JP3420129B2 - 貝殻からなる抗菌剤及び抗菌剤を用いた農作物の洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工食品製造業、
外食産業および家庭内における細菌による食品汚染を防
止し、医療産業、医療福祉産業における殺菌、消毒、除
菌に好適な抗菌剤と、この抗菌剤を用いた海水、河川水
の浄化、更にはこの抗菌剤によって浄化された水を用い
た農作物の洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な抗菌剤として使用されてきた塩
素系化合物は、廃水処理時にトリハロメタンが発生した
り、焼却処理時にダイオキシンが発生する等の原因とな
ることがあった。また、食品添加物として使用されてき
た抗菌剤の例としては、畜産、水産食品に使用されてい
る動物用医薬品としてスルファミジンやカルバドックス
等の合成抗菌剤があるが、食品の安全性の観点から残留
基準値を厳しく守る必要があった。

【０００３】そこで、上記のような化学合成品からなる
抗菌剤でなく、天然素材を原料とした抗菌剤を求める動
きが、特に経口摂取の可能性のあるものを取り扱う分野
で活発となった。たとえば、１９９５年には昭和大医学
部の島村忠勝教授らのグループにより、「Ｏ−１５７に
対する緑茶の効果」が発表されて消費者の注目を集め
た。この発表により、従来から食品添加物に使用されて
いた茶カテキンはさらに普及することとなった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】天然素材を原料とする
抗菌剤として注目された前記の茶カテキンは、原料であ
る緑茶から抽出しなければならないため大量生産には不
向きである。よって、人体への摂取に問題がない天然素
材を原料とし、低コストで大量に製造することができ、
しかもさらに抗菌効果の高い新しい抗菌剤が求められて
いる。

【０００５】特に、人体への摂取に問題がない天然素材
からなる抗菌剤は、水の浄化に関して有効と考えられ
る。以下に、現在問題となっているいくつかの事例を以
下に挙げる。

【０００６】第１に、海水の淡水化が挙げられる。即
ち、中東諸国では一般に逆浸透膜法、蒸留法、冷凍法ま
たは電気透析法などによって海水から淡水を得ている。
このように、海水から塩分などを除去すると、細菌が繁
殖しやすくなるので、Ｃｒ系あるいはＣｌ系の殺菌剤を
添加し、殺菌の繁殖を防止している。しかしながら、Ｃ
ｒやＣｌは人体に極めて有害であり、発癌の危険性も否
定し得ない。

【０００７】第２に、河川の浄化が挙げられる。即ち、
生活排水（有機物）が流れ込む河川では、ＢＯＤ値が高
くなり、悪臭の原因にもなっている。

【０００８】第３に、農作物の洗浄が挙げられる。即
ち、収穫後の農作物には殺虫剤が付着している場合があ
る。そのため、殺虫剤などを洗い流すため合成洗剤で農
作物を洗浄し、この後、一般水（水道水や河川水）で濯
いでいる。しかしながら、一般水にはそれ自体抗菌力は
乏しいため、一般消費者に渡るまでに農作物表面で細菌
が繁殖するおそれがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る抗菌剤は、ホッキ貝の貝殻を不活性
ガス雰囲気で加熱、昇温し、最終到達温度９００℃で焼
成して得た抗菌剤であって、且つ前記抗菌剤の粉砕後の
最大粒子径は１００μｍ以下、平均粒子径は１〜５０μ
ｍとした。 また請求項２に係る抗菌剤は、ホッキ貝の貝
殻を不活性ガス雰囲気で加熱、昇温し、最終到達温度８
５０〜９５０℃で焼成して得た抗菌剤であって、且つ前
記抗菌剤の粉砕後の最大粒子径は１００μｍ以下、平均
粒子径は２〜５μｍとした。貝殻としては、一般細菌に
対する殺菌力も認められるホッキ貝が最も好ましい。焼
成することで、貝殻自体が多孔質になるので、接触面積
が増し抗菌力が大幅に向上する。

【００１０】特に、ホッキ貝の貝殻粉末は、不活性ガス
雰囲気中で焼成されることにより、病原性大腸菌Ｏ−１
５７、その他の菌に対して微量の添加でも強くかつ継続
的な抗菌性を発揮する。また、カルシウムを主体とした
人体に安全な天然性素材である。そして、廃棄処理が必
要となった場合でも大気、廃水、土壌を汚染することが
ない。さらに、従来廃棄物として持て余されていた貝殻
の有効利用という効果もある。

【００１１】また、上記抗菌剤を、最大粒子径が１００
μｍ以下、平均粒子径が１〜５０μｍになるように粉砕
すれば、水（温水）に簡単に溶解し、抗菌効果は更に向
上する。

【００１２】また、天然素材を原料とする焼成貝殻は食
品衛生法及び栄養改善法の一部を改正する法律に規定す
る既存添加物名簿（平成８年４月１６日公示）の二百十
八に、焼成カルシウム（貝殻等を焼成して得られたカル
シウム化合物を主成分とするもの）として記載されてお
り、人体に対して安全であることが公認されている。

【００１３】したがって、本発明の抗菌剤の用途は加工
食品製造業、外食産業および家庭内における細菌による
食品汚染防止、ならびに医療産業、医療福祉産業におけ
る殺菌、消毒、除菌に好適である。

【００１４】また、海水の淡水化に適用するための本発
明は、海水を逆浸透膜法、蒸留法、冷凍法または電気透
析法のいずれかを用いて淡水化し、この淡水化した海水
を前記抗菌剤に接触せしめるようにした。斯かる構成と
することで、従来、淡水化の後に添加していたＣｒ系或
いはＣｌ系の殺菌剤の添加を無くすか添加量を大幅に削
減することが可能になる。

【００１５】また、河川水の浄化に適用するための本発
明は、前記抗菌剤を網（河川水が透過可能なケースを含
む）の中に充填し、この網を河川に敷設するようにし
た。焼成した貝殻はそれ自身の抗菌作用に加え、多孔質
となるので、有機物を分飽きするバクテリアが表面で繁
殖し、河川水の浄化を助長する。そして、更に河川水の
酸性度が高くなると、焼成した貝殻が溶解して河川水の
ｐＨを最適範囲に維持する。

【００１６】また、農作物の洗浄に適用するための本発
明は、野菜や果物などの農作物を合成洗剤で洗浄した
後、前記抗菌剤に接触せしめた水で濯ぐようにした。斯
かる構成とすることで、長期間に亘って農作物表面での
菌の繁殖を抑制できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の抗菌剤の原料となるホッ
キ貝は姥貝とも呼ばれる食用の二枚貝であり、本州中部
および日本海北部に分布する。このホッキ貝は缶詰、冷
凍、生食用に供されるが現状、貝殻は有効利用されてい
ないため調達コストは安価である。

【００１８】本発明の抗菌剤をホッキ貝から製造するに
は、先ずホッキ貝の貝殻を粉砕する。粉砕の方法として
は、貝殻を乾燥させた後にたとえばグラインドミルで大
まかに粉砕し最大粒子径が５ｍｍ以下となるように調製
する。

【００１９】つぎに、この粉砕した貝殻を攪拌器付きオ
ートクレーブに入れ、不活性ガス雰囲気中で攪拌しなが
ら加熱する。不活性ガスとしては窒素ガスが好ましい。
昇温方法は問わないが、最終到達温度７００〜２５００
℃、好ましくは９００℃±５０℃とし、３分以上この温
度を維持する。

【００２０】最終到達温度が７００℃未満では抗菌活性
が発現し難く、また１０００℃を超えても粒子の活性部
位が破壊されてやはり抗菌活性が低下する。また、焼成
時間が３分未満では抗菌活性が発現し難い。なお、焼成
時間は長くなっても構わないが、コスト面から３〜５分
程度が好ましい。

【００２１】焼成した貝殻粒子は不活性雰囲気中で放冷
し、その後さらに微粉砕して分級し、最大粒子径１００
μｍ以下、平均粒子径１〜５０μｍ、好ましくは２〜５
μｍの粉体とする。最大粒子径が１００μｍを超えた
り、平均粒子径が５０μｍを超えると抗菌処理のために
たとえば飲料水等に添加しても溶解せず、沈殿してしま
って機能を発揮できない。また、平均粒子径１μｍ未満
では吸湿して固化する等、取り扱いが困難となる。

【００２２】但し、使用の態様によっては、焼成した貝
殻を粉砕せずにそのまま使用することも可能である。即
ち、微細化した場合には、水中に溶けるため、その効果
は大きいが、短期間のうちに効果が消滅する。長期に亘
る効果を期待する場合には、焼成した貝殻をそのまます
るか、一旦微細化した粉体をバインダーとともに混練し
た後焼成して所定形状にするのが好ましい。

【００２３】以上のようにして製造したホッキ貝から製
造した抗菌剤は、Ｏ−１５７等の大腸菌、黄色ブドウ球
菌、緑膿菌、真菌、サルモネラ菌、腸炎ビブリオ等の食
中毒菌さらにはウィルスに対しても有効であった。

【００２４】本発明の抗菌剤の具体的な用途例として
は、かまぼこ等の食品への添加物としての使用、飲料
水、手洗水の殺菌、入れ歯等の歯科材料への添加、さら
には抗菌粉末パックの形態として家庭用ポットに入れた
り、災害緊急時飲料水の消毒に使用したりすることがで
きる。また、シートに添加して清拭用として用いたり、
紙オムツや壁紙、あるいは建築材料に抗菌機能性添加剤
として使用したりすることができる。その他の使用方法
としては、この抗菌剤そのものをセラミック化したり、
あるいは抗菌機能を利用した殺菌装置を作成したりする
ことも可能である。

【００２５】本発明の抗菌剤は茶カテキンやカキ貝殻等
の抗菌剤よりも高い抗菌性を示す。したがって、微量で
抗菌機能を発揮でき、また効果の持続時間も長いのが特
徴である。たとえば添加量については飲料水、その他の
殺菌対象物の重量に対して０．０２５重量％の添加で十
分であるから、使用状況に応じてこの量以上を使用すれ
ばよい。また、抗菌効果の持続時間も永く、４８時間以
上継続することが確認されている。

【００２６】（実施例） 抗菌剤の製造：ホッキ貝貝殻を乾燥後、約２〜３ｍｍに
予備粉砕したもの５００ｇを、窒素ガスを封入した２リ
ットル容量の攪拌器付きオートクレーブ中へ入れ、緩く
攪拌しながら昇温を開始した。この昇温を温度が９００
℃になるまで継続し、９００℃到達後５分間焼成して加
熱を停止し、オートクレーブ内部が常温に戻るまで窒素
ガス気流中で放冷した。

【００２７】放冷後、焼成貝殻粉末をオートクレーブか
ら取り出し、乳鉢でさらに粉砕し、分級器で５０μｍ以
下の粒子のみを分取して本発明の抗菌剤を製造した。こ
の抗菌剤の成分濃度を以下の（表１）に示す（山形県理
化学分析センターが行った土壌養分分析法による分析、
山分セ第７７８号）。

【００２８】

【表１】

【００２９】また、別途竹炭を粉砕し、上記と同じく５
０μｍ以下の粒子に調製したものを上記ホッキ貝貝殻製
抗菌剤と重量比１：１で混合し、変形実施例としての抗
菌剤を製造した。

【００３０】さらに、上記ホッキ貝の代わりに牡蠣の貝
殻を使用して同様の焼成、粉砕処理を行い牡蠣殻粉末を
製造した。

【００３１】試験菌株： 大腸菌（Escherichia coil ATCC 8739）、黄色ブドウ球
菌（Staphylococcus aureus ATCC 6538）および緑膿菌
（Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027）、の３種を用
い、使用培地はＤＤチェッカー一般細菌用、血液寒天平
板とし、培養条件は３７℃で１８時間とした。

【００３２】試験方法： 製造した各抗菌剤を蒸留水に溶解させて所定の濃度とな
るように調整し、これらの抗菌剤溶解蒸留水中に、前記
の各試験菌を１０６個／ｍｌ程度になるように添加し
た。菌添加後よく攪拌し、その後室温で静置し、所定時
間後にサンプリングを行って発育菌数（個／ｍｌ）を測
定した。

【００３３】（実施例１） 上記によって製造したホッキ貝貝殻製抗菌剤の蒸留水溶
液（１重量％、０．５重量％、０．１重量％および０．
０５重量％）を使用し、大腸菌、黄色ブドウ球菌および
緑膿菌の滅菌効果を調べた。この結果を表２に示す。

【００３４】（実施例２） ホッキ貝貝殻製抗菌剤に代えて、竹炭とホッキ貝貝殻の
混合抗菌剤（重量比１：１）を使用した以外は実施例１
と同様にして滅菌効果を調べた。この結果を表２に示
す。

【００３５】（比較例１） ホッキ貝貝殻製抗菌剤に代えて、牡蠣貝殻製抗菌剤を使
用した以外は実施例１と同様にして滅菌効果を調べた。
この結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２の試験結果から明らかなように、ホッ
キ貝貝殻製抗菌剤は０．０５％の低濃度でも十分な滅菌
効果を達成し、２４時間後、４８時間後も効果は持続し
ている。一方、蠣殻抗菌剤では１％の濃度で効果を発揮
した。したがって、ホッキ貝が最も有効であると言え
る。

【００３８】（実施例３） 実施例１よりもホッキ貝貝殻製抗菌剤の蒸留水溶液濃度
を更に低くし（０．０２５重量％および０．００５重量
％）、大腸菌および緑膿菌の滅菌効果を調べた。この結
果を表３に示す。

【００３９】（参考例） ホッキ貝貝殻製抗菌剤に代えて、竹炭とホッキ貝の混合
物抗菌剤（重量比１：１）を使用した以外は実施例３と
同様にして滅菌効果を調べた。この結果を表３に示す。

【００４０】

【表３】

【００４１】表３の試験結果から、ホッキ貝貝殻製抗菌
剤は０．０２５重量％という低濃度であっても十分な抗
菌効果を有することが判明した。

【００４２】次に、本発明に係るホッキ貝貝殻製抗菌剤
（サーフクラムカルシウムパウダー）、重炭酸カルシウ
ム、ホタテ、ハマグリ、サザエ、マキ貝、及び牡蠣につ
いて更なる滅菌力試験を財団法人山形県理化学分析セン
ターにておこなった。その結果を以下の（表４）〜（表
１６）に示す。

【００４３】

【表４】

【００４４】

【表５】

【００４５】

【表６】

【００４６】

【表７】

【００４７】

【表８】

【００４８】

【表９】

【００４９】

【表１０】

【００５０】

【表１１】

【００５１】

【表１２】

【００５２】

【表１３】

【００５３】

【表１４】

【００５４】

【表１５】

【００５５】

【表１６】

【００５６】（表４）〜（表１６）から、不活性ガス雰
囲気中で焼成したホッキ貝の貝殻粉末は重炭酸カルシウ
ムより滅菌力は劣るが、他の貝殻粉に比べて滅菌力が勝
っていることが分る。また、他の貝殻粉も含め焼成した
ものと焼成しないものとでは滅菌力において顕著な差が
生じることも分る。

【００５７】次に、上記の焼成貝殻を用いた海水の淡水
化、河川水の浄化及び農作物の洗浄の具体例について図
１および図２に基づいて説明する。

【００５８】図１は海水の淡水化のブロック図であり、
海水を淡水化するには、先ず、ポンプで海水を貯留タン
クに汲み上げる。そして、貯留タンクの下方には分離タ
ンクが設けられ、この分離タンク内は逆浸透膜によって
一次側室と二次側室に分離され、貯留タンク内の海水が
配管を介して一次側室に送り込まれる。一次側室の海水
には、水頭圧が作用し、二次側室にはＮａＣｌなどが除
去された淡水が逆浸透膜を透過して集められる。

【００５９】そして、二次側室の淡水はサーフクラム
（ホッキ貝）などの貝殻を焼成した抗菌剤を充填したカ
ラム内を透過し、その間に殺菌されて、所定箇所に供給
される。

【００６０】図２（Ａ）は農作物の洗浄状態を示す図、
（Ｂ）は洗浄後のリンス状態を示す図であり、この実施
例にあっては、合成洗剤を満たした容器内に、農作物を
入れたバスケットを浸漬し、次いで、バスケットを取り
出し、前記焼成した貝殻に接触した水をシャワーにて農
作物にふりかけ、表面に付着した洗剤を除去するように
している。

【００６１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の抗菌剤
の製造方法及びこの製造方法により得られる抗菌剤は、
ホッキ貝などの貝殻粉末を不活性ガス雰囲気中で焼成し
て製造されることにより高い抗菌性を示す。具体的に
は、Ｏ−１５７等の大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、
真菌、サルモネラ菌、腸炎ビブリオ等の食中毒菌さらに
はウィルスに対しても低濃度で殺菌効果を示しかつ抗菌
機能の保持時間も長い。また、ホッキ貝などの貝殻粉末
は食品添加剤にも使用されるカルシウム主体の天然性素
材であるため人体に対して安全な抗菌剤を提供すること
ができ、またもし廃棄処理が必要となった場合でも大
気、廃水、土壌を汚染することがない。さらに、本発明
の抗菌剤としての利用により、従来廃棄物として持て余
されていたホッキ貝などの貝殻が、海水の淡水化、河川
水の浄化或いは農作物の洗浄などに有効活用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】海水の淡水化の工程を示すブロック図。

【図２】（Ａ）は農作物の洗浄状態を示す図、（Ｂ）は
洗浄後のリンス状態を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１Ａ (72)発明者 小山 かすみ 東京都杉並区久我山４−11−３ (56)参考文献 特開 平11−50391（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−29424（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−137738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−28494（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−21208（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−324180（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−77907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−131294（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−269777（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−81897（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−66553（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−148225（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−187776（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−24369（ＪＰ，Ａ) 国際公開93／011670（ＷＯ，Ａ１) 一色賢司，カルシウム製剤による微生 物制御の可能性について，日本食品工業 学会誌，日本，1994年，Ｖｏｌ．41，Ｎ ｏ．２，ｐｐ．135−140 山中俊介，食品におけるカルシウム製 剤の日持ち効果について，日本食品科学 工学会誌，日本，1995年，Ｖｏｌ．42, Ｎｏ．６，ｐｐ．442−445 浅田隆志，ホッキ貝殻焼成カルシウム の食品化学領域における殺菌・保存料と しての有用性，第25回環境トキシコロジ ーシンポジウム・第３回衛生薬学フォー ラム合同大会講演要旨集，1990年10月 ５日，ｐｐ．32 及川紀久雄，病原性大腸菌Ｏ−157： Ｈ７及び環境ホルモンの対策に資する高 付加価値複合機能紙の開発，工業技術研 究報告書，1999年11月，Ｎｏ．28，ｐ ｐ．157−163 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01N 59/00 A01N 61/00 A01N 63/00 C02F 1/00 A23L 3/00 A23B 7/00 A23N 12/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホッキ貝の貝殻を不活性ガス雰囲気で加
   熱、昇温し、最終到達温度９００℃で焼成して得た抗菌
   剤であって、且つ前記抗菌剤の粉砕後の最大粒子径は１
   ００μｍ以下、平均粒子径は１〜５０μｍであることを
   特徴とする貝殻からなる抗菌剤。
2. 【請求項２】 ホッキ貝の貝殻を不活性ガス雰囲気で加
   熱、昇温し、最終到達温度８５０〜９５０℃で焼成して
   得た抗菌剤であって、且つ前記抗菌剤の粉砕後の最大粒
   子径は１００μｍ以下、平均粒子径は２〜５μｍである
   ことを特徴とする貝殻からなる抗菌剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の抗菌剤に
   おいて、前記抗菌剤は焼成前または焼成後に粉砕されて
   いることを特徴とする貝殻からなる抗菌剤。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   抗菌剤において、前記抗菌剤は竹炭を粉砕した粉末を
   ０．０２５重量％含むことを特徴とする貝殻からなる抗
   菌剤。
5. 【請求項５】 海水を逆浸透膜法、蒸留法、冷凍法また
   は電気透析法のいずれかを用いて淡水化し、この淡水化
   した海水を請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載
   の抗菌剤に接触せしめることを特徴とする海水の浄化方
   法。
6. 【請求項６】 野菜や果物などの農作物を合成洗剤で洗
   浄した後、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載
   の抗菌剤に接触せしめた水で濯ぐことを特徴とする農作
   物の洗浄方法。