KR0144142B1 - 세균발육 저지수와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세균 발육 저지수 및 세균 발육 저지수의 제조방법에 관한 것으로, (a)세균이 포함된 미처리수를 가열하여 제1의 물을 제조하는 단계, (b)멤브레인 필터로 제1의 물을 여과하여 제2의 물을 제조하는 단계, (c)밀폐용기에 제2의 물을 충전하는 단계, 및 (d)밀폐용기에 충전된 상기 제2의 물을 산소가스, 또는 산소가스와 불활성가스의 혼합가스에 노출시켜 제2의 물의 산소가스 농도가 20ppm이상이 되도록 하는 단계를 포함하는 방법에 의해 세균 발육 저지수가 제조된다. 본 발명에서 산소가스는 세균 발육 저지를 위한 처리제로서 사용될 뿐 아니라 에어로졸 추진제로도 사용된다. 본 발명에 따라 제조된 물은 장기간 동안 안정된 품질을 갖는다.

Description

세균 발육 저지수와 그 제조방법

도1은 세균 발육 저지수에 관한 처리공정을 나타내는 간단한 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:탱크2:펌프

3:냉각탱크4:살균 여과기

5:액체 충전기6:밸브 크림퍼(valve crimper)

7:기체 충전기

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 여러 유형의 보존수에 세균이 증식하는 것을 억제하는데 활용되는 세균 발육 저지수 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들어 스프레이캔에 밀봉된 화장품용수 또는 밀폐용기의 음료수로 활용되며, 이러한 세균 발육 저지수는 그 밖에도 많은 용도로 활용될 수 있다.

천연광천수나 인공정제수를 포함하는 화장품이 밀봉용기 내에서 상업용으로 활용되어 왔다. 스프레이캔과 같은 밀봉용기에서는 질소가 추진체로서 종종 이용되고 내용물은 가능한 순수하여야 한다. 미처리수를 정제하기 위해서는, 일반적으로 물을 방부제나 살균제로 처리할 필요가 있다. 그러나, 이 방법은 물속에 방부제나 살균제가 남아 있게 만든다. 다른 한편, 내용물의 품질이 소정기간 동안 안정하여야 하고 특히, 세균오염이나 세균증식으로 인한 품질저하는 막아야 한다.

이러한 까닭으로, 종래 화장품에 쓰이는 물이나 그 용기는 세균오염을 막기위해 다음중 한 가지 이상의 방법으로 처리되었다.

(a) 열, 자외선, 살균제를 사용하거나 여과기로 미처리수를 살균.

(b) 열, 자외선, 기타 적합한 약품으로 처리된 세균 발육 저지수를 용기에 충전.

(c) 2차 오염을 막기 위해 멸균환경에서 멸균공정을 이용하여 용기에 충전.

(d) 제조물(용기에 밀봉된 내용물과 추진체)을 재차 열료 살균.

그러나, 세균 오염 및 증식을 방지하는 신뢰성있는 조정 단계가 아직 확립되지 않았으며, 상기 방법들은 다음의 문제점 중 적어도 하나 이상을 보여준다.

(1)화학적 처리는 내용물 오염을 초래할 수 있다.

(2) 멸균환경 유지에는 많은 시설과 과다한 비용이 요구된다. 또한, 완전한 무균환경을 만드는 것은 매우 어렵다.

(3) (분무기에서와 같이 용기가 부분적으로 고무, 플라스틱, 또는 기타 고분자 재료로 만들어진 경우) 용기와 내용물을 가열하여 멸균하면, 유기 화합물이 내용물에 용해되기 때문에 불쾌한 냄새의 방출, 또는 변색 및 품질저하를 가져올 수 있다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점이 없는 세균 발육 저지수 및 그의 제조방법을 제공하고, 장기간 동안 안정된 세균 발육 저지수를 제공하는 것이다.

본 명세서에서 기술되는 세균 발육 저지수는 세균 증식이 억제된 물을 의미하며, 이 물은 장기간 동안 안정된 품질을 갖는다. 본 명세서에서 기술되는 미처리수는 수도물에서 당연히 발생하는 세균, 다양한 종류의 먼지 입자 등을 함유하는 물을 의미한다.

세균이 포함된 미처리수로부터 세균 발육 저지수를 제조하는 본 발명의 방법에서는 먼저 물을 가열 살균하여 오염 세균을 죽인다. 이후, 이 물은 용기에 채워져서 산소가 물 중에 적어도 20ppm용해되도록 산소로 처리된다. 이러한 간단한 공정은 장기간 동안 안정된 품질의 세균 발육 저지 처리된 물을 생산하는 목적을 달성한다.

이와 같은 저렴한 방법은 어떠한 특별한 설비도 요구하지 않는다.

상기 방법에 의해 제조된 세균 발육 저지 처리수는 물 속에 용해된 산소에 의한 살균 및 세균 발육 저지 효과로 인해 품질면에서 안정하다. 더욱이, 상기 방법에 의해 제조된 물은 처리공정에서 산소만 이용하고 독성을 갖는 어떠한 화학약품도 사용하지 않기 때문에 마시거나 화장수로 사용하기에 안전하다.

또한, 공정중에 2차 오염이 일어나더라도 산소가스에 의해 세균증식이 효율적으로 억제된다.

[발명의 구성 및 작용]

본 발명의 세균 발육 저지수는 다음과 같은 단계로 제조된다:

(a) 가열단계:미처리수를 가열하여 제1의 물을 만든다. 가열처리에서 물을 적어도 30분 동안 85℃이상으로 가열하여 물 속의 세균이 더 이상 살 수 없도록 한다(이후, 필요에 따라, 제1의 물을 50℃이하로 냉각시킬 수 있다).

(b) 여과단계:본 단계에서, 제1의 물로부터 각종 먼지와 함께 열살균된 세균이 제거되어 제2의 물이 만들어진다.

(c) 충전단계:본 단계에서, 제2의 물이 밀폐된 용기에 충전된다.

(d) 노출단계:본 단계에서, 제2의 물이 산소가스 또는 산소가스와 불활성가스(예를 들면 질소 헬륨 가스)의 혼합가스에 노출된다. 본 단계에서, 제2의 물에 용해된 산소가스의 농도가 20ppm이상 되도록 하는 조건으로 용기 내의 압력을 유지할 필요가 있다.

첨부된 도면은 본 발명의 하나의 실시예를 나타낸다. 도1은 스프레이캔에 충전되어 화장수로 이용되는 세균 발육 저지수를 제조하는 방법의 공정도를 나타낸다.

도면에서 번호1은 미처리수 탱크의 역할을 하는 가열탱크를 나타내고, 번호 1a는 탱크 1을 가열하기 이한 스팀관을 나타낸다. 미처리수는 천연광천수 또는 인공정제수일 수 있는데, 가열탱크(1)에서 적어도 30분 동안 85℃이상으로 가열 살균된다. 이에 의해 제1의 물이 만들어진다.

제1의 물은 가열 살균된 후 구비됨 펌프(2), 및 필요에 따라 냉각탱크(3)을 통가하여 살균 여과부(4)로 보내진다. 펌프(2)는 다음 단계의 공정에 필요한 고압을 제공하고, 펌프(2)는 또한 제1의 물의 압력을 적정 수준으로 증가시킨다. 냉각탱크93)는 가열된 제1의 물을 50℃이하로 냉각시킨다. 냉각탱크(3) 내의 제1의 물을 냉각시키는 배관(3a)에는 냉각수가 순환한다. 냉각탱크(3)는 독성유기 화합물이 밀봉용기로부터 내용물로 확산되는 것을 방지한다. 확산은 밀봉용기가 가열된 제1의 물로 채워질 때 일어날 수 있다. 즉, 밀봉용기가 스프레이캔에서와 같이 부분적 또는 전체적으로 고무, 플라스틱 또는 기타 고분자 물질로 이루어진 경우, 용기가 50℃이상의 열수로 채워지면 유기 화합물이 용기로부터 내용물로 확산해 들어간다. 냉각탱크(3)의 목적은 이러한 문제를 방지하기 위한 것이다. 그러므로, 품질저하와 유기 화합물 확산의 가능성이 일어나지 않는다면 냉각탱크(3)는 필요하지 않다.

살균 여과부(4)에서는, 예를 들어 0.1내지 0.2마이크론 세공크기의 필터를 사용하여 세균과 유기 물질 같은 아주 작은 고형물을 제거하여 제2의 물을 만든다. 액체 충전기(5)는 살균 여과부(4)에서 배출되는 제2의 물로 용기를 채운다.

밸브가 밸브 크림퍼(6)로 용기에 부착된다. 용기는 밸브 크림퍼(6)에 의해 조정되는 밸브를 구비하고, 기체 충전기(7)에 의해 산소(또는 압력하의 산소와 불활성가스의 혼합물)가 채워진다. 이로서 세균 발육 저지수의 생산이 완료된다. 불활성가스는 질소, 아르곤 및 이산화탄소를 포함한 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 특히 이산화탄소가 바람직한데, 살균과 세균 발육 저지 효과를 갖는다는 점에서 산소와 유사하기 때문이다. 밀봉용기 내에서 물은 실온에서 적어도 0.5atm의 분압하 산소(또는 산소를 포함하는 혼합가스)와 접해야 한다. 즉, 산소가스 농도가 20ppm이상으로 물에 용해되도록 하는 압력하에서 산소 또는 산소를 포함하는 혼합가스가 채워져야 한다.

화장품용 스프레이수에서, 산소 또는 산소를 포함하는 혼합가스는 추진체로서도 작용한다. 이상적으로는, 추진체로 사용되는 기체상은 용기를 폐기할 때까지 완전히 이용된다. 즉, 기체상은 35℃에서 8㎏/㎠G(게이지압)의 안전 표준 한계를 준수하면서 가능한 고압을 유지하도록 하여, 마지막 사용 단계에서도 충분한 압력을 이용할 수 있다.

첨부된 도면 상의 공정도를 참고하여, 모든 파이프 시스템을 열에 의해 살균하는 유익한 점 하나는, 생산이 실질적으로 시작되기 전에, 가열탱크(1)를 95℃가량으로 유지할 수 있고 파이프 시스템과 부속품을 포함한 모든 장치를 통과하여 액체 충전기(6)까지 가열된 제1의 물이 흐를 수 있다는 것이다.

[실시예 1]

천연광천수를 미처리수로 사용하고, 첨부된 도1에 나타낸 공정으로 처리하여 세균 발육 저지수를 생산하였다. 가열탱크를 미처리수로 채우고, 스팀관을 통한 순환 스팀에 의해 100℃까지 가열하였다. 다음에, 가열수를 펌프에 의해 냉각탱크, 살균 연과부, 액체 충전기의 밸브 크림퍼로 보냈다. 다음에, 물을 열로 살균하고 장치 및 관련된 파이프 시스템으로 보냈다. 물을 액체 충전기로부터 배출하였다.

다음에 가열탱크를 다시 가열 살균된 물(85℃에서 적어도 30분 동안)로 채우고, 스팀을 배관으로 보내 물을 가열하여 세균 발육이 저지되도록 하였다.

그 후 펌프에 의해 물을 냉각탱크로 보내어 50℃이하로 냉각시켰다.

다음에 0.1-0.2㎛의 세공크기를 갖는 여과부에서 세균을 제거하였다.

제2의 물 160g을 산소가스와 함게 밀봉된 에어로졸 용기에 충전하였다. 에어로졸 용기는 알루미늄으로 만들어지고 내부는 수지로 도포되어 있다. 에어로졸 용기의 최대압은 35℃에서 8㎏/㎠G(게이지압)이고, 밀봉된 용기는 안전한 것으로 확인되었다.

에어로졸 용기 내의 산소는 25℃에서 0.5atm의 분압을 갖는데, 이것은 세균 발육 저지수중에 산소가 20ppm으로 용해되어 있음이 확인되었다.

[실시예 2]

상기 단계에서 에어로졸 용기에 충전된 세균 발육 저지수를 35℃에서 2주일 동안 보관하였다. 35℃에서 2주일 경과후 세균 발육 저지수의 세균수를 측정하였다.

시험은 일본 약전에 기재된 대로 실시하여 일반 세균과 대장균 수를 측정하였다. 일반 세균은 30/㎖이하, 즉 측정가능 한도 이하였고 대장균은 음성반응을 나타내었다.

[실시예 3]

5℃에서 35℃까지의 범위의 다양한 상온에서 일년 동안 보관한 세균 발육저지수에 동일한 검출절차를 적용하여, 상기와 동일한 결과를 얻었다. 즉 일반 세균은 30/㎖이하였고 대장균은 음성반응을 나타내었다.

[실시예 4]

용존산소의 살균 및 세균 발육 저지 효과를 알기 위해 다음 시험을 실시하였다.

일반세균 2.9X10⁵/㎖를 포함하는 미처리 광천수를 표에 나열된 각 기체와 함께 에어로졸 용기에 주입하였다. 35℃에서 2주일 경과후 밀봉된 광천수에서 일반 세균을 측정하였다. 결과를 표1에 나타내었다.

산소분압이 25℃에서 0.5atm이상으로 유지되도록 물이 용기 내에 밀봉될때 광천수중 일반세균 함량이 감소된다는 것이 확인되었다. 용존산소 함량이 20ppm이상일 때에도 35℃에서 2주일 보관한 후에 동일한 결과가 확인되었다. 이는 용존산소의 살균 및 세균 발육 저지 효과를 명백히 보여주는 것이다.

* 는 측정불가능할 정도로 적음을 의미한다.

Claims (9)

1. 세균 발육 저지수의 제조방법에 있어서, (a) 세균이 포함된 미처리수를 가열하여 제1의 물을 제조하는 단계, (b) 멤브레인 필터로 제1의 물을 여과하여 제2의 물을 제조하는 단계, (c) 밀폐용기에 제2의 물을 충전하는 단계, 및 (d) 밀폐용기에 충전된 상기 제2의 물을 산소가스, 또는 산소가스와 불활성가스의 혼합가스에 노출시켜 제2의 물의 산소가스 농도가 20ppm이상이 되도록 하는 단계를 포함하는 세균 발육 저지수의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 미처리수를 85℃에서 30분 이상 가열하는 세균 발육 저지수의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 제1의 물을 여과하기 전에 50℃이하로 냉각하는 세균발육 저지수의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 밀폐용기가 에어로졸용 용기인 세균 발육 저지수의 제조방법.
5. (a) 밀폐용기에 충전된 물과, (b) 세균증식을 방지하기 위해 물에 용해시킨 산소가스를 포함하는 제1항의 방법에 의하여 제조된 세균 발육 저지수.
6. 제5항에 있어서, 밀폐용기가 에어로졸용 용기인 세균 발육 저지수.
7. 제6항에 있어서, 산소가스가 에어로졸 용기의 추진체로 사용되는 세균 발육 저지수.
8. 제2항의 방법으로 제조된 세균 발육 저지수.
9. 제3항의 방법으로 제조된 세균 발육 저지수.

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