JP6857004B2 - Sterilization method - Google Patents
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Description
本発明は、殺菌方法に関する。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方法に関する。 The present invention relates to a sterilization method. More specifically, the present invention relates to, for example, a method of sterilizing by irradiating active oxygen generated from plasma generated by electric discharge.
食品又は飲料（飲食品）等の容器は、その内外面の殺菌が求められる。従来の殺菌方法として過酸化水素水や薬剤を用いる方法が知られているが、それらが残留するなど問題があることから、代替する技術の開発が検討されている。 Containers for food or beverages (food and drink) are required to be sterilized on the inner and outer surfaces. As a conventional sterilization method, a method using hydrogen peroxide solution or a chemical is known, but since there are problems such as residual substances, the development of an alternative technique is being considered.
例えば、特許文献１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て、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。ここでのプラズマ噴流は、酸素を含む作動ガス、好ましくは空気内での空中放電によって発生させている。 For example, Patent Document 1 describes a method in which a plasma jet is generated in a fluid by using an electric discharge, the plasma jet is brought into contact with the surface of an object, and sterilization (disinfection) is performed by transferring energy from the plasma jet to the surface. Is disclosed. The plasma jet here is generated by an oxygen-containing working gas, preferably an air discharge in the air.
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ている。具体的には、例えば、ヒドロキシラジカルは、水分子にプラズマ電子が反応することにより得られる。 In general, reactive oxygen species (Reactive Oxygen Species, ROS) such as superoxide radical (・ O 2 − ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and hydroxy radical (HO ・) are excellently sterilized due to their strong oxidizing action. Although they work, they are mainly produced from oxygen molecules and water in the air. Specifically, for example, hydroxyl radical is obtained by reacting plasma electrons with water molecules.
一方、特許文献１の殺菌方法では、その効果を高めるためには、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いるに過ぎず（特許文献１の[0025]参照）、プラズマ噴流そのものに影響する条件については不明であり、更なる技術が求められている。 On the other hand, in the sterilization method of Patent Document 1, in order to enhance the effect, only a method of mixing a disinfectant substance in the working gas of the plasma jet generation source is disclosed (see [0025] of Patent Document 1). ), The conditions that affect the plasma jet itself are unknown, and further technology is required.
本発明の課題は、殺菌効果に優れる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 method having an excellent bactericidal effect.
本発明は、殺菌対象物に対し活性酸素を照射する活性酸素照射工程と、活性酸素照射工程後に照射後の殺菌対象物をエージングする工程を有する、殺菌方法に関する。 The present invention relates to a sterilization method comprising an active oxygen irradiation step of irradiating an object to be sterilized with active oxygen and a step of aging the object to be sterilized after the irradiation step.
本発明の殺菌方法は殺菌効果に優れるという優れた効果を奏する。また、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 sterilization method of the present invention has an excellent effect of being excellent in sterilization effect. In addition, since sterilization is performed by a fluid, there is no residue of chemicals or the like used in conventional sterilization, which leads to simplification of the process and can significantly improve productivity.
本発明の殺菌方法は、例えば、プラズマを用いて発生させた活性酸素を照射後、照射した殺菌対象物を特定時間放置することで殺菌することに特徴を有する。活性酸素は殺菌対象物表面に接触することで初めて殺菌作用が発揮されるが、本願発明者らが、照射後の対象物を活性酸素の非照射下でそのまま放置したところ、驚くべきことに、照射後直ぐの時点と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、活性酸素の照射により、即死滅する菌だけではなく、死滅には至らず損傷されるに留まる菌も含まれており、それらが一定時間放置されることで弱体化して遂には死滅し、より完全に殺菌されることになると推定される。本発明では、このように、活性酸素を照射して放置することにより殺菌効果を増大させることを「エージング」すると記載する。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 sterilization method of the present invention is characterized in that, for example, after irradiating active oxygen generated using plasma, the irradiated object to be sterilized is left to stand for a specific time to sterilize it. Active oxygen exerts its bactericidal action only when it comes into contact with the surface of the object to be sterilized. Surprisingly, when the inventors of the present application left the object after irradiation as it was without irradiation with active oxygen, it was surprising. It was found that the bactericidal action was significantly increased as compared with the time immediately after the irradiation. The detailed mechanism is unknown, but it includes not only bacteria that are killed instantly by irradiation with active oxygen, but also bacteria that are not killed and are only damaged, and they are left for a certain period of time. It is estimated that it will be weakened and eventually killed, and will be more completely sterilized. In the present invention, increasing the bactericidal effect by irradiating with active oxygen and leaving it to stand is described as "aging". 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、本発明で用いられる殺菌装置を図１に基づいて詳細に説明する。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 used in the present invention will be described in detail with reference to FIG. 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、本発明で用いられる殺菌装置は、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、照射台８の各ユニットを備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the sterilizer used in the present invention includes an alternating current supply unit 1, a
先ず、活性酸素を照射する工程（活性酸素の照射工程）について説明する。本発明における活性酸素としては特に限定はなく、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が用いられる。 First, a step of irradiating active oxygen (a step of irradiating active oxygen) will be described. The active oxygen in the present invention is not particularly limited, and for example, plasma generated by using an alternating current and generated by using the obtained plasma is used.
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 current supply unit 1 is a charge generation source for plasma discharge. The AC current to be supplied is not particularly limited, and examples thereof include those having a frequency of 10 to 15 kHz and a voltage of about 200 to 500 V, which can be appropriately set according to known techniques. Further, the amperage of the alternating current is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the specifications of the supply device. For example, an alternating current of 11 A is used. In the present invention, it is possible to use a direct current instead of the alternating current, but the alternating current is preferable from the viewpoint of adjusting the voltage.
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, the carrier gas for plasma generation is supplied to the
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 vapor supply unit 6 is supplied with air for mixing with water vapor required for generating active oxygen from plasma. By mixing air with water vapor and using it as a water-containing gas, mixing of plasma and water vapor is promoted, and hydroxyl radicals can be efficiently generated from water vapor. The amount of air supplied to the water vapor supply unit 6 is the same as the amount of water-containing gas supplied to the
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
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
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、１８０℃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 vapor supply unit 6 to the nozzle is a device that supplies a hydrous gas to the
殺菌対象物を載置する照射台８は、照射されるヒドロキシラジカルを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。また、その素材は、公知のものであれば特に限定はないが、照射台の一部又は全体が樹脂及び／又は非金属で構成されていることが好ましい。 The irradiation table 8 on which the object to be sterilized is placed preferably can be placed at room temperature (40 ° C.) or lower from the viewpoint of not decomposing the irradiated hydroxyl radicals. The material is not particularly limited as long as it is known, but it is preferable that a part or the whole of the irradiation table is made of resin and / or non-metal.
このようにして、殺菌対象物に対して活性酸素を照射する活性酸素の照射工程を行うことができる。次に、本発明では、殺菌対象物を経時する工程（エージング工程）を行う。 In this way, the active oxygen irradiation step of irradiating the sterilized object with active oxygen can be performed. Next, in the present invention, a step (aging step) of aging the object to be sterilized is performed.
エージング工程では、具体的には、活性酸素照射後、直ぐに、殺菌対象物を閉鎖空間内で静置してエージングを行う態様と、閉鎖空間内で搬送しながらエージングを行う態様が挙げられる。よって、本発明では、無菌状態で取り扱う観点から、図２（静置する態様）又は図３（搬送する態様）に記載した照射台を含むユニットを用いて行うことが好ましい。以下に、図２及び図３に基づいてエージング工程の詳細を説明する。 Specific examples of the aging step include a mode in which the object to be sterilized is allowed to stand in a closed space for aging immediately after irradiation with active oxygen, and a mode in which aging is performed while being transported in the closed space. Therefore, in the present invention, from the viewpoint of handling in an aseptic state, it is preferable to use the unit including the irradiation table shown in FIG. 2 (standing mode) or FIG. 3 (transporting mode). The details of the aging process will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.
図２では、活性酸素の照射を閉鎖空間にて行った後、そのままの状態で一定時間静置する。このようなユニットで活性酸素を照射することで、閉鎖空間内には活性酸素が存在することになる。本発明においては、照射台が殺菌対象物を間欠的に搬送できるような搬送装置を用いることが好ましく、具体的には、例えば、コンベアー等を有する照射台が、閉鎖空間内において、活性酸素照射口下で照射後の殺菌対象物を静置するために一時停止し、一定時間経過後、搬送を再開して新たな殺菌対象物を活性酸素照射口下に搬送すればよい。複数の殺菌対象物を一グループとして扱い、そのグループを搬送しながら活性酸素の照射を行ってもよいが、当該グループに対する活性酸素の照射が終わった後は、搬送を停止してエージングを行う。停止時間、即ち、エージング時間は、少なくとも４秒以上、好ましくは３０秒以上、より好ましくは３００秒以上である。上限は特に限定はないが、殺菌効率の観点から、例えば、１８００秒程度である。 In FIG. 2, after irradiating active oxygen in a closed space, the mixture is allowed to stand for a certain period of time as it is. By irradiating active oxygen with such a unit, active oxygen exists in the closed space. In the present invention, it is preferable to use a transport device capable of intermittently transporting the object to be sterilized by the irradiation table. Specifically, for example, an irradiation table having a conveyor or the like is irradiated with active oxygen in a closed space. The object to be sterilized after irradiation may be paused under the mouth to allow it to stand still, and after a certain period of time, the transfer may be resumed to transport the new object to be sterilized under the active oxygen irradiation port. A plurality of objects to be sterilized may be treated as one group and irradiated with active oxygen while transporting the group, but after the irradiation of the active oxygen to the group is completed, the transport is stopped and aging is performed. The stop time, that is, the aging time is at least 4 seconds or more, preferably 30 seconds or more, and more preferably 300 seconds or more. The upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of sterilization efficiency, it is, for example, about 1800 seconds.
図３では、活性酸素の照射を閉鎖空間で行った後、搬送しながらエージングを行う。このようなユニットで活性酸素を照射することで、閉鎖空間内には活性酸素が存在することになる。本発明においては、照射台が殺菌対象物を連続的に搬送できるような搬送装置を用いることが好ましく、具体的には、例えば、コンベアー等を有する照射台が、活性酸素照射口下を通過して活性酸素が照射された後は、一定時間経過するまで閉鎖空間内に存在するような速度で搬送すればよい。活性酸素照射後に閉鎖空間内に殺菌対象物が居続ける時間、即ち、エージング時間は、少なくとも４秒以上、好ましくは３０秒以上、より好ましくは３００秒以上である。上限は特に限定はないが、殺菌効率の観点から、例えば、１８００秒程度である。このような時間となるよう、公知技術に従って搬送装置の速度を適宜設定する。 In FIG. 3, after irradiating active oxygen in a closed space, aging is performed while transporting. By irradiating active oxygen with such a unit, active oxygen exists in the closed space. In the present invention, it is preferable to use a transport device capable of continuously transporting the object to be sterilized by the irradiation table. Specifically, for example, an irradiation table having a conveyor or the like passes under the active oxygen irradiation port. After being irradiated with active oxygen, it may be transported at a speed that exists in the closed space until a certain period of time elapses. The time during which the object to be sterilized remains in the closed space after irradiation with active oxygen, that is, the aging time is at least 4 seconds or longer, preferably 30 seconds or longer, and more preferably 300 seconds or longer. The upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of sterilization efficiency, it is, for example, about 1800 seconds. The speed of the transport device is appropriately set according to a known technique so that such a time is obtained.
なお、本発明においては、活性酸素照射後の殺菌対象物を閉鎖空間内で静置又は搬送しながらエージングすることが好ましいが、一旦、閉鎖空間内から出たものを再度閉鎖空間内に戻してエージングすることを妨げない。その場合、エージング時間の合計は、前記した範囲内であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable to age the sterilized object after irradiation with active oxygen while standing or transporting it in the closed space, but once it comes out of the closed space, it is returned to the closed space again. Does not prevent aging. In that case, the total aging time is preferably within the above range.
閉鎖空間としては、例えば、照射台が遮蔽壁等により覆われて形成されているものが挙げられ、チャンバーなどを好適に用いることができる。なお、閉鎖空間内では、活性酸素照射後のエージングを効果的に行う観点から、活性酸素が別途供給されていてもよい。 Examples of the closed space include a space in which the irradiation table is covered with a shielding wall or the like, and a chamber or the like can be preferably used. In the closed space, active oxygen may be separately supplied from the viewpoint of effectively performing aging after irradiation with active oxygen.
なお、本発明で用いられる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。また、本発明においては、複数のノズルを有する装置を用いてもよく、例えば、図２又は３に示すように、照射台の進行方向に沿ってノズルが整列するような構成の装置を用いることができる。この場合、各ノズルに前記したような放電やガス、水蒸気の供給があるよう、各ユニットや配管が適宜配置される。 The sterilizer used in the present invention may further include other units in addition to the above-mentioned unit. Further, in the present invention, a device having a plurality of nozzles may be used. For example, as shown in FIG. 2 or 3, a device having a configuration in which the nozzles are aligned along the traveling direction of the irradiation table is used. Can be done. In this case, each unit and piping are appropriately arranged so that each nozzle is supplied with the above-mentioned discharge, gas, and water vapor.
かくして、殺菌対象物をエージングすることで菌を十分に死滅させることが可能になって、優れた殺菌活性を示すことが可能になる。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が奏される。 Thus, by aging the object to be sterilized, it becomes possible to sufficiently kill the bacteria, and it becomes possible to exhibit excellent bactericidal activity. Further, since the active oxygen is a fluid, it is possible to sterilize even a three-dimensional structure, and an excellent effect that no residue remains on the edges and corners is exhibited.
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
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。複数のノズルから照射される場合には、合計照射時間が前記範囲内となることが好ましい。 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. When irradiation is performed from a plurality of nozzles, it is preferable that the total irradiation time is within the above range.
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.
本発明の殺菌方法は、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 sterilization method 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、本発明の殺菌方法において用いられる殺菌装置を提供する。殺菌装置としては、照射台が閉鎖空間内に設置されていることに特徴を有する殺菌装置であり、装置の仕様や構成は、本発明の殺菌方法の項を参照することができる。 The present invention also provides a sterilizer used in the sterilization method of the present invention. The sterilization device is a sterilization device characterized in that the irradiation table is installed in a closed space, and the specifications and configurations of the device can refer to the section of the sterilization method of the present invention.
本発明の殺菌装置においては、活性酸素が閉鎖空間内に設置された照射台に照射されるため、殺菌対象物表面での活性酸素の作用が十分に発揮されて完全に殺菌されることになり、優れた殺菌活性が奏されることになる。かかる殺菌装置を用いて、例えば、プラズマを用いて発生させた活性酸素を照射する工程を行った後、照射した殺菌対象物を閉鎖空間内にて特定時間放置（エージング）する工程を行うことができる。 In the sterilizer of the present invention, since active oxygen is irradiated to an irradiation table installed in a closed space, the action of active oxygen on the surface of the object to be sterilized is fully exerted and the sterilizer is completely sterilized. , Excellent bactericidal activity will be exhibited. Using such a sterilizer, for example, after performing a step of irradiating active oxygen generated by using plasma, a step of leaving (aging) the irradiated sterilized object in a closed space for a specific time can be performed. it can.
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
本発明で用いられる殺菌装置を設置する室内の相対湿度の影響を検討した。
Test Example 1
The effect of relative humidity in the room where the sterilizer used in the present invention is installed 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 spore-forming Bacillus atrophaeus solution, various concentrations ( 3 levels in the 2 × 10 3 to 2 × 10 8 CFU / mL concentration range) were prepared. 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（搬送部分は図３）に示す殺菌装置を用いて、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個あたり合計で０．５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、本発明で用いた殺菌装置の使用条件は次の通りであり、また、キャップの表面温度（照射台表面温度）は２５℃であった。
（殺菌装置の使用条件）
交流電流の供給ユニット１：周波数１３ｋＨｚ、電圧３５０Ｖ、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１８０℃、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
照射台８：搬送速度５０ｃｍ／ｓｅｃ
<Irradiation of active oxygen>
Using the sterilizer shown in FIG. 1 (the transport portion is shown in FIG. 3), the resin caps inoculated with active oxygen are irradiated for a total of 0.5 seconds from a distance of 30 mm above the resin caps, and the caps after irradiation are sterilized petri dishes. Collected in. The conditions for using the sterilizer used in the present invention were as follows, and the surface temperature of the cap (irradiation table surface temperature) was 25 ° C.
(Usage conditions for sterilizer)
AC current supply unit 1: Frequency 13kHz, voltage 350V, 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 180 ° 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
Irradiation table 8: Transport speed 50 cm / sec
＜殺菌活性値の測定＞
樹脂キャップを表１に記載の静置時間経過後に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及び図４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。また、比較例１及び実施例２、３、４の結果は概算値であるので、図中では白抜き記号と破線で示す。
<Measurement of bactericidal activity value>
The resin cap was removed from the sterile petri dish after the lapse of the standing time shown in Table 1, 5 mL of TSA liquid medium (manufactured by BD Falcon) was injected, and the cells were cultured at 35 ° C. suitable for microbial growth 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 and FIG. 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. Further, since the results of Comparative Example 1 and Examples 2, 3 and 4 are approximate values, they are indicated by white symbols and broken lines in the figure.
表１及び図４より、静置時間が３００秒を超えると優れた殺菌効果が得られることが示唆される。 From Table 1 and FIG. 4, it is suggested that an excellent bactericidal effect can be obtained when the standing time exceeds 300 seconds.
本発明の殺菌方法は、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 sterilization method of the present invention exhibits excellent bactericidal activity, and is suitably used for sterilizing food and drink containers, caps that seal the mouth of containers, 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 照射台
1 AC
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