JP6820713B2 - Sterilizer - Google Patents
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Description
本発明は、殺菌装置に関する。より詳しくは、例えば、放電により発生したプラズマから生成した活性酸素を照射して殺菌処理を行う装置及び該装置を用いた殺菌方法に関する。 The present invention relates to a sterilizer. More specifically, the present invention relates to, for example, an apparatus for irradiating active oxygen generated from plasma generated by electric discharge to perform sterilization treatment, and a sterilization method using the apparatus.
食品容器等を殺菌剤を用いて殺菌する方法として、殺菌剤を含有するミストを噴霧して気化させたり、エアに殺菌剤を混合したものを吹き付ける等の方法が知られている。また、殺菌剤としては、過酸化水素、過酢酸等の過酢酸系の殺菌剤や、次亜塩素酸水等の次塩素酸系の殺菌剤が知られている。 As a method of sterilizing a food container or the like using a sterilizing agent, a method of spraying a mist containing a sterilizing agent to vaporize it or spraying a mixture of a sterilizing agent with air is known. Further, as the disinfectant, a peracetic acid-based disinfectant such as hydrogen peroxide and peracetic acid and a hypochloric acid-based disinfectant such as hypochlorite water are known.
一方、殺菌剤は使用後の処理が必要であるが、殺菌能力を高めるために高濃度の殺菌剤を使用すると、その処理にコストがかかったり、殺菌剤の残留量が高くなって食品衛生上問題があることから、更なる、殺菌方法が検討されている。 On the other hand, the disinfectant needs to be treated after use, but if a high-concentration disinfectant is used to enhance the bactericidal ability, the treatment becomes costly and the residual amount of the disinfectant becomes high for food hygiene. Due to problems, further sterilization methods are being investigated.
例えば、特許文献1は、過酸化水素等の殺菌剤のミストをボトルに向かって吹き付けると、このミストが装置の各種機器に付着し、これらを腐食させたり傷付けたりすることから、飲料用のボトルを過酸化水素のミストで殺菌後、無菌エアでエアリンスすることで、残留過酸化水素を低減しながらも滅菌効果に優れる殺菌方法を報告している。
For example, in
特許文献2では、殺菌に用いる殺菌剤よりも高い温度に加熱された加熱媒体をチャンバー内に散布してチャンバー内を予熱する工程と、予熱されたチャンバー内に殺菌剤を散布してチャンバー内の殺菌を行う工程と、チャンバー内に無菌水を散布して殺菌剤を洗い流す工程と、を備える殺菌方法を開示している。このように、殺菌剤の散布に先立ってチャンバー内を予熱することで、殺菌剤を散布したときには殺菌剤の温度低下を抑えることができ、高い殺菌能力を発揮する温度範囲内で殺菌剤散布を行えると記載されている。
In
一方で、特許文献3には、流体中に放電を用いてプラズマ噴流を発生させ、対象物の表面に該プラズマ噴流を接触させることで、プラズマ噴流から表面へのエネルギー伝達によって殺菌(消毒)を行う方法が開示されている。この方法は、流体による殺菌であるため、従来の殺菌剤と異なり、滑らかな表面だけでなく、届きにくい三次元的な構造も消毒することができ、その際エッジや角に残渣が残らないという効果を奏するものである。
On the other hand, in
しかしながら、殺菌剤を用いる場合にはその耐性菌が認められるようになっており、殺菌能力の更なる向上が望まれているが、それに伴って殺菌剤の残留が依然として問題になっている。 However, when a bactericidal agent is used, resistant bacteria have been recognized, and further improvement of the bactericidal ability is desired, but the residual bactericidal agent still becomes a problem.
また、特許文献3の殺菌方法においても、その効果を高めるためには、液状の消毒物質をプラズマ噴流発生元の作動ガス内に混合する方法が開示されており(特許文献3の[0025]参照)、やはり殺菌剤の残留がネックになると推察される。
Further, also in the sterilization method of
本発明の課題は、殺菌効果に優れる殺菌装置及び該装置を用いた殺菌方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sterilizing device having an excellent sterilizing effect and a sterilizing method using the device.
本発明は、下記〔1〕〜〔2〕に関する。
〔1〕 活性酸素を照射する活性酸素照射ユニットと、該活性酸素照射ユニットからの活性酸素が酸化性ガスの存在下で殺菌対象物に照射されるよう酸化性ガスを供給する酸化性ガス供給ユニットを含んでなる殺菌装置。
〔2〕 活性酸素を酸化性ガスの存在下で殺菌対象物に照射することを特徴とする、殺菌方法。
The present invention relates to the following [1] to [2].
[1] An active oxygen irradiation unit that irradiates active oxygen, and an oxidizing gas supply unit that supplies an oxidizing gas so that the active oxygen from the active oxygen irradiation unit is irradiated to the object to be sterilized in the presence of the oxidizing gas. A sterilizer that includes.
[2] A sterilization method characterized by irradiating an object to be sterilized with active oxygen in the presence of an oxidizing gas.
本発明の殺菌装置は殺菌効果に優れるという優れた効果を奏する。また、酸化性ガスの存在下での流体による殺菌のため、従来の殺菌に用いられた薬剤等の残留がないことから、工程の簡略化につながり、生産性を格段に向上することができる。 The sterilizer of the present invention has an excellent effect of being excellent in sterilization effect. In addition, since sterilization is performed by a fluid in the presence of an oxidizing gas, there is no residue of chemicals and the like used in conventional sterilization, which leads to simplification of the process and can significantly improve productivity.
本発明の殺菌装置は、例えば、プラズマを用いて発生させた活性酸素を酸化性ガスの存在下で照射するよう構成されていることに特徴を有する。一般に、スーパーオキシドラジカル(・O2 −)、過酸化水素(H2O2)、ヒドロキシラジカル(HO・)等の活性酸素種(Reactive Oxygen Species、ROS)は、その強い酸化作用により優れた殺菌作用を奏するが、これらは空気中においては主に酸素分子や水分から生成され、そのまま殺菌対象物表面に接触して殺菌作用が発揮される。しかしながら、本願発明者らが、活性酸素の照射を従来の殺菌剤である酸化性ガスが存在する環境下で行ったところ、驚くべきことに、空気中で照射した場合に比べて殺菌作用が顕著に増大することが分かった。その詳細なメカニズムは不明であるが、活性酸素が殺菌対象物表面へ移動中に酸化性ガスと接触して反応することにより、酸化性ガスが酸化力の強いヒドロキシラジカルに分解されて、該ヒドロキシラジカルが連鎖的に生成されることになり、それにより殺菌対象物表面に到着する活性酸素量が増加するためと推定される。ただし、これらの推測は、本発明を限定するものではない。なお、本発明において、「殺菌」とは、微生物の生体を破壊又は殺菌対象表面から除去することを意味し、例えば、消毒、滅菌、又は除菌することを含むものである。 The sterilizer of the present invention is characterized in that, for example, it is configured to irradiate active oxygen generated by using plasma in the presence of an oxidizing gas. Generally, the superoxide radical (· O 2 -), hydrogen peroxide (H 2 O 2), reactive oxygen species such as hydroxyl radicals (HO ·) (Reactive Oxygen Species , ROS) have excellent fungicidal by its strong oxidizing effect Although they act, they are mainly generated from oxygen molecules and water in the air, and they come into contact with the surface of the object to be sterilized as they are, and the bactericidal action is exhibited. However, when the inventors of the present application performed irradiation of active oxygen in an environment in which an oxidizing gas, which is a conventional bactericidal agent, was present, surprisingly, the bactericidal action was remarkable as compared with the case of irradiation in air. It was found that it increased to. The detailed mechanism is unknown, but when active oxygen comes into contact with and reacts with oxidizing gas while moving to the surface of the object to be sterilized, the oxidizing gas is decomposed into hydroxyl radicals with strong oxidizing power, and the hydroxy It is presumed that radicals are generated in a chain, which increases the amount of active oxygen arriving at the surface of the object to be sterilized. However, these speculations do not limit the present invention. In the present invention, "sterilization" means destroying or removing a living body of a microorganism from the surface to be sterilized, and includes, for example, disinfection, sterilization, or sterilization.
以下に、本発明の殺菌装置を図1に基づいて詳細に説明する。本発明において活性酸素は特に限定はないが、例えば、交流電流を用いてプラズマを発生させ、得られたプラズマを用いて発生させるものについて説明する。なお、図1に記載の殺菌装置は、本発明の一態様に過ぎず本発明を限定するものではない。 Hereinafter, the sterilizer of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the present invention, the active oxygen is not particularly limited, but for example, a plasma generated by using an alternating current and generated by using the obtained plasma will be described. The sterilizer shown in FIG. 1 is only one aspect of the present invention and does not limit the present invention.
図1に示すように、本発明の殺菌装置は、交流電流の供給ユニット1、昇圧ユニット2、ガス供給ユニット3、ノズル4、ノズルの冷却ユニット5、ノズルへの水蒸気供給ユニット6、水蒸気供給ユニットへの水供給ユニット7、酸化性ガス供給ユニット8の各ユニットとチャンバー9を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the sterilizer of the present invention includes an alternating
交流電流の供給ユニット1は、プラズマ放電の荷電発生源である。供給される交流電流としては、特に制限はなく、例えば、周波数が10〜15kHz、電圧が200〜500V程度のものが例示され、公知技術に従って適宜設定することができる。また、交流電流のアンペア数も特に制限はなく、供給装置の仕様によって適宜調整することができ、例えば、11Aの交流電流が用いられる。本発明においては、交流電流の代わりに直流電流を用いることも可能であるが、電圧を調節する観点から、交流電流の方が好ましい。
The alternating
昇圧ユニット2は、交流電流の供給ユニット1と接続しており、ユニット1から供給された交流電流の電圧を昇圧する装置である。昇圧可能な装置であれば特に問題なく使用できる。また、ユニット1と一体化したものであってもよい。昇圧後の電圧としては、特に制限はなく、例えば、10〜30kV程度である。
The
ガス供給ユニット3は、ノズル4及び水蒸気供給ユニット6のそれぞれへ各種ガスを供給する装置であり、公知のガス供給装置を用いることができる。
The
具体的には、ノズル4へは、プラズマ発生のためのキャリアガスを供給する。キャリアガスとしては、空気、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、及びこれらの混合物を用いることができ、なかでも、空気と酸素の2種類を用いることが好ましい。キャリアガスの供給量は、ノズル4の大きさ、形状等によって一概には設定されない。例えば、空気を6L/minで、酸素を3L/minで供給する態様が例示される。 Specifically, a carrier gas for generating plasma is supplied to the nozzle 4. As the carrier gas, air, oxygen, nitrogen, argon, helium, and a mixture thereof can be used, and it is preferable to use two types of air and oxygen. The amount of carrier gas supplied is not unconditionally set depending on the size, shape, and the like of the nozzle 4. For example, an embodiment in which air is supplied at 6 L / min and oxygen is supplied at 3 L / min is exemplified.
また、水蒸気供給ユニット6へは、プラズマから活性酸素を生成する際に必要な水蒸気と混合するための空気を供給する。水蒸気に空気を混合して含水気体として用いることで、プラズマと水蒸気との混合が促進され、効率よく水蒸気からヒドロキシラジカルを生成することができる。水蒸気供給ユニット6への空気供給量はノズル4への含水気体供給量と同じであり、例えば、3L/minで供給する態様が例示される。なお、ここでの空気とは、相対湿度が20℃において0〜10体積%程度のもののことを言う。
Further, the water
ノズル4は、プラズマを発生して活性酸素を照射する装置であり、活性酸素照射ユニットともいう。装置には、内部電極及び外部電極が設けられており、両電極間に昇圧ユニット2からの昇圧された電圧をかけることで電界を発生させることが可能になる。また、内部電極にはコイルが接続されていてもよく、より大きな電界を形成することが可能となる。コイルの形状や大きさ等は当業者の技術常識に従って調整することができる。
The nozzle 4 is a device that generates plasma and irradiates active oxygen, and is also called an active oxygen irradiation unit. The device is provided with an internal electrode and an external electrode, and an electric field can be generated by applying a boosted voltage from the
また、装置には、ガス供給口及び活性酸素照射口が設けられており、ガス供給口は活性酸素照射口が存在する端部とは反対側の端部に存在する。そして、ガス供給口にはガス供給ユニット3からの配管が接続されており、前記のようにして発生させた電界内をキャリアガスが通り抜けることで、プラズマが生成される。このようにして生成されたプラズマは、流体でもあることからプラズマ噴流と記載することもある。一方、活性酸素照射口は、管状構造又は出口に向かって先細になる円錐構造を有するものであって、出口に至るまでの何れかの部分に水蒸気供給ユニット6から含水気体を供給するための配管が接続されており、前記生成されたプラズマと反応して活性酸素が生成され、活性酸素照射口の出口から照射されることになる。
Further, the device is provided with a gas supply port and an active oxygen irradiation port, and the gas supply port exists at an end opposite to the end where the active oxygen irradiation port exists. Then, a pipe from the
ノズル4は、前記パーツを有するのであればその形状や大きさは特に限定されず、例えば、筒状構造の上端部にガス供給口が配置され、下端部に当該装置の径より小さい径を有する管状構造の活性酸素照射口が配置された構造が例示される。当該筒状構造は層状構造を形成していてもよく、例えば、キャリアガスが通り抜ける管の周囲に、コイルが形成され、必要により、該コイルの周囲に絶縁材料の層が更に形成される構造が例示される。管は通電素材であれば特に限定はなく、当該技術分野において公知のものを用いることができる。また、絶縁材料も特に限定はなく、当該技術分野において公知のものを用いることができる。 The shape and size of the nozzle 4 is not particularly limited as long as it has the parts. For example, the gas supply port is arranged at the upper end of the tubular structure, and the nozzle 4 has a diameter smaller than the diameter of the device at the lower end. An example is a structure in which a tubular active oxygen irradiation port is arranged. The tubular structure may form a layered structure, for example, a structure in which a coil is formed around a pipe through which a carrier gas passes, and if necessary, a layer of an insulating material is further formed around the coil. Illustrated. The tube is not particularly limited as long as it is an energizing material, and a tube known in the art can be used. Further, the insulating material is not particularly limited, and a material known in the art can be used.
ノズルの冷却ユニット5は、ノズル4に冷却水を供給する装置であり、公知の冷却水供給装置を用いることができる。ノズル4は高電圧がかかることによって発熱するため、冷却することが好ましい。冷却水は、温度が例えば5℃程度のものを用いることが好ましく、ノズル4と冷却ユニット5の間を循環させてもよい。冷却水の流量は、ノズル4の表面温度が25℃以下となるように適宜調整することができる。なお、ノズル4の表面温度は接触式温度計を用いて測定することができる。
The
ノズルへの水蒸気供給ユニット6は、ノズル4に含水気体を供給する装置であり、前記したようにノズル4の活性酸素照射口に接続されている。含水気体を供給するにあたっては、先ず、水供給ユニット7から供給された水を内蔵された電熱線により加熱して水蒸気を生成し、その後、ガス供給ユニット3から供給された空気と混合したものを、含水気体としてノズル4に供給している。ここで、水供給ユニット7は水蒸気供給ユニット6と一体化したものであってもよい。電熱線の加熱温度は供給される水の量によって適宜調整することができ、例えば、300℃が例示される。また、水供給ユニット7から供給される水の量は、活性酸素の生成に必要な水蒸気量に応じて調節することが可能であるが、本発明においては、活性酸素含有気体に飽和水蒸気量以上の水分を含有させる観点から、0.5mL/min以上が好ましく、1.0mL/min以上がより好ましい。また、上限は特に設定されないが、6mL/min以下が好ましく、5mL/min以下がより好ましい。かくして得られた水蒸気をガス供給ユニット3から供給された空気と体積比(水蒸気/空気)で0.2〜2.5程度で混合して、ノズル4の活性酸素照射口に供給する。水蒸気と空気の混合体積比は、例えば、上記した水の供給量を変動させることで変更することが可能であり、水供給量を増加すると含水気体に含ませる水蒸気量を増加させることが可能となる。ノズル4において生成されるプラズマ噴流と水蒸気供給ユニット6から供給される含水気体の混合体積比〔プラズマ噴流/含水気体〕としては、0.8〜2.6が例示される。
The water
酸化性ガス供給ユニット8は、酸化性ガスを供給する装置であるが、ノズル4からの活性酸素が酸化性ガス存在下で照射されるよう配置されていれば特段の限定はない。例えば、遮蔽空間を設けて、その中に少なくともノズル4を存在させ、該空間内に酸化性ガスを供給することが出来れば、ノズル4から活性酸素を酸化性ガスの存在下で照射することが可能となることから、酸化性ガス供給ユニット8とノズル4が同じ空間内に存在してもしなくてもよい。また、構造的には、酸化性ガスを供給できるのであれば、公知のガス供給装置を用いることができる。本発明で用いられる酸化性ガスとしては、特に限定はないが、殺菌効果の観点から、過酸化水素及び過酢酸から選ばれるものが好ましく、ガス同士が反応しないのであれば他の公知のガスと組み合わせて用いてもよい。また、酸化性ガスの成分を含有する液状物を公知技術に従って気化したものを供給してもよい。酸化性ガスは、活性酸素が照射される際にチャンバー内に存在すれば、一定供給される必要はなく、事前に供給しておいても間欠供給してもよい。酸化性ガス供給ユニット8からの供給量は適宜設定することができる。 The oxidizing gas supply unit 8 is a device that supplies an oxidizing gas, but there is no particular limitation as long as the active oxygen from the nozzle 4 is arranged so as to be irradiated in the presence of the oxidizing gas. For example, if a shielding space is provided, at least a nozzle 4 is present in the space, and an oxidizing gas can be supplied into the space, active oxygen can be irradiated from the nozzle 4 in the presence of the oxidizing gas. Since it is possible, the oxidizing gas supply unit 8 and the nozzle 4 may or may not exist in the same space. Further, structurally, a known gas supply device can be used as long as it can supply an oxidizing gas. The oxidizing gas used in the present invention is not particularly limited, but is preferably selected from hydrogen peroxide and peracetic acid from the viewpoint of bactericidal effect, and if the gases do not react with each other, it is used with another known gas. It may be used in combination. Further, a liquid material containing an oxidizing gas component vaporized according to a known technique may be supplied. The oxidizing gas does not need to be constantly supplied as long as it exists in the chamber when the active oxygen is irradiated, and may be supplied in advance or intermittently. The supply amount from the oxidizing gas supply unit 8 can be appropriately set.
チャンバー9は、前記遮蔽空間を形成するものとして備えられている。チャンバー9は、前記ユニットのうち少なくともノズル4を内部に含む態様であればよく、その大きさ及び構造は殺菌対象物によって適宜設定することができる。チャンバー9内には酸化性ガス供給ユニット8から酸化性ガスが供給されるが、酸化性ガスの存在量は、殺菌効果を向上させる観点から、好ましくは0.1ppmv以上、より好ましくは1.5ppmv以上である。上限は特に設定されないが、安全性の観点から、好ましくは2ppmv以下である。チャンバー内に存在する酸化性ガス量では、殺菌対象物の殺菌は困難であるが、本願発明では、その程度の酸化性ガス量の存在下であっても活性酸素を照射することにより顕著な殺菌効果が奏されるものである。なお、チャンバー内の温度は特に設定されず、例えば、2〜40℃である。 The chamber 9 is provided to form the shielded space. The chamber 9 may have a mode in which at least the nozzle 4 is included in the unit, and its size and structure can be appropriately set depending on the object to be sterilized. Oxidizing gas is supplied from the oxidizing gas supply unit 8 into the chamber 9, and the abundance of the oxidizing gas is preferably 0.1 ppmv or more, more preferably 1.5 ppmv, from the viewpoint of improving the bactericidal effect. That is all. The upper limit is not particularly set, but from the viewpoint of safety, it is preferably 2 ppmv or less. It is difficult to sterilize the object to be sterilized with the amount of oxidizing gas existing in the chamber, but in the present invention, remarkable sterilization is performed by irradiating active oxygen even in the presence of such an amount of oxidizing gas. The effect is achieved. The temperature inside the chamber is not particularly set, and is, for example, 2 to 40 ° C.
なお、本発明の殺菌装置は前記ユニット以外に、他のユニットを更に有するものであってもよい。他のユニットとしては、殺菌対象物を載置する照射台、活性酸素の拡散を防止する遮蔽壁等が例示される。照射台は、殺菌対象物を載置できれば特に限定はないが、ヒドロキシラジカルを高温により分解しない観点から、当該対象物を常温(40℃)以下に載置できることが好ましい。 The sterilizer of the present invention may further include other units in addition to the above unit. Examples of other units include an irradiation table on which an object to be sterilized is placed, a shielding wall for preventing the diffusion of active oxygen, and the like. The irradiation table is not particularly limited as long as the object to be sterilized can be placed, but it is preferable that the object can be placed at room temperature (40 ° C.) or lower from the viewpoint of not decomposing hydroxyl radicals at high temperatures.
かくして、本発明の殺菌装置から活性酸素が照射される。活性酸素は、酸化性ガスの存在下で照射されることから、ヒドロキシラジカルの生成量も多くなり、ひいては優れた殺菌活性を有するものである。また、活性酸素が流体であることから、三次元的な構造のものでも殺菌することが可能であり、エッジや角に残渣が残らないという優れた効果を奏するものである。 Thus, active oxygen is irradiated from the sterilizer of the present invention. Since active oxygen is irradiated in the presence of an oxidizing gas, the amount of hydroxyl radicals produced is also large, and as a result, it has excellent bactericidal activity. Further, since the active oxygen is a fluid, it is possible to sterilize even a three-dimensional structure, and it has an excellent effect that no residue remains on the edges and corners.
照射される活性酸素は、ノズル4内での放電や水蒸気供給ユニット6からの含水気体によって温かいものであり、温度は50〜80℃程度である。これにより、照射された対象物の熱負荷は小さいものと考えられる。なお、活性酸素の温度とは、活性酸素照射口の出口における活性酸素の温度を熱電対温度計を用いて測定した温度のことである。
The active oxygen to be irradiated is warm due to the electric discharge in the nozzle 4 and the water-containing gas from the
また、活性酸素と殺菌対象物表面との温度差は、ラジカルの反応性を高める観点から、例えば、10℃以上が好ましく、25〜40℃がより好ましい。ここで、殺菌対象物表面の温度とは、殺菌対象物を接触式温度計にて測定した温度のことである。 Further, the temperature difference between the active oxygen and the surface of the object to be sterilized is preferably, for example, 10 ° C. or higher, and more preferably 25 to 40 ° C. from the viewpoint of enhancing the reactivity of radicals. Here, the temperature of the surface of the sterilized object is the temperature measured by the contact thermometer of the sterilized object.
照射スピードは、ガスの供給量及び活性酸素照射口の形状によって調節することが可能であり、例えば、50000mm/secが例示される。照射時間は、対象物によって一概には設定されず、例えば、0.05〜1秒が例示される。 The irradiation speed can be adjusted by the amount of gas supplied and the shape of the active oxygen irradiation port, and is exemplified by, for example, 50,000 mm / sec. The irradiation time is not unconditionally set depending on the object, and is, for example, 0.05 to 1 second.
また、活性酸素照射口と殺菌対象物表面との距離は、例えば、5〜50mmが好ましい。 The distance between the active oxygen irradiation port and the surface of the object to be sterilized is preferably, for example, 5 to 50 mm.
本発明の殺菌装置は、殺菌を要する対象物に活性酸素を照射するために使用される。対象物としては、例えば、飲食品の容器、容器の口部を封鎖するキャップ、医療器具、野菜や肉などの飲食品等が例示される。 The sterilizer of the present invention is used to irradiate an object requiring sterilization with active oxygen. Examples of the object include a container for food and drink, a cap for closing the mouth of the container, a medical device, and food and drink such as vegetables and meat.
本発明はまた、活性酸素を酸化性ガスの存在下で殺菌対象物に照射することを特徴とする、殺菌対象物の殺菌方法を提供する。 The present invention also provides a method for sterilizing an object to be sterilized, which comprises irradiating the object to be sterilized with active oxygen in the presence of an oxidizing gas.
本発明の殺菌方法は、活性酸素を酸化性ガスの雰囲気下で殺菌対象物に照射することが出来るのであれば他は特に限定されず、例えば、本発明の殺菌装置を用いる態様が挙げられる。具体的には、本発明の殺菌装置を用いて、交流電流を用いてプラズマを発生させ、得られたプラズマを用いて発生させた活性酸素を、酸化性ガスの存在下で殺菌対象物に照射する態様が例示される。なお、殺菌装置の仕様や使用方法などは、本発明の殺菌装置の項に記載の通りであり、酸化性ガスは、好ましくは過酸化水素及び過酢酸から選ばれるものを、好ましくは0.1ppmv以上、より好ましくは1.5ppmv以上であり、好ましくは2ppmv以下の濃度で存在させる。 The sterilization method of the present invention is not particularly limited as long as the object to be sterilized can be irradiated with active oxygen in an atmosphere of an oxidizing gas, and examples thereof include an embodiment using the sterilization apparatus of the present invention. Specifically, the sterilizer of the present invention is used to generate plasma using an alternating current, and the active oxygen generated using the obtained plasma is irradiated to the sterilized object in the presence of an oxidizing gas. The embodiment to be used is exemplified. The specifications and usage of the sterilizer are as described in the section of the sterilizer of the present invention, and the oxidizing gas is preferably selected from hydrogen peroxide and peracetic acid, preferably 0.1 ppmv. As described above, the concentration is more preferably 1.5 ppmv or more, and preferably 2 ppmv or less.
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
試験例1
本発明の殺菌装置における酸化性ガスの影響を検討した。
Test Example 1
The influence of the oxidizing gas in the sterilizer of the present invention was investigated.
<菌液の調製及び菌付けキャップ作製>
芽胞菌Bacillus atrophaeusの菌液を用いて、各種濃度(2×103〜2×108CFU/mL濃度範囲において3水準)の菌液を調製した。得られた菌液を図2に示すように、樹脂キャップ(素材ポリエチレン)1個あたり1μL×9spotで菌付けを行った(各濃度n=5)。なお、菌付けした樹脂キャップは24時間滅菌シャーレ内に静置して乾燥したものを用いた。
<Preparation of bacterial solution and preparation of bacterial cap>
Using the bacterial solution of Bacillus atrophaeus, various concentrations ( 3 levels in the 2 × 10 3 to 2 × 10 8 CFU / mL concentration range) were prepared. As shown in FIG. 2, the obtained bacterial solution was inoculated at 1 μL × 9 spots per resin cap (material polyethylene) (each concentration n = 5). The resin cap with the fungus was left to stand in a sterilized petri dish for 24 hours and dried.
<活性酸素の照射>
図1に示す本発明の殺菌装置を用いて、活性酸素を菌付けした樹脂キャップの上方30mmの距離から1個あたり0.2秒間照射し、照射後のキャップは滅菌シャーレに回収した。なお、本発明の殺菌装置の使用条件は次の通りであった。酸化性ガス供給ユニット8から酸化性ガスの供給がある場合は過酢酸200mLを入れた容器を過酢酸が沸騰するまで加熱・攪拌し、生じた蒸気をチャンバー9内に別途設置したビーカー内にチューブを通して導入し、該ビーカー内に滴下することでチャンバー9内に酸化性ガスを充満させてから活性酸素を照射した。また、活性酸素を照射しないサンプルは、菌付した樹脂キャップを酸化性ガスを充満させた殺菌装置内に0.2秒間放置した。また、キャップの表面温度(照射台表面温度)は25℃、チャンバー内温度は28℃であった。なお、酸化性ガスのチャンバー内濃度は、使用前のガス液量からビーカー内に滴下後の残存ガス液量を除いた量がチャンバー内に充満したとして算出した。
(殺菌装置の使用条件)
交流電流の供給ユニット1:周波数14kHz、電圧300V、電流11A
昇圧ユニット2:昇圧後の電圧20kV
ガス供給ユニット3:空気供給量6L/min、酸素供給量3L/min(以上、ノズル4へ)、空気供給量3L/min(水蒸気供給ユニット6へ)
ノズル4:活性酸素照射温度51℃、照射スピード50000mm/sec
冷却ユニット5:冷却水5℃
水蒸気供給ユニット6:電熱線300℃、含水気体供給量4.5L/min(プラズマ噴流/含水気体供給量(体積比)=9/4.5)
水供給ユニット7:水供給量1.2mL/min
チャンバー9:酸化性ガス濃度は表1に示す
<Irradiation of active oxygen>
Using the sterilizer of the present invention shown in FIG. 1, irradiation was performed for 0.2 seconds per one from a distance of 30 mm above the resin cap inoculated with active oxygen, and the irradiated cap was collected in a sterilized petri dish. The conditions for using the sterilizer of the present invention were as follows. When oxidizing gas is supplied from the oxidizing gas supply unit 8, a container containing 200 mL of peracetic acid is heated and stirred until the peracetic acid boils, and the generated steam is tubed in a beaker separately installed in the chamber 9. The chamber 9 was filled with an oxidizing gas by dropping the gas into the beaker, and then the active oxygen was irradiated. In the sample not irradiated with active oxygen, the resin cap with bacteria was left in a sterilizer filled with oxidizing gas for 0.2 seconds. The surface temperature of the cap (irradiation table surface temperature) was 25 ° C., and the temperature inside the chamber was 28 ° C. The concentration of the oxidizing gas in the chamber was calculated assuming that the chamber was filled with the amount of the gas liquid before use minus the amount of residual gas liquid after dropping into the beaker.
(Usage conditions for sterilizer)
AC current supply unit 1: Frequency 14kHz, voltage 300V, current 11A
Booster unit 2: Voltage after boosting 20 kV
Gas supply unit 3: Air supply amount 6 L / min, oxygen supply amount 3 L / min (above, to nozzle 4), air supply amount 3 L / min (to steam supply unit 6)
Nozzle 4: Active oxygen irradiation temperature 51 ° C., irradiation speed 50,000 mm / sec
Cooling unit 5: Cooling
Water vapor supply unit 6: Heating wire 300 ° C., water-containing gas supply amount 4.5 L / min (plasma jet / water-containing gas supply amount (volume ratio) = 9 / 4.5)
Water supply unit 7: Water supply amount 1.2 mL / min
Chamber 9: Oxidizing gas concentration is shown in Table 1.
<殺菌活性値の測定>
活性酸素照射を行った樹脂キャップ又は活性酸素を照射せず酸化性ガスが充満する殺菌装置内に放置した樹脂キャップを滅菌シャーレから取出し、5mLのTSA液体培地(BD Falcon社製)を注入し、微生物の増殖に好適な35℃で3日間培養した。培養後、微生物増殖により培地が濁ったキャップ個数を陽性としてカウントし、最確数法(MPN法)により殺菌活性値LRV(Log Reduction Value)を算出した。結果を表1に示す。なお、殺菌活性を示す「D」値とは、キャップ1個当たりの菌数を常用対数で表し(LOG値)、処理前の菌数(LOG値)から処理後の菌数(LOG値)を減算した値のことであり、数が大きい程殺菌活性が高く、4.5D以上であれば食品容器の殺菌処理として問題ないことを示す。
<Measurement of bactericidal activity value>
The resin cap irradiated with active oxygen or the resin cap left in the sterilizer filled with oxidizing gas without irradiating active oxygen is taken out from the sterilized petri dish, and 5 mL of TSA liquid medium (manufactured by BD Falcon) is injected. The cells were cultured at 35 ° C., which is suitable for the growth of microorganisms, for 3 days. After culturing, the number of caps whose medium became turbid due to microbial growth was counted as positive, and the bactericidal activity value LRV (Log Reduction Value) was calculated by the most probable number method (MPN method). The results are shown in Table 1. The "D" value indicating the bactericidal activity represents the number of bacteria per cap as a common logarithm (LOG value), and the number of bacteria after treatment (LOG value) from the number of bacteria before treatment (LOG value). It is a subtracted value, and the larger the number, the higher the bactericidal activity, and if it is 4.5D or more, it indicates that there is no problem in the sterilizing treatment of the food container.
表1より、比較例2の酸化性ガス量では殺菌効果が全く認められないが、比較例1と実施例1の対比より、活性酸素が照射される際に酸化性ガスが存在する実施例1は、殺菌効果が著しく向上することが明らかである。このように活性酸素を酸化性ガスの存在下で照射することで、優れた殺菌効果が得られることが示唆される。また、酸化性ガスの存在量が非常に少ないことから、殺菌剤の残留もなく、工程の簡略化につながり、生産性を格段に向上することができる。 From Table 1, no bactericidal effect was observed with the amount of oxidizing gas in Comparative Example 2, but from the comparison between Comparative Example 1 and Example 1, the oxidizing gas was present when the active oxygen was irradiated. It is clear that the bactericidal effect is significantly improved. It is suggested that an excellent bactericidal effect can be obtained by irradiating active oxygen in the presence of an oxidizing gas in this way. Further, since the abundance of the oxidizing gas is very small, there is no residual bactericide, which leads to simplification of the process and can significantly improve the productivity.
本発明の殺菌装置は、優れた殺菌活性を示すものであり、例えば、飲食品の容器、容器の口部を封鎖するキャップ、医療器具、野菜や肉などの飲食品等の殺菌に好適に用いられる。 The sterilizing apparatus of the present invention exhibits excellent sterilizing activity, and is suitably used for sterilizing food and drink containers, caps that seal the mouth of the container, medical devices, food and drink such as vegetables and meat, and the like. Be done.
1 交流電流の供給ユニット
2 昇圧ユニット
3 ガス供給ユニット
4 ノズル
5 冷却ユニット
6 水蒸気供給ユニット
7 水供給ユニット
8 酸化性ガス供給ユニット
9 チャンバー
1 AC
Claims (4)
The sterilization method according to claim 3, wherein the active oxygen generates plasma by using an alternating current and generates plasma by using the obtained plasma.
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