JP7021583B2 - 殺菌方法および殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒状の乾燥食品に付着した細菌・ウィルスを殺菌する殺菌方法および殺菌装置に関する。

近年、食品などの製造販売に関する衛生管理の重要性が高まっており、特に輸入加工食品においては殺菌処理の必要性が高まってきている。従来、このような食品に対する殺菌方法としては種々の方法が知られている。
例えば、特許文献１には、液状の被処理物に高い圧力を加える高圧処理を行うことにより細菌等を不活化する殺菌方法が開示されている。また、特許文献２には、乾燥ひじきなどの固形食品からなる被処理物に付着した細菌を、高温の蒸気を吹き付けた後にマイクロ波を照射することによって加熱殺菌する殺菌方法が開示されている。また、特許文献３には、殺菌室内にオゾンを導入し、当該殺菌室内に配置された器具に対して殺菌処理を行う殺菌方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示された殺菌方法は、液状の被処理物にしか適用できず、また、特許文献２に開示された殺菌方法においては、被処理物が粉粒状の食品である場合は当該被処理物が加湿によりダマになってしまい、均質に殺菌することができなくなる。また、特許文献２および特許文献３に開示された殺菌方法においては、加熱により被処理物（食品）の変質や品質劣化を招くおそれがある。

一方、被処理物の変質や品質劣化を回避する殺菌方法としては、被処理物を加湿する技術と被処理物にオゾンを曝露する技術とを組み合わせることによって被処理物に付着した殺菌・ウィルスを不活化する殺菌方法が挙げられる。
例えば、特許文献４には、殺菌室の湿度を所定の湿度まで上げた後、鶏卵等の被処理物を当該殺菌室内に収容し、この状態で被処理物をオゾンに曝露する方法が開示されている。
また、特許文献５には、オゾン雰囲気下において被処理物の表面に結露を生じさせる殺菌方法が開示されている。
また、特許文献６には、被処理物が収容されたチャンバ内にオゾンガスを充満させ、当該チャンバ内に水を散布しながらチャンバ内の雰囲気を循環させる殺菌方法が開示されている。

特開平０７－０８７９４２号公報 特開２０００－２２５１７８号公報 特開昭６３－２４０８６４号公報 特開平１１－３３２５３３号公報 特開平１０－８０２６４号公報 特開２０１７－１６４２６０号公報

しかしながら、本発明の発明者らが鋭意検討したところ、上記のようなオゾンを利用した殺菌方法においては、同じオゾン曝露量で被処理物を殺菌処理したにも関わらず、殺菌の程度（殺菌効果）に差異が生じるという問題があること、すなわち殺菌の再現性が取れず、従って安定した殺菌効果が得られない、という問題があることが判明した。このように、従来において、食品の表面に付着した細菌・ウィルスを殺菌する殺菌方法においては殺菌の再現性が確保されていない、という問題がある。
このような問題は、例えば特開２００６－２４７０９８号公報に示唆されているように、殺菌処理時における被処理物の水分活性の違いにより生じていると考えられる。すなわち、被処理物の水分活性が殺菌処理毎にバラついていた結果、殺菌の程度に差異が生じていたものと考えられる。ここに、水分活性とは、食品中の自由水の割合を表す数値であり、食品の保存性の指標とされている。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物に対する殺菌処理を高い信頼性および高い効率で行うことができる殺菌方法を提供することにある。

本発明の殺菌方法は、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物に水分を付与する水分付与工程と、
前記水分付与工程を経た被処理物をオゾンにより殺菌する殺菌工程とを含むことを特徴とする。

本発明の殺菌方法は、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物に水分を付与する水分付与工程と、
前記水分付与工程を経た被処理物を殺菌する殺菌工程とを含み、
前記殺菌工程が、波長２００ｎｍ以下の紫外線を前記被処理物の表面に照射することにより行われることを特徴とする。

本発明の殺菌方法においては、前記水分付与工程は、水のエアロゾルを含む気体を供給することにより行われるものであることが好ましい。

本発明の殺菌方法においては、前記被処理物は、その表面が親油性を有するものである構成とすることができる。

本発明の殺菌装置は、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物を収容する容器と、
前記容器内に水分を供給する水分供給手段と、
前記容器内にオゾンを供給するオゾン供給手段と、
前記水分供給手段および前記オゾン供給手段の動作を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、前記水分供給手段により前記容器内に水分を供給した後、前記オゾン供給手段による前記容器内へのオゾンの供給を行うものであることを特徴とする。

本発明の殺菌装置においては、前記被処理物が撹拌されるよう前記容器を回動させる容器回動手段をさらに備える構成とすることができる。

本発明の殺菌装置においては、前記容器内に設けられた、オゾンを分解する波長域の紫外線よりなるオゾン分解用紫外線を放射するオゾン分解用紫外線光源をさらに備え、
前記制御部が、前記水分供給手段、前記オゾン供給手段および前記オゾン分解用紫外線光源の動作を制御するものであり、
前記制御部は、前記水分供給手段により前記容器内に水分を供給した後、前記オゾン供給手段による前記容器内へのオゾンの供給、および、前記オゾン分解用紫外線光源の点灯を行う構成とすることができる。

本発明の殺菌装置においては、前記オゾン分解用紫外線光源および前記オゾン生成用紫外線光源が、共通の紫外線光源よりなる構成とすることができる。

本発明の殺菌装置においては、前記オゾン供給手段は、前記容器内に設けられた、波長２００ｎｍ以下の紫外線よりなるオゾン生成用紫外線を放射するオゾン生成用紫外線光源よりなる構成とすることができる。

本発明の殺菌装置においては、前記水分供給手段は、水のエアロゾルを含む気体を前記容器内に供給するものであることが好ましい。

本発明の殺菌装置においては、前記容器を冷却する冷却手段をさらに備える構成とすることができる。

本発明の殺菌装置においては、前記制御部は、前記水分供給手段の動作中、および／または、前記オゾン供給手段の動作中に、前記容器回動手段を動作させるものであることが好ましい。

本発明の殺菌装置においては、前記オゾン分解用紫外線光源は、前記容器回動手段によって回動される容器における回動軸方向に沿って、前記容器内に設けられることが好ましい。

本発明の殺菌方法においては、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物を殺菌する殺菌工程を行う前に、被処理物に水分を付与する水分付与工程が行われる。従って、本発明の殺菌方法によれば、殺菌工程に供される被処理物を、常に適切な水分活性を有する状態（水分賦活状態）とすることができるので、殺菌処理毎に被処理物の水分活性が大きくバラつくことが防止される。その結果、同じオゾン曝露量の殺菌処理毎に殺菌効果の差異が大きく生じることなく殺菌処理毎の殺菌効果に高い再現性が得られ、高い信頼性で安定した殺菌効果が得られる。

本発明の殺菌装置は、水分供給手段により被処理物が収容された容器内に水分を供給した後、オゾン供給手段による容器内へのオゾンの供給を行う制御部を有する。これにより、本発明の殺菌装置によれば、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物の殺菌処理において、容器内へのオゾンの供給が開始される時点における、被処理物の水分活性を常に適切に制御することができるので、当該殺菌装置を用いた異なる殺菌処理毎に被処理物の水分活性が大きくバラつくことが防止される。その結果、同じオゾン曝露量の殺菌処理毎に殺菌効果の差異が大きく生じることなく殺菌処理毎の殺菌効果に高い再現性が得られ、高い信頼性で安定した殺菌効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図である。 （ａ）は図１のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１のＢ－Ｂ線断面図である。 第１の実施の形態に係る殺菌装置を用いた殺菌方法を示すフローチャート図である。 本発明の第１の実施の形態に係る殺菌装置の変形例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る殺菌装置の別の変形例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図である。 （ａ）は図５のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図５のＢ－Ｂ線断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図である。 （ａ）は図７のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図７のＢ－Ｂ線断面図である。 第２の実施の形態に係る殺菌装置を用いた殺菌方法を示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、オゾン生成用紫外線光源の光軸に沿った断面図である。 図１０の殺菌装置における、オゾン分解用紫外線光源の光軸に沿った断面図である。 （ａ）は図１０および図１１のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１０および図１１のＢ－Ｂ線断面図である。 第３の実施の形態に係る殺菌装置を用いた殺菌方法を示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施の形態に係る殺菌装置の変形例を示す、オゾン生成用紫外線光源の光軸に沿った断面図である。 図１４の殺菌装置における、オゾン分解用紫外線光源の光軸に沿った断面図である。 （ａ）は図１４および図１５のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１４および図１５のＢ－Ｂ線断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図である。 （ａ）は図１７のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１７のＢ－Ｂ線断面図である。

以下、本発明の殺菌方法および殺菌装置の実施の形態について説明する。
＜殺菌方法＞
本発明の殺菌方法は、被処理物に対して紫外線を照射して殺菌するための殺菌方法である。具体的には、被処理物の周囲の雰囲気（以下、「処理環境雰囲気」という。）に対して紫外線が照射されて生成されるオゾン（Ｏ₃ ）を利用して被処理物の表面を殺菌する方法である。
本発明の殺菌方法の対象物である被処理物は、粉粒状の乾燥食品である。乾燥食品とは、乾燥した状態で市場に流通される嫌湿性物品である。また、粉粒状の乾燥食品とは、粉末状および粒状のものである。ここに、粉粒状の乾燥食品の具体例としては、例えば、青汁粉末、糀粉末等の健康食品；穀物発酵物；ブラックペッパー、ホワイトペッパー、花椒、山椒、ウコン、バジル、クマザサ等の香辛料；葛根湯等の漢方剤等が挙げられる。本発明の殺菌方法においては、その表面が親油性を有する被処理物、すなわち表面の撥水性が高い被処理物（例えばブラックペッパー、ホワイトペッパー、バジル等）に対しても、高い信頼性で安定した殺菌効果が得られる。

本発明の殺菌方法は、被処理物に水分を付与する水分付与処理が行われる水分付与工程と、水分付与工程を経た被処理物を殺菌する殺菌処理が行われる殺菌工程とを含む方法である。

〔水分付与工程〕
水分付与工程において被処理物に水分が付与されることにより、被処理物の表面に付着している菌が芽胞を形成した状態とされにくくなる。また、後述する殺菌処理においてオゾンを含有する気体（以下、「オゾン含有気体」ともいう。）に曝露されたときにオゾンと水分との反応によりＯＨラジカルを生成させることができる。

水分付与工程において行われる水分付与処理は、例えば水のエアロゾルを含む気体（水の微粒子を含む気体）または加湿した気体（水蒸気状態の水を含む気体）等の水分含有気体を被処理物に対して供給する方法や、水に被処理物を浸漬する方法等により行われる。水分付与処理は、水分中への被処理体の香り成分などの溶出を抑止する観点から、水に被処理物を浸漬する方法よりも水分含有気体を被処理物に対して供給する方法によって行われることが好ましい。
水分含有気体を被処理物に供給する方法としては、水分含有気体を被処理物に噴霧する方法や、被処理物を水分含有気体中に通過させる方法が挙げられる。
水分付与処理は、水分含有気体を被処理物に供給する方法によって行われることが好ましく、特に水のエアロゾルを含む気体を被処理物に供給する方法により行われることが好ましい。水分含有気体を被処理物に供給する方法によれば、被処理物に水分が衝突することにより当該被処理物の表面に水分が十分に付着した状態とすることができる、すなわち、被処理物の表面の水分活性を適切な状態とすることができ、その結果、確実に所期の殺菌効果を得ることができる。

水のエアロゾルを含む気体は、水槽中の水に超音波振動を与えるなどの方法により調製することができる。また、加湿した気体は、水槽中の水を加熱して蒸発させるなどの方法により調製することができる。

〔待機工程〕
本発明の殺菌方法においては、水分付与工程と殺菌工程との間に、被処理物を撹拌しながら待機させる待機工程が行われてもよい。水分付与工程と殺菌工程との間に待機工程が行われることにより、被処理物の表面全域に水分が供給されて馴染み、これにより、細菌・ウィルスがより不活化されやすい状態とすることができる。

本発明の殺菌方法においては、殺菌工程の前に水分付与処理が停止している必要はないが、被処理物へのオゾン生成用紫外線やオゾン分解用紫外線の照射効率の観点から、水分付与処理は殺菌工程が開始される前に停止していることが好ましい。

〔殺菌工程〕
殺菌工程においては、紫外線の照射により被処理物に対する殺菌処理が行われる。殺菌処理は、被処理物をオゾン含有気体に曝露することにより行われることが好ましく、具体的には、（１）オゾン生成用紫外線の照射によりオゾンを発生する気体（以下、「オゾン原料気体」という。）を含有する処理環境雰囲気中に載置された被処理物の表面にオゾン生成用紫外線を照射する方法、または、（２）殺菌処理が行われる処理容器の外部に備えられた例えば放電式オゾン発生器や紫外線式オゾン発生器などのオゾン発生器において発生させたオゾンを含有する気体をオゾン含有気体として処理容器内に導入する方法により行われることが好ましい。被処理物をオゾン含有気体に曝露する殺菌処理によれば、被処理物自体の温度上昇を阻害することができるため、被処理物の変質や品質劣化が生じにくい。

オゾン生成用紫外線は、酸素に吸収されてオゾンを発生する波長域の紫外線であり、波長２００ｎｍ以下の紫外線であることが好ましく、波長１７２ｎｍを含む波長域の紫外線であることがより好ましい。
上記（１）の方法においては、処理環境雰囲気におけるオゾン原料気体に対してオゾン生成用紫外線を照射することによってオゾン含有気体を得、得られたオゾン含有気体に被処理物を曝露する、すなわち被処理物をオゾン含有気体（オゾン）に接触させることにより、当該被処理物の殺菌処理が行われる。
また、「オゾン原料気体」とは、少なくとも酸素を含有する気体を示し、オゾン原料気体の具体例としては、空気が挙げられる。

殺菌処理において、オゾンとして、オゾン原料気体にオゾン生成用紫外線を照射する方式（光化学反応方式）により生成されるものを用いることにより、オゾン生成時のＮＯｘの発生程度を低く抑制することができるため、水分が付与された被処理物がオゾン含有気体に接触したときに当該水分にＮＯｘが溶け込み、硝酸として被処理物に付着した状態となってしまうことが抑止される。すなわち、被処理物（食品）を摂取する際の人体への悪影響が抑止される。

殺菌処理において、オゾン生成用紫外線が波長２００ｎｍ以下の紫外線であることにより、オゾン原料気体に含有されている酸素が分解されることによってオゾンが生成される。具体的に説明すると、酸素分子にオゾン生成用紫外線が照射されることにより、当該酸素分子が分解（解離）して酸素原子が生じ、その酸素原子と他の酸素分子が結合することによってオゾンが生成される。
また、オゾン生成用紫外線が波長１７２ｎｍの光を含むことによれば、オゾン生成用紫外線をオゾン原料気体に照射することによって、活性酸素の一種である過酸化水素（Ｈ₂ Ｏ₂ ）を高い効率で生成させることができる。そのため、高い殺菌効率を得ることができる。

処理環境雰囲気は、オゾン原料気体よりなり、具体的には、空気、またはボンベなどから供給される圧縮空気や酸素が好適に用いられる。

殺菌処理におけるオゾン原料気体に対するオゾン生成用紫外線の照射条件は、被処理物の種類などを考慮して適宜に定められる。
オゾン原料気体に対するオゾン生成用紫外線の照射条件の一例として、放射強度は、例えば２３．３〔ｍＷ／ｃｍ² 〕であり、照射時間は、例えば１４．６〔ｍｓｅｃ〕である。

殺菌処理においては、殺菌効率を高める観点から、オゾン原料気体にオゾン生成用紫外線が照射されることによって得られたオゾン含有気体は、直ちに処理に供されることが好ましい。

また、殺菌処理において、被処理物に対するオゾン含有気体の曝露時間（処理時間）は、オゾン含有気体におけるオゾン濃度に応じ、被処理物の種類および被処理物において必要とされる処理などを考慮して適宜に定められる。
具体的には、被処理物に必要とされる処理が大腸菌の殺菌処理である場合には、オゾン含有気体におけるオゾン濃度との関係において、当該オゾン濃度〔ｐｐｍ〕と被処理物に対するオゾン含有気体の曝露時間〔ｍｉｎ〕との積の値（ＣＴ値）が、６０以上であることが好ましい。

本発明の殺菌方法においては、殺菌処理においてオゾン含有気体に曝露された被処理物に、オゾンを分解する波長域の紫外線よりなるオゾン分解用紫外線が照射されてもよい。具体的には、オゾン生成用紫外線と共にオゾン分解用紫外線が被処理物に照射されてもよい。ここに、「オゾンを分解する波長域の紫外線」とは、波長２００～３００ｎｍの紫外線を示す。
殺菌処理における被処理物に対するオゾン分解用紫外線の照射条件は、被処理物の種類やオゾン生成用紫外線の照射条件などを考慮して適宜に定められる。
被処理物に対するオゾン分解用紫外線の照射条件の一例として、放射強度は、例えば１０〔ｍＷ／ｃｍ² 〕であり、照射時間は、例えば１０００〔ｍｓｅｃ〕である。

また、殺菌処理における処理温度は、例えば室温とされることが好ましい。

本発明の殺菌方法において、オゾン生成用紫外線を放射するオゾン生成用紫外線光源としては、波長２００ｎｍ以下の光を放射するもの、具体的には、キセノンエキシマランプ、希ガス蛍光ランプおよびＬＥＤ素子などが用いられる。
オゾン生成用紫外線光源がエキシマランプまたは希ガス蛍光ランプよりなるものである場合には、大きなオゾン発生量を得るために、水銀ランプに比して大きな投入電力が必要とされることがない。そのため、高い効率でオゾンを生成することができる。また、エキシマランプおよび希ガス蛍光ランプは、水銀ランプに比して発熱量が少ないものであることから、ランプからの熱によって、生成されたオゾンが分解（熱分解）されることが抑制され、またランプからの熱に起因するオゾン生成空間の温度上昇を抑制するための冷却手段を設ける必要がない。さらに、エキシマランプおよび希ガス蛍光ランプは、環境温度によらず一定の発光効率が得られることから、オゾン生成用紫外線光源の配置環境によらず、所期の発光効率を得ることができる。
また、オゾン生成用紫外線光源がＬＥＤ素子よりなるものである場合には、当該オゾン生成用紫外線光源は、例えば、複数のＬＥＤ素子が、放熱基板上に適宜に配列されてなる構成を有するものとされる。
ここに、本発明において、「エキシマランプ」とは、Ｋｏｇｅｌｓｃｈａｔｚ，Ｐｕｒｅ＆Ａｐｐｌ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．６２，Ｎｏ．９，１９９０，ｐ１６６７－１６７４に示されているように、誘電体を介して５０Ｈｚ～数ＭＨｚの高周波電圧が印加されることによって生じる放電（誘電体バリア放電）を利用するランプである。
また、「希ガス蛍光ランプ」とは、例えば、両端に封止部が形成された、石英ガラスなどの透光性を有する誘電体材料よりなる筒状の発光管を有し、この発光管の内部に、キセノン、アルゴンおよびクリプトンなどの希ガスが封入され、当該発光管の内周面に蛍光体層が形成されたものである。そして、発光管には、一対の外部電極が、当該発光管の管軸方向に沿って互いに離間して設けられている。このような希ガス蛍光ランプにおいては、一対の外部電極に対して高周波電圧を印加することにより、誘電体（石英ガラスよりなる発光管の管壁）が介在された状態の一対の外部電極の間において放電が形成される。その結果、発光管の内部において希ガスエキシマ分子が形成され、この希ガスエキシマ分子が基底状態に遷移する際、エキシマ光が放出される。このエキシマ光により蛍光体層を構成する蛍光体が励起され、当該蛍光体層から紫外線が発生し、その光が発光管の外部に向かって放射される。

オゾン生成用紫外線光源の好ましい具体例としては、中心波長１７２ｎｍの光を放射するキセノンエキシマランプが挙げられる。

オゾン生成用紫外線光源は、オゾン生成用紫外線と共にオゾン分解用紫外線を放射するものであってもよく、オゾン分解用紫外線を放射しないものであってもよい。
オゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線を同時に放射する紫外線光源の好ましい具体例としては、蛍光体を塗布したエキシマランプ、ＫｒＣｌエキシマランプ、キセノンランプ、重水素ランプなどが挙げられる。

オゾン生成用紫外線を放射せずにオゾン分解用紫外線を放射するオゾン分解用紫外線光源の好ましい具体例としては、波長２５４ｎｍの光を放射する低圧水銀ランプや、波長２８３ｎｍの光を放射するＸｅＢｒエキシマランプなどが挙げられる。

＜殺菌装置＞
本発明の殺菌方法は、例えば以下の本発明の殺菌装置を用いて実行することができる。
本発明の殺菌装置は、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物を収容する処理容器と、この処理容器内に水分を供給する水分供給手段と、処理容器内にオゾンを供給するオゾン供給手段と、処理容器内に設けられた、オゾン分解用紫外線を放射するオゾン分解用紫外線光源と、これらの水分供給手段、オゾン供給手段およびオゾン分解用紫外線光源の動作を制御する制御部とを有するものである。

〔第１の実施の形態に係る殺菌装置〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図であり、図２の（ａ）は図１のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ－Ｂ線断面図である。
この第１の実施の形態に係る殺菌装置１０は、粉粒状の乾燥食品を被処理物Ｗとするものであり、被処理物Ｗを収容して処理（水分付与処理および殺菌処理）するための円筒状の処理容器１１と、当該処理容器１１の内部に配置された、紫外線を放射する棒状光源２０とを備えるものである。
処理容器１１は、直円筒状の筒状体１１ａと、当該筒状体１１ａの両端部を開閉自在に閉塞する円盤状の蓋部材１１ｂ，１１ｂとよりなり、筒状体１１ａの筒軸Ｃが水平方向（図１のＸ方向）に伸びる状態で使用されるものである。蓋部材１１ｂ，１１ｂには、各々筒軸Ｃを含む中央部に、厚み方向（図１のＸ方向）に貫通する貫通孔１１Ｈ，１１Ｈが形成されている。蓋部材１１ｂ，１１ｂの貫通孔１１Ｈ，１１Ｈには、紫外線透過性を有し、蓋部材１１ｂの貫通孔１１Ｈの内径よりも小さい外径を有する円筒状の保護部材１３の両端部が各々挿通され、当該保護部材１３の外周面と処理容器１１の筒状体１１ａの内周面との間に環状空間が形成され、当該保護部材１３の筒軸が処理容器１１の筒状体１１ａの筒軸Ｃと略一致する状態に保持されている。処理容器１１の蓋部材１１ｂと保護部材１３との間には、後述する容器回動手段３０によって処理容器１１が回転されたときに保護部材１３または棒状光源２０と処理容器１１とが物理的に干渉しないよう、間隙Ｇが設けられている。
棒状光源２０は、保護部材１３の内径よりも小さい外径を有する直管状の発光管２１を有するものである。棒状光源２０は、保護部材１３の内部に挿通されており、さらに、当該発光管２１の管軸（ランプ中心軸）が筒状体１１ａの筒軸Ｃと略一致するよう、すなわち発光管２１の管軸が水平方向（図１のＸ方向）に伸びる姿勢が維持される状態で、処理容器１１の外部に備えられた支持部材（図示せず）によってその両端部が支持されている。
この殺菌装置１０においては、処理容器１１の内部空間（保護部材１３の外周面と処理容器１１の筒状体１１ａの内周面との間に形成された環状空間）によって処理空間Ｓが構成されている。

この殺菌装置１０においては、被処理物Ｗを撹拌させるように処理容器１１を回動させる容器回動手段３０が備えられている。この殺菌装置１０における容器回動手段３０は、処理容器１１を、筒状体１１ａの筒軸Ｃを回動軸として回転させるものである。
容器回動手段３０は、具体的には、支持台４０上に載置された動力部３２と、当該動力部３２によって回転される２本のローラ３１，３１とよりなる。
動力部３２には、上面（図１および図２の上面）に２本の樋状の動力伝達溝３２ａ，３２ａが処理容器１１の筒軸Ｃと平行に、かつ、筒軸Ｃからの距離が等しくなる位置に互いに離間して形成されている。この動力部３２の動力伝達溝３２ａ，３２ａは、断面が略円弧状のものよりなり、当該断面の略円弧の内径はローラ３１，３１の外径よりも大きいものとされ、当該動力伝達溝３２ａ，３２ａ内に、ローラ３１，３１が、動力伝達溝３２ａ，３２ａが伸びる方向と同じ方向に伸びる状態で配置されている。
この容器回動手段３０においては、動力部３２によってローラ３１，３１が一方向、例えば図２において反時計回り方向に回転されることにより、処理容器１１の筒状体１１ａが従動して時計回り方向に回転される。
動力部３２におけるローラ３１を回転させる具体的な動力機構としては、適宜のものを採用することができる。

処理容器１１の筒状体１１ａにおいては、内周面の全面がオゾンに対する耐性を有しており、また必要に応じて棒状光源２０からの光に対する遮光性を有している。この筒状体１１ａは、ステンレス鋼やフッ素樹脂などの耐オゾン性材料よりなることが好ましい。
また、筒状体１１ａは、内周面における、少なくとも棒状光源２０からの光が照射される領域が、紫外線に対する光反射機能を有するものであることが好ましい。
筒状体１１ａが、棒状光源２０からの光が照射される領域において光反射機能を有するものであることにより、棒状光源２０から放射される紫外線を有効に利用することができるため、高い効率でオゾンを生成することができる。
この図の例において、筒状体１１ａは、金属（具体的には、ＳＵＳ３１６）よりなることにより、内周面の全面がオゾンに対する耐性を有するものとされており、また棒状光源２０からの光に対する遮光性を有するものとされている。

保護部材１３は、被処理物Ｗからの微粉末などの汚れから棒状光源２０を保護するものであり、オゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線に対する透過性を有する材料からなるものであればよく、例えば石英ガラスからなるものを用いることができる。

棒状光源２０は、例えば上述のようなエキシマランプよりなり、具体的に説明すると、例えば石英ガラスなどの紫外線透過材料によって構成され、一端が封止され、他端にピンチシール法によって形成された扁平状の封止部２２が形成された直円筒状の発光管２１を備えている。この発光管２１の内部には、キセノンガスなどの希ガスが封入されていると共に、コイル状の内部電極２３が、発光管２１の管軸に沿って伸びるように配設されている。この内部電極２３は、内部リードを介して封止部２２に埋設された金属箔２４に電気的に接続されており、金属箔２４には、封止部２２の外端面から外方に突出する内部電極用外部リード２５の一端部が電気的に接続されている。また、発光管２１の外周面には、網状の外部電極２６が設けられており、外部電極２６には、封止部２２に沿って伸びる外部電極用外部リード（図示せず）の一端部が電気的に接続されている。そして、内部電極２３と外部電極２６とが、発光管２１の内部空間および発光管２１の管壁を介して対向する領域において、発光領域が形成されている。このようにして、発光管２１の内部に放電空間が形成されている。棒状光源２０の封止部２２には、セラミック製のベース部材（図示せず）が装着されている。このベース部材には、２つの給電線が離間して配設されており、一方の給電線（図示せず）には外部電極用外部リードの他端部が接続されると共に、他方の給電線２９には内部電極用外部リード２５の他端部が接続されている。そして、棒状光源２０は、内部電極２３が、金属箔２４、内部電極用外部リード２５およびベース部材の給電線２９を介して高周波電源（図示せず）に接続され、外部電極２６が、外部電極用外部リードおよびベース部材の一方の給電線を介して接地されている。

この殺菌装置１０におけるオゾン供給手段は、処理容器１１内に設けられた、酸素に吸収されてオゾンを発生する波長の紫外線、具体的には波長２００ｎｍ以下の紫外線よりなるオゾン生成用紫外線を含む光を放射するオゾン生成用紫外線光源よりなり、この第１の実施の形態に係る殺菌装置１０においては、オゾン生成用紫外線光源が棒状光源２０から構成される。

また、殺菌装置１０には、処理容器１１内にオゾンを分解する波長域の光（オゾン分解用紫外線）を放射するオゾン分解用紫外線光源が備えられ、この第１の実施の形態に係る殺菌装置１０においては、オゾン分解用紫外線光源も棒状光源２０から構成される。
すなわち、この第１の実施の形態に係る殺菌装置１０においては、オゾン分解用紫外線光源およびオゾン生成用紫外線光源が、共通の紫外線光源（棒状光源２０）よりなる。
具体的には、棒状光源２０は、波長２００ｎｍ以下の紫外線よりなるオゾン生成用紫外線と、波長２４０～２８０ｎｍの紫外線よりなるオゾン分解用紫外線とを同時に放射するものであり、この同一の棒状光源２０から放射される紫外線によって、オゾン生成とオゾン分解とが同時に行われる。

この殺菌装置１０における水分供給手段１５は、水分含有気体として水のエアロゾルを含む気体を処理容器１１内に供給するものである。
具体的には、水分供給手段１５は、水分含有気体を生成する水分含有気体生成部１５ａと、当該水分含有気体生成部１５ａで生成された水分含有気体を処理容器１１内に供給する水分供給管１５ｂとよりなる。
水分含有気体生成部１５ａは、処理容器１１の外部に設けられている。また、水分供給管１５ｂは、水分含有気体生成部１５ａと連通する管よりなり、当該水分含有気体生成部１５ａから蓋部材１１ｂの貫通孔１１Ｈにおける蓋部材１１ｂと保護部材１３との間隙Ｇを介して伸び、その先端の供給口が処理容器１１の処理空間Ｓ内に位置されるよう設けられている。
処理容器１１と水分供給管１５ｂとの間には、容器回動手段３０によって処理容器１１が回転されたときに当該水分供給管１５ｂと処理容器１１とが物理的に干渉しないよう、間隙が設けられている。
水分含有気体生成部１５ａは、例えば水槽と、当該水槽中の水に超音波振動を与える超音波付与機構とを備えるものとすることができる。この水分含有気体生成部１５ａにおいては、水槽中の水に超音波振動が与えられることにより水のエアロゾルを含む気体が生成される。

制御部１７は、棒状光源２０の動作と、水分供給手段１５の動作と、容器回動手段３０の動作とを制御するものである。
制御部１７によって制御される棒状光源２０の動作には、点灯／消灯および点灯時に放射する紫外線の強度（照射強度）の調整が含まれる。また、制御部１７によって制御される水分供給手段１５の動作には、水分含有気体生成部１５ａにおける水分含有気体の生成開始／生成停止、水分供給管１５ｂから処理容器１１内への水分含有気体の導入開始／導入停止、および、水分供給管１５ｂから処理容器１１内への水分含有気体の導入量の調整が含まれる。制御部１７によって制御される容器回動手段３０の動作には、処理容器１１の回転開始／回転停止および回転速度の調整が含まれる。
制御部１７においては、具体的には、水分供給手段１５によって処理容器１１内に水分含有気体を供給した後に、棒状光源２０を点灯してオゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線を放射することにより、処理容器１１内にオゾン含有気体を供給すると共に当該処理容器１１内のオゾンを分解する制御が行われる。また、制御部１７においては、水分供給手段１５の動作中、および／または、棒状光源２０の点灯中すなわちオゾン供給手段の動作中に、容器回動手段３０を動作させる制御が行われる。

殺菌装置１０の寸法の一例を挙げると、処理容器１１の筒状体１１ａの直径（内径）が５０ｍｍ（すなわち半径ｔ１が２５ｍｍ）、長さが１５０ｍｍ、保護部材１３の外径が２０ｍｍ、内径が１８ｍｍ、棒状光源２０と筒状体１１ａの内表面との距離ｔ２が１７ｍｍ、棒状光源２０の発光管２１の外径が１６ｍｍである。また、間隙Ｇの大きさすなわち処理容器１１の蓋部材１１ｂと保護部材１３との距離は０．５ｍｍである。

このような殺菌装置１０において、処理容器１１の未回転状態における棒状光源２０と被処理物Ｗとの距離ｔ３は、被処理物Ｗの種類によっても異なるが、例えば１０～２００ｍｍ程度とされることが好ましい。

本発明の殺菌方法を、上記の殺菌装置１０を用いる例で説明する。
図３は、第１の実施の形態に係る殺菌装置を用いた殺菌方法を示すフローチャート図である。
第１の実施の形態に係る殺菌装置１０においては、まず、処理容器１１に被処理物Ｗを投入した（ｓｔｅｐ１）後、制御部１７により容器回動手段３０が動作されて処理容器１１の回転が開始される（ｓｔｅｐ２）。
このとき、処理容器１１と棒状光源２０とが互いに接触しないで独立するよう配置されているので、処理容器１１が回転されても棒状光源２０は回転されず、従って、棒状光源２０の発光管２１から伸びる給電線２９にねじれなどが発生することが抑止される。
（１）水分付与工程
次いで、制御部１７により水分供給手段１５が動作される。すなわち、水分含有気体生成部１５ａにおいて、水槽中の水に対して超音波振動を与えることにより、水のエアロゾルを含む気体（水の微粒子を含む気体）が調製され、この水のエアロゾルを含む気体が、水分供給管１５ｂを介して処理容器１１内に導入される（ｓｔｅｐ３）。これにより、被処理物Ｗの表面に水のエアロゾルを含む気体が噴霧されて被処理物Ｗに水分が付与される水分付与処理が行われる。所定の量の水分含有気体が処理容器１１内に導入された後、水のエアロゾルを含む気体の導入が停止される（ｓｔｅｐ４）。
（２）待機工程
水分付与工程を経た後であって殺菌工程が行われる前にも、容器回動手段３０による処理容器１１の回転が継続されることにより被処理物Ｗが撹拌されて当該被処理物Ｗの表面全域に水のエアロゾルを含む気体が行き渡る。
（３）殺菌工程
このように水分付与工程および待機工程を経た後、制御部１７により棒状光源２０が点灯される（ｓｔｅｐ５）。このとき、処理容器１１の内部は間隙Ｇを介して外部と連通しているので、外部雰囲気（空気）がオゾン原料気体として処理容器１１内に存在している。そして、処理容器１１が回転されながら、棒状光源２０が点灯状態とされる。これにより、処理容器１１内のオゾン原料気体に対して棒状光源２０からのオゾン生成用紫外線が照射されて、オゾン原料気体中の酸素がオゾン生成用紫外線を吸収することによってオゾン生成反応が生じてオゾンが生成される。被処理物Ｗの表面近傍のオゾン原料気体中の酸素から生成されたオゾンは、被処理物Ｗと接触し、当該被処理物Ｗに付与された水分と反応してＯＨラジカルが生成される。また、棒状光源２０が点灯されている間、この棒状光源２０からはオゾン生成用紫外線と共にオゾン分解用紫外線も放射されている。オゾン分解用紫外線は、処理容器１１内に生成されたオゾンに照射されて、当該オゾンが分解されて酸素原子が生成される。これらのＯＨラジカルおよび酸素原子の活性種（Ｏ（１ｄ））による酸化反応によって、当該被処理物Ｗの表面に付着された細菌・ウィルスが殺菌される。
所定の間、オゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線が処理容器１１内に放射された後、制御部１７により棒状光源２０が消灯される（ｓｔｅｐ６）。その後、制御部１７によって容器回動手段３０の動作が停止されて処理容器１１の回転が停止される（ｓｔｅｐ７）。その後、殺菌処理が施された被処理物Ｗを処理容器１１から取出す（ｓｔｅｐ８）。

以上のような第１の実施の形態に係る殺菌装置１０を用いた殺菌方法においては、粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物Ｗに水分を付与する水分付与工程が行われることにより、被処理物Ｗの表面に付着している菌が芽胞を形成した状態とされにくくなる。そして、この殺菌方法においては、被処理物Ｗを殺菌する殺菌工程を行う前に、水分付与工程が行われる。従って、この殺菌方法によれば、殺菌工程に供される被処理物Ｗを、常に適切な水分活性を有する状態（水分賦活状態）とすることができるので、殺菌処理毎に被処理物Ｗの水分活性が大きくバラつくことが防止される。その結果、同じオゾン曝露量の殺菌処理毎に殺菌効果の差異が大きく生じることなく殺菌処理毎の殺菌効果に高い再現性が得られ、高い信頼性で安定した殺菌効果が得られる。
このような殺菌方法においては、水分付与工程において、被処理物の表面の撥水性の程度に関わらず、被処理物を高い再現性で常に適切な水分活性を有する状態とすることができる。従って、表面が親油性を有する、すなわち表面の撥水性が高い被処理物に対して殺菌処理を行う場合であっても、高い信頼性で安定した殺菌効果が得られる。

以上のような殺菌装置１０は、水分供給手段１５により被処理物Ｗが収容された処理容器１１内に水分を供給した後、棒状光源２０の点灯を行う制御部を有する。これにより、この殺菌装置１０によれば、被処理物Ｗの殺菌処理において、棒状光源２０からのオゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線の被処理Ｗへの照射が開始される時点における、被処理物Ｗの水分活性を常に適切に制御することができるので、当該殺菌装置１０を用いた異なる殺菌処理毎に被処理物Ｗの水分活性が大きくバラつくことが防止される。その結果、同じオゾン曝露量の殺菌処理毎に殺菌効果の差異が大きく生じることなく殺菌処理毎の殺菌効果に高い再現性が得られ、高い信頼性で安定した殺菌効果が得られる。

また、この殺菌装置１０においては、水分供給手段１５の動作中、および、棒状光源２０の点灯中に処理容器１１を回動させる容器回動手段３０が備えられているので、処理容器１１を回転して被処理物Ｗを撹拌しながら水分付与処理および殺菌処理を行うことができる。従って、被処理物Ｗの全体に高い均一性で水分を付与することができると共に被処理物Ｗの全体に高い均一性で棒状光源２０からの紫外線（オゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線）を照射することができ、その結果、被処理物Ｗの全体に対して均質に殺菌処理を行うことができる。

以上、本発明の第１の実施の形態に係る殺菌装置１０および当該殺菌装置１０を用いた殺菌方法について具体的に説明したが、第１の実施の形態に係る殺菌装置１０および当該殺菌装置１０を用いた殺菌方法は以上の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、殺菌装置は、図４に示される殺菌装置１０Ａのように、水分供給手段１５における水分供給管１５ｃは、保護部材１３の内部から、当該保護部材１３の管壁を厚み方向に貫通する貫通孔１３Ｈを介して処理容器１１内に伸びるよう配置されたものであってもよい。図４において、図１の殺菌装置１０と同じ部材には、同符号を付した。

また例えば、第１の実施の形態に係る殺菌装置１０は、オゾン分解用紫外線光源を備えていない構成を有していてもよい。すなわち第１の実施の形態に係る殺菌装置１０においては、棒状光源２０として、オゾン生成用紫外線を放射し、かつ、オゾン分解用紫外線を放射しないものが用いられてもよい。この場合、制御部１７を、水分供給手段１５による水分付与処理が行われた後、棒状光源２０が点灯されて処理容器１１内にオゾンが供給されるものとして構成すればよい。

また例えば、殺菌装置は、保護部材が処理容器を筒軸方向に貫通するよう設けられる構成のものに限定されない。
具体的には、図５および図６に示される殺菌装置１０Ｂのように、先端部が閉塞された有底円柱状の保護部材１３Ａが用いられる構成を有していてもよい。詳細には、先端部（図５における左端部）が閉塞された有底円筒状の有底筒状体１１ｃと、当該有底筒状体１１ｃの基端部（図５における右端部）を開閉自在に閉塞する、筒軸Ｃを含む中央部に厚み方向（図５のＸ方向）に貫通する貫通孔１１Ｈが形成された円盤状の蓋部材１１ｂとよりなる処理容器１１Ａを有し、保護部材１３Ａが、処理容器１１Ａの蓋部材１１ｂの貫通孔１１Ｈに、当該保護部材１３Ａの外周面と処理容器１１Ａの有底筒状体１１ｃにおける筒状部の内周面との間に環状空間が形成されるように、処理容器１１Ａの有底筒状体１１ｃの筒軸Ｃと同軸状に挿通され、かつ、その先端部が処理空間Ｓ内に位置されるよう、保持された構成を有していてもよい。図５において、図１の殺菌装置１０と同じ部材には、同符号を付した。
この殺菌装置１０Ｂにおいては、処理容器１１Ａを有底筒状体１１ｃの筒軸Ｃを回動軸として回転させる容器回動手段３０Ａが備えられている。
容器回動手段３０Ａは、具体的には、処理容器１１Ａの先端部（図５における左端部）を外側から把持するキャップ状の把持部３３と、当該把持部３３を回転させるロッド状の動力伝達部３４とよりなる。
この容器回動手段３０Ａにおいては、動力伝達部３４が一方向、例えば図６において反時計回り方向に回転されることにより、把持部３３および処理容器１１Ａの有底筒状体１１ｃが反時計回り方向に回転される。
動力伝達部３４を回転させる具体的な動力機構としては、適宜のものを採用することができる。

〔第２の実施の形態に係る殺菌装置〕
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図であり、図８の（ａ）は図７のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）は図７のＢ－Ｂ線断面図である。
この殺菌装置１０Ｃは、処理容器１１を冷却する冷却手段を備え、水分供給手段１５が、水分含有気体として加湿した気体（以下、「加湿気体」という。）を処理容器１１内に供給するものであること以外は第１の実施の形態に係る殺菌装置と同様の構成を有する。第１の実施の形態に係る殺菌装置１０と同様の構成を有するものを同じ符号で示す。
この殺菌装置１０Ｃの水分供給手段１５の水分含有気体生成部１５ａは、例えば水槽と、当該水槽中の水を加熱して蒸発させる加熱機構とを備えるものとすることができる。この水分含有気体生成部１５ａにおいては、水槽中の水が加熱されて蒸発されることにより加湿気体が生成される。
そして、この殺菌装置１０Ｃにおいては、冷却手段が、第１の実施の形態に係る殺菌装置１０の容器回動手段３０において２本のローラ３１，３１の代わりに熱電方式の冷却ローラ３５，３５が設けられた容器回動手段３０Ｂによって構成されている。すなわち、容器回動手段３０Ｂは、容器回動手段であると同時に冷却手段でもある。容器回動手段３０Ｂの冷却ローラ３５，３５は、処理容器１１を回転させると共に、処理容器１１を冷却するものである。熱電方式の冷却ローラは、冷却水を使用せず、冷却ローラ内に熱電変換素子（ペルチェ素子）が搭載されて、ペルチェ効果により当該冷却ローラが冷却されるものである。

この殺菌装置１０Ｃを用いた本発明の殺菌方法を説明する。
図９は、第２の実施の形態に係る殺菌装置を用いた殺菌方法を示すフローチャート図である。
第２の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｃにおいては、まず、処理容器１１に被処理物Ｗを投入した（ｓｔｅｐ１）後、制御部１７により冷却手段が動作されて容器回動手段３０Ｂの冷却ローラ３５，３５の冷却が開始され、これに伴い処理容器１１が冷却され（ｓｔｅｐ２）、その結果、処理容器１１内の被処理物Ｗも冷却される。冷却ローラ３５，３５の冷却が開始された後、容器回動手段３０Ｂの動力部３２が動作されて冷却ローラ３５，３５が回転され、これに伴い処理容器１１の回転が開始される（ｓｔｅｐ３）。
（１）水分付与工程
次いで、制御部１７により水分供給手段１５が動作される。すなわち、水分含有気体生成部１５ａにおいて、水槽中の水が加熱されて蒸発することにより、加湿気体が調製され、この加湿気体が水分供給管１５ｂを介して処理容器１１内に導入される（ｓｔｅｐ４）。冷却された被処理物Ｗの表面においては、処理容器１１内に導入された加湿気体に含まれる水分による結露が生じ、これにより被処理物Ｗの表面に水分が供給される。これにより、被処理物Ｗに水分が付与される水分付与処理が行われる。所定の量の水分含有気体が処理容器１１内に導入された後、加湿気体の導入が停止される（ｓｔｅｐ５）。
（２）待機工程
水分付与工程を経た後であって殺菌工程が行われる前にも、容器回動手段３０Ｂによる処理容器１１の回転が継続されることにより被処理物Ｗが撹拌されて当該被処理物Ｗの表面全域に加湿気体が行き渡る。
（３）殺菌工程
このように水分付与工程および待機工程を経た後、制御部１７により棒状光源２０が点灯される（ｓｔｅｐ６）。このとき、処理容器１１の内部は間隙Ｇを介して外部と連通しているので、外部雰囲気（空気）がオゾン原料気体として処理容器１１内に存在している。そして、処理容器１１が回転されながら、棒状光源２０が点灯状態とされる。これにより、処理容器１１内のオゾン原料気体に対して棒状光源２０からのオゾン生成用紫外線が照射されて、オゾン原料気体中の酸素がオゾン生成用紫外線を吸収することによってオゾン生成反応が生じてオゾンが生成される。被処理物Ｗの表面近傍のオゾン原料気体中の酸素から生成されたオゾンは、被処理物Ｗと接触し、当該被処理物Ｗに付与された水分と反応してＯＨラジカルが生成される。また、棒状光源２０が点灯されている間、この棒状光源２０からはオゾン生成用紫外線と共にオゾン分解用紫外線も放射されている。オゾン分解用紫外線は、処理容器１１内に生成されたオゾンに照射されて、当該オゾンが分解されて酸素原子が生成される。そして、このＯＨラジカルおよび酸素原子の活性種（Ｏ（１ｄ））による酸化反応によって、当該被処理物Ｗの表面に付着された細菌・ウィルスが殺菌される。
所定の間、オゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線が処理容器１１内に放射された後、制御部１７により棒状光源２０が消灯される（ｓｔｅｐ７）。その後、制御部１７によって容器回動手段３０Ｂの動作が停止されて処理容器１１の回転が停止される（ｓｔｅｐ８）。さらに、冷却ローラ３５，３５における冷却が停止される（ｓｔｅｐ９）。その後、殺菌処理が施された被処理物Ｗを処理容器１１から取出す（ｓｔｅｐ１０）。

以上のような第２の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｃを用いた殺菌方法によれば、第１の実施の形態に係る殺菌装置１０を用いた殺菌方法における効果と同様の効果を得ることができ、さらに、被処理物Ｗへの水分の付与が、加湿気体に含まれる水分による結露によって行われることにより、被処理物Ｗに液状の水が過剰に供給されることを抑止することができる。
また、冷却ローラ３５，３５の冷却が当該冷却ローラ３５，３５の回転に先行して行われることにより、すなわち処理容器１１の回転開始時には処理容器１１が冷却されていることにより、処理容器１１内の被処理物Ｗ同士の摩擦による当該被処理物Ｗの温度上昇を抑制することができる。
また、冷却ローラ３５，３５の冷却が棒状光源２０の点灯に先行して行われることにより、すなわち棒状光源２０の点灯開始時には処理容器１１が冷却されていることにより、処理容器１１内で生成されたオゾンの熱分解の速度を低下させることができて殺菌処理に供されるオゾンの量の低減が抑制され、その結果、高い殺菌処理効率が得られる。なお、オゾンの熱分解によって生成される基底状態の酸素原子（Ｏ（３ｐ））は、オゾンの紫外線による分解によって生成される酸素原子の活性種（Ｏ（１ｄ））よりも反応性が低い。
また、被処理物Ｗへの水分の付与が、冷却された被処理体Ｗに対して加熱により調製された加湿気体が供給されることにより被処理物Ｗの近傍で水蒸気状態の水が液状化することによって行われる構成によれば、加湿気体を冷却した気体が被処理物Ｗに供給されることによって被処理物Ｗへの水分の付与が行われる場合と比較して、加湿気体に含有させることができる水分量が多いために被処理物Ｗの表面に結露を生じさせ易いので、被処理物Ｗへの水分の付与を迅速かつ均一に行うことができる。

以上、本発明の第２の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｃおよび当該殺菌装置１０Ｃを用いた殺菌方法について具体的に説明したが、第２の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｃおよび当該殺菌装置１０Ｃを用いた殺菌方法は以上の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、殺菌方法において、冷却手段の動作（冷却ローラの冷却）は、加湿空気が処理容器内に導入される前に開始されることに限定されず、少なくとも処理容器内に加湿空気が導入されるときに被処理物が冷却されている構成であればよい。具体的には、冷却手段の動作（冷却ローラの冷却）が容器回動手段の動作後に開始される構成であってもよい。

また例えば、この第２の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｃは、オゾン分解用紫外線光源を備えていない構成を有していてもよい。すなわち第２の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｃにおいては、棒状光源２０として、オゾン生成用紫外線を放射し、かつ、オゾン分解用紫外線を放射しないものが用いられてもよい。この場合、制御部１７を、水分供給手段１５による水分付与処理が行われた後、棒状光源２０が点灯されて処理容器１１内にオゾンが供給されるものとして構成すればよい。

〔第３の実施の形態に係る殺菌装置〕
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、オゾン生成用紫外線光源の光軸に沿った断面図であり、図１１は、図１０の殺菌装置における、オゾン分解用紫外線光源の光軸に沿った断面図であり、図１２の（ａ）は図１０および図１１のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）は図１０および図１１のＢ－Ｂ線断面図である。なお、図１０は、図１２（ａ）および（ｂ）のＤ－Ｄ線断面図にあたり、図１１は図１２（ａ）および（ｂ）のＥ－Ｅ線断面図にあたる。
この殺菌装置１０Ｄは、保護部材１３の内部に、オゾン生成用紫外線光源として第１の棒状光源２０が備えられると共に、オゾン分解用紫外線光源として、第２の棒状光源２５が、第１の棒状光源２０と平行に伸びるよう備えられていること以外は第１の実施の形態に係る殺菌装置１０と同様の構成を有する。第１の棒状光源２０は、第１の実施の形態に係る殺菌装置１０における棒状光源２０と同様の構成を有するものである。第１の実施の形態に係る殺菌装置１０と同様の構成を有するものを同じ符号で示す。
すなわち、この第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄにおいては、オゾン分解用紫外線光源およびオゾン生成用紫外線光源が、別個の紫外線光源（第１の棒状光源２０および第２の棒状光源２５）よりなる。
第１の棒状光源２０は、例えば上述のようなエキシマランプよりなる。第２の棒状光源２５は、例えば波長２５４ｎｍの光を放射する低圧水銀ランプよりなり、給電線２８を介して高周波電源（図示せず）に接続されている。
第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄにおける制御部１７は、第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）および第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）の動作を、別個に制御するものである。

この殺菌装置１０Ｄを用いた本発明の殺菌方法を説明する。
図１３は、第３の実施の形態に係る殺菌装置を用いた殺菌方法を示すフローチャート図である。
第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄにおいては、まず、処理容器１１に被処理物Ｗを投入した（ｓｔｅｐ１）後、制御部１７により容器回動手段３０が動作されて処理容器１１の回転が開始される（ｓｔｅｐ２）。
（１）水分付与工程
次いで、制御部１７により水分供給手段１５が動作される。すなわち、水分含有気体生成部１５ａにおいて、水槽中の水に対して超音波振動を与えることにより、水のエアロゾルを含む気体（水の微粒子を含む気体）が調製され、この水のエアロゾルを含む気体が、水分供給管１５ｂを介して処理容器１１内に導入される（ｓｔｅｐ３）。これにより、被処理物Ｗの表面に水のエアロゾルを含む気体が噴霧されて被処理物Ｗに水分が付与される水分付与処理が行われる。所定の量の水分含有気体が処理容器１１内に導入された後、水のエアロゾルを含む気体の導入が停止される（ｓｔｅｐ４）。
（２）待機工程
水分付与工程を経た後であって殺菌工程が行われる前にも、容器回動手段３０による処理容器１１の回転が継続されることにより被処理物Ｗが撹拌されて当該被処理物Ｗの表面全域に水のエアロゾルを含む気体が行き渡る。
（３）殺菌工程
このように水分付与工程および待機工程を経た後、制御部１７により第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）が点灯される（ｓｔｅｐ５）。このとき、処理容器１１の内部は間隙Ｇを介して外部と連通しているので、外部雰囲気（空気）がオゾン原料気体として処理容器１１内に存在している。そして、処理容器１１が回転されながら、第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）が点灯状態とされる。これにより、処理容器１１内のオゾン原料気体に対して第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）からのオゾン生成用紫外線が照射されて、オゾン原料気体中の酸素がオゾン生成用紫外線を吸収することによってオゾン生成反応が生じてオゾンが生成される。被処理物Ｗの表面近傍のオゾン原料気体中の酸素から生成されたオゾンは、被処理物Ｗと接触し、当該被処理物Ｗに付与された水分と反応してＯＨラジカルが生成される。所定の間、オゾン生成用紫外線が処理容器１１内に放射された後、制御部１７により第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）が消灯される（ｓｔｅｐ６）。その後、制御部１７により第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）が点灯される（ｓｔｅｐ７）。処理容器１１内のオゾンに対して第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）からのオゾン分解用紫外線が被処理物Ｗの周囲に存在するオゾンに照射されることにより、酸素原子の活性種（Ｏ（１ｄ））が生成される。所定の間、オゾン分解用紫外線が処理容器１１内に放射された後、制御部１７により第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）が消灯される（ｓｔｅｐ８）。これらのＯＨラジカルおよび酸素原子の活性種（Ｏ（１ｄ））による酸化反応によって、当該被処理物Ｗの表面に付着された細菌・ウィルスが殺菌される。
その後、制御部１７によって容器回動手段３０の動作が停止されて処理容器１１の回転が停止される（ｓｔｅｐ９）。その後、殺菌処理が施された被処理物Ｗを処理容器１１から取出す（ｓｔｅｐ１０）。

以上のような第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄを用いた殺菌方法によれば、第１の実施の形態に係る殺菌装置１０を用いた殺菌方法における効果と同様の効果を得ることができ、さらに、制御部１７によって第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）および第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）の動作が独立して制御されることにより、オゾンの生成量に対するオゾンの分解量を適切に制御することができる。従って、一般に被処理物Ｗを劣化させやすいオゾン分解用紫外線の照射量を必要最小限に抑制する制御を行うことができる。
また、制御部１７によって第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）を消灯した後に第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）を点灯させる制御を行うことによって、オゾンの生成とオゾンの分解との間に適宜の時間を介在させることによって、第１の棒状光源２０の近傍で生成されたオゾンが被処理物Ｗの近傍に到達した段階で当該オゾンを分解させることができる。

以上、本発明の第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄおよび当該殺菌装置１０Ｄを用いた殺菌方法について具体的に説明したが、第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄおよび当該殺菌装置１０Ｄを用いた殺菌方法は以上の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、この殺菌装置１０Ｄを用いた殺菌方法においては、必要に応じて、第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）の点灯によるオゾンの生成と、第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）の点灯によるオゾンの分解とよりなる工程（図１３における点線で囲ったスキーム）を複数回繰り返すことができる。このようにオゾンの生成とオゾンの分解とよりなる工程を複数回繰り返すことによって、被処理物Ｗに照射される紫外線、特に大気中を透過し易く被処理物Ｗに届き易いオゾン分解用紫外線の量を適切な量に減らすことができ、その結果、オゾンの分解による被処理物Ｗの殺菌効果が得られながら被処理物Ｗの紫外線による劣化を抑制することができる。

また例えば、殺菌装置は、第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）および第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）が共通の保護部材内に設けられる構成のものに限定されない。
具体的には、図１４～図１６に示される殺菌装置１０Ｅのように、処理容器１１の蓋部材１１ｂ，１１ｂの貫通孔１１Ｈ，１１Ｈに、紫外線透過性を有する２本の円筒状の保護部材１３Ｂ，１３Ｃの両端部が各々挿通され、当該保護部材１３Ｂ，１３Ｃの筒軸がそれぞれ処理容器１１の筒状体１１ａの筒軸Ｃと平行とされる状態に保持されている。処理容器１１の蓋部材１１ｂと各々の保護部材１３Ｂ，１３Ｃとの間には、容器回動手段３０によって処理容器１１が回転されたときに保護部材１３Ｂ，１３Ｃと処理容器１１とが物理的に干渉しないよう、間隙Ｇが設けられている。そして、一方の保護部材１３Ｂの内部に第１の棒状光源２０（オゾン生成用紫外線光源）が処理容器１１の筒軸Ｃと平行に伸びるよう設けられると共に、他方の保護部材１３Ｃの内部に第２の棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）が処理容器１１の筒軸Ｃと平行に伸びるよう設けられている。図１４～図１６において、図１０～図１２の殺菌装置１０Ｄと同じ部材には、同符号を付した。

保護部材１３Ｂ，１３Ｃは、それぞれ、オゾン生成用紫外線およびオゾン分解用紫外線に対する透過性を有する材料からなるものであればよく、いずれも、例えば石英ガラスからなるものを用いることができ、特に合成石英ガラスからなるものを用いることが好ましい。

〔第４の実施の形態に係る殺菌装置〕
図１７は、本発明の第４の実施の形態に係る殺菌装置の構成の一例を示す、処理容器の筒軸に沿った断面図であり、図１８の（ａ）は図１７のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）は図１７のＢ－Ｂ線断面図である。
この殺菌装置１０Ｆは、第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄにおいて、第１の棒状光源２０が設けられておらず、オゾン供給手段が、処理容器１１の外部に備えられたオゾン発生器１６ａと、当該オゾン発生器１６ａにおいて発生させたオゾンを処理容器１１内に供給するオゾン供給管１６ｂとよりなるオゾン供給部１６から構成されるものであること以外は第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄと同様の構成を有する。この殺菌装置１０Ｆにおいて、棒状光源２５は、第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄにおける第２の棒状光源２５と同様の構成を有するものである。第３の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｄと同様の構成を有するものを同じ符号で示す。
オゾン発生器１６ａとしては、例えば放電式オゾン発生器や紫外線式オゾン発生器などを用いることができる。
オゾン供給管１６ｂは、オゾン発生器１６ａと連通する管よりなり、その先端が、水分供給手段１５の水分供給管１５ｂに連結されるよう設けられている。

この殺菌装置１０Ｆを用いた本発明の殺菌方法を説明する。
第４の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｆにおいては、まず、処理容器１１に被処理物Ｗを投入した後、制御部１７により容器回動手段３０が動作されて処理容器１１の回転が開始される。
このとき、処理容器１１と棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）とが互いに接触しないで独立するよう配置されているので、処理容器１１が回転されても棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）は回転されず、従って、棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）から伸びる給電線２８にねじれなどが発生することが抑止される。
（１）水分付与工程
次いで、制御部１７により水分供給手段１５が動作される。すなわち、水分含有気体生成部１５ａにおいて、水槽中の水に対して超音波振動を与えることにより、水のエアロゾルを含む気体（水の微粒子を含む気体）が調製され、この水のエアロゾルを含む気体が、水分供給管１５ｂを介して処理容器１１内に導入される。これにより、被処理物Ｗの表面に水のエアロゾルを含む気体が噴霧されて被処理物Ｗに水分が付与される水分付与処理が行われる。所定の量の水分含有気体が処理容器１１内に導入された後、水のエアロゾルを含む気体の導入が停止される。
（２）待機工程
水分付与工程を経た後であって殺菌工程が行われる前にも、容器回動手段３０による処理容器１１の回転が継続されることにより被処理物Ｗが撹拌されて当該被処理物Ｗの表面全域に水のエアロゾルを含む気体が行き渡る。
（３）殺菌工程
このように水分付与工程および待機工程を経た後、制御部１７によりオゾン供給部１６のオゾン発生器１６ａにおいてオゾンが生成され、オゾン供給管１６ｂを介して処理容器１１の処理空間Ｓにオゾンが導入される。被処理物Ｗの表面近傍に導入されたオゾンは、被処理物Ｗと接触し、当該被処理物Ｗに付与された水分と反応してＯＨラジカルが生成される。オゾン供給部１６によって処理空間Ｓにオゾンが導入された後、制御部１７により棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）が点灯される。処理容器１１内のオゾンに対して棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）からのオゾン分解用紫外線が被処理物Ｗの周囲に存在するオゾンに照射されることにより、酸素原子の活性種（Ｏ（１ｄ））が生成される。所定の間、オゾン分解用紫外線が処理容器１１内に放射された後、制御部１７により棒状光源２５（オゾン分解用紫外線光源）が消灯される。これらのＯＨラジカルおよび酸素原子の活性種（Ｏ（１ｄ））による酸化反応によって、当該被処理物Ｗの表面に付着された細菌・ウィルスが殺菌される。
その後、制御部１７によって容器回動手段３０の動作が停止されて処理容器１１の回転が停止される。その後、殺菌処理が施された被処理物Ｗを処理容器１１から取出す。

以上のような第４の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｆを用いた殺菌方法によれば、第１の実施の形態に係る殺菌装置１０を用いた殺菌方法における効果と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の第４の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｆおよび当該殺菌装置１０Ｆを用いた殺菌方法について具体的に説明したが、第４の実施の形態に係る殺菌装置１０Ｆおよび当該殺菌装置１０Ｆを用いた殺菌方法は以上の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、オゾン供給管１６ｂは、水分供給手段１５の水分供給管１５ｂに連結されるよう設けられることに限定されず、水分供給管１５ｂとは別個に、その先端の供給口が処理容器１１の処理空間Ｓ内に位置されるよう設けられていてもよい。

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

〔実施例１〕
図１に示す殺菌装置を作製した。
棒状光源としては、入力電力が２０Ｗ、紫外線出力が４Ｗであって中心波長が１７２ｎｍの光を放射するキセノンエキシマランプ（ウシオ電機株式会社製）を用いた。
筺体の直径（内径）は５０ｍｍ、長さが１５０ｍｍ、棒状光源と筺体の内表面との距離が１７ｍｍ、棒状光源の外径が１６ｍｍである。

この殺菌装置を用いて、未殺菌状態の粒状のブラックペッパーよりなる試料（被処理物）の殺菌処理実験を行った。具体的には、まず、試料Ａ（未殺菌状態の粒状のブラックペッパー）の水分活性を水分活性測定装置「ＳＰ－Ｗ」（アズワン社製）を用いて測定した。試料Ａの水分活性は０．４９であった。次いで、１０ｇの試料Ａを５ｇずつ、試料ａ１および試料ａ２に分け、一方の試料ａ１の生菌数（処理前生菌数）を測定した。さらに、処理前生菌数の測定に使用しなかった他方の試料ａ２を水中に１分間浸漬した後、引き上げ、キムワイプで余分な水滴を拭き取ることにより、水分を付与した（水分付与工程）。その後すぐに、水分が付与された試料を処理容器内に投入して蓋部材によって処理空間から試料ａ２がこぼれないよう閉じた。処理容器の未回転状態における、棒状光源と試料ａ２との距離は１２ｍｍであった。そして、処理容器を回転させながら棒状光源から紫外線を３時間照射した（殺菌工程）。棒状光源（キセノンエキシマランプ）の表面照度は３０ｍＷ／ｃｍ² であった。その後、処理容器から試料ａ２を取り出し、生菌数（処理後生菌数）を測定した。処理前生菌数および処理後生菌数から、下記式（１）に従って殺菌率を算出した。結果を表１に示す。
式（１）：殺菌率＝ｌｏｇ₁₀（処理後殺菌数／処理前殺菌数）

〔比較例１〕
実施例１において、水分付与工程を行わなかったこと以外は同様にして、殺菌処理実験を行い、殺菌率を算出した。結果を表１に示す。

〔実施例２〕
実施例１において、水分活性の異なる未殺菌状態の粒状のブラックペッパーよりなる試料（被処理物）を用いたこと以外は同様にして、殺菌処理実験を行った。
具体的には、まず、試料Ｂ～Ｆ（未殺菌状態の粒状のブラックペッパー）の水分活性をそれぞれ水分活性測定装置「ＳＰ－Ｗ」（アズワン社製）を用いて測定した。試料Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの水分活性はそれぞれ０．４１、０．４４、０．５８、０．５１、０．５７であった。次いで、実施例１と同様にして試料Ｂ～Ｆのそれぞれについて殺菌処理実験を行い、試料Ｂ～Ｆにおける殺菌率をそれぞれ算出した。結果を表２に示す。

〔比較例２〕
実施例２において、水分付与工程を行わなかったこと以外は同様にして、殺菌処理実験を行い、殺菌率を算出した。結果を表２に示す。

〔参考例１〕
実施例２において、殺菌工程を行わなかったこと以外は同様にして、殺菌処理実験を行い、殺菌率を算出した。結果を表２に示す。

表１から明らかなように、実施例１に係る殺菌処理実験においては、水分付与工程を行うことにより、比較例１よりも高い殺菌効果が得られることが確認された。
また、表２から明らかなように、実施例２に係る殺菌処理実験においては、比較例２よりも一様に高い殺菌効果が得られると共に、初期の試料の水分活性の大きさによらず、同じオゾン曝露量の殺菌処理毎に殺菌効果の差異が大きく生じることなく、殺菌効果に高い再現性が得られることが確認された。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ 殺菌装置
１１，１１Ａ 処理容器
１１ａ 筒状体
１１ｂ 蓋部材
１１Ｈ 貫通孔
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ 保護部材
１３Ｈ 貫通孔
１５ 水分供給手段
１５ａ 水分含有気体生成部
１５ｂ，１５ｃ 水分供給管
１６ オゾン供給部
１６ａ オゾン発生器
１６ｂ オゾン供給管
１７ 制御部
２０ 棒状光源（第１の棒状光源）
２５ 棒状光源（第２の棒状光源）
２１ 発光管
２２ 封止部
２３ 内部電極
２４ 金属箔
２５ 内部電極用外部リード
２６ 外部電極
２８，２９ 給電線
３０，３０Ａ，３０Ｂ 容器回動手段
３１，３５ ローラ
３２ 動力部
３２ａ 動力伝達溝
３３ 把持部
３４ 動力伝達部
４０ 支持台
Ｃ 筒軸
Ｇ 間隙
Ｓ 処理空間
Ｗ 被処理物

Claims (13)

1. 粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物に水分を付与する水分付与工程と、
   前記水分付与工程を経た被処理物をオゾンにより殺菌する殺菌工程とを含むことを特徴とする殺菌方法。
2. 粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物に水分を付与する水分付与工程と、
   前記水分付与工程を経た被処理物を殺菌する殺菌工程とを含み、
   前記殺菌工程が、波長２００ｎｍ以下の紫外線を前記被処理物の表面に照射することにより行われることを特徴とする殺菌方法。
3. 前記水分付与工程は、水のエアロゾルを含む気体を供給することにより行われるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の殺菌方法。
4. 前記被処理物は、その表面が親油性を有するものであることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の殺菌方法。
5. 粉粒状の乾燥食品よりなる被処理物を収容する容器と、
   前記容器内に水分を供給する水分供給手段と、
   前記容器内にオゾンを供給するオゾン供給手段と、
   前記水分供給手段および前記オゾン供給手段の動作を制御する制御部と
   を有し、
   前記制御部は、前記水分供給手段により前記容器内に水分を供給した後、前記オゾン供給手段による前記容器内へのオゾンの供給を行うものであることを特徴とする殺菌装置。
6. 前記被処理物が撹拌されるよう前記容器を回動させる容器回動手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の殺菌装置。
7. 前記容器内に設けられた、オゾンを分解する波長域の紫外線よりなるオゾン分解用紫外線を放射するオゾン分解用紫外線光源をさらに備え、
   前記制御部が、前記水分供給手段、前記オゾン供給手段および前記オゾン分解用紫外線光源の動作を制御するものであり、
   前記制御部は、前記水分供給手段により前記容器内に水分を供給した後、前記オゾン供給手段による前記容器内へのオゾンの供給、および、前記オゾン分解用紫外線光源の点灯を行うものであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の殺菌装置。
8. 前記オゾン分解用紫外線光源および前記オゾン生成用紫外線光源が、共通の紫外線光源よりなることを特徴とする請求項７に記載の殺菌装置。
9. 前記オゾン供給手段は、前記容器内に設けられた、波長２００ｎｍ以下の紫外線よりなるオゾン生成用紫外線を放射するオゾン生成用紫外線光源よりなることを特徴とする請求項５～請求項８のいずれかに記載の殺菌装置。
10. 前記水分供給手段は、水のエアロゾルを含む気体を前記容器内に供給するものであることを特徴とする請求項５～請求項９のいずれかに記載の殺菌装置。
11. 前記容器を冷却する冷却手段をさらに備えることを特徴とする請求項５～請求項１０のいずれかに記載の殺菌装置。
12. 前記制御部は、前記水分供給手段の動作中、および／または、前記オゾン供給手段の動作中に、前記容器回動手段を動作させるものであることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の殺菌装置。
13. 前記オゾン分解用紫外線光源は、前記容器回動手段によって回動される容器における回動軸方向に沿って、前記容器内に設けられることを特徴とする請求項７～請求項１２のいずれかに記載の殺菌装置。
    
    

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