JP3037936B2 - Sterilization method by light irradiation - Google Patents
Sterilization method by light irradiationInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、食品,食器,流
体,気体等の殺菌対象物にストロボ光等のパルス状の光
を照射して、殺菌対象物に付着あるいは混入する細菌を
殺菌する光照射による殺菌方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light for irradiating an object to be sterilized such as food, tableware, fluid, gas or the like with a pulse light such as a strobe light to sterilize bacteria adhered or mixed into the object to be sterilized. about the sterilization how by irradiation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、殺菌方法は、物理的方法と化学的
方法とに大別分類される。物理的方法には、煮沸法,蒸
気滅菌法,高圧滅菌法,紫外線照射や放射線による滅菌
法等がある。化学的方法には、アルコール,過酸化水
素、クレンゾール等の殺菌剤を用いる方法である。食品
の殺菌では、煮沸法,蒸気滅菌法が主流であり、近年で
は、高温短時間殺菌法があるが、例えば、鶏卵では、水
洗いを行った後、オゾン中に晒して殺菌する方法等があ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, sterilization methods are roughly classified into physical methods and chemical methods. Examples of the physical method include a boiling method, a steam sterilization method, a high-pressure sterilization method, and a sterilization method using ultraviolet irradiation or radiation. The chemical method is a method using a disinfectant such as alcohol, hydrogen peroxide, and cresol. In the sterilization of foods, boiling and steam sterilization methods are the mainstream. In recent years, there is a high-temperature short-time sterilization method. .
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱法
による殺菌方法は、長時間高温に晒されると対象物の組
成変成をきたすことがあり、対象物によっては、好まし
くない。同様に紫外線照射やオゾンによる殺菌方法にお
いても対象物によっては、同様に好ましくないし、皮膚
や目等、人体に悪影響を与えるおそれがあり、取り扱い
に注意を要する欠点がある。また、殺菌剤は、通常加熱
殺菌に不適切な樹脂やゴム製品等の殺菌に用いられてお
り、食品の殺菌には、好ましくないことは明らかであ
る。無論、放射線照射による殺菌方法もあるが、その取
り扱いは注意を要し、一般的な殺菌方法ではない。However, the sterilization method using the heating method is not preferable depending on the object because the composition of the object may be altered when exposed to a high temperature for a long time. Similarly, the sterilization method using ultraviolet irradiation or ozone is also not preferable depending on the target object, and may have an adverse effect on the human body such as skin and eyes, and has a drawback that requires careful handling. Further, the disinfectant is usually used for disinfecting resins and rubber products which are unsuitable for heat disinfection, and is clearly not preferable for disinfecting food. Of course, there is a sterilization method by irradiation, but care must be taken with the treatment and it is not a general sterilization method.
【0004】鶏卵の殺菌では、鶏卵を水洗いして殻の表
面に付着する細菌を除去して、さらにオゾンに晒して殺
菌する方法が採られているが、オゾンは酸化性ガスであ
り、金属等を酸化して腐食等の問題が発生する。また、
従来の殺菌方法である短時間高温に晒して殺菌する場合
は、卵白等に変質を与える可能性があり、必ずしも好ま
しい殺菌方法ではなく、殺菌対象物によっては、さらに
他の殺菌方法が望まれている。[0004] In the sterilization of chicken eggs, a method has been adopted in which eggs are washed with water to remove bacteria adhering to the surface of the shell and then exposed to ozone for sterilization. However, ozone is an oxidizing gas, And oxidizes it to cause problems such as corrosion. Also,
When sterilizing by exposure to high temperature for a short time, which is a conventional sterilization method, there is a possibility of altering egg white and the like, which is not necessarily a preferable sterilization method, and depending on the sterilization target, still another sterilization method is desired. I have.
【0005】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あって、殺菌対象物の組成に損傷を与えることなく、殺
菌することができる光照射による殺菌方法を提供するこ
とを目的とする。[0005] The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a sterilization method by light irradiation that can sterilize without damaging the composition of the sterilization target.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成したものであり、請求項1の発明は、区画した領域内
に液体、気体又は固体である殺菌対象物を搬送させると
ともに、前記領域内を搬送する殺菌対象物に、250〜
1100nmの波長を含む光であって、かつ閃光時間が
1/500〜1/17000秒の光の立ち上がりが急峻
なパルス光を照射して殺菌するに際し、前記領域内を通
過する前記殺菌対象物の搬送速度を設定し、前記パルス
光の単位時間当たりの閃光回数を設定して照射すること
により、前記液体に混入する細菌、気体に浮遊する細
菌、又は固体表面に付着する細菌に急峻な温度上昇を与
えて殺菌することを特徴とする光照射による殺菌方法で
ある。この発明では、例えばストロボ光による閃光(パ
ルス光)による光照射によって、通常の高温短時間殺菌
法では達成し得ない程、短い時間で殺菌対象物に付着あ
るいは混入する細菌に、可視光線から近赤外線を含む光
を照射して、急峻な温度上昇により細菌を死滅させる殺
菌方法である。この閃光は、例えばキセノンランプによ
る光であって、その分光分布は、連続スペクトルの部分
が多く、可視範囲(約380〜760nm)でも自然光
に似た波長領域を有しており、あらゆる吸収特性を有す
る細菌に対応することが可能であって、細胞を破壊する
のに十分なエネルギーを与えることができる。なお、キ
セノンランプによるストロボ光が最も細菌に適した波長
であるが、種々の波長を組み合わせたストロボ光であっ
てもよい。Means for Solving the Problems The present invention has achieved the above-mentioned object, and the invention of claim 1 is to transport a liquid, gas, or solid object to be sterilized into a partitioned area, 250 to the sterilization target transported in the area
Light having a wavelength of 1100 nm and a flash time of 1/500 to 1/17000 seconds has a steep rise.
When sterilizing by irradiating the pulsed light, the liquid is set by setting the transport speed of the sterilization target passing through the region, setting the number of flashes per unit time of the pulsed light , and irradiating the liquid. This is a sterilization method by light irradiation, wherein sterilization is performed by giving a steep temperature rise to bacteria to be mixed, bacteria floating in a gas, or bacteria attached to a solid surface. According to the present invention, bacteria that adhere to or enter the object to be sterilized in a short time, such as by flash irradiation (pulse light) with a strobe light, cannot be achieved by a normal high-temperature and short-time sterilization method. This is a sterilization method of irradiating light including infrared rays to kill bacteria by a sharp rise in temperature. This flash is light from, for example, a xenon lamp, and its spectral distribution has many continuous spectrum portions, has a wavelength range similar to natural light even in the visible range (about 380 to 760 nm), and has all absorption characteristics. be capable of corresponding to a bacterium having, can provide <br/> sufficient energy to you disrupt the cells. In addition, although the strobe light by the xenon lamp is the wavelength most suitable for bacteria, the strobe light may be a combination of various wavelengths.
【0007】[0007]
【0008】[0008]
【0009】なお、この発明の光照射による殺菌方法
は、殺菌対象物に対して最適な回数のパルス光を照射し
得る光殺菌装置によってなされており、殺菌対象物を搬
送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送された殺菌
対象物にパルス光を照射する発光手段と、所定位置に前
記殺菌対象物を搬送させ、前記発光手段を操作して前記
パルス光を照射するタイミングを設定する制御手段とを
具備した光殺菌装置による。 この光殺菌装置は、殺菌対
象物に対して最適な回数のパルス光を照射し得る光殺菌
装置であり、殺菌対象物に短い閃光時間でパルス光を最
適な回数照射して細菌を殺菌する。なお、前記制御手段
は、発光手段を操作して、ストロボ光の出力等や前記搬
送手段の制御が可能であり、また、前記搬送手段は、殺
菌対象物が液体または気体等の流体であれば、流量調整
装置や送風機等が含まれる。The sterilization method by light irradiation of the present invention
Irradiates the target object with the optimal number of pulsed
It is carried out by a light sterilizer that can
Conveying means for sending, and sterilization conveyed by the conveying means
A light emitting means for irradiating the object with pulsed light;
The object to be sterilized is transported, and the light emitting means is operated to
Control means for setting the timing of irradiating the pulsed light.
Depends on the provided light sterilizer. This light disinfection device
Photosterilization that irradiates the elephant with the optimal number of pulsed light
It is a device that generates pulsed light in a short flash time on the object to be sterilized.
Irradiate a suitable number of times to kill bacteria. The control means can control the output of the strobe light or the like and the transfer means by operating the light emitting means, and the transfer means is provided if the object to be sterilized is a fluid such as a liquid or a gas. , A flow control device and a blower.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の光照射による殺菌
方法の実施の形態について、図面と表を参照して説明す
る。本発明の光照射による殺菌方法は、光を殺菌対象物
に照射して細菌を殺菌する方法であり、この光の波長
は、紫外線波長域から赤外線波長域である250nmか
ら1100nmまでの波長の光を用いて、食品や食器な
どの殺菌対象物に照射して、殺菌する方法である。殊
に、この光源としては、可視光から近赤外線を含む光を
発光するストロボライトが最も好ましく、この光源の光
の閃光時間は、1/500〜1/17000秒の範囲と
する。好ましくは、閃光時間が1/5000〜1/16
000秒の範囲の立ち上がりの急峻な光が望ましい。ま
た、殺菌には、照射時間が、例えば8Hzの周波数で約
1秒間で行う。無論、単位秒当たりの閃光回数(周波
数)、照射時間は、これに限定することなく、殺菌照射
対象物に応じて設定すればよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the sterilization <br/> how by irradiation of the present invention will be described with reference to the drawings and tables. The sterilization method by light irradiation of the present invention is a method of sterilizing bacteria by irradiating light to an object to be sterilized. The wavelength of this light is from 250 nm to 1100 nm, which is an ultraviolet wavelength range to an infrared wavelength range. This is a method of irradiating an object to be sterilized such as food or tableware with the use of a sterilizer to sterilize it. In particular, the light source is most preferably a strobe light that emits light including visible light to near-infrared light, and the light flash time of this light source is in the range of 1/500 to 1/17000 seconds. Preferably, the flash time is 1/5000 to 1/16
Light with a sharp rise in the range of 000 seconds is desirable. The sterilization is performed for about 1 second at a frequency of, for example, 8 Hz. Of course, the number of flashes (frequency) per second and the irradiation time are not limited to these, and may be set according to the sterilization irradiation target.
【0011】次に、本実施形態を達成し得る光殺菌装置
について、図1を参照して詳細に説明する。図1は、本
実施形態で使用される光殺菌装置の概略図であり、スト
ロボ装置と搬送手段5とから構成され、ストロボ装置
は、ストロボライト1とその回路装置とから構成されて
いる。ストロボライト1は、反射傘の中央部に、例えば
キセノンランプ等の放電管2が設けられ、ストロボライ
ト1の前面にはガラス板3が設けられている。ストロボ
ライト1の光の波長によっては、ガラス板3を設ける必
要はない。ストロボライト1の回路装置は、キャパシタ
ーやトリガー回路等からなる充放電回路6と、充放電回
路6のキャパシターを充電するための電源回路7と、閃
光回数、照射時間、そして発光のタイミング等を設定す
る制御回路8とから構成されている。Next, a light sterilizer capable of achieving the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a photosterilizer used in the present embodiment, which is composed of a strobe device and a transport means 5, and the strobe device is composed of a strobe light 1 and its circuit device. In the strobe light 1, a discharge tube 2 such as a xenon lamp is provided in the center of the reflector, and a glass plate 3 is provided in front of the strobe light 1. It is not necessary to provide the glass plate 3 depending on the wavelength of the light of the strobe light 1. The circuit device of the strobe light 1 includes a charging / discharging circuit 6 including a capacitor and a trigger circuit, a power supply circuit 7 for charging the capacitor of the charging / discharging circuit 6, a number of flashes, an irradiation time, and a light emission timing. And a control circuit 8.
【0012】搬送手段5は、制御回路8からの制御信号
に基づき、駆動装置9により駆動し、殺菌対象物4をス
トロボライト1の直下に連続的に搬送するための装置で
ある。殺菌対象物4がストロボライト1の直下まで搬送
されると、ストロボライト1からの閃光(以下、パルス
光と称する)が殺菌対象物4に照射される。ストロボ光
は、パルス光が連続する光であり、ストロボ光が殺菌対
象物4の表面や内部に照射される。パルス光が照射され
ると、細菌に吸収されてその温度が瞬時に上昇し、細菌
の細胞に損傷を与えることによって殺菌される。The conveying means 5 is a device driven by a driving device 9 based on a control signal from a control circuit 8 to continuously convey the sterilized object 4 directly below the strobe light 1. When the object 4 to be sterilized is conveyed to a position directly below the strobe light 1, a flash light (hereinafter, referred to as pulse light) from the strobe light 1 is applied to the object 4 to be sterilized. The strobe light is light in which pulse light is continuous, and the strobe light is applied to the surface or the inside of the sterilization target 4. When the pulsed light is applied, it is absorbed by bacteria and its temperature instantaneously rises and is killed by damaging bacterial cells.
【0013】なお、殺菌対象物4が照射位置に搬送さ
れ、殺菌対象物4がパルス光が照射されている間、搬送
手段5を停止してもよいし、図4に示したように、集中
したエネルギーを殺菌対象物に照射するに際し、閃光時
間が1/16000秒と非常に短い閃光時間の光を照射
しているので、所定の搬送速度を維持した状態で殺菌対
象物4にパルス光を照射して殺菌を行ってもよい。The conveying means 5 may be stopped while the object to be sterilized 4 is conveyed to the irradiation position and the object to be sterilized 4 is irradiated with the pulse light, or as shown in FIG. When irradiating the sterilized object with the energy that has been applied, the flash time is illuminated with light having a very short flash time of 1/16000 seconds, so that pulse light is applied to the sterilized object 4 while maintaining a predetermined transport speed. Sterilization may be performed by irradiation.
【0014】制御回路8は、ストロボライト1のストロ
ボ光の出力や単位秒当たりの照射回数、また照射時間の
設定、駆動装置9によって操作される搬送手段5の搬送
速度の設定、ストロボライト1の照射タイミングの設
定、駆動装置9による搬送手段5の駆動・停止等の操作
とが制御信号に基づいて行われる。無論、搬送手段5に
よって、殺菌対象物4が搬送される搬送速度を調整し
て、実質的にパルス光が照射される照射時間を設定して
もよい。The control circuit 8 sets the output of the strobe light 1, the number of irradiations per second, the irradiation time, the setting of the conveying speed of the conveying means 5 operated by the driving device 9, and the setting of the strobe light 1. The setting of the irradiation timing and the operation such as driving / stopping of the transport unit 5 by the driving device 9 are performed based on the control signal. Of course, the irradiation time during which the pulse light is substantially irradiated may be set by adjusting the conveyance speed at which the sterilization target object 4 is conveyed by the conveyance means 5.
【0015】また、ストロボライト1を殺菌対象物の搬
送方向に複数配置して、殺菌対象物4を搬送させて殺菌
するようにしてもよい。ストロボ光の照射数回、例えば
1秒間に1回以上とし、好ましくは2回から20回程度
を照射して、殺菌対象物4に付着または混入する細菌を
死滅させる。無論、殺菌対象物4によっては、その表面
に、紫外線を照射した後に、ストロボ光を数回照射して
殺菌してもよい。Further, a plurality of strobe lights 1 may be arranged in the conveying direction of the object to be sterilized, and the object to be sterilized 4 may be conveyed and sterilized. The strobe light is irradiated several times, for example, once or more per second, preferably about two to twenty times, to kill bacteria that adhere to or enter the sterilization target 4. Of course, depending on the object 4 to be sterilized, it may be sterilized by irradiating a strobe light several times after irradiating the surface with ultraviolet rays.
【0016】さらに、ストロボライト1は、上部と下部
に配置してもよいし、さらに左右にも配置してもよい。
また、ストロボライト1が照射される領域は、ストロボ
光が外部に漏れないように、全体を反射板で覆うように
してもよい。Further, the strobe light 1 may be arranged at the upper part and the lower part, or may be arranged at the left and right.
Further, the entire area irradiated with the strobe light 1 may be covered with a reflector so that the strobe light does not leak outside.
【0017】一方、本発明における光殺菌装置の他の形
態について、図2(a),(b)を参照して説明する。
図2(a)は、ストロボ装置の記載を省略したが、殺菌
対象物4aは流体であり、供給装置から液状または気体
状の殺菌対象物4aを流路10に流す間に、ストロボ光
を上記で説明した発光条件で殺菌対象物4aを照射する
ことによって、殺菌対象物4aに混入する細菌を殺菌す
ることができる。また、流路10を流れる殺菌対象物4
aは、ストロボ光が透過する厚さで流して、光が十分に
透過するように調整する。なお、流路10が管状の場合
は、ストロボ光が透過するように、ガラスまたは樹脂等
の透明な材質を用いるとよい。また、これらを流路10
を反射板で覆ってもよい。さらに、液体を殺菌する場合
に、流体を光殺菌装置に循環させながら殺菌することも
可能である。On the other hand, another embodiment of the light sterilizer according to the present invention .
The state will be described with reference to FIGS.
Although the strobe device is not illustrated in FIG. 2A, the sterilization target 4 a is a fluid, and the strobe light is emitted while the liquid or gaseous sterilization target 4 a flows from the supply device to the flow path 10. By irradiating the sterilization target 4a under the light emission conditions described in the above section, bacteria mixed into the sterilization target 4a can be sterilized. In addition, the sterilization target 4 flowing through the flow path 10
“a” is adjusted so that the light is transmitted at a thickness that allows the strobe light to pass therethrough and the light is sufficiently transmitted. When the flow path 10 is tubular, a transparent material such as glass or resin may be used so that strobe light can be transmitted. In addition, these are connected to the flow path 10.
May be covered with a reflector. Furthermore, when sterilizing a liquid, it is also possible to sterilize while circulating the fluid through a light sterilizer.
【0018】また、図2(b)は、殺菌対象物4bが空
気などの気体である場合の光殺菌装置である。この光殺
菌装置は、送風機12を備える風路11の一端にフィル
タ13と、他端にフィルタ14とが設けられ、風路11
の途中にストロボライト1が設けられている。送風機1
2を駆動すると、殺菌対象である空気がフィルタ13を
通過して、風路11内に送り込まれる。送風機12が駆
動して、風路11の空気がフィルタ14を通過する。殺
菌対象物4bである空気が風路11を通過する間に、ス
トロボ光が照射されて殺菌対象物4bを殺菌する。スト
ロボ光は、所定の周波数で連続的に発光させる。FIG. 2B shows a photosterilizer in which the object 4b to be sterilized is a gas such as air. In this light sterilizing apparatus, a filter 13 is provided at one end of an air passage 11 having a blower 12 and a filter 14 is provided at the other end.
The strobe light 1 is provided halfway. Blower 1
When the 2 is driven, the air to be sterilized passes through the filter 13 and is sent into the air passage 11. When the blower 12 is driven, the air in the air passage 11 passes through the filter 14. While the air, which is the sterilization target 4b, passes through the air passage 11, a strobe light is irradiated to sterilize the sterilization target 4b. The strobe light is continuously emitted at a predetermined frequency.
【0019】送風機12は、空気の排出側に設けてもよ
いし、ストロボライト1から送り込まれる冷却用空気を
利用して流れを形成してもよい。なお、フィルタ13,
14は、必ずしも必要としない。また、図2(a),
(b)の光殺菌装置は、上記実施形態で説明したものが
用いられる。なお、この光殺菌装置は、空気清浄機など
に装着する場合、パルス光を、例えば8Hzで連続的に
発光させて殺菌するとよい。The blower 12 may be provided on the air discharge side, or may form a flow using cooling air sent from the strobe light 1. The filter 13,
14 is not necessarily required. In addition, FIG.
As the light sterilizer of (b), the one described in the above embodiment is used. When the photosterilizer is installed in an air purifier or the like, it is preferable that pulse light is continuously emitted at, for example, 8 Hz to sterilize the light.
【0020】次に、本実施形態のストロボ光照射による
殺菌方法による殺菌効果を検証するための試験につい
て、図3と表を参照して説明する。先ず、本実施形態の
光照射による殺菌方法について説明する。殺菌対象物4
としてシャーレの培地表面に供試菌〜を塗布した試
料を用いて行った。この試料の表面にストロボ光を照射
して、ストロボ光照射による殺菌効果を確認した。この
ストロボ装置は、図3(a),(b)に示したストロボ
ライト1a,1bが用いられた。Next, a test for verifying the sterilization effect of the sterilization method using the strobe light of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 and a table. First, a sterilization method by light irradiation according to the present embodiment will be described. Sterilization target 4
The test was performed using a sample in which the test bacterium was applied to the surface of a petri dish medium. The surface of this sample was irradiated with strobe light, and the sterilizing effect of the strobe light irradiation was confirmed. This strobe device used strobe lights 1a and 1b shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
【0021】図3(a)は、紫外線を比較的多く含むス
トロボ光を発光するマルチタイプのストロボライト1a
であり、キセノンランプが用いられた。このマルチタイ
プのストロボライトの光波形の閃光時間は、図4に示し
たように、その光波形の半値巾が64μsであるので、
1/15625秒である。図3(b)は、可視光と近赤
外線を含むストロボ光を発光する主に写真撮影用に用い
られるストロボライト1bであり、図3(a)のマルチ
タイプのストロボライト1aと比較して、光パルスの立
ち上がりが緩慢で、5秒間で8回程度の発光間隔で照射
された。FIG. 3A shows a multi-type strobe light 1a which emits strobe light containing a relatively large amount of ultraviolet light.
And a xenon lamp was used. The flash time of the light waveform of this multi-type strobe light is, as shown in FIG. 4, the half width of the light waveform is 64 μs.
1/15625 seconds. FIG. 3B shows a strobe light 1b mainly for photographing, which emits strobe light including visible light and near-infrared light, and is different from the multi-type strobe light 1a of FIG. 3A. The rising of the light pulse was slow, and irradiation was performed at an emission interval of about 8 times in 5 seconds.
【0022】試料に対する光照射は、4つの方法で行っ
た。図3(a)のマルチタイプのストロボライト1a
(MULT−200)は、1回の出力が25Wsであ
り、8Hzの周波数で1秒間(1秒間に8回閃光)スト
ロボ光の照射を行った。光照射に際し、ストロボライト
1aの前面に紫外線を遮断するガラス板3を設けた場合
と、設けない場合とで行った。一方、図3(b)のスト
ロボライト1b(CA−1600)は、出力50Wsの
ものを用い、5秒間に8回照射する方法と、出力400
Wsのものを1回照射する方法で行われた。The sample was irradiated with light by four methods. Multi-type strobe light 1a shown in FIG.
(MULT-200) output 25 Ws at one time, and irradiated strobe light at a frequency of 8 Hz for 1 second (8 flashes per second). The light irradiation was performed in the case where a glass plate 3 for blocking ultraviolet rays was provided on the front surface of the strobe light 1a and in the case where it was not provided. On the other hand, a strobe light 1b (CA-1600) shown in FIG.
The irradiation was performed by a method of irradiating Ws once.
【0023】図5および図6は、図3(a)のマルチタ
イプのストロボライト1aの分光分布特性を示し、この
ストロボライト1aは、キセノンランプ(ヘルカル型)
であり、発光条件は915Vである。図5は、350〜
1100nmの波長域におけるストロボライト1aの分
光分布であり、550nmの光強度を100%として、
その横軸が各波長を示し、縦軸が相対的強度を示してい
る。図5の実線がガラス板を設けない場合であり、点線
がガラス板を設けた場合の光強度を示している。また、
図6は、200〜400nmの領域の光強度を示し、図
の実線がガラス板を設けない場合であり、点線がガラス
板を設けた場合の光強度を示している。FIGS. 5 and 6 show the spectral distribution characteristics of the multi-type strobe light 1a shown in FIG. 3 (a). This strobe light 1a is a xenon lamp (helical type).
And the light emission condition is 915V. FIG.
The spectral distribution of the strobe light 1a in the wavelength region of 1100 nm, where the light intensity at 550 nm is 100%.
The horizontal axis indicates each wavelength, and the vertical axis indicates relative intensity. The solid line in FIG. 5 indicates the case where no glass plate is provided, and the dotted line indicates the light intensity when the glass plate is provided. Also,
FIG. 6 shows the light intensity in the region of 200 to 400 nm, and the solid line in the drawing indicates the case where no glass plate is provided, and the dotted line indicates the light intensity when the glass plate is provided.
【0024】一方、殺菌対象物3であるシャーレの培地
表面には、4種の細菌を選択してそれぞれ別々の培地に
塗布された。供試菌株としては、大腸菌(グラム陰性
菌)、サルモネラ菌(グラム陰性菌)、黄色ブドウ
状球菌(グラム陽性菌)、枯草菌芽胞が選択された。
先ず、シャーレに〜の菌を、それぞれ異なったシャ
ーレの培地に塗布して、ストロボ光を照射した。その
後、ストロボ光を照射したシャーレを無菌恒温槽にて培
養を行って、所定時間経過した後に、コロニーの発生数
を数えて、ストロボ光照射による殺菌効果を確認した。On the other hand, four types of bacteria were selected and applied to separate media on the surface of the medium of the petri dish, which is the object 3 to be sterilized. Escherichia coli (Gram-negative bacteria), Salmonella bacteria (Gram-negative bacteria), Staphylococcus aureus (Gram-positive bacteria), and Bacillus subtilis spores were selected as test strains.
First, the bacteria (1) to (4) were applied to culture media of different petri dishes, respectively, and irradiated with strobe light. Thereafter, the petri dish irradiated with strobe light was cultured in a sterile constant temperature bath. After a predetermined time had elapsed, the number of colonies generated was counted, and the sterilizing effect of the strobe light irradiation was confirmed.
【0025】なお、これらの供試菌株は、保存株から数
代継代し、試験前日に1昼夜培養したものを供試液とし
た。また、枯草菌については、斜面培地で数週間培養し
たものを80℃で加熱処理を行って、芽胞形成を顕微鏡
で確認したものを供試菌液とした。これらの調整した菌
液を菌液整理食塩液を用いて105 CFU/mlになるよう
に希釈した。この供試液0.1mlをトリプチケースソ
イアガー(BBL)上に塗布した。各供試菌株5枚ずつ
制作し、1枚は、照射前のものを培養し、残り4枚を被
照射試料とした。These test bacterial strains were passaged several times from the stock strain, and cultured for one day and one day before the test was used as a test solution. As for Bacillus subtilis, those cultured for several weeks on a slant medium were subjected to a heat treatment at 80 ° C., and spore formation was confirmed under a microscope to obtain a test bacterial solution. These adjusted bacterial solutions were diluted to 10 5 CFU / ml using a saline solution. 0.1 ml of this test solution was applied on a tryptic case soy agar (BBL). Five test strains were produced, one was cultured before irradiation, and the remaining four were used as irradiated samples.
【0026】光照射方法は、図3(a),(b)に示し
たように、マルチタイプのストロボライト1aの発光部
を下向きとして、その直下に培地(照射対象物4)を置
いて照射した。発光部と照射対象物4との距離Dは、そ
の面に照射される光の明るさが一定となるようにフラッ
シュメータでEV値を測定して設定した。表1に示すよ
うに、距離Dは、図3(a)の場合、60mm、図3
(b)の場合、90mmに設定した。As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the light irradiation method is as follows. The light emitting portion of the multi-type strobe light 1a is directed downward, and a culture medium (irradiation target 4) is placed directly below the light source. did. The distance D between the light emitting portion and the irradiation target 4 was set by measuring the EV value with a flash meter so that the brightness of the light irradiated on the surface was constant. As shown in Table 1, the distance D is 60 mm in the case of FIG.
In the case of (b), it was set to 90 mm.
【0027】表1の発光条件A1,A2,B1,B2に
ついて説明する。発光条件A1は、図3(a)に示すガ
ラス板付のストロボライト1aを用いた場合であり、そ
の出力が25Ws,8Hzで1秒間照射し、距離Dを6
0mmとした実験条件を示している。発光条件A2は、
図3(a)のストロボライト1aにガラス板を用いない
場合であり、距離Dを60mmに設定し、その出力が2
5Ws,8Hzで1秒間照射した実験条件を示してい
る。発光条件B1は、距離Dを90mmとし、図3
(b)に示したストロボライト1bを用い、その出力が
50Wsであり、5秒間に8回照射を行った実験条件を
示している。発光条件B2は、図3(b)のストロボラ
イト1bであり、その出力を400Wsとし、1回照射
を行った実験条件を示している。The light emission conditions A1, A2, B1, B2 in Table 1 will be described. The light emission condition A1 is a case where the strobe light 1a with a glass plate shown in FIG. 3A is used.
The experimental conditions are set to 0 mm. The light emission condition A2 is
This is a case where a glass plate is not used for the strobe light 1a in FIG. 3A, the distance D is set to 60 mm, and the output is 2
The experiment conditions of irradiation at 5 Ws and 8 Hz for 1 second are shown. The light emission condition B1 is as follows.
The experimental condition is shown in which the strobe light 1b shown in (b) is used, the output is 50 Ws, and irradiation is performed eight times in 5 seconds. The light emission condition B2 is the strobe light 1b in FIG. 3B, and shows the experimental conditions in which the output was 400 Ws and the irradiation was performed once.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】表2は、本発明の光照射による殺菌方法の
試験結果を示している。表2から明らかなように、非照
射の場合では、105 CUF 以上であった。表中の○印
は、殺菌効果が認められた例であり、×印は殺菌効果を
認められなかった例を示し、△印はシャ−レ表面を目視
して多少効果が認められるものを示している。枯草菌の
場合は、総ての条件で菌数の減少は認められなかった。Table 2 shows the test results of the sterilization method by light irradiation of the present invention. As is clear from Table 2, in the case of non-irradiation, it was 10 5 CUF or more. In the table, ○ indicates an example in which a bactericidal effect was observed, X indicates an example in which the bactericidal effect was not observed, and △ indicates a case in which the effect was slightly observed by visually observing the petri dish surface. ing. In the case of Bacillus subtilis, no decrease in the number of bacteria was observed under all conditions.
【0030】一方、大腸菌とサルモネラ菌では、マルチ
タイプのストロボライト1a(A1)のガラス付の発光
条件A1では効果が認められた。大腸菌が、8.8×1
02CFUに、サルモネラ菌が、3.5×102CFUとなり、殺
菌効果が認められた。発光条件A2では、黄色ブドウ球
菌に対して、8.8×102CFUに減少し、殺菌効果が認めら
れたが、他の菌に対しては効果が認められなかった。On the other hand, for Escherichia coli and Salmonella, an effect was observed under the luminescence condition A1 with a glass of the multi-type strobe light 1a (A1). E. coli is 8.8 x 1
Salmonella became 3.5 × 10 2 CFU in O 2 CFU, and a bactericidal effect was observed. Under the luminescence condition A2, the bactericidal effect was reduced against staphylococcus aureus to 8.8 × 10 2 CFU, but no effect was observed on other bacteria.
【0031】発光条件B1では、黄色ブドウ球菌に対し
て、2.4×102CFUに減少し、殺菌効果が認められた。他
の菌に対しては顕著な効果が認められなかったが、△印
で示したサルモネラ菌と大腸菌に対しては、シャ−レの
培地表面に育成がまばらな箇所が認められ、多少の効果
が認められた。発光条件B2では、総ての菌に対して効
果が認められなかった。なお、枯草菌に対して、何れの
発光条件の場合も効果が認められなかったが、枯草菌芽
胞は、栄養型に比較して消毒剤や加熱、紫外線等の物理
的作用に対して高い抵抗性があり、当然の結果と思われ
る。Under the luminescence condition B1, the bactericidal effect was reduced against Staphylococcus aureus to 2.4 × 10 2 CFU. No remarkable effect was observed for other bacteria, but for Salmonella and Escherichia coli indicated by △ marks, sparse growth was observed on the surface of the culture medium of the dish, and some effects were observed. Admitted. Under luminescence condition B2, no effect was observed on all the bacteria. No effect was observed on B. subtilis under any of the luminescence conditions, but the spores of B. subtilis had higher resistance to physical actions such as disinfectants, heating, and ultraviolet rays than vegetative forms. It seems to be a natural result.
【0032】[0032]
【表2】 [Table 2]
【0033】上記の結果から、パルス光によって、細菌
の殺菌が可能であることが明らかになった。すなわち、
ストロボ光による殺菌は、極めて短時間(発光条件A1
では、閃光時間が1/15625秒)で、キセノンラン
プによる広い波長分布を有する光を殺菌対象物に集中し
て照射することにより、細菌を死滅させることができる
ことが明確になった。一方、パルス光の閃光時間は、極
めて短い時間であるので、殺菌対象物の表面の熱による
組成変成が生じない。無論、殺菌対象物に応じて、パル
ス光の閃光時間、光照射回数、あるいは出力を調整する
ことにより、種々の殺菌対象物に組成変成を与えること
なく、殺菌することが可能である。From the above results, it was clarified that bacteria can be killed by pulsed light. That is,
Sterilization by strobe light is extremely short (light emission condition A1
It has been clarified that bacteria can be killed by irradiating the object to be sterilized with light having a wide wavelength distribution by a xenon lamp with a flash time of 1/15625 seconds). On the other hand, since the flash time of the pulse light is extremely short, the composition of the surface of the sterilization target does not change due to heat. Of course, by adjusting the flash time of the pulse light, the number of light irradiations, or the output according to the sterilization target, it is possible to sterilize various sterilization targets without altering the composition.
【0034】また、ストロボ光の照射数回は、先に説明
したように、1秒間に8回といった回数に限定されるこ
となく、ストロボライトの発光条件を、例えば電圧を高
くして充放電のためのコンデンの容量を少なくすること
により、閃光時間を短くすることが可能であり、このよ
うな条件で、照射回数を1回としても殺菌効果を得るこ
とも可能である。また、表2からも明らかなように、閃
光時間は、短い方が殺菌効果を高めることができる。The number of times the strobe light is irradiated is not limited to eight times a second as described above. By reducing the capacity of the condensate, the flash time can be shortened. Under such conditions, the sterilizing effect can be obtained even if the number of irradiations is one. As is clear from Table 2, the shorter the flash time, the higher the bactericidal effect.
【0035】また、ストロボ光によるパルス光を、殺菌
対象物の表面またはパルス光が透過する液体や気体に照
射したとしても同様の殺菌効果を有するので、液状の食
品や気体等の流体の殺菌も可能であり、光殺菌装置を空
気清浄機に装着することにより、空気の殺菌も可能であ
る。Further, even if the pulsed light by the strobe light is applied to the surface of the object to be sterilized or the liquid or gas through which the pulsed light is transmitted, the same sterilizing effect can be obtained. It is possible, and air sterilization is also possible by mounting the light sterilizer on the air purifier.
【0036】また、上記実施形態では、パルス光とし
て、ストロボ光を用いたが、他のガス放電による放射光
を利用してもよいことは明らかである。Further, in the above-described embodiment, the strobe light is used as the pulse light, but it is apparent that the radiation light by other gas discharge may be used.
【0037】[0037]
【発明の効果】上記記載によれば、本発明は、ストロボ
光が近紫外線と可視光線および近赤外線を含む波長の光
であって、極めて立ち上がりの早いパルス光を細菌に照
射して、殺菌する光殺菌方法およびその光殺菌装置であ
って、パルス光を細菌に照射することによって、細菌
は、パルス光を吸収して、温度が急峻に上昇し、細胞が
損傷を受けて死滅するが、パルス光の照射時間が短いの
で、殺菌対象物は、その熱容量が大きく、吸収された熱
が散逸して、殺菌対象物に組成変成を与えることがない
利点がある。According to the above description, according to the present invention, bacteria are sterilized by irradiating bacteria with pulse light having a wavelength including near-ultraviolet light, visible light, and near-infrared light. A photosterilization method and a photosterilizer thereof, by irradiating bacteria with pulsed light, the bacteria absorb the pulsed light, the temperature rises sharply, and the cells are damaged and killed. Since the irradiation time of light is short, the object to be sterilized has an advantage that its heat capacity is large and the absorbed heat is dissipated to prevent the composition of the object to be sterilized from being denatured.
【0038】また、本発明によれば、ストロボ光を用い
て殺菌するものであり、ストロボ光は扱い易く、人体に
影響を与えることもなく、極めて有効な殺菌方法であ
る。Further, according to the present invention, sterilization is performed using strobe light, and the strobe light is an extremely effective sterilization method that is easy to handle and does not affect the human body.
【0039】また、本発明によれば、例えば、殺菌対象
物とし、鶏卵、肉等の食品の表面に付着する細菌や空気
中に含まれる細菌、飲料水等の液体に混入する細菌の殺
菌に極めて効果的である。According to the present invention, for example, bacteria to be sterilized can be used to kill bacteria adhering to the surface of food such as chicken eggs and meat, bacteria contained in air, and bacteria mixed in liquids such as drinking water. Extremely effective.
【図1】本発明の光照射による殺菌方法を説明するため
の図である。Is a diagram for explaining a sterilizing how by irradiation of the present invention; FIG.
【図2】(a)は、本発明における光殺菌装置の一例を
示し、(b)は、他の光殺菌装置の例を示す図である。FIG. 2 (a) shows an example of a light sterilizer according to the present invention, and FIG. 2 (b) shows an example of another light sterilizer.
【図3】(a)は、本発明における光殺菌装置のストロ
ボライトを示し、(b)は、比較例のストロボライトを
示す図である。3 (a) shows a strobe light light disinfection device of the present invention, (b) are diagrams showing the strobe lights of the comparative example.
【図4】ストロボ光の閃光時間を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining a flash time of strobe light.
【図5】キセノンランプの分光分布を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a spectral distribution of a xenon lamp.
【図6】キセノンランプの紫外線波長域の分光分布を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing a spectral distribution of a xenon lamp in an ultraviolet wavelength region.
1,1a,1b ストロボライト 2 放電管 3 ガラス板 4 殺菌対象物 4a 流体の殺菌対象物 4b 気体の殺菌対象物 5 搬送手段 6 充放電回路 7 電源回路 8 制御回路 9 駆動装置 10 流路 11 風路 13,14 フィルタ 1, 1a, 1b Strobe light 2 Discharge tube 3 Glass plate 4 Sterilization target 4a Fluid sterilization target 4b Gas sterilization target 5 Transport means 6 Charge / discharge circuit 7 Power supply circuit 8 Control circuit 9 Driving device 10 Flow path 11 Wind Road 13,14 Filter
Claims (1)
ある殺菌対象物を搬送させるとともに、前記領域内を搬
送する殺菌対象物に、250〜1100nmの波長を含
む光であって、かつ閃光時間が1/500〜1/170
00秒の光の立ち上がりが急峻なパルス光を照射して殺
菌するに際し、前記領域内を通過する前記殺菌対象物の
搬送速度を設定し、前記パルス光の単位時間当たりの閃
光回数を設定して照射することにより、前記液体に混入
する細菌、気体に浮遊する細菌、又は固体表面に付着す
る細菌に急峻な温度上昇を与えて殺菌することを特徴と
する光照射による殺菌方法。An object to be sterilized, which is a liquid, a gas, or a solid, is transported in a partitioned area, and the object to be transported in the area is light having a wavelength of 250 to 1100 nm and flashing. Time is 1/500 to 1/170
At the time of sterilization by irradiating a pulse light having a steep rise of light of 00 seconds, a conveying speed of the sterilization target passing through the region is set, and a flash of the pulse light per unit time is set.
Sterilization by light irradiation characterized by applying a steep temperature rise to bacteria mixed in the liquid, bacteria floating in a gas, or bacteria attached to a solid surface by irradiating by setting the number of times of light. Method.
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