JPS6382667A - 加圧減圧殺菌方法 - 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、加圧と減圧とを繰り返すことによって殺菌を
行う加圧減圧殺菌方法に係り、ｔ：とえば水、ミルク、
チューブ入り食品などの殺菌に極めて有用である。

「従来技術およびその問題点」 飲料１食品、化粧品、医療材料、医薬品などの製造にあ
たっては、衛生および保存の観点から殺菌処理が必要と
される。

従来の殺菌方法としては、加熱によるもの、化学薬品に
よるもの、放射線や紫外線の照射によるものがよく知ら
れているが、いずれも品質の劣化を招くおそれがある。

一方、たとえば特公昭５０−３４１１７号、特公昭５５
−５０６７１号、特開昭５７−２２６７９号において、
加熱と加圧とを併用して殺菌を行うものが開示されてい
る。

しかし、これらは６５℃以上の加熱と１２ｋｇｆ／ｄ以
下の加圧とを行うものであって、品質劣化を防止する上
でも殺菌効果の上でも不十分なものである。

また特公昭５６−２４５３９号において、真空ポンプで
減圧したところへ高圧の不活性ガスを供給し、減圧から
高圧へ圧力を急変させて殺菌を行うものが開示されてい
るが、これは真空ポンプを必要とし、　　′操作が複雑
であり、さらに不活性ガスを消費するのでコストがかか
るという問題点がある。

「発明の目的」 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、品
質劣化を生じさせず、かつ高い殺菌効果を得ることがで
き、さらに操作しやすくコストも安価にすむ殺菌方法を
提供することを目的とする。

「発明の構成」 かくして本発明によれば、大腸菌またはこれに類似する
菌が含まれる系を５００　ｋｇｆ　／ｃｄ以上で加圧し
次いで減圧する操作を少なくとも２回繰り返すことによ
り殺菌することを特徴とする加圧減圧殺菌方法が提供さ
れる。

本発明を通用しうる殺菌対象は大腸菌とそれに類似する
菌であり、類似する菌としては例えばブドウ球菌、枯草
菌、サルモネラ菌、ボツリヌス菌などを挙げることがで
きる。

上記菌が含まれる系とは、たとえばミルク、ジェース、
スープ、ドリンク剤、災害対策用保存水。

医薬、医療用殺菌水、飼育無菌動物用飲料水・清浄水、
動物細胞大量培養用培地、飲み薬、注射液などの液体が
挙げられる。また、これらの液体やクリームやペースト
や生肉等をバックしたチェーブなどの物が挙げられる。

加圧時の圧力は、５００１ｇｆ／−以上であり、好まし
くは２０００ｋｇｆ　／ａＪ〜４０００ｋｇｆ　／ｃｉ
である。１回の加圧時間は、３０秒〜５分が好ましい。

減圧時の圧力は、２００ｋｇｆ／ｃ４以下であり、好ま
しくは常圧である。１回の減圧時間は、１０秒〜２分が
好ましい。

加圧と減圧を繰り返す回数は、少なくとも２回であるが
、５回以上が好ましい。

加圧減圧を行うには、処理対象を、そのまま或いは圧力
を伝達しうる媒体と共に圧力をかけうる容器に入れ、加
圧減圧操作する。

圧力をかけうる容器としては、容器内が均一に加圧減圧
されるものでもよいし、部分的に加圧減圧される場所に
処理対象が供給されるタイプの物でもよい。

「作用」 処理対象に対して加圧減圧を繰り返すことにより菌の生
存環境のバランスが崩れ、あるいは菌中のガスの膨張力
により菌が破壊され、高い殺菌効果を奏する。

「実施例」 以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。こ
こに第１図は本発明の加圧減圧殺菌方法を実施する加圧
減圧殺菌装置の一例の構成説明図、第２図は殺菌対象の
系を密封した処理対象の一例の外観図、第３図は圧力と
大腸菌の生存率の関係を示すデータのグラフ、第４図は
温度と大腸菌の生存率の関係を示すデータのグラフ、第
５図は加圧時間と大腸菌の生存率の関係を示すデータの
グラフ、第６図は一定時間連続して１回だけ加圧した場
合と加圧減圧を繰り返した場合の生存率の変化を示すグ
ラフ、第７図は加圧減圧の繰り返しのタイムチャート、
第８図は本発明を実施する加圧減圧殺菌装置の他側の構
成説明図、第９図は本発明を実施する装置のさらに他の
例の構成説明図、第１０図は本発明を実施する装置のさ
らにまた他の例の構成説明図である。

第１図に示す加圧減圧殺菌装置ｉ！２１において、圧力
容器２には液体３が満たされている。この液体３は油圧
シリンダ５で駆動されるピストン４によって加圧または
減圧されると共に、加熱冷却用ブロック８およびスター
子９を備えた恒温槽７によって所定温度Ｔに保たれる。

液体３の圧力Ｐは、油圧計６の出力を換算して得ること
ができ、温度Ｔは温度センサ１０の出力から得ることが
できる。

大腸菌またはそれに類似する菌を含む液を液体３とすれ
ば、ピストン４による加圧減圧を繰り返して殺菌するこ
とができる。

油圧シリンダ５とピストン４によりレシプロ型ポンプが
構成されているが、このようにレシプロ型ポンプを用い
るのは、５００ｋｇｆ／−以上という非常な高圧による
加圧と減圧とを繰り返すのに最も通しているからである
。

第２図に示す被処理物１１は、大腸菌ＡＴＣＣ２５９９
２を１０８個／　ｍ　１の濃度となるように水で混和し
、その菌液４ｍｌ　　をプラスチ、クチューブに封入し
たもので、圧力容器２の中に水を液体３として入れ、そ
の水の中に入れて所定温度Ｔとした後、油圧シリンダ５
により水を介して加圧減圧する。

上記加圧減圧殺菌装置１を用いて処理を行った菌液中の
大腸菌の生存率を定量培養法の平扱塗抹法（寒天の平板
上に菌液をうずく塗抹し、３７℃に１夜放置し、１つの
菌が成長して出来た菌群の数を目視により数えることに
より菌液中の菌の数を定量する方法）により調べたとこ
ろ第３図〜第６図のような結果が得られた。

第３図は１回だけ５分間の加圧を行った場合の圧力Ｐと
生存率の関係を示すもので、ａ、ｂ、ｃ。

ｃ’　、ｄ、ｄ’はそれぞれ温度Ｔを５℃、２０℃。

４０℃、４０℃、５０℃、５０℃としたものである。

第４図は、圧力Ｐを５００ｋｔｆ／ｃｄとして１回だけ
加圧を“行った場合の温度Ｔと生存率の関係をｅに示し
、また圧力Ｐを１０００ｋｔｆ　／ｃｄとした場合の温
度Ｔと生存率の関係をｒ、ｇ、ｈに示すもので、ｅ、ｆ
、ｇ、ｈはそれぞれ加圧時間を５分間、５分間、１５分
間５２５分間としたものである。

第５図は、圧力Ｐを１０００ｋｔｆ　／ＣＩＪとし温度
Ｔを２０℃として１回だけ加圧を行った場合の加圧時間
と生存率の関係をｉに示し、また圧力Ｐを２０００ｋｔ
ｆ／−とし温度Ｔを５０℃として１回だけ加圧を行った
場合の加圧時間と生存率の関係をｊに示したものである
。

第６図は、温度Ｔを２０℃とした場合において１回だけ
５分間の加圧を行ったときの圧力Ｐと生存率の関係をｋ
（これは第３図に示すｂと同じものである）に示し、一
方、圧力Ｐを１分間かけたのち３０秒間常圧（１ｋｇｆ
／ａＪ）まで減圧することを５回繰り返したときの圧力
Ｐと生存率の関係をｌに示している。

また、温度Ｔを２０℃、圧力Ｐを４０００瞳ｆ／ｄとし
て３分間加圧したのち３０秒間常圧まで減圧することを
５回繰り返したときの生存率をｍ点に、さらに温度Ｔを
５０℃、圧力Ｐを２０００ｋｔｆ／−として１分間加圧
したのち３０秒間常圧まで減圧することを５回繰り返し
たときの生存率をｎ点に示している。

第７図は、上記５回の加圧減圧の繰り返しを示すタイム
チャートであり、Ｐｌは加圧時の圧力。

Ｐ２は減圧時の圧力、τまは加圧時間１　τ２は減圧時
間である。

第３図〜第６図のグラフを検討すれば、次のようなこと
が分かる。

（１）圧力Ｐを５００に＋ｒｆ／ｃｄ以上とすることに
より有効な殺菌効果を得られる。

具体例として、たとえば生存率１／２を有効の判定基準
とすると、温度Ｔを４５℃以上にして５００ｋｔｆ／ｃ
ＩＩ！以上の圧力を５分間以上連続的して１回加圧すれ
ば有効である。

しかし、１回加圧の場合に殺菌効果を上げようとすると
、■圧力Ｐを上げるか、■温度Ｔを上げるか、■加圧時
間を長くするか、の少なくとも一つが必要である。

（２）しかし、加圧減圧を２回以上繰り返すようにすれ
ば、上記（１）の■〜■によらずに殺菌効果を高めるこ
とができる。

例えば、第６図のｋ（１回加圧）と１（５回の加圧減圧
の繰り返し）とを比較すれば理解されるように、いずれ
の場合も加圧下にある時間は５分間で同じであるが、後
者の方が常に高い殺菌効果を得られている。

また、例えば、温度Ｔを５０℃にすると共に圧力Ｐを２
０００に＋ｒｆ　／ａＪとすれば、１回加圧では完全殺
菌のためには１５分間以上の連続加圧を要するが、加圧
減圧の繰り返しでは１分間加圧したのち３０秒間常圧に
減圧することを５回以上繰り返すことによって完全殺菌
を行うことができる。

つまり、所要時間は１／２程度になる。

更に圧力Ｐを４０００ｋｔｆ／−として３分間加圧のの
ち３０秒間常圧に減圧することを５回以上繰り返せば、
最も殺菌効果が低くなる温度Ｔ＝２０℃においても完全
殺菌を行うことができるようになるから、つまりは温度
Ｔに関係なく完全殺菌を行うことができる。

さて、第８図に示す加圧減圧殺菌装置１′は、連続的に
被処理液体２０を殺菌するための装置である。被処理液
体２０は送液ポンプ２１および弁２２を経由してピスト
ン４′の先端から圧力容器２′内に導入されると共に、
圧力容器２′の底部から弁２３を経由して外部に取り出
されるよう構成されている。

この装置１′において、まず弁２２．２３を開いて送液
ポンプ２１を作動し、圧力容器２′内に被処理液体２０
を満たす。次に弁２２．２３を閉じてから油圧シリンダ
５を作動して所定時間だけ加圧し、次いで常圧まで減圧
する０次に弁２２゜２３を開いて送液ポンプ２１を作動
し、少量（たとえば弁２２からピストン４′の先端まで
の管路２４の容量程度の量）の被処理液体２０を供給す
る。これにより管路２５から少量の殺菌済みの被処理液
体が押し出される０次に弁２２．２３を閉じて上記と同
様に加圧減圧する。以下、同様の操作を繰り返せば、管
路２５から少量の殺菌済みの被処理液体が周期的かつ継
続的に得られることになる。

少量づつ被処理液体２０を供給する理由は、未殺菌の被
処理液体２０を管路２５に到達させないためであり、且
つ、被処理液体２０に数回の加圧減圧を得させるためで
ある。

さらに他の装置例としては、上記装置１′から送液ポン
プ２１を省略し、ピストン４′の上下によって未殺菌の
被処理液体２０の吸入と殺菌済みの被処理液体の押し出
しを行うようにしたものが挙げられる。すなわち、第８
図に示す連続加圧減圧殺菌システム３１のように、原料
タンク３２と製品タンク３３とを高圧ポンプ３４を介し
て連結し、高圧ポンプ３４により原料タンク３２から原
料を吸引し、加圧減圧し、Ｎ品タンク３３へ押し出すこ
とを繰返して、原料の輸送と同時に本発明による殺菌を
連続的に行うものが挙げられる。

さらに、この変形例として、第９図に示す連続加圧減圧
殺菌システム４１のように、高圧ポンプ４４．４Ｂ、・
・・を実質的に２段以上の直列となるように配置し、そ
れぞれで繰返し加圧減圧を行い、殺菌効果を増すものが
挙げられる。

また、弁３５．３６等の開閉をタイマー制御し、たとえ
ば１サイクルの弁開閉の間に多数回の加圧減圧の繰り返
しを行うものが挙げられる。

なお、被処理液体もしくは被処理物の温度は、通常の気
温範囲（５℃〜３５℃）でもよいが、タンパク質の変性
を生じる温度（約６０℃）以下でかつ殺菌対象となる菌
の生存′Ｊ！ｉ温以上の温度範囲とするのが好ましい、
たとえば殺菌対象が大腸菌類である場合には４０℃〜５
０℃とするのが好ましい。

「発明の効果」 本発明によれば、大腸菌またはこれに類伯する菌が含ま
れる系を５００　ｋｇｆ　／ｃｔｉ以上で加圧し次いで
減圧する操作を少なくとも２回繰り返すことにより殺菌
することを特徴とする加圧減圧殺菌方法が提供され、こ
れによって次のような効果が得られる。

＋１１殺菌効果が飛躍的に増大する。

（２）加圧減圧の繰り返し効果のみで殺菌できるため、
対象物質の変質がない。

（３）薬液等の残留の心配が無く、クリーンである。

（４）操作が簡単で、短時間処理が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加圧減圧殺菌方法を実施する加圧減圧
殺菌装置の一例の構成説明図、第２図は殺菌対象の系を
密封した被処理物の一例の外観図、第３図は圧力と大腸
菌の生存率の関係を示すデータのグラフ、第４図は温度
と大腸菌の生存率の関係を示すデータのグラフ、第５図
は加圧時間と大腸菌の生存率の関係を示すデータのグラ
フ、第６図は一定時間連続して１回だけ加圧した場合と
加圧減圧を繰り返した場合の生存率の変化を示すグラフ
、第７図は加圧減圧の繰り返しのタイムチャート、第８
図は本発明を実施する加圧減圧殺菌装置の他側の構成説
明図、第９図は本発明を実施する装置のさらに他の例の
構成説明図、第１０図は本発明を実施する装置のさらに
また他の例の構成説明図である。 （符号の説明） １．１′・・・加圧減圧殺菌装置 ２．２′・・・圧力容器 ３・・・水　　　　　　４．４′・・・ピストン５・・
・油圧シリンダ １１・・・被処理物　　　２０・・・被処理液体。 第１図 ＩＮ２囚 第３図 に９！／ｃｒｎｘ　　　ＩＥ７Ｊ　Ｐ 第４図 （＠　　Ｊυ毘Ｔ 第５囚 分　　　時間 第６図 ｋｇち／Ｃｍ２圧カ 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、大腸菌またはこれに類似する菌が含まれる系を５０
   ０ｋｇｆ／ｃｍ＾２以上で加圧し次いで減圧する操作を
   少なくとも２回繰り返すことにより殺菌することを特徴
   とする加圧減圧殺菌方法。