JP6885543B2 - 洗浄殺菌液の製造装置 - Google Patents

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本発明は、次亜塩素酸ナトリウムを主成分とした洗浄殺菌液の製造装置に関する。
次亜塩素酸ナトリウムは、食品添加物の殺菌料として最も汎用されている薬剤である。市販の次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、遊離有効塩素濃度が5〜12%の高濃度の次亜塩素酸を含有しており、強力な酸化作用を示す。次亜塩素酸ナトリウムの主成分は、次亜塩素酸(HOCl)と水酸化ナトリウム(NaOH)であり、pH値が13程度の強アルカリ性水溶液である。このため、市販の次亜塩素酸ナトリウム水溶液が人体の皮膚や粘膜に接触すると刺激性接触皮膚炎を引き起こす。そのため、次亜塩素酸ナトリウムを使用する際は、市販の次亜塩素酸ナトリウムを水で希釈して低濃度水溶液とし、pH値が7.5〜10程度の弱アルカリ性水溶液として使用していた。
ところで、次亜塩素酸は、弱酸であり、水溶液のpH値に依存して解離状態が変化する。そして、次亜塩素酸の洗浄効果および殺菌効果はこの水溶液のpH値に依存する。例えば、殺菌効果に着目すると、次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値が従前の7.5〜10程度であれば、殺菌力が弱い次亜塩素酸イオン(OCl-)の存在比率が高くなる。その一方、次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値が5.0〜6.5であれば、強力な殺菌力を持つ非解離型の次亜塩素酸分子(HOCl)の存在割合が高くなる。すなわち、次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値を5.0〜6.5に調整することによって、同じ有効塩素濃度でありながら従前の弱アルカリ性の次亜塩素酸ナトリウム水溶液よりもはるかに高い殺菌効果を得ることができる。
また、洗浄効果に着目すると、高濃度の次亜塩素酸イオン(OCl-)を含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、固体表面に付着した有機物汚れに対して強い洗浄力を持つ。すなわち、次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値がたとえ従前の7.5〜10程度であっても次亜塩素酸イオン(OCl-)を高濃度に含有する次亜塩素酸ナトリウム水溶液を調製することで洗浄力を高めることができる。この点において、高濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値を5.0〜6.5に調整して非解離型の次亜塩素酸分子(HOCl)の濃度を高めても洗浄力は発現しない。
次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値を5.0〜6.5に調整する手段として、例えば、酸性溶液を混合する方法がある。しかし、単純な混合方法では有毒な塩素ガス(Cl2)が生成して大気中に放出されるため危険である。
従来、「次亜塩素酸ナトリウムおよびpH調整用の酸の少なくとも一方を希釈してから撹拌子などの機械的混合手段によってそれらを混合する殺菌液製造装置(特開平10−182325号公報)」、「外殻筒と、壁に複数の孔を有する内殻筒とを有する次亜塩素酸ナトリウム希釈部、塩酸希釈部および混合反応部を備える殺菌水製造装置(特開2002−241209号公報)」、「次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸水溶液とを混合する手段として、管内の水流を乱流にするために管の長手方向に沿って複数の混合羽根を有する静止型混合器を備える殺菌水製造装置(特開2003−326277号公報)」、「次亜塩素酸ナトリウムとpH調整用の液体を混合する配管内と、配管内の水溶液中に磁束によってイオン分極電流を発生させ混合を促進させる磁気処理装置を備えた液体混合において、pH調整液として酸性溶液およびアルカリ性溶液を適用し、殺菌水および洗浄水を製造する液体混合装置(特開2006−192419号公報)」が提案されている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、溶存気体濃度を低くすることで次亜塩素酸を活性因子とする殺菌水および洗浄水の洗浄効果および殺菌効果を高めた洗浄殺菌液の製造装置を提供することを目的とする。
さらに、「次亜塩素酸ナトリウム水溶液に酸性溶液を混ぜ合わせる際、塩素ガスの発生を回避する目的で、炭酸ガス(二酸化炭素)を水に溶解して生成した炭酸水を添加する弱酸性殺菌水製造装置(特開2004−305472号公報)」が提案されている。
特開平10−182325号公報 特開2002−241209号公報 特開2003−326277号公報 特開2006−192419号公報 特開2010−046603号公報 特開2004−305472号公報
しかしながら、特許文献1〜4に記載の殺菌水製造装置では、次亜塩素酸ナトリウムとpH調整用の酸性溶液あるいはアルカリ性溶液を、撹拌子などの機械的混合手段や、壁に複数の孔を有する内殻筒、管内の水流を乱流にする混合羽根、配管内の水溶液中に磁束によってイオン分極電流を発生させ混合を促進させる磁気処理装置等を用いた、激しい撹拌条件下で行うため、空気の微細な気泡が混合液中に発生して、生成する殺菌水の溶存ガス濃度は原水よりも増加するという問題がある。
また、特許文献5に記載されているように、アルカリ性の洗浄水を生成すると、空気中の二酸化炭素を吸収して溶存炭酸ガスの増加をもたらすことになる。そして、特許文献6に記載の弱酸性殺菌水製造装置では、高濃度の二酸化炭素が溶解した炭酸水を次亜塩素酸ナトリウム水溶液に混合するため、生成する殺菌水および洗浄水の溶存ガス濃度は原水よりもはるかに高い溶存気体濃度となる。
このような溶存気体を含有した次亜塩素酸水溶液を用いて食材を殺菌する場合、食材の表面に目視できない微細な溶存気体分子が無数に吸着する現象が起こる。その結果、吸着気体分子層が殺菌因子である次亜塩素酸(HOCl)と食材との接触を妨げ、殺菌効率を低下させる原因となる。また、微細な凹凸のある表面や微細な気孔を有する野菜等の場合、空隙に存在する空気が水の浸透を妨げるため、一定の殺菌効果を得るためには接触時間の延長をせざるを得ない。
さらに、例えば歯科治療用の水ラインチューブのような微細流路からなる被洗浄体を洗浄する場合、流路壁面に洗浄液中の溶存気体が吸着して気泡が形成されると、洗浄液の送液は極めて困難になり、洗浄不良の原因の一つとなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、溶存気体濃度を低くすることで次亜塩素酸を活性因子とする殺菌水および洗浄水の洗浄効果および殺菌効果を高めた洗浄殺菌液の製造装置、及び、洗浄殺菌液の製造方法を提供することを目的とする。
一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。
本発明に係る洗浄殺菌液の製造装置は、原水を脱気し脱気水として送液する脱気装置が上流側に接続された第1管と、前記第1管の下流側の混合部に接続された第2管と、前記第2管内の空気を除去する排気装置と前記混合部内の空気を除去する排気装置のいずれかないしは両方を備え、前記第2管は次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液を前記脱気水に添加する構成であり、前記排気装置は前記混合部の上方の排気管に水位センサおよびバルブを備え、前記水位センサが空気だまりを検出すると前記バルブを開いて空気を排出する構成であることを特徴とする。
本発明によれば、原水に溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水を対象とする脱気装置を配設して脱気水とすることができる。そして、前記排気装置が前記混合部に接続される構成とすることで、前記脱気水に次亜塩素酸ナトリウムを含む前記第1液(薬液)を添加しながら前記排気装置によって不要気体(空気)を除去することにより、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液を調製することができる。或いは、前記排気装置が前記第2管に接続される構成とすることで、次亜塩素酸ナトリウムを含む前記第1液(薬液)から不要気体(空気)を除去した状態で脱気水に添加することにより、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液を調製することができる。
本発明は、前記混合部に接続された第3管をさらに備え、前記第3管はpH調整用の第2液を前記脱気水に添加するか、または、pH調整用の第2液を前記脱気水と前記第1液の混合液に添加する構成であることが好ましい。ここで、前記排気装置は前記第2管に接続される場合があり、前記排気装置は前記第3管に接続される場合があり、前記排気装置は前記混合部に接続される場合がある。この構成によれば、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液であるとともにpH調整された洗浄殺菌液を調製することができる。
例えば、前記排気装置は気液分離室とオリフィスとを備え、前記オリフィスを通して前記混合部の上方の排気管から不要気体(空気)を排出する構成である。この構成によれば、制御手段を不要とした単純な構成でありながら前記第1液と前記第2液のいずれかないしは両方から不要気体(空気)を排出することができる。
例えば、前記排気装置は前記混合部の上方の排気管に水位センサおよびバルブを備え、前記水位センサが空気だまりを検出すると前記バルブを開いて空気を排出する構成である。ここで、前記排気装置は前記バルブを開閉制御するコントローラを備える。前記バルブは電磁弁またはエア駆動弁である。この構成によれば、前記混合部を減圧して不要気体(空気)を排出することができる。
前記脱気装置は前記原水を通す中空糸膜モジュールを備えることが好ましい。この構成によれば、配管ラインへの組み込み設置が容易であり、圧力損失を低く抑えることができ、溶存酸素濃度をppbレベルとして脱気することができる。
本発明によれば、原水に溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水を対象とする脱気装置を配設して不要気体(空気)を除去した脱気水とし、脱気水に次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液(薬液)を添加することにより、溶存気体の濃度を低くして次亜塩素酸を活性因子とする殺菌水および洗浄水の洗浄効果および殺菌効果を高めることができる。
本発明は、前記混合部にて、pH調整用の第2液を前記脱気水または前記脱気水と前記第1液の混合液に添加し、pH値を5.0〜6.5に調整するか、または、pH値を7.5〜13.2に調整することが好ましい。これによれば、溶存気体濃度を低くするとともにpH調整された洗浄殺菌液を調製することができる。
そして、前記脱気装置によって前記脱気水の溶存酸素濃度を100ppb以下とすることができる。また、前記排気装置によって前記混合部の圧力を104Pa以下に減圧することで、洗浄殺菌液の溶存酸素濃度を100[ppb]以下に維持することができる。
例えば、塩化ナトリウムを飲料水に溶解した塩化ナトリウム水溶液を電気分解して前記第1液とする。これによれば、洗浄殺菌液を食材に使用することができる。
本発明によれば、原水に溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水を対象とする脱気装置を配設して脱気水とし、前記脱気水に次亜塩素酸ナトリウムを含む薬液を混合しながら前記混合部を対象とする排気装置によって不要気体(空気)を除去することにより、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液を調製することができる。或いは、前記第1液を対象とする排気装置によって次亜塩素酸ナトリウムを含む前記第1液(薬液)から不要気体(空気)を除去した脱気第1液とし、前記脱気第1液を前記脱気装置からの脱気水に添加することにより、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液を調製することができる。そして、本発明によって得られた洗浄殺菌液は、医療、食品加工、農水産分野等における各種対象物に対して、従来よりも優れた殺菌効果および洗浄効果を示す。
図1は本発明の第1の実施形態に係る洗浄殺菌液の製造装置の例を示す概略構成図である。 図2は上記実施形態の洗浄殺菌液の製造装置の他の例を示す概略構成図である。 図3は上記実施形態の洗浄殺菌液の製造装置の他の例を示す概略構成図である。 図4は上記実施形態の洗浄殺菌液の製造装置の脱気装置の例を示す概略構成図である。 図5は本発明の第2の実施形態に係る洗浄殺菌液の製造装置の例を示す概略構成図である。 図6は上記実施形態の洗浄殺菌液の製造装置の他の例を示す概略構成図である。 図7は上記実施形態の洗浄殺菌液の製造装置の他の例を示す概略構成図である。 図8は本発明に係る洗浄殺菌液の製造手順の例を示す工程フロー図である。 図9は本発明に係る洗浄殺菌液の製造手順の他の例を示す工程フロー図である。 図10は本発明に係る洗浄殺菌液と従来品との各種野菜への殺菌効果を比較して示す比較表である。 図11は本発明に係る洗浄殺菌液と従来品との各種野菜への殺菌効果を比較して示す比較表である。 図12は本発明に係る洗浄殺菌液と従来品との各種海藻への殺菌効果を比較して示す比較表である。
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について詳しく説明する。図1は、本実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1(1A)の例を示す概略構成図である。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
本実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1Aは、図1に示すように、原水40aを送液して上流側から下流側に向かう第1管7を備える。原水40aは、蒸留水またはイオン交換水若しくは水道水である。原水40aは、送液ポンプによって送液されるか、若しくは重力を利用して送液される(不図示)。
第1管7の上流側には原水40aを脱気し脱気水40bとして送液する脱気装置2が接続される。脱気装置2には排気管18が接続され、排気管18に接続された真空ポンプ8によって脱気装置2から不要気体99として排出される。不要気体99は、主に空気である。
図4は、脱気装置2の例を示す概略構成図である。脱気装置2は、中空糸膜モジュール21と溶存酸素計22を備える。中空糸膜モジュール21の送液口21aに原水40aを送液し、中空糸膜モジュール21の内部を通すことによって原水40a内の溶存気体を除去する。除去された溶存気体は、中空糸膜モジュール21の真空口21dに接続された排気管18を通り、真空ポンプ8によって不要気体99として排出される。そして、溶存気体が除去された脱気水40bは中空糸膜モジュール21の排液口21bに接続された溶存酸素計22を通って第1管7から送液される。なお、溶存酸素計22は省く場合がある。排気管18および排気管18に接続された真空ポンプ8は省く場合がある。
本実施形態によれば、小型の脱気装置2とすることができるので、配管ラインへの組み込み設置が容易となる。そして脱気装置2によって、圧力損失を低く抑えることができ、溶存酸素濃度をppbレベルまで脱気することができる。
第1管7の下流側には混合部3(点線で囲んだエリア)が設けられている。混合部3には逆止弁81が接続され、逆止弁81に第2管16が接続される。第2管16は、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液40cを送液する。逆止弁81は第1液40cを混合部3に通すが、混合部3からの液体は第2管16には通さない。
第2管16の上方側には送液ポンプ73が接続され、第2管16の下方側には排気装置9が接続される。排気装置9は、第1液40cを一時的に溜めるバッファ機能を有する気液分離室91と、気体を通すが液体の通過を制限するオリフィス92を備える。オリフィス92には排気管19が接続される。気液分離室91にて第1液40cの流速は減速し一時的に溜まってから逆止弁81を通って混合部3にて脱気水40bに添加される。この構成によれば、制御手段を不要とした単純な構成でありながら不要気体99を排出することができる。不要気体99は、主に空気である。なお、排気管19に真空ポンプ8を接続して不要気体99を排出する構成としてもよい。
混合部3にて、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液40cは脱気水40bに添加されて洗浄殺菌液40fとなり、第1管7の下流に向かって送液される。
本実施形態によれば、原水40aに溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水40aを対象とする脱気装置2を配設し、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液(薬液)40cを対象とする排気装置9によって第1液(薬液)40cから不要気体(空気)99を除去した脱気第1液とし、前記脱気第1液を脱気水40bに添加することにより、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液を調製することができる。
図2は本実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1Aの他の例を示す概略構成図である。第1管7の下流側には混合部3(点線で囲んだエリア)が設けられている。混合部3の一方側には逆止弁81が接続され、混合部3の他方側には逆止弁82が接続される。逆止弁81に第2管16が接続され、逆止弁82に第3管17が接続される。混合部3にて、第2管16と第3管17は並列に接続される。第3管17は、pH調整用の第2液40dを送液する。逆止弁82は第2液40dを混合部3に通すが、混合部3からの液体は第3管17には通さない。
本実施形態によれば、原水40aに溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水40aを対象とする脱気装置2を配設して脱気水40bとし、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液(薬液)40cを対象とする排気装置9によって第1液(薬液)40cから不要気体(空気)を除去した脱気第1液とし、また、pH調整用の第2液40dを対象とする排気装置9によって第2液(薬液)40dから不要気体(空気)を除去した脱気第2液とし、前記脱気第1液および前記脱気第2液を脱気水40bに添加することにより、溶存気体濃度が低くてpH調整された洗浄殺菌液40fを調製することができる。
pH調整用の第2液40dは、無機酸または有機酸を含む。第2液40dは、第1液40cの洗浄効果および殺菌効果を高めるものである。ここで「無機酸」とは、例えば、塩酸、硫酸、リン酸などを指しており、また、「有機酸」とは、酢酸、乳酸、クエン酸などを指している。ここで、第2液40dは、酸性溶液に限られず、アルカリ性溶液とする場合もある。第2液40dは、例えば、食品添加物に指定されている物質を用いることができる。
図3は本実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1Aの他の例を示す概略構成図である。第1管7の下流側には混合部3(点線で囲んだエリア)が設けられている。混合部3内の上流側には逆止弁81が接続され、混合部3内の下流側には逆止弁82が接続される。混合部3にて、第2管16と第3管17は直列に接続される。
本実施形態によれば、原水40aに溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水40aを対象とする脱気装置2を配設して脱気水40bとし、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液(薬液)40cを対象とする排気装置9によって第1液(薬液)40cから不要気体(空気)99を除去した脱気第1液とし、また、pH調整用の第2液40dを対象とする排気装置9によって第2液(薬液)40dから不要気体(空気)99を除去した脱気第2液とし、前記脱気第1液を脱気水40bに添加し、その後、前記脱気第2液をさらに添加することにより、溶存気体濃度が低くてpH調整された洗浄殺菌液40fを調製することができる。図3の例では、第2管16が上流側で、第3管17が下流側の例を示しているが、この例に限られず、第3管17が上流側で、第2管16が下流側とする場合がある。
(第2の実施形態)
図5は本発明の第2の実施形態に係る洗浄殺菌液の製造装置1(1B)の例を示す概略構成図である。第2の実施形態では、第1の実施形態と相違する点を中心に説明する。第2の実施形態では、混合部3は、脱気水40bを一時的に溜めるバッファ機能を有する。混合部3の上方側には第2管16が接続される。また、混合部3の上方側には排気管19が接続される。混合部3にて第1液40cの流速は減速し一時的に溜まったところで第2管16から第1液40cが添加されて洗浄殺菌液40fとなって第1管7の下流に送液される。混合部3にて第1液40cの流速が減速するので混合部3内では減圧される。
排気装置9は、混合部3の上方の排気管19に水位センサ32が取り付けられる。排気管19の、水位センサ32よりも高い位置にはバルブ33が取り付けられる。排気装置9は、水位センサ32からの検出信号を受けてバルブ33を開閉制御するコントローラ34を備える。水位センサ32が空気だまりを検出するとバルブ33を開いて空気を排出する。水位センサ32が液体を検出するとバルブ33を閉じる。したがって、混合部3を減圧して不要気体(空気)99を排出する構成となり、水位センサ32の位置まで水位が高くなるとバルブ33を閉じて液漏れを防ぐ構成となる。なお、排気管19に真空ポンプ8を接続して不要気体(空気)99を排出する構成としてもよい。
本実施形態によれば、原水40aに溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水40aを対象とする脱気装置2を配設して脱気水40bとし、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液(薬液)40cを混合しながら混合部3を対象とする排気装置9によって不要気体(空気)99を除去することにより、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液40fを調製することができる。
図6は本実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1Bの他の例を示す概略構成図である。第1管7の下流側には混合部3が設けられている。混合部3の上方側には第2管16が接続されるとともに、第3管17が接続される。混合部3にて、第2管16と第3管17は並列に接続される。
本実施形態によれば、原水40aに溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水40aを対象とする脱気装置2を配設して脱気水40bとし、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液(薬液)40cおよびpH調整用の第2液40dを混合しながら混合部3を対象とする排気装置9によって不要気体(空気)99を除去することにより、溶存気体濃度が低くてpH調整された洗浄殺菌液40fを調製することができる。
図7は本実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1Bの他の例を示す概略構成図である。第1管7の下流側には第2管16が接続された混合部3が設けられている。混合部3の下流側には第3管17が接続された混合部3が設けられている。第1管7は2つの混合部3が設けられており、第2管16と第3管17は各混合部3にそれぞれ接続され、直列に接続される。
本実施形態によれば、原水40aに溶存気体が多量に溶解している場合においても、原水40aを対象とする脱気装置2を配設して脱気水40bとし、次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液(薬液)40cを混合しながら混合部3を対象とする排気装置9によって不要気体(空気)99を除去し、その後、pH調整用の第2液40dを混合しながら混合部3を対象とする排気装置9によって不要気体(空気)99を除去することにより、溶存気体濃度が低くてpH調整された洗浄殺菌液40fを調製することができる。図7の例では、第2管16が上流側で、第3管17が下流側の例を示しているが、この例に限られず、第3管17が上流側で、第2管16が下流側とする場合がある。
(本発明の製造方法)
図8は本発明に係る洗浄殺菌液の製造手順の例を示す工程フロー図である。図8の例は、原水40aを脱気水40bとするステップS1と、薬液(第1液、第2液)を脱気水40bに混合するステップS2とを有する。例えば、図1〜図7に例示した洗浄殺菌液の製造装置1を本発明の製造方法に適用可能である。
原水40aは、脱気装置2によって脱気され、脱気水40bとなる(符号S1)。原水40aの脱気レベルは溶存酸素濃度を指標として、好ましくは100[ppb]以下であり、より好ましくは10[ppb]以下である。溶存酸素濃度が100[ppb]以下であることにより、処理対象物の表面への微細な溶存気体分子の吸着が著しく減少する。さらに、溶存酸素濃度が10[ppb]以下であることにより、処理対象物表面の微細な凹凸や細孔への水の浸透を促進するからである。
そして、脱気水40bは、例えば流路が分岐し、一方側の脱気水40bに次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液が添加され希釈されて第1希釈液となる。また、他方側の脱気水40bに無機酸または有機酸を含む第2液が添加され希釈されて第2希釈液となる。
そして、前記第1希釈液と前記第2希釈液とは、混合部3にて混合されて(符号S2)、洗浄殺菌液40fとなる。このとき、排気装置9によって、混合部3内の空間部に存在する不要気体(空気)が除去される(符号S2)。ここで、排気装置9の排気能力は、圧力を指標として、好ましくは104[Pa]以下であり、より好ましくは103[Pa]以下である。流路内の圧力が104[Pa]以下であることにより、洗浄殺菌液40fの溶存酸素濃度を100[ppb]以下に維持することが容易な圧力環境になる。さらに、流路内の圧力が103[Pa]以下であることにより、洗浄殺菌液40fの溶存酸素濃度を10[ppb]以下に維持することが容易な圧力環境になる。このようにして、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液40fを調製することができる。
図9は本発明に係る洗浄殺菌液の製造手順の他の例を示す工程フロー図である。図9の例は、原水40aを脱気水40bとするステップS1と、薬液(第1液、第2液)を希釈水とし、前記希釈水を脱気水40bに混合するステップS3とを有する。例えば、図1〜図7に例示した洗浄殺菌液の製造装置1を本発明の製造方法に適用可能である。
原水40aは、脱気装置2によって脱気され、脱気水40bとなる(符号S1)。また、原水40aは、例えば流路が分岐し、一方側の原水40aに次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液が添加され希釈されて第1希釈液となる。また、他方側の原水40aに無機酸または有機酸を含む第2液が添加され希釈されて第2希釈液となる。
そして、前記第1希釈液と前記第2希釈液とは混合される。そして、混合された第1液および第2液の混合希釈液と脱気水40bとは、混合部3にて混合されて(符号S3)、洗浄殺菌液40fとなる。このようにして、溶存気体濃度の低い洗浄殺菌液40fを調製することができる。
なお、ここで、前記第1希釈液と前記第2希釈液とを脱気水40bにてさらに希釈する際に、ガスの発生は少ないと見込まれる場合には、排気装置9を省くことが可能である。
(実施例1)
上述した第1の実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1を用いて、洗浄殺菌液40fを製造し、カット野菜およびカット海藻を洗浄および殺菌して、本発明品の洗浄殺菌効果を評価した。
(a)実験装置
実験に使用した洗浄殺菌液の製造装置1は、市販の装置を配管接続して構成される。脱気装置2は、中空糸膜モジュール21と溶存酸素計22を組み合わせたものである。中空糸膜モジュール21は、DIC株式会社製のPF−001−MKを使用した。原水40aはイオン交換水である。脱気装置2によって得られた脱気水40bは、溶存酸素濃度が4[ppb]であり、供給能力は144[ml/min.]である。
(b1)洗浄殺菌液
実験では、次亜塩素酸ナトリウムの試薬を使用した。試薬の有効塩素は50,000[ppm]である。実施例として、次亜塩素酸ナトリウムを、脱気装置2によって脱気処理されて溶存酸素濃度が4[ppb]とされた脱気イオン交換水にて希釈して濃度が100[ppm]の脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得た。水溶液のpHは6.0である。比較例として、次亜塩素酸ナトリウムを、脱気処理が未処理で溶存酸素濃度が4[ppm]のイオン交換水にて希釈して濃度が100[ppm]の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得た。水溶液のpHは6.0である。
(c1)カット野菜
野菜の殺菌処理は、カットされた各野菜30[g]を前記溶存酸素濃度の異なる次亜塩素酸ナトリウム水溶液500[ml]に10分間浸漬(静置)して行った。 浸漬後、カット野菜を、濃度が0.3[%]のNa223含有生理食塩水に移して微生物の洗い出し操作を行い、各野菜1[g]当たりの生菌数を寒天平板表面塗抹法で測定した。生菌数の単位は、CFU/gである。図6と図7は、本発明に係る洗浄殺菌液と従来品との各種野菜への殺菌効果を比較して示す比較表である。図中の表記で、未処理は、脱気処理が未処理のイオン交換水を指す。従来品(脱気なし)は、脱気処理が未処理のイオン交換水にて濃度が100[ppm]に希釈された次亜塩素酸ナトリウム水溶液である。本発明品(脱気あり)は、脱気処理されたイオン交換水にて濃度が100[ppm]に希釈された脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液である。
図10と図11に示すとおり、本発明品は、従来品と比較して、一般生菌数の対数減少値が相対的に0.1〜1.0減少した。また、本発明品は、もやしの場合、液の濁りが少ない傾向がある。そして、本発明品は、もやし、レタス、トレビス、キャベツ、水菜、ダイコン、タマネギの場合、液中に沈む傾向がある。つまり、本発明では、液中の溶存気体濃度を低下させたことで、相対的に野菜の疎水性表面に溶存気体が吸着しなくなり、相対的に液中に沈む傾向があり、また、相対的に次亜塩素酸(HOCl)による殺菌効果が増強されることが確認された。
(c2)カット海藻
海藻の殺菌処理は、野菜と同様である。図12は、本発明に係る洗浄殺菌液と従来品との各種海藻への殺菌効果を比較して示す比較表である。
図12に示すとおり、本発明品は、従来品と比較して、一般生菌数の対数減少値が相対的に0.2〜0.6減少した。また、本発明品は、ヒジキの場合、液中に沈む傾向がある。つまり、本発明品では、液中の溶存気体濃度を低下させたことで、相対的に海藻の疎水性表面に溶存気体が吸着しなくなり、さらに海藻の吸水性が高まることで、相対的に液中に沈む傾向があり、また、相対的に次亜塩素酸(HOCl)による殺菌効果が増強されることが確認された。
図10〜図12に示す結果から、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の溶存気体が、野菜や海藻の表面に吸着し、次亜塩素酸(HOCl)との接触を妨害していることが確認された。本発明によれば、脱気処理された原水を用いて次亜塩素酸ナトリウムを希釈した脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いることで、野菜や海藻の表面と次亜塩素酸(HOCl)との接触面を増やして、高い洗浄および殺菌効果を得ることができる。
(実施例2)
上述した実施形態の洗浄殺菌液の製造装置1を用いて、洗浄殺菌液40fを製造し、微細配管を洗浄および殺菌して、本発明品の洗浄殺菌効果を評価した。実験に使用した洗浄殺菌液の製造装置1は、市販の装置を配管接続して構成される。脱気装置2は、実施例1と同様である。
(b2)洗浄殺菌液
実験では、次亜塩素酸ナトリウムの試薬を使用した。試薬の有効塩素は50,000[ppm]である。実施例として、次亜塩素酸ナトリウムを、脱気装置2によって脱気処理されて溶存酸素濃度が4[ppb]とされた脱気蒸留水にて希釈して濃度が200[ppm]の脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得た。水溶液のpHは10.0である。比較例として、次亜塩素酸ナトリウムを、脱気処理が未処理で溶存酸素濃度が4ppmの蒸留水にて希釈して濃度が200[ppm]の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得た。水溶液のpHは10.0である。
(c3)微細配管
ステンレス鋼の微細配管(内径1mmφ×長さ100mm)の内面にタンパク質である牛血清アルブミンを吸着させて、温度が40[℃]で24[時間]乾燥させて洗浄対象物を作製した。微細配管の洗浄実験は、牛血清アルブミンが吸着したステンレス鋼の微細配管を上記溶存酸素濃度の異なる次亜塩素酸ナトリウム水溶液100[ml]に2[時間]浸漬(静置)して行った。 洗浄後、洗浄により除去された牛血清アルブミンを測定して、除去率を算出した。
本発明品(脱気あり)は、脱気処理された蒸留水にて濃度が200[ppm]に希釈された脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液であり、牛血清アルブミンの除去率は92[%]であった。一方、従来品(脱気なし)は、脱気処理が未処理の蒸留水にて濃度が200[ppm]に希釈された次亜塩素酸ナトリウム水溶液であり、牛血清アルブミンの除去率は68[%]であった。
本発明品は、従来品と比較して、タンパク質の除去率が大幅に改善された。本発明によれば、相対的に次亜塩素酸(HOCl)による洗浄効果が増大されることが確認された。
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、第2管16内の不要気体(空気)99を除去する排気装置9を備えた構成と、混合部3内の不要気体(空気)99を除去する排気装置9を備えた構成とを例に説明したが、この例に限られず、第2管16内の不要気体(空気)99を除去する排気装置と、混合部3内の不要気体(空気)99を除去する排気装置をそれぞれ備えた構成とすることも可能である。
上述の実施例1では、脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値を6.0としたが、この例に限定されず、脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値を5.0〜6.5に調整する場合がある。また、例えば、上述の実施例2では、脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値を10.0としたが、この例に限定されず、脱気次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpH値を7.5〜13.2に調整する場合がある。
1、1A、1B 洗浄殺菌液の製造装置
2 脱気装置
3 混合部
7 第1管
16 第2管
17 第3管
8 真空ポンプ
9 排気装置
18、19 排気管
21 中空糸膜モジュール
22 溶存酸素計
40a 原水
40b 脱気水
40c 第1液
40d 第2液
40f 洗浄殺菌液
81、82 逆止弁
99 不要気体(空気)

Claims (4)

  1. 原水を脱気し脱気水として送液する脱気装置が上流側に接続された第1管と、前記第1管の下流側の混合部に接続された第2管と、前記第2管内の空気を除去する排気装置と前記混合部内の空気を除去する排気装置のいずれかないしは両方を備え、前記第2管は次亜塩素酸ナトリウムを含む第1液を前記脱気水に添加する構成であり、
    前記排気装置は前記混合部の上方の排気管に水位センサおよびバルブを備え、前記水位センサが空気だまりを検出すると前記バルブを開いて空気を排出する構成であること
    を特徴とする洗浄殺菌液の製造装置。
  2. 前記混合部に接続された第3管をさらに備え、
    前記第3管はpH調整用の第2液を前記脱気水に添加するか、または、pH調整用の第2液を前記脱気水と前記第1液の混合液に添加する構成であること
    を特徴とする請求項1記載の洗浄殺菌液の製造装置。
  3. 前記排気装置は気液分離室とオリフィスとを備え、前記オリフィスを通して前記混合部の上方の排気管から空気を排出する構成であること
    を特徴とする請求項1または2記載の洗浄殺菌液の製造装置。
  4. 前記脱気装置は前記原水を通す中空糸膜モジュールを備えること
    を特徴とする請求項1〜のいずれか一項記載の洗浄殺菌液の製造装置。
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