JP3449756B2 - オゾン殺菌方法 - Google Patents

オゾン殺菌方法

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信幸 山上
章 宮崎
政博 安藤
和雄 中村
英雄 峠
弘一 有山
昭夫 貝瀬
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  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に製薬工場や食品工
場などにおいて、フリーズドライヤーに代表される器具
や容器類の被殺菌物に付着している各種の細菌や真菌
(かび)を殺菌するオゾン殺菌装置及びオゾン殺菌方法
に関する。
【0002】
【従来技術】近年では、オゾンガスが消毒・殺菌に優れ
た効果を発揮することに着目し、オゾン発生器より殺菌
容器内にオゾンガスを注入して実験器具や容器類に付着
している各種の細菌や真菌(かび)を殺菌する方法が採
用されつつある。しかも、オゾン殺菌の効果を高めよう
として、高濃度オゾンガスを用いたり、オゾンガスと紫
外線或いは電子ビームを併用したり、オゾンガスに加湿
空気を加えたりする方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のオゾン殺菌方法において、高濃度オゾンガスを
使用する方法では、コストアップが免れ得ず不経済であ
る。また、オゾンガスと紫外線或いは電子ビームを併用
する方法では、オゾン発生器の他に紫外線あるいは電子
ビーム照射器が必要で、コスト高を招くと共に、被殺菌
物に対し紫外線や電子ビームが当たらない部分が生じた
り、ビーム照射が部分的となったりして、殺菌効果にむ
らが発生する問題がある。
【0004】一方、オゾン発生器と加湿器(超音波加湿
器)とを組み合わせ、オゾンガスに加湿空気を加える方
法は、オゾンガスが加湿されて殺菌容器内の被殺菌物の
表面に付着し易くなり、その表面の細菌に対しオゾンの
接触反応が促進されて殺菌効果がある程度高まる。この
ことは北海道工業開発試験所報告86年No.40P.
69〜75「ガス状オゾンによるBacillus属細菌胞子の
殺菌」に述べられている。
【0005】しかし、このオゾンガスを単に加湿する程
度では、加湿空気がオゾンガスのキャリアとして働くだ
けで、ある程度までの殺菌効果は得られるが、加湿空気
を増やしてもそれ以上の殺菌効果は望めなかった。
【0006】本発明は前記事情に鑑みなされ、その目的
とするところは、オゾンガス濃度の低減とオゾンガスを
加湿する方法を更に改善して、より一層強い殺菌効果が
得られるようになる優れたオゾン装置及びオゾン殺菌方
法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のオゾン殺菌方法
は、前記目的を達成するために、被殺菌物を入れた殺菌
容器内に、50〜500ppm程度の濃度のオゾンガスと
蒸気或いは霧水を供給し、前記殺菌容器内をオゾンガス
雰囲気下に保持して前記被殺菌物に結露を生じさせた
後、前記殺菌容器内をオゾンガス雰囲気下に維持しなが
ら加熱して、前記被殺菌物の結露水を蒸発させることを
特徴とする。
【0008】本発明のオゾン殺菌方法において、前記殺
菌容器内へのオゾンガスと蒸気或いは霧水の供給は、前
記殺菌容器内に蒸気或いは霧水を注入し、次にオゾンガ
スを注入する方法で行なっても、前記殺菌容器内にオゾ
ンガスを注入し、次に蒸気或いは霧水を注入する方法で
行なってもよい。
【0009】また、このオゾン殺菌方法において、前記
蒸気或いは霧水は、前記殺菌容器内の湿度が過飽和状態
になるように注入するのが望ましい。
【0010】
【作用】前述したオゾン殺菌方法によれば、殺菌物を入
れた殺菌容器内にオゾンガスと蒸気或いは霧水を注入し
て加湿雰囲気とすることで、その蒸気或いは霧水がオゾ
ンガスと接触して該オゾンガスを溶け込ませながら、接
触反応を促進する一種のキャリアとして作用して被殺菌
物の表面全域に付着・結露する。このオゾンガスが溶け
込んだ結露水が強い殺菌作用を働いて該被殺菌物表面の
細菌を殺菌するようになる。
【0011】しかし、このままの状態であると、通常、
細菌の芽胞中心部のコアにはリピド、タンパクがあるが
電解質が少なく浸透圧が低いので圧迫されて脱水状態に
あって、常温では吸水性が殆どないので、オゾンガスが
細菌の芽胞殻内部に侵入し難く、なかなか殺菌が進まな
い(細菌が死滅に至らない)。
【0012】そこで、ここでは前述の結露状態の被殺菌
物を更に加熱し、オゾンガス雰囲気下で結露水を蒸発さ
せ、この結露水の蒸発現象に伴い細菌の表面でオゾンガ
スの分解を促進させて活性酸素を多量に発生し、その細
菌の表面の芽胞殻が酸化変性を受けるようになる。これ
で、その細菌の芽胞殻内部のマイナスに荷電されていた
皮層にプラスイオンが侵入して該皮層の荷電が中和され
て反発力を失い、その細胞質の内圧が取れて水分が侵入
し易くなり、芽胞としての耐性が失われて、オゾンガス
によって芽胞・殻皮層が容易に分解されて殺菌作用が大
幅に進み、被殺菌物表面全域の細菌を確実に死滅せしめ
得るようになる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図1は
本発明によるオゾン殺菌を行なうためのオゾン殺菌装置
の一例を概略的に示している。ここで図中1は適当な大
きさの内容積を持つ殺菌容器を示し、この殺菌容器1は
被殺菌物2を出し入れするために開閉可能な蓋3を有す
る。この殺菌容器1内にオゾンガスを供給するオゾン注
入手段としてのオゾンガス発生器5と、蒸気を供給する
加湿手段としての蒸気発生器6とが流量調整バルブ7付
き配管8を介し接続して設置されていると共に、該殺菌
容器1内を加熱する手段として熱風を供給するヘアード
ライヤー等の熱風送風機9が接続して設置されている。
【0014】こうしたオゾン殺菌装置を用いたオゾン殺
菌方法とその作用を述べる。まず殺菌容器1内に所要の
実験器具や容器等の被殺菌物2を収納して密封する。こ
の状態で、オゾン発生器5からオゾンガスを発生させて
殺菌容器1内に供給すると共に、蒸気発生器6から蒸気
を発生させて殺菌容器1内に供給する。そのオゾンガス
(O)の濃度は50〜500ppm程度とし、蒸気は該
殺菌容器1内が湿度90パーセント程度、即ち過飽和状
態となるように多く供給する。また、この際、殺菌容器
1内温度は20〜30℃程度に保持する。なお、ここ
で、前記殺菌容器内へのオゾンガスと蒸気或いは霧水の
供給は、前記殺菌容器内に蒸気或いは霧水を注入し、次
にオゾンガスを注入する方法で行なっても、前記殺菌容
器内にオゾンガスを注入し、次に蒸気或いは霧水を注入
する方法で行なってもよい。
【0015】この状態で、2時間程度、殺菌容器1内を
オゾンガス雰囲気下に保持しながら保管する。これで該
殺菌容器1内の過飽和状態の蒸気がオゾンガスと接触し
て該オゾンガスを溶け込ませながら、接触反応を促進す
る一種のキャリアとして作用して、被殺菌物2の表面全
域に付着・結露するのを待つ。
【0016】これにて、オゾンガスが溶け込んだ結露
水、即ちオゾン水が被殺菌物2表面の細菌に対し強い殺
菌作用を働いて、該被殺菌物2表面の細菌を殺菌するよ
うになる。
【0017】その後に、前記殺菌容器1内をオゾンガス
雰囲気下に維持しながら、熱風送風機9を稼働させて、
約50〜80℃程度の熱風を該殺菌容器1内に吹き込ん
で、前述の結露状態の被殺菌物2を加熱・乾燥して行
く。これでオゾンガス雰囲気下で結露水を蒸発させるよ
うになす。
【0018】この結露水の蒸発現象に伴い、細菌の表面
でオゾンガスの分解が促進されて活性酸素を多量に発生
し、その細菌の表面の芽胞殻が酸化変性を受けるように
なる。これで、その細菌の芽胞殻内部のマイナスに荷電
されていた皮層にプラスイオンが侵入して該皮層の荷電
が中和されて反発力を失い、その細胞質の内圧が取れて
水分が侵入し易くなり、芽胞としての耐性が失われて、
オゾンガスによって芽胞・殻皮層が容易に分解されて殺
菌作用が大幅に進み、被殺菌物表面全域の細菌が確実に
死滅せしめられるようになる。つまり、細菌の表面(芽
胞殻)からオゾンガスが内部に浸透しやすくなって、オ
ゾン殺菌作用が更に促進され、被殺菌物表面全域の細菌
を確実に殺菌し、現在知られている以上の強い殺菌効果
が得られるようになる。
【0019】こうしたオゾン殺菌方法を用いた実験結果
を下記の表1に示す。この表1は、ガス殺菌では死滅し
難い代表的な3種の細菌、即ち、Bacillus subtilis
(バシルス・サブチリス)ATCC 6633 と、Bacillus ste
arothermophilus(バシルス・ステロザモヒリス)ATCC 1
2980と、Bacillus pumilus (バシルス・プミリス)
(ATCC 6633 )とを、それぞれ0.1 ミリリットルと0.5
ミリリットルの水に懸濁した各々2サンプルずつの菌液
(A,B)について、前述の殺菌方法に従って殺菌作業
を進めた実験結果である。
【0020】その条件としては、オゾンガス80ppm 、
蒸気供給による湿度90パーセント、温度20℃、2時
間オゾンキープ(オゾンガス80ppm 維持、湿度は成り
行き)、その後に80℃の熱風で加熱乾燥開始、その加
熱乾燥開始時(0時間)と、1時間経過後と、3時間経
過後と、6時間経過後とにおけるそれぞれの生存菌の数
をカウントして下記の表1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】この表1で解るように、加熱乾燥時間が進
むに従い各サンプルにおいても生存菌数が零となり、従
来のオゾン殺菌ではとても得られなかった強い殺菌効果
が得られた。
【0023】なお、下記の表2は従来のオゾン殺菌方法
を用いた実験結果を示すもので、この実験1では、Baci
llus subtilis (バシルス・サブチリス)(ATCC 6633
)を1 ミリリットルの水に懸濁した2サンプルの菌液
(A,B)について、いずれもオゾンガス80ppm 、蒸
気供給による湿度90パーセントとして結露状態とし、
この状態で加熱せずに温度20℃のままとしたときの、
0時間と、1時間経過後と、3時間経過後と、6時間経
過後とにおけるそれぞれの生存菌の数をカウントした。
実験2では、Bacillus subtilis (バシルス・サブチリ
ス)(ATCC 6633)の2サンプルの乾燥菌(A,B)に
ついて、いずれもオゾンガス80ppm 、蒸気供給による
湿度90パーセントとして結露状態とし、この状態で加
熱せずに温度20℃のままとしたときの、0時間と、1
時間経過後と、3時間経過後と、6時間経過後とにおけ
るそれぞれの生存菌の数をカウントした。
【0024】
【表2】
【0025】この表2に示す如く加熱しなかった場合の
生存菌の数値を前記表1の数値と比較すれば、本発明の
オゾン殺菌方法がいかに有効であるかが明確である。な
お、本発明のオゾン殺菌方法は、前述の実施例のみに限
定されることなく、例えば加湿手段として蒸気発生器6
を用い、蒸気を発生して殺菌容器1内に供給したが、そ
れ以外に加湿器や噴霧器により霧水を発生して殺菌容器
1内に供給しても可能である。
【0026】また、加熱手段として、熱風送風機9によ
り加熱乾燥用の熱風を殺菌容器1内に吹き込むようにし
たが、電熱ヒータ等の加熱器と送風機とを備えて、該加
熱器からの輻射熱と送風機からの送風とで殺菌容器1内
の結露状態の被殺菌物を加熱乾燥するようにしても良
い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々変更可である。
【0027】
【発明の効果】本発明のオゾン殺菌方法は、被殺菌物を
入れた殺菌容器内に、50〜500ppm程度の濃度のオ
ゾンガスと蒸気或いは霧水を供給し、前記殺菌容器内を
オゾンガス雰囲気下に保持して前記被殺菌物に結露を生
じさせた後、前記殺菌容器内をオゾンガス雰囲気下に維
持しながら加熱して、前記被殺菌物の結露水を蒸発させ
ることにより前記被殺菌物を殺菌するものであるから、
オゾンガス濃度の低減とオゾンガスを加湿する方法を更
に改善できて、より一層強い殺菌効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるオゾン殺菌を行なうためのオゾン
殺菌装置の一例を示す概略構成図。
【符号の説明】
1…殺菌容器、2…被殺菌物、3…蓋、5…オゾン発生
器、6…加湿手段(蒸気発生器)、9…加熱手段(熱風
送風機)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山上 信幸 大阪府高槻市明田町4番38号 第一製薬 株式会社大阪工場内 (72)発明者 宮崎 章 大阪府高槻市明田町4番38号 第一製薬 株式会社大阪工場内 (72)発明者 安藤 政博 神奈川県平塚市岡崎6160の12 (72)発明者 中村 和雄 神奈川県中郡大磯町高麗2の17の13 (72)発明者 峠 英雄 神奈川県中郡大磯町大磯1221 (72)発明者 有山 弘一 東京都港区西新橋2丁目8番18号 共和 真空技術株式会社内 (72)発明者 貝瀬 昭夫 東京都港区西新橋2丁目8番18号 共和 真空技術株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−31162(JP,A) 特開 平1−204670(JP,A) 実開 昭64−12533(JP,U) 実開 平2−43996(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 2/20 A61L 2/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被殺菌物を入れた殺菌容器内に、50〜
    500ppm程度の濃度のオゾンガスと蒸気或いは霧水を
    供給し、前記殺菌容器内をオゾンガス雰囲気下に保持し
    て前記被殺菌物に結露を生じさせた後、前記殺菌容器内
    をオゾンガス雰囲気下に維持しながら加熱して、前記被
    殺菌物の結露水を蒸発させることを特徴とするオゾン殺
    菌方法。
  2. 【請求項2】 殺菌容器内に蒸気或いは霧水を注入し、
    次にオゾンガスを注入することを特徴とする請求項1に
    記載のオゾン殺菌方法。
  3. 【請求項3】 殺菌容器内にオゾンガスを注入し、次に
    蒸気或いは霧水を注入することを特徴とする請求項1に
    記載のオゾン殺菌方法。
  4. 【請求項4】 蒸気或いは霧水は、殺菌容器内の湿度が
    過飽和状態になるように注入することを特徴とする請求
    項1〜3のいずれかに記載のオゾン殺菌方法。
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