JP6872896B2

JP6872896B2 - 殺菌力の測定方法及び殺菌力の測定装置

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Publication number: JP6872896B2
Application number: JP2016247766A
Authority: JP
Inventors: 大樹川越; 喜智大野
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2021-05-19
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: JP2018100925A

Description

本発明は、殺菌力の測定方法及び殺菌力の測定装置に関する。

従来から、電解水は、食品の洗浄などに用いられている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、洗浄後の電解水の有効塩素濃度の低下度合に応じて、洗浄の進行度合を判定することが開示されている。また、特許文献１には、電解水にヨウ化カリウム水溶液を添加して、変色後の電解水の光の透過度から有効塩素濃度を求めることが開示されている。

国際公開第２０１６／１６６８６２号

電解水の殺菌力は、主として次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）に依拠している。しかしながら、有効塩素濃度は、次亜塩素酸、塩素（Ｃｌ_２）、塩素イオン（Ｃｌ⁻）などを含む濃度であるので、上記特許文献１において有効塩素濃度が高いと判定された場合であっても、実際には殺菌力が低下していることがある。このため、上記特許文献１においては、洗浄後の電解水の有効塩素濃度で殺菌力の低下を正確に判断することはできない。

そこで、本発明者は、電解水の殺菌力を判断するための精度を高めることを課題とした。すなわち、本発明は、上記問題点に鑑み、電解水の殺菌力を判断する精度を向上する、殺菌力の測定方法及び殺菌力の測定装置を提供することを課題とする。

本発明者は、電解水の殺菌力を判断する精度を向上するために鋭意検討した結果、色素が電解水中の殺菌力を示す成分と反応することを見出して、本発明を完成させた。

すなわち、本発明の殺菌力の測定方法は、電解水の殺菌力を測定する方法であって、電解水に色素を添加する工程と、色素との呈色反応により、殺菌力を測定する工程とを備えている。

本発明の殺菌力の測定方法によれば、測定対象である電解水に色素を添加することで、電解水は着色されるが、その後に色素と電解水の殺菌力を示す成分との呈色反応により電解水の色が変化する。この色の変化に応じて、電解水の殺菌に寄与する力を測定することができる。したがって、電解水の殺菌力を判断する精度を向上できる。

ここで、本発明の殺菌力とは、微生物への殺菌作用に寄与する力である。電解水に含まれる殺菌に寄与する成分は、主に次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ⁻）であり、特に次亜塩素酸の殺菌力が大きい。本発明の殺菌力の測定方法では、殺菌力を示す成分のそれぞれの強さ（例えば、次亜塩素酸の相対的に強い殺菌力と、次亜塩素酸イオンの相対的に弱い殺菌力とを合わせること）を考慮した総合的な殺菌力を測定する。

本発明の殺菌力の測定方法において好ましくは、測定する工程では、呈色反応時間により殺菌力を測定する。

電解水の殺菌力を示す成分と色素との呈色反応時間により、電解水の殺菌力の強さを測定できることを本発明者は見出した。このため、電解水の殺菌力の強さを容易に測定できる。

本発明の殺菌力の測定方法において好ましくは、測定する工程では、呈色反応を目視またはフォトセンサで測定する。

電解水の呈色反応で殺菌力を測定できるので、目視で測定する場合には、測定が簡易である。フォトセンサで測定する場合には、より正確に殺菌力を測定できる。

本発明の殺菌力の測定方法において好ましくは、添加する工程では、色素により電解水を着色し、測定する工程では、色素が添加された後の電解水が無色になったことにより、殺菌力を測定する。

色素を添加することで着色した電解水が、電解水中の殺菌力を示す成分と色素との呈色反応により無色になるので、容易に測定できる。

本発明の殺菌力の測定装置は、電解水を充填する測定部と、この測定部に色素を添加する注入部とを備え、測定部において、色素との呈色反応により殺菌力を測定する。

本発明の殺菌力の測定装置によれば、容器に充填された電解水中の殺菌力を示す成分と、注入部から添加された色素との呈色反応を測定部で測定できる。このため、電解水の殺菌力を測定できる。

本発明の殺菌力の測定装置において、測定部を照射する光源をさらに備えていてもよい。この場合、呈色反応を目視で容易に測定できる。

本発明の殺菌力の測定装置において、色素が添加された後の電解水に光を照射するフォトセンサをさらに備えていてもよい。この場合、呈色反応をより正確に測定できる。

本発明の殺菌力の測定方法及び殺菌力の測定装置によれば、電解水の殺菌力を判断する精度を向上することができる。

本発明の実施の形態１における殺菌力の測定装置を示す模式図である。本発明の実施の形態１における殺菌力の測定方法を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２における殺菌力の測定装置を示す模式図である。本発明の実施の形態３における電解水の生成方法を示すフローチャートである。本発明の実施の形態４における食品洗浄方法を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１を参照して、本発明の一実施形態の殺菌力の測定装置について説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態１の殺菌力の測定装置１０は、測定部１１と、この測定部１１に色素を添加する注入部１２と、測定部１１を照射する光源１３とを備えている。

測定部１１は、電解水を充填する。この電解水は、図１に示す生成部１で生成される。生成部１は、水及び食塩（ＮａＣｌ）を電気分解して電解水を生成する。本実施の形態の生成部１は、次亜塩素酸を主成分とする酸性電解水を生成する。

測定部１１は、電解水を充填可能な容器であり、底壁と、この底壁から立設された側壁とを有している。側壁の少なくとも一部は、無色透明の領域を有しており、この領域は外部から視認可能な表示部である。側壁は、無色透明の材料で形成されていてもよい。測定部１１の側壁の上端は開口していてもよく、開口部を有する天壁が設けられていてもよい。

測定部１１は、生成部１で生成される電解水を受け入れる供給口１１ａと、測定後の電解水を外部に排出する排出口１１ｂとを有している。

この測定部１１に色素を添加するために、注入部１２が設けられている。図１では、注入部１２は測定部１１の上方に位置しており、測定部１１の側壁の上端の開口部から色素が電解水に注入される。なお、注入部１２は、測定部１１の側方に位置して、測定部１１の側壁から色素が電解水に注入されてもよく、底壁近傍に位置して、測定部１１の底壁から色素が電解水に注入されてもよい。

注入部１２は、例えば、色素を含む溶液が充填された容器から直接測定部１１に注入する機構、色素を含む溶液をスポイトにとり、測定部１１に充填された電解水に添加する機構などである。

測定装置１０においては、測定部１１で、色素との呈色反応により殺菌力を測定する。具体的には、注入部１２で測定部１１内の電解水に着色した後、電解水中の殺菌力を示す成分と色素との呈色反応により、電解水の色調が変化する。呈色反応は、色素が添加された電解水が変色する反応であり、有色から無色透明に変色する反応であることが好ましい。この変色によって、電解水中の殺菌力を測定する。

本実施の形態では、呈色反応を目視で確認するため、測定部１１には無色透明の表示部が設けられている。この目視での測定を安定して行うために、測定部１１（特に表示部）を照射する光源１３が設けられている。光源１３は、表示部を容易に視認できるような光を発する。光源１３の発する光量は、一定である。

続いて、図１及び図２を参照して、本実施の形態の殺菌力の測定方法について説明する。本実施の形態では、上述した測定装置１０を用いて殺菌力を測定する。

まず、図２に示すように、電解水を準備する（ステップＳ１）。準備する電解水は、殺菌力を測定する対象となる水溶液である。電解水は、水及び食塩を電気分解して電解水を生成する生成部１で生成する。電解水は、主成分が次亜塩素酸である酸性電解水であることが好ましい。

次に、電解水に色素を添加する（ステップＳ２）。この工程では、まず、色素を準備する。色素は、特に限定されないが、例えば、タール色素、カラメル色素、クチナシ色素、アントシアニン色素、アナトー色素、パプリカ色素、紅花色素、紅麹色素、フラボノイド色素、コチニール色素などを用いることができる。タール色素は、例えば、アマランス（赤色２号）、エリスロシン（赤色３号）、アルラレッドＡＣ（赤色４０号）、ニューコクシン（赤色１０２号）、フロキシン(赤色１０４号)、ローズベンガル（赤色１０５号）、アシッドレッド（赤色１０６号）、タートラジン（黄色４号）、サンセットイエローＦＣＦ（黄色５号）、ファストグリーンＦＣＦ（緑色３号）、ブリリアントブルーＦＣＦ（青色１号）、インジゴカルミン（青色２号）などを用いることができる。電解水中の殺菌力を示す成分との呈色反応の観察の容易性の観点から、色素は、照明器具や太陽光により色味が判別しやすい色素が好ましく、タール色素がより好ましい。また、色素は、次塩素酸分子（ＨＯＣｌ）と反応することが好ましく、例えば食紅を用いることができる。

この工程（ステップＳ２）において、電解水に色素を添加すると、電解水は着色される。着色を容易に観察する観点から、色素の濃度を調整してもよい。また、後述する殺菌力の強さを測定する場合には、所定の濃度に調整された色素溶液を用いることが好ましい。

次に、色素との呈色反応により、殺菌力を測定する（ステップＳ３）。色素の添加（ステップＳ２）で着色された電解水は、色素と電解水の殺菌力を示す成分との呈色反応により電解水の色が変化する。この色の変化に応じて、電解水の殺菌力を測定する。

呈色反応は、変色を伴う反応であり、色調の変化があればよいが、有色から無色になる反応が好ましい。なお、電解水に色素を添加することにより有色となり、殺菌力を有する成分による色調の濃淡によって、殺菌力の強さを測定できる。例えば、色素の添加により赤色になったものが黄色に変化した電解水の殺菌力に比べて、無色に変化した電解水の殺菌力の方が強い。

この工程（ステップＳ３）では、呈色反応時間により殺菌力を測定する。具体的には、所定の濃度の色素を電解水に添加したときに、電解水が変色した時間を測定する。測定した時間から、種々の殺菌力の電解水が変色する時間のそれぞれのデータに基づいて、測定した電解水の殺菌力の強さを判定できる。

なお、呈色反応時間は、色素の種類、濃度などによって反応時間が異なる。このため、色素によっては、３０秒〜６０秒程度で殺菌力の強さを測定できるものや、数分から数時間程度で殺菌力の強さを測定できるものもある。

本実施の形態では、呈色反応を目視で測定する。目視による比色判定は、測定部１１の表示部から視認できる。このとき、表示部を照射する光源１３により、呈色反応の視認が容易である。

以上の工程（ステップＳ１〜Ｓ３）を実施することにより、電解水の殺菌力を測定できる。なお、測定終了後の電解水は、測定部１１の排出口１１ｂから排出される。

次亜塩素酸を含む電解水は、殺菌、分解などの洗浄力を有しており、本発明者は、特に、電解水の殺菌力を測定する手段について鋭意研究した。上記特許文献１のように有効塩素濃度は、次亜塩素酸濃度、次亜塩素酸イオン濃度、塩素濃度、塩素イオン濃度などを合計した値であるので、ｐＨが所定の範囲内で安定していれば、電解水の殺菌能力の傾向を判断することは可能である。しかし、電解水のｐＨが安定しない場合、電解水の殺菌力の判断の正確性を高めたい場合などには、電解水の殺菌力を有効塩素濃度で判定することは適切でない。この観点から鋭意検討し、電解水中の殺菌力は、次亜塩素酸が大きく寄与しており、次亜塩素酸イオンの寄与は小さく、塩素及び塩素イオンはほとんど寄与していないことに着目した。しかし、殺菌力に寄与する成分である次亜塩素酸濃度及び次亜塩素酸イオン濃度は、電解水のｐＨの変動に伴って、変動してしまう。そこで、ｐＨが変動しても殺菌に寄与するそれぞれの成分の強さを考慮した殺菌力（総合酸化力）を測定する手段を鋭意研究した結果、色素は、電解水中の殺菌力を示す成分と特異的に反応することを見出した。

なお、本実施の形態の「殺菌力」は、主に、酸化還元電位と、極性とに依存する。このため、殺菌力の強さは、酸化還元電位の定量的な要素と、極性の有無の定性的な要素とを合わせた総合的な度合いで決定される。次亜塩素酸は無極性のため、微生物が細胞膜を通過することができるので、殺菌する力が強い。

したがって、本実施の形態の殺菌力の測定方法及び測定装置１０によれば、色素との呈色反応によって殺菌に寄与する殺菌力を測定しているので、電解水の殺菌力を判断する精度を向上できる。

また、色素との呈色反応によって殺菌力を測定するので、電解水の殺菌力を簡易に判定できる。

また、本実施の形態の殺菌力の測定方法及び測定装置１０によって殺菌力を有すると判定された電解水は、殺菌効果を有する。このため、本実施の形態の殺菌力の測定方法及び測定装置１０は、殺菌力を有する電解水の確認機構として好適に用いられる。

（実施の形態２）
図３を参照して、本発明の実施の形態２の殺菌力の測定装置について説明する。図３に示す実施の形態２の殺菌力の測定装置２０は、基本的には図１に示す測定装置１０と同様の構成を備えているが、フォトセンサ２１をさらに備えている点において主に異なっている。

具体的には、フォトセンサ２１は、色素が添加された後の電解水に光を照射する。フォトセンサ２１は、測定部１１の側壁の外側に配置されており、対向する側壁に向けて光を照射する。このため、測定部１１において、フォトセンサ２１から発する光を透過させる領域は無色透明の材質である。また、フォトセンサ２１を動作させるために、ＤＣ電源２２が設けられている。

本実施の形態では、呈色反応をフォトセンサ２１によって測定するので、測定部１１において目視で確認するための表示部と、光源とは省略されている。

続いて、本実施の形態の殺菌力の測定方法について説明する。電解水を準備する工程（ステップＳ１）及び色素を添加する工程（ステップＳ２）は、実施の形態１と同様であるので、その説明を繰り返さない。

殺菌力を測定する工程（ステップＳ３）では、呈色反応をフォトセンサ２１で測定する。ＤＣ電源２２をオンにして、フォトセンサ２１で呈色反応後の電解水に光を照射して、電解水を透過した光の強度をデジタル変換することにより、電解水の殺菌力を測定する。

本実施の形態のように、呈色反応後の電解水をフォトセンサ２１により殺菌力を測定してもよい。この場合、殺菌力をより正確に測定できる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１または２の殺菌力の測定装置１０、２０及びその測定方法を備える、電解水を生成する装置及び生成方法である。

本実施の形態の電解水生成装置は、殺菌力を有する電解水を生成する装置である。電解水生成装置は、次亜塩素酸を含む電解水を生成する生成部と、実施の形態１または２の殺菌力の測定装置１０、２０とを備えている。生成部の電解水の一部は、測定装置の測定部１１に供給される。

続いて、図４を参照して、本実施の形態の電解水の生成方法について説明する。図４に示すように、生成部で電解水を生成する（ステップＳ１）。この工程（ステップＳ１）は、実施の形態１と同様である。生成した電解水を、測定装置１０、２０の測定部１１の供給口１１ａに供給する。

次に、測定部１１内の電解水に色素を添加し（ステップＳ２）、次いで電解水の殺菌力を測定する（ステップＳ３）。これらの工程（ステップＳ２、Ｓ３）は、実施の形態１と同様であるので、その説明を繰り返さない。

次に、殺菌力が規定値以上であるかを判定する（ステップＳ４）。殺菌力が規定値以上である場合には、生成した電解水は所定以上の殺菌力を有しているので、電解水を供給する（ステップＳ５）。規定値は、例えば、１０ｐｐｍ以上の次亜塩酸を含む殺菌力である。

一方、殺菌力が規定値未満である場合には、所定以上の殺菌力を有していないので、供給可能な電解水としない。そして、殺菌力を有する電解水を生成するように生成部１において生成条件を変更する。

このように、本実施の形態の電解水生成装置及び電解水の生成方法によれば、実施の形態１または２の殺菌力測定装置１０、２０及び測定方法を適用しているので、殺菌力を有する電解水を生成することができる。

したがって、本実施の形態の電解水生成装置及び電解水の生成方法は、上記特許文献１の食品洗浄装置に好適に適用される。具体的には、本実施の形態の電解水生成装置は、上記特許文献１の食品洗浄装置における供給経路に設けられ、殺菌力を有すると判定された電解水が被洗浄物を収容する洗浄タンクに供給される。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４は、実施の形態１の殺菌力の測定装置１０及びその測定方法を備える、食品洗浄装置及び洗浄方法である。なお、本実施形態の洗浄は、殺菌を目的としている。

本実施の形態の食品洗浄装置は、上記特許文献１の食品洗浄装置において、測定容器の代わりに図１に示す実施の形態１の測定部を備える測定装置１０が配置される。

続いて、図５を参照して、本実施の形態の食品洗浄方法について説明する。

まず、洗浄タンクに被洗浄物である食品を収容する。そして、電解水を生成し、電解水を洗浄タンクに供給する（ステップＳ１１）。電解水により食品を洗浄する（ステップＳ１２）。その後、洗浄タンクから洗浄後の電解水を実施の形態１の測定部１１に供給する（ステップＳ１３）。

次に、実施の形態１と同様に、洗浄後の電解水に色素を添加し（ステップＳ２）、呈色反応により殺菌力を測定する（ステップＳ３）。

次に、洗浄後の電解水の殺菌力が規定値以上であるかを判定する（ステップＳ６）。殺菌力が規定値以上である場合には、洗浄後の電解水は殺菌力を有していると判断される。この場合には、食品に付着した有機物は電解水中の殺菌成分と十分に反応したと考えられるので、洗浄を終了する（ステップＳ１４）。

一方、殺菌力が規定値未満である場合には、洗浄後の電解水は殺菌力を有していないと判断される。この場合には、食品に付着した有機物は残存していると考えられるので、食品を洗浄する工程（ステップＳ１２）に戻って、電解水による洗浄を続ける。

（変形例）
実施の形態４の変形例の食品洗浄装置は、上記特許文献１の食品洗浄装置において、測定容器の代わりに図３に示す実施の形態２の測定部１１を備える測定装置２０が配置される。

変形例の食品洗浄方法は、上記形態と基本的に同様であるが、洗浄後の電解水の殺菌力が規定値以下であるかを判定する工程（ステップＳ６）において異なる。

このステップＳ６では、フォトセンサ２１により、生成直後の殺菌力と、洗浄後の殺菌力とを測定し、その差が規定値以下であるかを判定する。差が規定値以下である場合には、洗浄後の電解水は殺菌力を有していると判断されるため、食品に付着した有機物は電解水中の殺菌成分と十分に反応したと考えられるので、洗浄を終了する（ステップＳ１４）。

一方、差が規定値を超える場合には、洗浄後の電解水は殺菌力を有していないと判断される。この場合には、食品に付着した有機物は残存していると考えられるので、洗浄を続ける。

このように本実施の形態及び変形例の食品洗浄装置及び食品洗浄方法によれば、実施の形態１または２の殺菌力測定装置１０、２０及び測定方法を適用しているので、電解水のｐＨなどによらず、電解水が殺菌力を有しているかを適正に判断できるので、食品の洗浄（殺菌）を正確に判断することができる。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

測定対象液として、蒸留水、水道水、微酸性電解水、及び塩酸を蒸留水に溶解させた塩酸水溶液の４種類を準備した。なお、微酸性電解水は、９％の希塩酸を用いた電極方式で生成し、その有効塩素濃度は４５ｐｐｍであった。

色素として、食紅を準備し、それぞれの測定対象液に添加した。添加直後は、蒸留水、微酸性電解水及び塩酸水溶液は食紅に起因した赤色に着色され、水道水は黄色に着色された。

色素を添加した測定対象液を、３０〜６０秒後に目視で観察した。塩酸溶液及び蒸留水は赤色のまま維持され、水道水は黄色のまま維持された。一方、微酸性電解水は、無色透明になった。

この結果から、有効塩素濃度が最も高い塩酸溶液は、色素との呈色反応が生じないことがわかった。このことから、色素は、塩素イオンとは呈色反応を起こさないことがわかる。水道水は、微量の次亜塩素酸が含まれているので、すぐに色素と反応して赤色から黄色に変色したが、時間が経過してもそれ以上の反応は進行しなかった。このことから、殺菌に寄与する成分が少量であれば、呈色反応が少し生じるが、無色になる反応までは進まないことがわかる。殺菌力に寄与する成分が最も多く含まれていた微酸性電解水は、時間の経過によって呈色反応が進行し、無色透明になった。

したがって、色素は、殺菌力を示す成分（本実施例では次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオン）と、呈色反応を生じることがわかった。また、その成分の濃度によって呈色反応の進行度が異なることもわかった。

以上より、本実施例によれば、色素との呈色反応で殺菌力を測定することによって殺菌力を判定できるので、電解水の殺菌力を判断する精度を向上できることがわかった。

今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態及び実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１生成部、１０，２０測定装置、１１測定部、１１ａ供給口、１１ｂ排出口、１２注入部、１３光源、２１フォトセンサ、２２電源。

Claims

次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ ⁻ ）を含む電解水の殺菌力を測定する方法であって、
電解水に次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ ⁻ ）と反応し、かつ、塩素（Ｃｌ _２）および塩素イオン（Ｃｌ ⁻ ）とは反応しない色素を添加する工程と、
前記色素との呈色反応により、殺菌力を測定する工程とを備える、殺菌力の測定方法。
前記色素は食紅である、請求項１に記載の殺菌力の測定方法。
前記測定する工程では、呈色反応を目視またはフォトセンサで測定する、請求項１または２に記載の殺菌力の測定方法。
前記添加する工程では、前記色素により電解水を着色し、
前記測定する工程では、前記色素が添加された後の電解水が無色になったことにより、殺菌力を測定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の殺菌力の測定方法。
次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ ⁻ ）と反応し、かつ、塩素（Ｃｌ _２）および塩素イオン（Ｃｌ ⁻ ）とは反応しない色素を含む溶液を充填した容器と、
次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ ⁻ ）を含む電解水を充填する測定部と、
前記測定部に前記容器に充填された色素を添加する注入部とを備え、
前記測定部において、前記色素との呈色反応により殺菌力を測定する、殺菌力の測定装置。
前記測定部を照射する光源をさらに備える、請求項５に記載の殺菌力の測定装置。
前記色素が添加された後の電解水に光を照射して、電解水への透過後の光を受光することで、光の強度をデジタル変換するフォトセンサをさらに備える、請求項５に記載の殺菌力の測定装置。