JPH03217294A - オゾン水、オゾン氷の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオゾン水，オゾン氷の製造方法に関し、更に詳
しくは各種分野、例えばブロイラ、カット野菜類、ビー
ルタンク、ジュース貯蔵タンク、弁当箱等食器、食物加
工用機器、缶づめ、びんづめ用設備のような食品分野、
養魚池、養殖池などの水産分野、下水、し尿処理排水、
プール水、上水道処理などの水処理分野などにおける殺
菌、脱色、脱臭などのほか土壌の殺菌、パルプの漂白な
どに有利に適用することができる高濃度オゾン水、オゾ
ン氷の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

オゾン（０３）のもつ強力な殺菌作用と自己分解して酸
素となるため、他の殺菌剤、例えば次亜塩素ソーダなど
の塩素系、殺菌剤の代替として広く使用されるようにな
っている。しかしながら、オゾンは気体であり、その取
扱いに不便であるところから、オゾン水又はオゾン氷と
してその利用がなされるようになってきている。

特に食品分野では氷自体にオゾンを含有させ、冷熱の利
用ならびに氷解とともに発生するオゾンの遅効的作用を
利用して鮮魚の保存ならびに輸送への適用が試みられる
ようになっている。

ところで、従来オゾン水を製造するに当っては単に水に
オゾンを溶解させているに過ぎない。

また、オゾン氷を製造する方法としては、■清水にオゾ
ンを溶解させ急速冷凍する方法（特開昭６３〜３０２２
’７３号公報）、■純酸素に遠紫外線を照射して生成し
たオゾンを清水中に溶解させて急速冷凍する方法（特開
昭６１〜２２８２７５号公報）■植物酸中のオキシ酸や
第二鉄化合物をオゾン水中に共存させる方法（特開昭６
０〜２６０４０１号公報）などが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のオゾン水の製造のように単に水にオゾンを溶解さ
せるだけでは、オゾンの水中への溶解度が低く、高濃度
のオゾン水が得られない。

また、上述したような従来のオゾン氷の製造法は、水中
へのオゾンの溶解度が低いことを補充するために、純酸
素や高価な薬剤を利用するもので、特に前記■の方法に
おける第二鉄化合物は氷解した際に、鉄イオンの着色や
鉄が食品に混入するなど不都合な問題を引き起こすこと
があった。

本発明は上記技術水準に鑑み、高濃度のオゾン水及びオ
ゾン氷を合目的に製造できる方法を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は （１）　　あらかじ島炭酸又は炭酸化合物を溶解させた
水に、オゾンを吸収させるオゾン水の製造方法 （２）上記の方法で得たオゾン水を冷却させるオゾン氷
の製造方法 である。

本発明のオゾン水、オゾン氷の製造工程を第１図の工程
図にしたがって説明する。

第１混合機１において、炭酸又は炭酸化合物２と水３と
を混合し、炭酸飽和水４を生成させ、これを第２混合機
５に供給する。

一方、空気６又は酸素７をオゾン発生器８に供給してオ
ゾン混合気体９を生成させ、これを同じく第２混合機５
に供給し、この第２混合機５中において炭酸飽和水４に
オゾン混合気体９を溶解して、高濃度オゾン水１０を得
る。

高濃度オゾン水１０を製氷機１１に供給して冷凍すると
高濃度オゾン氷が得られる。

上記の工程図においては、先ず炭酸飽和水を生成させ、
これにオゾンを吸収させる態様について説明したが、水
、炭酸（又は炭酸化合物）及びオゾンを同時に混合して
もほ望同様な結果が得られる。

〔作用〕

炭酸もしくは炭酸化合物は水中で酸性すなわちｐｈが７
より小となり、オゾンの水中への溶解度を上昇させる。

また、水中や水中でのオゾン分解機構は種々提案されて
いるが、水とオゾンの反応は下記の式が一般的であると
されている。

０３十Ｈ２０→　｝Ｉ０３＋ＯＨ一　　　・　・　　・
　（１）ＨＤ，”＋ＯＨ−→２Ｈ０２　　　　　・・　
・　（２）０３＋　Ｈ０２→　Ｈ［ｌ＋　２０。　　　
　・・・　（３）［＋３＋ＩＩＯ　　−　ＨＤ。＋０２
　　　　　・　・　・　・　（４）分解反応にはＤＨラ
ジカルが関与しており、炭酸は水中で下記のように反応
して、 ＣＯ２　＋Ｈ２０→Ｈ２［：０３　　　　・・・・　（
５）Ｈ２ＣＯ３−　Ｈ”　＋Ｈ［：０３−　　　・・・
・　（６）ＨＣＯ３−→Ｈ”　＋ＣＯ３−’　　・・　
・　（７〕水素イオンや炭酸イオンを生成する。炭酸イ
オンから生成する水素イオンは、ＯＨ一やＨＤ．を捕捉
して０３の分解抑制の作用をなすと考えられている。

また、第２図に示すように、ｃＤ２飽和水と純水とでは
溶解オゾン残存率はかなりの差がある。

以下、本発明のオゾン水の製造方法及びオゾン氷の製造
方法の実施例を比較例と対比して示す。

〔オゾン水の製造法の比較例及び実施例１〜３〕（比較
例） 純水（イオン交換水）５０−を吸収ビンに入れ、オゾン
含有（０３：５％）ガスを４５ｒｎｌ／ｍｉｎで純水中
に通気した。水中への０３濃度は３分間で一定値０３　
：　２　０　ｍｇ／　１となった。

（実施例−１） 炭酸ガスボンベから炭酸ガスを比較例と同様に純水５０
−を入れた吸収ビンに通気し炭酸飽和水とし、その後比
較例と同様オゾン含有ガスを４５ｒｎｌ／ｍｉｎで通気
し、オゾン濃度を定量した。その濃度は５４．　２　ｍ
ｇ　／　Ｉｔであった。

（実施例−２） 一水素炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ＋）　飽和水５　０
一を吸収ビンに入れ、オゾン含有ガスを４５一／ｍｉｎ
で通気し、その後オゾン濃度を定量すると、５７．　０
ｍｇ／　ＩＩを示した。

（実施例−３） 炭酸ソーダ（Ｎａ２ＣＯ３）飽和水５０ｍｌを吸収ビン
に入れ、比較例と同様の操作で６０．０■／ｌのオゾン
水を得た。

仕較例と対比してすべての炭酸の存在する水はオゾンの
溶解度を上昇させる。この炭酸イオンの濃度は実施例−
１で１．８ｇ／１、実施例一２で６８ｇ／ｆ、実施例−
３で１２３ｇ／ｊ！である。従って炭酸イオンの水中の
濃度はオゾンの溶解度に影響はない。炭酸ガス通気によ
る水中の炭酸の濃度制御は困難であるが、約半分のＣ［
ｌ３−２１　ｇ　／　ｆｆｌでもオゾンの溶解量は変化
がなかった。従って好ましい条件は炭酸ガスをは１ヨ゛
゜飽和程度（１．８ｇ／Ａ）を含有する水溶液でオゾン
水を製造するところにある。

炭酸化合物としては、Ｎａの外にＫ，　Ｃａ等多々組み
合せがあるが、食品に適用しないとしても人畜無害なＣ
０３が最良であり、次いでＮａ塩（　ＮａｔｌＣ０３，
　Ｎａ２ＣＯ３）、Ｋ　塩（ＫＨ［ｌ’Ｏ．，，　Ｋ２
ＣＯ３）　Ｍ好マＬ　イ。

〔オゾン氷の製造法の比較例と実施例１〜３〕（比較例
） 純水（イオン交換水）５０ｍｌ！を吸収ビンに入れ、オ
ゾン含有（０３：５％）ガスを４５ｍＥ／ｍｉｎで３分
間純水中に通気した。これを３時間で凍結させてオゾン
氷とした。オゾン水の時は２ｏｍｇＬ／ｊ！水の濃度で
あったがオゾン氷となった時点では分解してオゾン濃度
は１５■０３／β氷となった。

（実施例−１） 炭酸ガスボンベから炭酸ガスを比較例と同様に純水５０
ｍｌ．を入れた吸収ビンに通気し、炭酸飽和水とし、そ
の後に比較例と同様オゾン含有ガスを４５ｍ／ｍｉｎで
３分間通気し、その後３時間で凍結させてオゾン氷とし
た。オゾン水の時の０３濃度は５４．　２ｍｇ　／　ｌ
であり、オゾン氷の場合は５３．０ｍｇ／βとほとんど
変化は認められない。

（実施例−２） 一水素炭酸ナ｝　ＩＪウム（　ＮａＨＣＯａ）飽和水５
０ｍｌを吸収ビンに入れ、オゾン含有ガスを４５一／ｍ
ｉｎで通気し、その後３時間で凍結してオゾン氷とした
。オゾン水の時点で０３＋　５７．　０ｍｇ　／　ＩＩ
、オゾン氷の時も０３　：　６０．　Ｏｍｇ／　Ｉ！と
ほとんど変化はδ忍められない。

（実施例−３） 比較例にて調製したオゾン氷と、実施例−１にて調製し
たオゾン氷を−６℃にて保管し、それらの中に含有する
０３濃度を計測し、その結果を第２図に示す。この図か
ら明確なように炭酸又は炭酸化合物の共存下ではオゾン
濃度の上昇の他に、オゾン水中での０３の安定化が計ら
れることが判った。

〔発明の効果〕

本発明により、人畜無害な、しかも燃焼排ガスから容易
に入手可能な炭酸もしくは炭酸化合？を用いて、従来得
られない高濃度のオゾン水及びオゾン氷を得ることを可
能とした。

副次的効果として、高濃度オゾン水の場合、■　酸性水
溶液によるオゾンの水中での分解抑制、 ■　オゾンの一定使用量での対比でオゾン水溶液取扱量
の半減、 ■　使用中、炭酸ガスの場合、水中からの［０．放散に
もとづき水面からの０■遮断効果による防細菌性 等がある。

また、高濃度オゾン氷の場合、 ■　オゾンを固体として取り扱うため、ガス状での殺菌
以外例えば液体（プールや上水道）固体（土壌）の殺菌
に使える。また、一設備で大量に生産、貯蔵して必要な
場所に運搬を可能とする。

■　カット野菜や鶏肉はオゾン水で殺菌して生産地から
消費地に運搬されていたが腐敗が早く冷凍で対応されて
いる。しかし生野菜の凍結は許されず、オゾン氷での貯
蔵運搬は長期鮮度保持を可能とする。その効用にて従来
距離的に不可能であった生鮮食品の北から南、南から北
へ地球規模の物流が行なえるようになる。

■　さらに従来氷と食塩で貯蔵や運搬などの防腐敗処理
で取り扱われていた水産物、特に魚が０３の殺菌力によ
り氷のみで取り扱いが可能となる。そのため無塩、即ち
美味しい自然食を食卓にもたらすことができる。

■　さらに炭酸ガスを用いる場合は氷解とともに０３と
同時にＣＯ２の発生がありその結果Ｃ０２ガス層が鮮度
保持の対象物（魚、野菜、肉など）の周囲をとりまき、
その結果酸素を遮断する結果になり好気性菌の繁殖を抑
制する効果がある。

■　適用する炭酸は安定であり、０３と共存しても酸化
されない。即ち通常適用さている有機酸は０３に酸化さ
れ、逆に云えば０３の消耗を誘引する。また氷解したと
きには何らかの保存物への影響を与える。

炭酸の場合は無色無臭、氷解後大部分はＣＯ２として分
散するので、このような問題を生ぜない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオゾン水及びオゾン氷の製造方法の工
程図であり、第２図はＣＤ，飽和水と純水における溶解
オゾンの残存率を示す図表、第３図は本発明で得られる
オゾン氷の優秀性の一つであるオゾン分解抑制の効果を
示す図表である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめ炭酸又は炭酸化合物を溶解させた水に
   、オゾンを吸収させることを特徴とするオゾン水の製造
   方法。
2. （２）上記請求項（１）の方法で得たオゾン水を冷却す
   ることを特徴とするオゾン氷の製造方法。