてもよい。

電解質溶液の温度、電解質溶液供給流の流量、および電極への電力供給の制御は、単一の制御システムによって提供されてもよい。あるいは、これらの因子は個別の制御システムによって制御されてもよい。

本発明の組成物は、有意な抗菌特性を有する一方で、実質的に塩素を含まない。

次に本発明の実施形態について、図を参照しながら、例として記述する。

＜実施例１：電解水組成物＞
１６ｇの無水炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）および１４ｇの塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を、水５Ｌ中に含む電解質溶液を、調製した。電解質溶液を、電解槽に流体連通しているリザーバチャンバ内に貯蔵する。

電解質溶液を含む供給流を、電解槽に導入した。供給流は、得られる電解水組成物の消毒特性が増強されるように、任意選択で１種以上の追加の塩を含むことができる。電解槽は、非膜電解槽である。電解槽は、ケーシングと、槽内に位置付けられた複数のホウ素ドープダイヤモンド電極（ＢＤＥ）と、電解質溶液の全域に電荷を伝達するのに使用される金属「接触板」とを含む。

ＢＤＥは、シート様の構成要素であり、３枚から１０枚の間のシートの積層体として設けられる。各シートは、隣接するシートから固定距離だけ離れて位置付けられる。ＢＤＥの隣接するシート間の距離は、好ましくは５ｍｍ未満、例えば約２から３ｍｍの間のセルギャップをもたらす。ＢＤＥは、プラスチック枠に設けられる。ＢＤＥは、電解質溶液の全域に電荷を伝達し、強力な双極子を誘導し、ダイヤモンドの交互に配された表面上に正および負に帯電したラジカルを創出する。

電解質溶液は、連続プロセスまたはバッチプロセスで電解水組成物が生成されるように、任意の適切な方式で電解槽に導入されてよい。連続プロセスでは、電解質溶液は、適切な流量で、例えば０．１から１００Ｌ／分の範囲、例えば３から５Ｌ／分の範囲などの流量で、導入されてもよい。バッチプロセスでは、電解質溶液は、約１６Ｌ／分の流量を有していてもよい。

電源は、１から１０００ボルトＤ．Ｃ．の間の範囲の電圧と、１〜１０００アンペアの範囲内の電流とを、電解質溶液に印加するように動作させた。電極間に得られた過電位は、電解質溶液中の平衡をシフトさせて、ある範囲の「活性種」イオンおよび分子が生成されるように、そして有意な長さの時間にわたり電解水中に残るようにする。例えば、電解水組成物中の活性種の半減期は、好ましくは少なくとも何分かであり、より好ましくは少なくとも１０分であり、特に好ましくは少なくとも３０分であり、例えば約４５分である。

電解槽は、好ましくは出口を含み、その出口を通って電解水組成物が槽から出て行く。得られた電解水組成物は、抗菌特性を有する範囲の活性分子およびイオン性種を含む。電解水組成物は、好ましくは洗浄特性も有する。電解水組成物は、好ましくは界面活性種を含む。

活性分子およびイオン性種は、溶存オゾンＯ_３と、過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２、ヒドロキシルイオンＯＨ⁻、および／またはヒドロニウムイオンＯＨ_３ ^＋の１種以上とを含む。この実施形態による電解水組成物は、約３００ｐｐｍのレベルで溶存オゾンを含む。この溶存オゾンのレベルは、気状オゾンを水中に注入することによって実現できるレベルよりも約１００倍高い。その結果、本発明の電解水組成物は、気状オゾンが注入された水と比較して高い抗菌効力を有する。電解水組成物は、抗菌剤として抗真菌剤、抗ウイルス剤、および／または抗寄生虫剤を、またはこれらの任意の組合せも含めた、抗菌剤として使用することができる。

本発明の電解水組成物は、約３００ｐｐｍのレベルで溶存オゾンを含有するが、本発明の電解水組成物は、任意の適切なレベルの溶存オゾンを含んでいてもよく、好ましくは０．１から１０００ｐｐｍの間の範囲内で、例えば０．１ｐｐｍから７５０ｐｐｍの範囲内で含んでもよいことを理解されたい。

塩化物電解質をベースにした従来の電解水組成物は、遊離有効塩素（ＦＡＣ）を発生させる。したがって、従来の組成物の使用は、調製する場合または反応させる場合のいずれかで、水泳プールに関連した臭いを生成する。食品加工環境で消毒された設備には、この塩素関連の臭いで損なわれた食品を生成する可能性があるというリスクがある。対照的に、本発明の電解水組成物は、遊離有効塩素（ＦＡＣ）を実質的に含まない。実施例で使用される実施形態では、実施例１の組成物は、生成されるときも反応するときも＜０．１ｐｐｍのＦＡＣを含む。したがって本発明の組成物は、水泳プールに関連した臭いを生成することなく、かつ食品を損なうというリスクを著しく低減させて、加工ラインおよび設備を清浄化し消毒するのに使用することができる。本発明の電解水組成物は、組成物が低ＦＡＣを有する場合であっても、強力な抗菌特性を保持する。

＜実施例２＞
表１を参照すると、実施例１の電解水組成物は、ＥＮ１２７６試験を使用して付着させた。ＥＮ１２７６試験は、消毒剤の殺細菌活性（ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ）を正式に評価するための欧州標準試験法である。ＥＮ１２７６の要件を満たすには、５分以内で、試験細菌の少なくとも５ｌｏｇ_１０の低減が必要である。

試験方法は、試験細菌、この場合はＥ．ｃｏｌｉを１ｍｌと、妨害物質、この場合は０．３％ ｗ／ｖアルブミンを１ｍｌと混合し（汚れた状態をシミュレートする）、次いで電解水組成物８ｍｌを添加することを含んでいた。必要な接触時間の後、０．１ｍｌを取り出し、中和剤（滅菌水）８．９ｍｌおよび滅菌蒸留水１ｍｌに添加した。５分間の中和に続き、１ｍｌをＬＢ寒天上に置いて、生存している試験細菌を検出した。

表１に示されるように、ＥＮ１２７６に従い試験をした場合、電解水組成物は、Ｅ．ｃｏｌｉに関し、汚れた条件下、室温で１分および５分で＞８ｌｏｇ_１０の低減を実現した。結果は、電解水組成物が、Ｅ．ｃｏｌｉに対して高い殺細菌活性を有し、ＥＮ１２７６の要件を満たすことを実証する。

本発明は、改善された抗菌活性、例えば改善された抗細菌活性をもたらす電解水組成物を提供する。本発明は、Ｅ．ｃｏｌｉに関する電解水組成物の有効性を実証するが、本発明の組成物は、その他の微生物株に対して有効であり、Ｅ．ｃｏｌｉの除去に限定されないことが理解されよう。

本発明の電解水組成物は、好ましくは、組成物に曝露してから１分以内に１００％の微生物、例えば細菌の除去を実現する。本発明の電解水組成物は、好ましくは、組成物に曝露してから５分以内、より好ましくは３分以内、例えば１分以内に１００％の微生物、例えば細菌の除去を実現する。本発明の電解水組成物は、洗浄によって組成物に曝してから５分以内、より好ましくは１分以内に、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、特に好ましくは少なくとも９５％、例えば少なくとも９９．９９９％（対数で５桁（５ ｌｏｇ ｏｒｄｅｒ））の微生物、例えば細菌の除去を実現する。

＜実施例３：乾霧形成（ｄｒｙ ｆｏｇｇｉｎｇ）を使用したＥ．ｃｏｌｉ除去試験＞
図１Ａ〜１Ｄを参照すると、実施例１の電解水組成物を、乾霧形成法を使用して低用量で、Ｅ．ｃｏｌｉで汚染された４種の異なる基材：木材１、鋼２、プラスチック３、およびガラス４に付着させた。しかし組成物は、任意の適切な基材を消毒するのに使用されてもよく、例示された基材を消毒するための使用に限定されないことが理解されよう。

電解水組成物を、Ｗ０３ノズルを備えたｐｕｌｓＦＯＧ Ｒａｐｉｄ Ｆｏｇｇｅｒ（以後、霧状ミストアプリケータと呼ぶ）を使用して付着させた。霧状ミストアプリケータの出力速度は、個別の空気圧縮機からの圧力２ｂａｒを使用して、約４．５Ｌ／時であった。電解水組成物の出力液滴サイズは、およそ１０から１５ミクロンであった。

霧状ミストアプリケータを輸送コンテナの一端に位置付け、４種の基材を、噴霧の直進ラインから外して輸送コンテナの対向面に隣接させて位置付け、離間は約６ｍとした。

この実施形態は、特定の霧状ミストアプリケータの使用を示すが、電解組成物は、任意の適切な圧力を使用しておよび任意の適切な出力液滴サイズを生成して、任意の適切な出力速度で、任意の適切なアプリケータまたは付着方法によって付着させてもよいことが理解されよう。アプリケータまたは付着方法は、基材から離れた任意の適切な距離に位置付けてもよい。例えば電解水組成物は、消毒用の設備、例えば食品加工ラインなどに、解放可能に係合するよう適応させたリザーバ内に入れてもよい。

図１Ａは、実施例１の低用量の電解水組成物に、乾霧形成法を使用して曝露する前（Ｔ_０）の、各基材上に存在するＥ．ｃｏｌｉの量を示す写真画像である。時間間隔Ｔ_１（５分）、Ｔ_２（２０分）、およびＴ_３（４０分）で各基材上に存在するＥ．ｃｏｌｉの量を、それぞれ図１Ｂ、１Ｃ、および１Ｄに示す。

Ｅ．ｃｏｌｉの存在を、基材上の白色セクション／マーキングによって示す。組成物によってＥ．ｃｏｌｉが死滅した領域は、無色透明である（白色マーキングなし）。

図１Ｂに示されるように、本発明の組成物は低用量であっても、霧への曝露から５分後（Ｔ_１）に、プラスチック基材上で、対数で５桁の死滅（９９．９９９％）を示すＥ．ｃｏｌｉ除去をもたらす。プラスチック基材は、表面積全体にわたって無色透明であることがわかる。

高い死滅率は、低用量の電解水組成物の霧への曝露から５分後に、木材およびガラス基材上でも実現される。図１Ｂから、いくつかの孤立した白色スポットが、木材およびガラス基材の表面に残されたままであることがわかる。霧への曝露から５分後に、鋼基材上にＥ．ｃｏｌｉが多量に存在したままであることもわかる。白色領域は、鋼基材の表面の大部分にわたって拡がっている。時間Ｔ_０と時間Ｔ_１とで、鋼基材上に存在するＥ．ｃｏｌｉの量に有意差はない。

図１Ｃに示されるように、本発明の組成物は低用量であっても、霧への曝露から２０分後（Ｔ_２）に、基材のそれぞれの表面で、対数で５桁超の死滅（＞９９．９９９％）を示すＥ．ｃｏｌｉ除去をもたらす。基材の表面の全ては無色透明であり、Ｅ．ｃｏｌｉの孤立した白色スポットは見えない。図１Ｄも、本発明の組成物が、霧への曝露から４０分後（Ｔ_３）に、基材のそれぞれの表面で、対数で５桁超の死滅（＞９９．９９９％）を示すＥ．ｃｏｌｉ除去をもたらすことを示す。

本発明は、木材、鋼、プラスチック、およびガラス基材を含むがこれらに限定されない基材を衛生的にするための効率が改善された、電解水組成物を提供する。

本発明は、改善された抗菌活性、例えば改善された抗細菌活性をもたらす電解水組成物を提供する。本発明は、Ｅ．ｃｏｌｉに関する電解水組成物の有効性を実証するが、本発明の組成物はその他の微生物株に対して有効であり、Ｅ．ｃｏｌｉ除去に限定されないことが理解されよう。本発明の電解水組成物は、より高い用量で領域／基材に付着されてもよく、この実施例に示されるように低用量の組成物の付着に関して実現されるよりも、非常に短い期間で１００％の微生物、例えばＥ．ｃｏｌｉ除去を実現し得ることも理解されよう。高い微生物死滅率、例えば対数で少なくとも５桁の死滅率を実現するための時間は、付着中の組成物の濃度に依存する。本発明の電解水組成物は、従来の食品に安全な消毒組成物よりも、組成物に曝露した後の著しく短い時間内で改善された抗菌活性、例えば抗細菌活性を提供する。

本発明の電解水組成物は、好ましくは、組成物に曝露してから２０分以内で、１００％の微生物、例えば細菌除去を実現する。本発明の電解水組成物は、好ましくは、組成物に曝露してから１５分以内で、より好ましくは１０分以内で、例えば５分以内で１００％の微生物、例えば細菌の除去を実現する。本発明の電解水組成物は、好ましくは、少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、特に好ましくは少なくとも９５％、例えば少なくとも９９．９９９％（対数で５桁）の微生物、例えば細菌の除去を、霧形成によって組成物に曝露してから１０分以内、より好ましくは５分以内に実現する。

＜実施例４：湛水ベースの方法を使用するＥ．ｃｏｌｉ除去試験＞
消毒は、消毒がなされる領域に電解水組成物を溢れさせることによって実現されてもよい。図２Ａから２Ｃを参照すると、高濃度（１００％）の実施例１の電解水組成物を、図２Ａおよび２ＢではＥ．ｃｏｌｉで汚染された同一の基材に付着させた。図２Ｃは、実施例１の電解水組成物に曝露する前（Ｔ_０）の、基材上に存在するＥ．ｃｏｌｉの量を示す写真画像である。時間間隔Ｔ_１（３０秒）、およびＴ_２（１０分）での、各基材上に存在するＥ．ｃｏｌｉの量を、それぞれ図２Ａおよび２Ｂに示す。

図２Ａおよび２Ｂと図２Ｃの画像を比較することによって、１００％の濃度にある実施例１の組成物は、対数で７から８桁の死滅（９９．９９９９９５％）を、湛水ベースの方法によって組成物を付着させてから３０秒以内に実現したことがわかる。したがって湛水によって１００％の濃度で付着させた実施例１の組成物は、実施例３の霧形成法を使用して付着させたときの組成物（対数で５桁の死滅）よりも、対数でより大きな桁数の死滅を実現した。

１００％の濃度で付着させたときの本発明の組成物は、好ましくは、対数で少なくとも５桁の死滅、より好ましくは対数で６桁の死滅、例えば対数で７から８桁の微生物の死滅を、湛水ベースの方法によって組成物を付着させてから３０秒以内に実現する。１００％の濃度で付着させたときの本発明の組成物は、好ましくは、対数で少なくとも５桁の死滅、好ましくは対数で少なくとも６桁の死滅、例えば対数で７から８桁の微生物の死滅を、湛水ベースの方法によって組成物を付着させてから２０秒以内に実現する。１００％の濃度で付着させたときの本発明の組成物は、好ましくは、対数で少なくとも５桁の死滅、好ましくは対数で少なくとも６桁の死滅、例えば対数で７から８桁の微生物の死滅を、湛水ベースの方法によって組成物を付着させてから１０秒以内に実現する。

塩化物電解質をベースにした従来の電解水組成物は、遊離有効塩素（ＦＡＣ）を発生させる。したがって従来の組成物の使用は、調製するときまたは反応するときのいずれかで、水泳プールに関連した臭いを生成する。食品加工環境で消毒された設備には、この塩素関連の臭いで損なわれた食品を生成する可能性があるというリスクがある。対照的に、本発明の電解水組成物は、遊離有効塩素（ＦＡＣ）を実質的に含まない。実施例で使用される実施形態では、実施例１の組成物は、生成されるときも反応するときも＜０．１ｐｐｍのＦＡＣを含む。したがって本発明の組成物は、水泳プールに関連した臭いを生成することなく、かつ食品を損なうというリスクを著しく低減させた状態で、加工ラインおよび設備を清浄化し消毒するのに使用することができる。

本発明の組成物を使用して領域を消毒する方法では、従来の方法に比べて環境上の課題が著しく低減された。いくつかの従来の方法とは対照的に、本発明は、かなりの水供給を必要とせず、大量の廃水を生成しない。さらに、本発明の一実施形態によれば、電解質組成物は、通常なら食卓塩として公知の塩化ナトリウムと、承認された食品成分（Ｅ５００）であり、とりわけシャーベットに見出すことができる無水炭酸ナトリウムとの混合物を含む。使用中、電解水組成物は、塩化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムに戻ることになり、これらの成分のいずれも、著しい環境上の懸念を全くもたらさない。本発明の電解質溶液中に存在するその他のアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属塩化物塩、および／またはアルカリ土類金属塩化物塩も、食品に安全である。

本発明の電解水組成物は、シフトの最中および／またはシフト間で食品加工ラインおよび設備を現場で素早く清浄化し消毒するのに使用することができる、食品に安全で食品を損なうことのない消毒組成物であって、従来の食品に安全な消毒溶液よりも効率が改善され、抗菌活性が著しく高い消毒組成物である。

＜実施例５：サラダ洗浄＞
従来のサラダ洗浄プロセスでは、全体的な汚れ（ｇｒｏｓｓ ｄｅｂｒｉｓ）を除去し微生物負荷を対数で１桁低減させるため（９０％の死滅）、サラダを、洗浄ラインごとに１時間当たり最大６０ｍ^３の冷えた（６℃）水に曝露することによって、サラダを洗浄する。次いでこの水の約半分を、毎時、廃水として除去する。

この従来のプロセスは、大量の給水を必要とし、廃水生成量が著しく多く、洗浄前に給水を冷やすことに伴う高いエネルギおよびコストの影響が生ずる。この方法に関連してかなりの時間的制約もある。長い洗浄サイクルが終了した後、洗浄したサラダにはまだ著しい微生物の存在があることが見出された。

実施例１の電解水組成物を、葉の表面に噴霧する。図１１に示されるように、電解水組成物の付着は、５秒間の接触で、対数で２．５〜３．５桁の死滅（９９．９５％）を発生させる。これは、従来のサラダ洗浄プロセスに比べて（５秒以上の接触時間で９０％の死滅）、抗菌活性の著しい改善を表す。

さらに本発明の方法は、従来のサラダ洗浄プロセスよりも著しく短い時間内で有効な改善された抗菌活性を有する電解水組成物を提供する。電解水組成物は、このレベルの抗菌活性を、サラダが水洗ラインに進入する前に実現する。

したがって本発明の組成物は、サラダを消毒するための素早く安全な方法であって、従来のサラダ洗浄プロセスよりも、低減した給水しか必要とせず、少ない洗浄しか必要とせず、少ない廃水しか生成せず、エネルギおよびコストの影響が著しく少なく、より清浄化された食品を生成する方法を提供する。

＜実施例６：食肉加工＞
食肉加工工場では、従来の長い５ステップ切断ライン清掃手順が必要である。この手順には、設備を十分に清浄化するために、かなりの長さの時間、例えば一晩で最長８時間を要する可能性がある。プロセスは、きつい化学薬品および消毒剤と、かなりの体積の温水（７０℃）の使用も含む。さらに、従来の方法を使用して一貫した消毒を実現することは難しく、その結果、食物の交差汚染の潜在的な供給源が残されたままである可能性がある。したがって、環境上および健康上の課題と共に、従来の食肉加工工場の清浄化手順に関連した著しい時間およびコストの影響が存在する。

対照的に実施例１の組成物は、改善された抗菌活性を備える、非常に簡素化された、例えば２段階プロセスで、食肉加工工場の設備を消毒するのに使用される。さらに、実施例１の組成物は、食肉加工工場をより素早く、例えば２時間以内の期間で消毒するのに使用される。したがって本発明の方法は、関連ある環境の素早く効果的な消毒を提供し、加工／調製設備の短い運転停止時間しか必要としない。実施例１の組成物は、例えば噴霧バーを使用した自動化プロセスで、食肉加工工場を消毒するのに使用することができる。さらに本発明の方法は、周囲温度の水の使用しか必要とせず、したがって設備を消毒する前に給水を加熱する必要または冷却する必要がない。

本発明は、改善された抗菌活性、低減したコストおよびエネルギの影響、加工／調製設備の短縮された中断時間、および／または低減された環境上の影響を保持する、電解水組成物と設備を消毒するための方法とを提供する。

実施例２から６は、食品加工環境内での本発明の電解水組成物の有効性を示すが、本発明の組成物、方法、および装置は、任意の適切な環境を消毒するのに使用できることが理解され、食品加工環境に限定するものではない。

＜実施例７：電解水組成物＞
１４ｇの塩化ナトリウムおよび１６ｇの無水炭酸ナトリウムを水１２Ｌ中に含む電解質水溶液を、調製した。電解質溶液を、電解槽に流体連通しているリザーバチャンバ内に貯蔵した。

電解質溶液を含む供給流を、電解フローセルに導入した。供給流は、得られる電解水組成物の殺生物特性が高まるように、任意選択で１種以上の追加の塩を含むことができる。

電解槽は、非膜電解槽である。しかし任意の適切な電解槽が使用され得ることが、理解されよう。

電解槽は、ケーシングと、槽内に位置付けられた複数のホウ素ドープダイヤモンド電極（ＢＤＥ）と、電解質溶液の全域に電荷を伝達するのに使用される金属「接触板」とを含む。

ＢＤＥは、シート様の構成要素であり、３枚から１０枚の間のシートの積層体として設けられる。各シートは、隣接するシートから固定距離だけ離れて位置付けられる。ＢＤＥの隣接するシート間の距離は、好ましくは５ｍｍ未満、例えば約２から３ｍｍの間のセルギャップをもたらす。ＢＤＥは、プラスチック枠に設けられる。ＢＤＥは、電解質溶液の全域に電荷を伝達し、強力な双極子を誘導し、ダイヤモンドの交互に配された表面上に正および負に帯電したラジカルを創出する。

電解質溶液は、連続プロセスまたはバッチプロセスで電解水組成物が生成されるように、任意の適切な方式で電解槽に導入されてよい。連続プロセスでは、電解質溶液は、適切な流量で、例えば０．１から１００Ｌ／分の範囲、例えば３から５Ｌ／分の範囲などの流量で、導入されてもよい。バッチ式プロセでは、電解質溶液は、約１６Ｌ／分の流量を有していてもよい。

電源は、１から１，０００ボルトＤ．Ｃ．の間の範囲の電圧と、１〜１，０００アンペアの範囲内の電流とを、電解質溶液に印加するように動作させた。

電極間に得られた過電位は、電解質溶液中の平衡をシフトさせて、ある範囲の「活性種」イオンおよび分子が生成されるように、そして有意な長さの時間にわたり電解水中に残るようにする。「有意な時間の長さ」という用語は、少なくとも１０分、好ましくは少なくとも３０分、より好ましくは少なくとも４５分、例えば少なくとも６０分を指すのに、本明細書では使用される。活性分子およびイオン性種の組合せは、平衡を支える過電位と一緒になって、可変の殺虫活性度を電解水組成物に与える。

電解槽は、好ましくは出口を含み、この出口を通して電解水組成物が槽から出て行く。得られる電解水組成物は、殺生物特性を有する、ある範囲の活性分子およびイオン性種を含む。

活性分子およびイオン性種は、溶存オゾンを含む。この実施形態による電解水組成物は、約５０ｐｐｍのレベルで溶存オゾンを含む。

本発明の電解水組成物は、約５０ｐｐｍのレベルで溶存オゾンを含有するが、本発明の電解水組成物は、０．１から１，０００ｐｐｍの間の範囲内の任意の適切なレベルで溶存オゾンを含んでいてもよいことが理解されよう。

電解水組成物は、電解質組成物の成分、電解質組成物中の成分の濃度、過電位の程度、印加電流、またはこれらの任意の組合せのうちの１つ以上を変えることによって、変えてもよいことも理解されよう。このように、電解水殺生物性組成物の殺生物特性は、種々の農業上の目標、例えば作物、病原体、送達メカニズム、および時点、または任意のこれらの組合せなどに適するように、調整されてもよい。例えば、電解水殺生物性組成物の殺生物特性は、組成物が付着される時期、例えば生育床の準備中、播種期間中、および／または生育期間中などに関して調整されてもよい。

システムは、使用の際にリザーバと槽との間の電解質供給流の流れが調節されるように配置構成された１つ以上の流れ規制材をさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電解質供給流の流れの温度および／または槽内の電解質溶液の温度が調節されるように配置構成された加熱機をさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に、例えば流れ規制材（１つ以上）を制御することなどにより、必要に応じて電解質供給流の流量を制御するように配置構成された、制御システムをさらに含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電極への電力供給が制御されるように配置構成された制御システムを含んでいてもよい。

システムは、使用の際に電解質溶液の温度が制御されるように配置構成された制御システムを含んでいてもよい。

電解質溶液の温度、電解質溶液供給流の流量、および電極への電力供給の制御は、単一の制御システムによって提供されてもよい。あるいは、これらの因子は個別の制御システムによって制御されてもよい。

＜実施例８：トマト植物体におけるＰｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅｓｔａｎｓの制御＞
Ｐｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅｓｔａｎｓに感染したトマト植物体を、５つの異なる処理剤で処理した。

処理１：未処理の対照（ＵＴ）；
処理２：Ｒｅｖｕｓ（公知の殺虫剤）；
処理３：混合物１（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．６０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ ０．９０ｇ／ｌ、ＫＮＯ_３ ０．８０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ ０．８０ｇ／ｌを含む塩を有する）；
処理４：混合物６０（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．２０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ １．７０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ １．２０ｇ／ｌを含む塩を有する）；および
処理５：実施例７の組成物（混合物３８）

処理剤を、葉面噴霧を使用して付着させた。各処理群は、８つの植物体について４回の繰り返しからなっていた。各処理剤を、３０秒間、病気の植物体に噴霧した。処理剤は、処理剤が葉から流れ落ち始めるまで付着させることが理解されよう。

処理の結果を、図３Ａから３Ｄおよび図４に示す。

図３Ａから３Ｄは、疫病（Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅｓｔａｎｓ）に感染したトマト植物体の写真画像である。図３Ａおよび３Ｃに示されるトマト植物体は、いかなる殺虫組成物によっても処理していない（処理１）。図３Ｂに示されるトマト植物体は、Ｒｅｖｕｓとして公知の殺虫組成物で処理する（処理２）。図１Ｄに示されるトマト植物体は、実施例７の組成物で処理する（処理５）。

図３Ａおよび３Ｃは、未処理のトマト植物体が、植物病原体によって病気になることを示す。著しい数の枝および葉が萎れ、病気になる。

図３Ｂに示されるように、Ｒｅｖｕｓで処理したトマト植物体（処理２）は、図３Ａの未処理のトマト植物体（処理１）よりも著しく健康に見える。Ｒｅｖｕｓで処理したトマト植物体は、それほど萎れておらず、枝および葉もそれほど病気にはなっていない。これは、植物病原体の少なくとも一部を処理するのに、Ｒｅｖｕｓが有効であることを示す。

図３Ｄに示されるように、実施例８の組成物で処理したトマト植物体（処理５）は、図３Ａおよび３Ｃの未処理の木（処理１）よりも著しく健康であり、Ｒｅｖｕｓで処理した木（処理２）（図３Ｂ）よりも健康である。実施例８の組成物で処理したトマト植物体（処理５）は、ごく僅かしか萎れておらず、または葉および枝が病気になっていないように見え、最終的に、Ｒｅｖｕｓで処理したものよりも３５％多く果実が実った。

したがって実施例７の電解水組成物は、公知の殺虫剤Ｒｅｖｕｓよりも、疫病に対して改善された殺虫効果を有する。

図４は、処理後の時間の関数としてトマト植物体に留まる疫病のパーセンテージによって表される、作物の感染または疾患の程度を示す。本発明の組成物（処理５：実施例７の組成物）は、未処理の対照（処理１）およびその他３つの処理と比較した場合、改善された殺虫効果をもたらし、かつ植物の疾患のパーセンテージを著しく低減させることがわかる。処理５（実施例７の組成物）は、公知の殺虫剤（処理２）よりも良好に機能する。

＜実施例９：Ｓｔｅｍ Ｂｏｒｔｒｙｔｉｓに感染したトマト植物体の処理＞
病気になった木の平均病変長を、病気になったトマト植物体の５種の異なるサンプルに関して測定した。各サンプルを、異なる処理計画で処理した。

処理１：未処理の対照（ＵＴ）；
処理２：公知の殺虫剤Ｓｉｇｎｕｍ；
処理３：混合物１（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．６０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ ０．９０ｇ／ｌ、ＫＮＯ_３ ０．８０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ ０．８０ｇ／ｌを含む塩を有する）；
処理４：混合物６０（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．２０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ １．７０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ １．２０ｇ／ｌを含む塩を有する）；および
処理５：実施例７の組成物（混合物３８）

各植物サンプル上の病変のサイズを、処理後、３１日および４４日後に測定した。図５は、結果を示す。

図５に示されるように、処理２から５のそれぞれは、トマト植物体の各サンプル上の病変サイズの著しい低減をもたらすことがわかる。処理３および処理５は、公知の殺虫剤、Ｓｉｇｎｕｍ（処理２）によりもたらされた低減よりも、大きくはないとしてもこの低減に少なくとも等しい、病変サイズの低減をもたらす。処理５（実施例７の組成物）は、公知の殺虫剤に比べ、植物のサンプル上に表れた病変サイズの改善された低減をもたらす。したがって処理５は、公知の殺虫剤Ｓｉｇｎｕｍよりも良好に機能する。

＜実施例１０：Ｓｃｌｅｒｏｔｉｎｉａに感染したニンジンの処理＞
ニンジン植物体における平均有病率を、胞子を直接移行させることによってＳｃｌｅｒｏｔｉｎｉａ真菌に曝露された５つの異なるサンプル植物体に関して測定した。各サンプルは、ニンジン植物体の数と同一であった。これらの植物体に、葉から処理溶液が流れ落ちるのが観察されるまで、単一葉面噴霧（ｓｉｎｇｌｅ ｆｏｌｉａｒ ｓｐｒａｙ）で噴霧した。

各サンプルを、異なる処理計画で処理した。

処理１：未処理の対照（ＵＴ）；
処理２：公知の殺虫剤Ｔｅｂｅｃｕｒ；
処理３：混合物１（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．６０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ ０．９０ｇ／ｌ、ＫＮＯ_３ ０．８０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ ０．８０ｇ／ｌを含む塩を有する）；
処理４：混合物６０（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．２０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ １．７０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ １．２０ｇ／ｌを含む塩を有する）；および
処理５：実施例７の組成物（混合物３８）

各植物サンプルの疾患の有病率を、処理後、７日、１４日、および２１日後に測定した。図６は、結果を示す。

図６に示されるように、処理２から５のそれぞれは、測定の各時点で、ニンジン植物体の各サンプルの有病率に著しい低減をもたらすことがわかる。処理５（実施例７の組成物）は、植物のサンプルの有病率に、改善された低減をもたらし、この低減は、公知の殺虫剤で処理したことにより得られる低減にほぼ等しい。

＜実施例１１：トマトにおけるうどんこ病（Ｏｉｄｉｕｍ ｎｅｏｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｉ）＞
うどんこ病の接種菌に感染させたトマト植物体（「Ｊｕａｎｉｔａ」種）の群（図７Ａおよび７Ｂに示される）を、６種の異なる処理剤で処理した。各群は４回の繰り返しからなり、それぞれ、処理当たり２つの植物体を用いた。トマト植物体の各群に、単一噴霧で以下の処理剤の１種噴霧した：
処理１：未処理；
処理２：Ａｍｉｓｔａｒ（従来の殺真菌剤（ｆｕｎｇｉｃｉｄｅ））；
処理３：混合物１（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．６０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ ０．９０ｇ／ｌ、ＫＮＯ_３ ０．８０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ ０．８０ｇ／ｌを含む塩を有する）；
処理４：混合物６０（代わりの電解水溶液の比較例、ＮａＣｌ ０．３０ｇ／ｌ、Ｎａ_２ＣＯ_３ １．２０ｇ／ｌ、ＫＨ_２ＰＯ_４ １．７０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ １．６０ｇ／ｌ、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ １．２０ｇ／ｌを含む塩を有する）；
処理５：ナトリウム塩を含む実施例７の組成物；および
処理６：炭酸カリウムおよび塩化カリウムを、実施例７の組成物と同じ炭酸塩：塩化物の重量比で含む、本発明の組成物（Ｋ３８）

トマト植物体を、２０℃で１６時間の日照、次いで１６℃で８時間の夜間という日周条件サイクルを使用して、ＮＩＡＢ生育室で貯蔵した。

次いでトマト植物体を、単一噴霧処理から３週間後に感染の程度についてスコア化した。結果を図８に示す。図８からわかるように、従来の殺真菌剤（Ａｍｉｓｔａｒ）は、感染の良好な制御をもたらした。しかし、実施例７の組成物も、感染の徴候が見えないトマト植物体をもたらしたことがわかる。したがって実施例７の組成物は、公知の殺真菌剤に比べて、改善された殺真菌効果を発揮した。

比較例（処理３および４）のそれぞれは、ある程度の殺真菌活性をもたらした。しかしどの比較例も、公知の殺真菌剤Ａｍｉｓｔａｒまたは実施例７の組成物のように効果的な殺真菌効果をもたらさなかった。

トマト植物体を、さらに３週間（単一噴霧処理後、合計で６週間）、任意のその他の処理を行わずにそのままにした。次いでトマト植物体を、単一噴霧処理から６種間後に、感染の程度に関して再びスコア化した。結果を図９に示す。図８および９からわかるように、実施例１の組成物は、著しい中期保護効果（図８）および進行中の保護効果（図９）であって少なくとも６週間継続した効果を発揮する。本発明の組成物は、トマト植物体に、全身獲得応答性の誘導効果を引き起こすと考えられる。

本発明の組成物を使用する、基材の殺虫処理の方法は、従来の方法に比べ、環境上の課題を著しく低減させた。いくつかの従来の方法とは対照的に、本発明の組成物は、ごく単純な無毒性のおよび食品として承認された塩を含有する。したがって本発明の組成物は、公知の殺虫組成物よりも環境に優しい。さらに、本発明の組成物は、処理された食品に、いかなる有害な化学残渣も残さない。本発明の組成物は、無毒性で食品を損なわない。本発明の組成物は、気状オゾンを水中に注入することによって実現できるレベルに比べ、著しく改善されたオゾン濃度を有する。例えば本発明の組成物は、気状オゾンを水中に注入することによって実現できるレベルの約１００倍を有していてもよい。したがって本発明の組成物は、より頻繁に、長期にわたる作物生産の最中に、例えば作物収穫近くなど、任意の追加の健康および安全性の保護または設備を必要とすることなく使用することができる。本発明の組成物は、公知の化学殺虫剤の使用に対して費用効果のある代替例を提供する。本発明の組成物は、中期保護効果および進行中の保護効果をもたらす。

実施例７から１１は、本発明の組成物の殺虫特性の例示であることが理解されよう。本発明の組成物は、農業地域または作物に任意の適切な方式で付着され得ることが理解されよう。

実施例７から１１は、作物を処理するための本発明の組成物の使用を例示するが、本発明の組成物は、土壌を処理するために、および／または任意の適切な産業で、特に農産業であって、殺虫組成物の使用を要する産業に使用され得ることが理解されよう。例えば、本発明の組成物は、例えば潅漑システム、貯水槽を含めたタンク、および／または作物処理設備などの任意の設備、ならびに例えば地表水、雨水、および／または地下水などの水を処理するのに使用することができる。

＜実施例１２：電解水組成物＞
水中に１０．４ｇ／ｌの合計塩濃度（５．６ｇ／ｌの無水炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）および４．８ｇ／ｌの塩化ナトリウム（ＮａＣｌ））を含む電解質溶液を、調製した。電解質溶液を、電解槽に流体連通しているリザーバチャンバ内に貯蔵する。

電解質溶液を含む供給流を、電解槽に導入した。供給流は、得られる電解水組成物の抗病原体特性が増強されるように、任意選択で１種以上の追加の塩を含むことができる。電解槽は、非膜電解槽である。電解槽は、ケーシングと、槽内に位置付けられた複数のホウ素ドープダイヤモンド電極（ＢＤＥ）と、電解質溶液の全域に電荷を伝達するのに使用される金属「接触板」とを含む。

ＢＤＥは、シート様の構成要素であり、３枚から１０枚の間のシートの積層体として設けられる。各シートは、隣接するシートから固定距離だけ離れて位置付けられる。ＢＤＥの隣接するシート間の距離は、好ましくは５ｍｍ未満、例えば約２から３ｍｍの間のセルギャップをもたらす。ＢＤＥは、プラスチック枠に設けられる。ＢＤＥは、電解質溶液の全域に電荷を伝達し、強力な双極子を誘導し、ダイヤモンドの交互に配された表面上に正および負に帯電したラジカルを創出する。

電解質溶液は、連続プロセスまたはバッチプロセスで電解水組成物が生成されるように、任意の適切な方式で電解槽に導入されてよい。連続プロセスでは、電解質溶液は、適切な流量で、例えば０．１から１００Ｌ／分の範囲、例えば３から５Ｌ／分の範囲などの流量で、導入されてもよい。バッチプロセスでは、電解質溶液は、約１６Ｌ／分の流量を有していてもよい。

電源は、１から１０００ボルトＤ．Ｃ．の間の範囲の電圧と、１〜１０００アンペアの範囲内の電流とを、電解質溶液に印加するように動作させた。電極間に得られた過電位は、電解質溶液中の平衡をシフトさせて、溶存オゾンが生成されるように、そして有意な長さの時間にわたって電解水中に残るようにする。例えば、電解水組成物中の溶存オゾンの半減期は、好ましくは少なくとも何分かであり、より好ましくは少なくとも１０分であり、特に好ましくは少なくとも３０分であり、例えば約４５分である。

電解槽は、好ましくは出口を含み、その出口を通って電解水組成物が槽から出て行く。電解水組成物は、好ましくは洗浄特性も有する。電解水組成物は、好ましくは界面活性種を含む。

この実施形態による電解水組成物は、溶存オゾンを約３００ｐｐｍのレベルで含む。このレベルの溶存オゾンは、気状オゾンを水中に注入することによって実現できるレベルよりも約１００倍高い。その結果、本発明の電解水組成物は、気状オゾンが注入された水と比較して高い抗菌効力を有する。電解水組成物は、食物媒介病原体に対する抗病原体剤として使用され得る。

本発明の電解水組成物は、溶存オゾンを約３００ｐｐｍのレベルで含有するが、本発明の電解水組成物は、任意の適切なレベルの溶存オゾンを含んでいてもよく、好ましくは０．１から１００００ｐｐｍの間の範囲内で、好ましくは１ｐｐｍから１０００ｐｐｍの間の範囲内で含んでもよいことを理解されたい。

塩化物電解質をベースにした従来の電解水組成物は、遊離有効塩素（ＦＡＣ）を発生させる。したがって、従来の組成物の使用は、調製する場合または反応させる場合のいずれかで、水泳プールに関連した臭いを生成する。食品加工環境で消毒された設備には、この塩素関連の臭いで損なわれるようになった食品を生成する可能性があるというリスクがある。対照的に、本発明の電解水組成物は、遊離有効塩素（ＦＡＣ）を実質的に含まない。実施例で使用される実施形態では、実施例１の組成物は、生成されるときも反応するときも＜０．１ｐｐｍのＦＡＣを含む。したがって本発明の組成物は、水泳プールに関連した臭いを生成することなく、かつ食品を損なうというリスクを著しく低減させて、加工ラインおよび設備を清浄化し消毒するのに使用することができる。

＜実施例１３＞
表２および３を参照すると、３０個の家禽屠体の３つの群を、３つの異なる処理方法で処理した。

処理１：対照サンプルとして、未処理；
処理２：水蒸気および超音波への曝露を含むソノスチームプロセス
処理３：ソノスチームプロセスの後、実施例１２の電解水組成物に曝露。ソノスチームで処理した家禽屠体を、１羽当たり２０秒間、図１０に示すように実施例１２の電解水組成物が入っているリザーバに浸漬した。ニワトリ屠体２０を、実施例１２の電解水組成物の循環溶液３０が入っている浴１０に沈漬する。溶液を、ポンプ５０を用いて循環させ、溶液を、パイプ４０を通して浴の端部から引出し、溶液を濾過し、再電気分解に供し、ＢＤＥフローセル６０内で加熱する。再電気分解した溶液を、パイプ７０を用いて浴の始めに戻す。実施例１３の電解水組成物を温めて、４０℃から４６℃の間の温度に維持する。

次いで各群の家禽屠体を、頚部の皮膚（効果的に処理するのが特に難しい領域）および胸部の皮膚（処理するのがより容易な屠体部分）の生検に供し、計量した皮膚サンプルを専門の試験研究室に送って、屠殺日（本明細書では、「ＤＯＫ」と呼ぶ）プラス４日（表２）、および同様に屠殺日プラス７日（表３）で、存在するＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒのレベル（コロニー形成単位／皮膚のグラムとして）を決定した。

４日後（ＤＯＫプラス４日）のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒの平均バックグラウンド汚染レベルは、３＋ｌｏｇ（即ち、１０００ｃｆｕ／ｇ）であることがわかった。未処理の対照家禽屠体の群の３５％は、４日後に、１０００ｃｆｕ／ｇよりも大きいＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒレベルを有することがわかった。このレベルのＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ汚染は、重度に汚染された家禽群を示すと見なされる。

表２および３に示されるように、実施例１３の組成物に、１羽当たり２０秒の期間にわたり屠体を曝露した結果、少なくとも１ｌｏｇ（９０％）のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒレベルの低減が得られる。低減のレベルは、実施例１２の組成物に長く曝露することによってさらに改善されてもよい。Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒレベルのこの著しい低減は、汚染された家禽屠体を食べた結果生ずる人の食中毒の数に、さらに著しい低減をもたらすと考えられる。したがって、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒレベルのこの著しい低減には、例えば家禽農家、食品加工業者、および小売業者などの食品生産者にとって著しい利益があり、かつそれに関連したコストの節約をもたらすと考えられる。

表２および３から、本発明の電解水組成物は、屠殺日から少なくとも７日の期間で、家禽屠体上のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ病原体の少なくとも９５％の有意な低減を実現することがわかる。さらに本発明の組成物は、群内で１０００ｃｆｕ／ｇ以上のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒレベルを有する屠体を確実になくすのに有効である。したがって本発明の組成物は、屠体上の病原体レベルがより安全な限度内になるように低減させ、それによって食中毒のリスクを著しく低減させるのに有効である。

本発明の組成物は、例えば不十分な味覚、臭いの残留、および／または屠体品質の視覚的もしくは触感的劣化など、感覚受容性の悪い結果を全くもたらさないこともわかった。

本発明は、食物基材の表面またはその内部に、改善された抗病原体活性をもたらす電解水組成物を提供する。本発明は、家禽屠体上のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒの低減に関する電解水組成物の有効性を実証するが、本発明の組成物は、その他の病原体、特に食物媒介病原体に対して有効であり、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒの低減および／または除去に限定されないことが、理解されよう。本発明の組成物は、任意の適切な食物基材上の幾多の異なる病原体に対して有効であり、したがって、家禽屠体の表面またはその内部の病原体の低減および／または除去に限定されない。本発明の組成物は、任意の適切な方法によって、および／または任意の適切な付着期間で、食物基材に付着されてもよい。

本発明の電解水組成物は、この実施例で示されるように組成物の低用量付着で実現されるよりも、高い用量で食物基材に付着されてもよく、および／またはより短い期間で食物媒介病原体を低減および／または除去し得ることも理解されよう。

＜実施例１４＞
表４を参照すると、３０個の家禽屠体の３つの群を、３つの異なる処理方法で処理した。

処理１：対照サンプルとして、未処理；
処理２：水蒸気および超音波への曝露を含むソノスチームプロセス
処理３：実施例１２の電解水組成物への曝露。家禽屠体を、１羽当たり１５秒間、実施例１２の電解水組成物が入っているリザーバに浸漬した。実施例１２の電解水組成物を温めて、４３℃から５０℃の間の温度で維持した。

次いで各群の家禽屠体を、頚部の皮膚および胸部の皮膚の生検に供し、計量した皮膚サンプルを専門の試験研究室に送って、屠殺日プラス４日で存在するＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒのレベルを決定した（表４）。

４日後（ＤＯＫプラス４日）のＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒの平均バックグラウンド汚染レベルは、２＋ｌｏｇ（即ち、１００ｃｆｕ／ｇ）であることがわかった。未処理の対照家禽屠体の群の７％は、４日後に、１０００ｃｆｕ／ｇよりも高いＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒレベルを有することがわかった。このＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ汚染レベルは、異常に低く汚染された家禽群を示すと見なされ、処理後の低減のより小さいレベルは、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒの出発時の個体群がより少ないときに期待される。

実施例１２から１４は、家禽加工環境内での本発明の電解水組成物の実施形態の有効性を示すが、本発明の組成物、方法、および装置は、任意の適切な環境で食物媒介病原体を低減および／または除去するのに使用することができ、家禽加工環境に限定するものではないことが理解されよう。

Claims (15)

1. ある領域を消毒するための電解水組成物を生成するための方法であって、
   水と、無水アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む、電解質溶液を調製するステップと、
   電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップと、
   電源を動作させて、前記電解槽内の前記電解質溶液に所定の電圧を印加することにより、抗菌特性を有する、複数の活性分子およびイオン性種を含む電解水組成物を生成するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、電解質の少なくとも２種の塩の混合物は、溶存Ｏ_３濃度が０．１から１，０００ｐｐｍの範囲にあるように選択されることを特徴とする方法。
3. 病原体の処理に使用される電解水を生成するための方法であって、
   水と、無水アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む、電解質溶液を調製するステップと、
   電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップと、
   電源を動作させて、前記電解質溶液に所定の電圧を印加することにより、殺生物活性を有する、複数の活性分子およびイオン性種を含む電解水殺生物性組成物を生成するステップと、
   を含み、
   電解質の少なくとも２種の塩の混合物は、溶存Ｏ_３濃度が０．１から１，０００ｐｐｍの範囲にあるように選択されることを特徴とする方法。
4. 食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物を生成するための方法であって、
   水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む、電解質溶液を調製するステップと、
   電解質水溶液を、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極を含む電解槽に導入するステップと、
   電源を動作させて、前記電解槽内の前記電解質溶液に所定の電圧を印加することにより、抗菌特性を有する、溶存オゾン（Ｏ_３）を含む電解水組成物を生成するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の方法であって、前記電解質溶液が、連続的またはバッチプロセス方式で前記電解槽に導入されることを特徴とする方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の方法であって、前記所定の電圧が、約１から約１０００ボルトＤＣの間の範囲にあることを特徴とする方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の方法であって、前記電源が、約１から１０００アンペアの間の範囲の電流を有することを特徴とする方法。
8. ある領域を消毒するのに使用される電解水組成物を生成するための装置であって、
   水と、無水アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む電解質溶液を含むリザーバと、
   電解質水溶液を含む供給流を受容するように、前記リザーバに流体連通している電解槽と、
   前記電解槽内に位置付けられており、使用の際に電源に接続するように配置構成された、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極と、
   を含むことを特徴とする装置。
9. 病原体が低減されるように植物を処理するのに使用される電解水組成物を生成するための装置であって、
   水と、無水アルカリ金属炭酸塩から選択される少なくとも１種の炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む電解質溶液を含むリザーバと、
   電解質水溶液を含む供給流を受容するように、前記リザーバに流体連通している電解フローセルと、
   電解槽内に位置付けられており、使用の際に電源に接続するように配置構成された、複数のホウ素ドープダイヤモンド電極と、
   を含むことを特徴とする装置。
10. 食物基材の表面またはその内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去に使用される電解水組成物を生成するための装置であって、
    水と、少なくとも１種の無水アルカリ金属炭酸塩と、ならびにアルカリ金属塩化物塩および／またはアルカリ土類金属塩化物塩から選択される少なくとも１種の塩化物塩とを含む電解質溶液を含むリザーバと、
    電解質水溶液を含む供給流を受容するように、前記リザーバに流体連通している電解槽と、
    前記電解槽内に位置付けられており、使用の際に電源に接続するように配置構成された、複数のホウ素ドープダイヤモンドと、
    を含むことを特徴とする装置。
11. 請求項１から７のいずれか１項に記載の方法によって得ることが可能であることを特徴とする電解水組成物。
12. 請求項１１に記載の電解水組成物であって、抗菌特性を有し、実質的に塩素を含まないことを特徴とする電解水組成物。
13. 請求項１１または１２に記載の電解水の使用であって、抗菌剤もしくは抗細菌剤として、または清浄剤として、または殺虫剤として、または食物基材の表面もしくは内部にある食物媒介病原体の低減および／または除去のためであることを特徴とする使用。
14. 設備を消毒するためのまたは作物を処理するためのアプリケータであって、請求項１１または１２に記載の電解水組成物を含むリザーバと、前記リザーバに流体連通しているノズルまたは出口とを含むことを特徴とするアプリケータ。
15. 請求項１４に記載のアプリケータであって、ネブライザ、霧状ミストアプリケータ、ジェット噴霧アプリケータ、噴霧アプリケータ、潅漑システム、もしくは洗浄システム、またはこれらの任意の組合せのうちの１つ以上から選択されることを特徴とするアプリケータ。