KR100725004B1

KR100725004B1 - 살균소독제 조성물 및 이의 사용방법

Info

Publication number: KR100725004B1
Application number: KR1019990062124A
Authority: KR
Inventors: 임광민; 송원성; 이상수; 주홍신
Original assignee: 에스케이 주식회사
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2007-06-04
Also published as: EP1114585A2; KR20010064010A; JP2001181115A; EP1114585A3

Abstract

본 발명은 초기 살균효과가 우수할 뿐만 아니라, 살균 지속력이 좋고, 금속부식성이 없으며, 인체에 대한 독성이 매우 낮은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리헥사메틸렌 구아니딘 인산염과 하기 화학식 2로 표시되는 2-브로모-2-니트로-1,3-프로판디올을 1∼20:1의 중량비로 포함하는 살균소독제의 조성물과 이의 사용방법을 제공한다.

화학식 1

여기서 m은 4∼7의 정수이고, n은 1∼14의 정수이다.

화학식 2

살균, 소독제, 폴리헥사메틸렌구아니딘인산염, 브로노폴, 세정제

Description

살균소독제 조성물 및 이의 사용방법{Sterilization composition and method of using the same}

본 발명은 초기살균효과가 우수할 뿐만 아니라, 살균지속력이 좋고, 금속부식성이 없으며, 인체에 대한 독성이 매우 낮은 살균소독제의 조성물 및 이의 사용방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 폴리헥사메틸렌구아니딘 인산염 (Polyhexamethyleneguanidine phosphate, 이하 "PHMG"라 함) 및 이와 살균력에 있어 상승작용을 나타내는 2-브로모-2-니트로-1,3-프로판디올 (2-Bromo-2-nitro-1,3-propan diol, 이하 "브로노폴"이라 함)과의 혼합조성물과 이의 사용방법에 관한 것이다.

생활수준이 향상되면서 식생활의 형태도 다양해지고, 건강에 대한 관심이 높아지면서 위생관념도 높아졌다. 과거 '먹는 것'에 만족했던 시대는 가공식품도 별로 없었으며, 자신의 식생활 위생은 자신의 책임이었던 경우가 대부분이었다. 그러나, 가공식품의 종류가 다양해짐에 따라 식품의 대량 생산, 대량가공, 대량유통이 보편화되었으며, 이에 따라 대중을 상대로 한 식품의 제조, 유통에 있어서의 위생관리는 국민보건의 차원에서 대단히 중요한 문제라고 할 수 있다.

현재 가공식품은 유통식품의 60%를 넘는 것으로 알려지고 있다. 따라서, 가공공정 중에 항상 미생물의 증식을 억제할 수 있는 조치가 따라야 한다. 일반적으로 식품을 가열하여 직접 살균하는 방법 이외에, 환경으로부터 식품에 직,간접적으로 유입되는 미생물을 억제하기 위해 살균제가 사용되고 있다. 식품가공의 환경을 위생적으로 유지하기 위해서는 가공기기류, 용기표면, 작업자의 손, 공중부유균 등에 대한 살균을 실시해야 하며, 이러한 목적으로 사용되는 것이 환경살균제이다.

식품위생에 문제가 생길 경우 대표적인 피해는 식중독 유발과 식품의 변질을 들 수 있다. 식중독의 유발은 살모넬라, 황색포도상구균 등에 오염된 식품을 섭취했을 경우 사람에게 발생하는 피해이며, 식품의 변질은 미생물의 오염으로 인한 식품의 부패로 상품가치가 상실됨으로써 입는 손실이다.

기존에 사용하고 있는 살균소독제는 주로 염소계 소독제로 살균력은 우수하지만 여러가지 단점이 있다. 가장 대표적인 단점은 사람의 눈이나 피부, 후각에 자극성이 매우 강하다는 것이다. 따라서, 작업자의 안전에 나쁜 영향을 끼치고 있으며, 강한 자극성 때문에 작업자들이 사용을 기피하는 경향이 있어, 사용하도록 규정되어 있는 작업장에서도 제대로 사용하지 않아 위생관리상의 허점이 많이 발생하고 있다. 또한, 염소계 살균제는 자극성 냄새가 오래 지속되므로 공중부유균 살균을 위한 분무소독제로 적합하지 않아, 공중부유균을 살균하지 않는 경우가 대부분이어서, 이는 식품에 유입되는 균을 효과적으로 차단하지 못하는 결과를 낳고, 결국 식품의 유통기간이 단축됨으로 인한 경제적 손실로 이어지는 것이다.

한편, 또다른 살균소독제로 브로노폴을 들 수 있는데, 이는 살균지속력이 좋으나, 단독 사용할 경우 사용농도가 높아져 냄새가 발생할 수 있고, 초기 살균효과가 다소 떨어지며, 제조단가가 높아지는 단점이 있다.

이에, 본 발명자는 상술한 단점을 해결하기 위하여 광범위한 연구를 수행한 결과, PHMG를 브로노폴과 함께 혼합한 조성물을 살균제로 사용하면, 초기 살균효과가 우수하며, 자극성이 없고 안전성이 높고, 브로노폴 단독 사용의 경우보다 살균지속력을 보강해 줄 수 있으며, 제조단가를 낮출 수 있음을 발견하였으며, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 초기 살균효과가 우수하며, 안전성이 높고, 살균지속력이 우수한 살균소독제 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 살균소독제 조성물을 사용하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 살균소독제 조성물은

하기 화학식 1로 표시되는 폴리헥사메틸렌구아니딘 인산염과 하기 화학식 2로 표시되는 2-브로모-2-니트로-1,3-프로판디올을 1∼20:1의 중량비로 혼합하는 것으로 이루어진다.

여기서, m은 4~7의 정수이고, n은 1~14의 정수이다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 살균소독제 조성물의 사용방법은 본 발명의 살균소독제 조성물을 주방용 세정제 또는 식품공장용 세정제에 혼합하는 것으로 달성된다.

이하, 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 다음과 같은 특징을 갖는다.

1) 작업안전성

현재 식품공장에 사용되는 대부분의 살균소독제는 염소계 살균제이다. 염소계 살균제는 살균력은 우수한 편이지만 다음과 같은 단점을 가지고 있다. 반면, PHMG는 염소계 살균제가 가지고 있는 대부분의 단점을 보완할 수 있는 살균제로서 특히 작업자들의 안전을 고려할 때 매우 우수한 살균제라고 할 수 있다.

염소계살균제의 단점과 PHMG의 보완점

항목	염소계 살균제	PHMG
자극성	눈, 피부에 대한 자극성이 매우 심함	자극성이 거의 없음
냄새	냄새가 심함	냄새가 전혀 없음
부식성	금속이나 의류 등에 부식성이 있음	부식성이 전혀 없음
표백/탈색현상	의류, 기구 등을 표백시키며 오래 사용할 경우 탈색 현상이 나타남	표백 및 탈색현상 없음
pH, 유기물의 영향	pH가 알칼리성인 환경하에서 효과가 감소하며, 유기물이 있는 환경에서는 효과가 급감	강알칼리 환경을 제외하고 안정하며, 유기물의 존재여부와 관련없이 효과 우수 (식품공장에 유효)

상기 표에 나타난 바와 같이, 염소계 살균제는 작업자의 눈, 피부, 손, 의류 등에 해로운 작용을 하는 반면, PHMG는 이러한 부분에서 피해가 거의 없으므로 상기의 용도로 적합하다.

2) 공중부유균 살균용 조성물에 대한 적합성

상술한 바와 같이 식품공장의 위생에는 공중부유균의 살균이 대단히 중요하다. 아무리 식품자체를 철저하게 살균했다 하더라도 공중부유균의 낙하에 의해 오염된다면 문제가 발생하기 때문이다. 실제로 공중부유균을 제대로 살균하여 관리하느냐 그렇지 않느냐에 따라 오염균수의 차이는 매우 크다. 이는 제품의 유통기간과도 관련이 깊다. 공중부유균에 오염된 식품은 오염되지 않은 식품에 비해 유통기간이 짧을 수 밖에 없다. 이러한 공중부유균을 제어하기 위해서는 사용하는 화학적 방법 중에 대표적인 방법은 곳곳에 분무기를 설치하여 액상 살균조성물을 주기적으로 분무해 주는 것이다. 그런데, 기존의 염소계살균제는 특유의 강한 자극성으로 인해 분무용 조성물로 적합하지 않다. 따라서, 공중부유균을 제어하는 살균조성물로는 눈이나 후각에 자극성이 없는 물질을 사용해야 하며, PHMG 조성 물은 이에 적합한 살균제이다. 본 발명자들은 PHMG 살균조성물을 사용하여 1회 분무시 검출되는 일반세균의 수가 수십~수백분의 1로 감소되는 것을 확인하였다.

식품이나 약품 등의 제조시설에서는 공중부유균을 낮은 수준으로 유지하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해 바이오클린룸 (biocleanroom)을 설치하여 운영하는 경우가 많다. 바이오클린룸에서의 청정도는 미국 항공우주국(NASA)의 규격을 따르고 있으며, 그 기준은 다음 표와 같다. 이 규격을 통해 공중부유균의 제어가 식품공장에 있어 얼마나 중요한가를 확인할 수 있다.

산업별 클린룸의 청정도 예

업종	작업공정	청정도
식품	햄,소시지 포장	Class^* 10,000
	우유 충진, 분유건조
	유산균, 청량음료 충진
	과즙음료 충진
	아이스크림 충진, 포장
	버터, 마아가린 포장
	플라스틱 용기 성형
	생과자, 생크림 제조
약품	혈청앰플, 분주식	Class 100
	무균시험실	Class 100
	생리용품 제조, 포장	Class 10,000
	화장품 충진, 포장	Class 100∼10,000
농업	복숭아꽃 배양	Class 10,000∼100,000

* Class의 숫자는 1 피트³내에 0.5㎛ 이상의 미립자(먼지, 미생물)의 최대 수를 표시함.

3) 살균조성물의 상승효과

본 발명의 특징은 상기 PHMG와 브로노폴을 함께 처방하였을 때 살균력에 있어 상승효과가 나타난다는 것이다. 따라서, 각 살균제를 독립적으로 사용할 때보 다 이 두 살균제를 배합할 경우, 그 합이 훨씬 적은 농도로도 더 좋은 살균효과를 얻을 수 있게 되며, 제품의 제조단가를 낮출 수 있고, 인체에 대한 안전성을 더욱 높일 수 있게 된다.

4) 그 밖의 기술적 특징

PHMG는 초기살균력이 매우 우수한 살균제이며, 부식성이 적은 장점이 있다. 상술한 바와 같이 염소계 살균제가 갖는 부식성이 없으므로 인체에도 영향이 없을 뿐만 아니라, 또 하나 특징적인 것은 금속에 대한 부식성이 없다는 점이다. 이 점은 금속류의 기기나 파이프 등을 사용하는 곳에 살균소독을 해야 할 경우 매우 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 식품공장의 경우, 세정시 금속기기류의 세정에 부식성이 있는 살균제를 지속적으로 사용한다면 기기류의 수명은 그만큼 단축될 것이다. 또한, 냉각수가 흐르는 냉각탑이나 금속파이프의 경우도 슬라임콘트롤을 위해 사용하는 살균제가 부식성이 있다면, 고가 장비의 수명이 단축되는 결과를 낳을 것이다. 따라서 상기와 같은 경우에 PHMG 살균조성물을 사용할 경우 살균효과는 물론 금속의 부식성을 억제함으로써 많은 비용을 줄일 수 있다.

다음으로, 본 발명의 구성을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 살균소독제 조성물은 PHMG와 브로노폴을 1∼20:1의 중량비로 혼합하여 제조되는데, 만일, 상기 브로노폴에 대한 PHMG의 중량비가 1 미만이거나, 20을 초과하면, 살균력의 상승효과가 나타나지 않거나 매우 약하게 되는 문제가 있다.

본 발명의 살균소독제 조성물은 식품공장용 세정제 또는 주방용 세정제와 혼 합하여 식품공장용 또는 주방용 살균 세정제로 사용될 수 있으며, 그 외에도 미생물 및 곰팡이를 제어하는 슬라임콘트롤제로서 사용가능하다.

식품공장용 또는 주방용 살균 세정제는 세정제 85∼95 중량%와 본 발명의 살균소독제 조성물은 15∼5 중량%를 혼합한 후, 물에 100∼500배 희석하여 사용한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

살균소독제 조성물 원액의 제조

PHMG 원액을 물에 10중량% 용해한 다음, 이것을 브로노폴을 1중량% 녹인 수용액과 1:1중량비로 섞고, 다시 물로 50배 희석하여 살균소독제 조성물을 완성하였다. 희석배수는 사용하는 곳의 오염위험도에 따라 가감될 수 있다.

실시예 2

공중부유균 살균방법 및 살균효과

식품공장의 원료배합실(약 200m²) 안에 자동분무기를 설치하고 (3곳) 실시예 1에서 제조한 살균소독제 조성물을 1일 3회(4시간 간격), 1회당 10분간 분무하여 1개월간 낙하균수의 변화를 측정하였다. 일반세균과 곰팡이의 수를 세었으며, 지름 10cm의 평판배지의 뚜껑을 열어 놓고, 30분간 포집하는 방법을 사용했다. 하기 표 3에 나타난 바와 같이 살균소독제 조성물을 사용하여 미생물 수가 급격히 감소한 이후 꾸준히 낮은 수준의 미생물 수가 유지되는 것을 확인하였다.

분무살균시 미생물수의 감소추이

경과일수	0	1	2	5	10	20	30
일반세균수	872	453	189	112	93	66	36
곰팡이수	756	637	261	96	74	64	47

*숫자는 1평판당의 미생물수임.

실시예 3

식품공장용 살균 세정제 제조 및 살균방법

식품공장의 청결을 유지하기 위하여는 세정이 대단히 중요하다. 그러나 세정만으로 미생물을 제거하기가 어렵기 때문에 살균제를 함께 처방하여 사용하여 살균효율을 높인다.

가공기기류용 세정제(약알칼리성) 90 중량%에 상기의 살균제 PHMG 7중량%와 브로노폴 3중량%를 혼합하여 완전히 용해시켰다. 이 살균세정제를 물에 0.5중량 %가 되도록 희석하여 세정에 사용하였다.

살균효과를 확인하기 위하여 살균제가 처방되어 있는 세정제와 일반 세정제를 각각 사용하여 세정한 면에서 세균을 검출하여 그 수를 비교하였다. 세균검출은 콘택트 슬라이드 (Contact slide, 평평한 면에 배지를 직접 접촉하여 미생물을 배지에 묻게 하여 자랄 수 있도록 제조된 제품)를 이용했으며, 미생물 채취 후 37℃에서 3일간 배양하여 자란 미생물의 수를 세었다.

세정한 면의 검출 미생물수 비교

	세정한 면(A)의 미생물수 (살균제 불포함)		세정한 면(B)의 미생물수 (살균제 포함)
미생물 채취시기	세정전	세정후	세정전	세정후
미생물수(cfu)	274	36	288	3

상기의 결과를 보면, 살균제를 포함한 세정제로 세정한 면은 살균제를 포함하지 않은 세정제의 경우 잔존하는 미생물의 수가 급격히 감소하는 결과가 나오는 것을 확인할 수 있다. 식품공장용 세정제에 처방하여 사용할 수 있다는 것은 가정용 세정제에도 같은 목적으로 처방할 수 있음을 보여주는 것이다.

실시예 4

살균제 조성물의 상승효과

실시예 1에서 제조된 살균제 조성물의 살균력 상승효과를 알아보기 위하여 다음과 같이 실험을 하였다. 우선 각 살균제별로 세균 Pseudomonas aeruginosa와 곰팡이 Aspergillus niger에 대해 MIC(최소 성장억제농도)값을 구하였다.

상기 MIC값을 이용하여 하기 수학식 1에 따라 PHMG와 브로노폴을 함께 처방했을 때의 FIC 지수 (Fractional concentration index, 분획농도지수)를 구하여, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

여기서, a₁은 A 항균제 단독 사용시의 MIC이고,

b₁은 B 항균제 단독 사용시의 MIC이며,

a는 A 항균제와 B 항균제를 함께 사용할 경우 A의 MIC이고,

b는 A 항균제와 B 항균제를 함께 사용할 경우 B의 MIC이다.

이때, 만일 FIC 지수＞1이면 길항작용을 나타내고, FIC 지수＜1이면, 상승작용을 나타낸다.

분류	MIC				FIC 지수
분류	a₁	b₁	a	b	FIC 지수
P. aeruginosa 사용시	64	32	21.3	10.6	0.67
A. niger 사용시	256	128	16	16	0.19

A 살균제 : PHMG.

B 살균제 : 브로노폴.

상기 결과로부터 상기 두 살균제를 함께 처방했을 때 강한 상승효과가 있음을 알 수 있다.

실시예 5

PHMG와 브로노폴의 초기 살균효과(살균 속효성) 및 살균지속성 비교

PHMG의 기술적 특징 중 하나는 초기 살균효과가 매우 우수하다는 것이다. 상기 실시예 1의 살균소독제 조성물과 PHMG 단독 및 기존의 수용성 살균제 중의 하나인 Rohm and Hans 사의 Kathon 제품의 초기 살균효과를 비교하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

초기 살균효과 및 살균지속력 비교 (단위:cfu)

	살균제 종류/농도
	살균제 무첨가	PHMG		Rohm and Hans사의 Kathon 제품		PHMG+브로노폴
경과시간(hr)	0 ppm	50ppm	100ppm	50ppm	100ppm	25ppm
0	790	790	790	756	765	1,000
3	868	0	0	820	495	0
6	1,212	0	0	420	273	0
24	18,120	86	0	0	91	0
48	132,000	1,876	16	6	1	0

상기의 표에서와 같이, 기존 살균제는 24시간이 경과해야 살균효과가 나오는 반면, PHMG는 3시간만 경과해도 살균력이 매우 우수하였다. 즉, PHMG의 초기 살균효과가 매우 우수하다는 뜻이다. 그러나, 48시간 경과후에 PHMG의 경우는 일부 미생물이 자람으로써 지속성이 다소 떨어진다. 반면, PHMG와 브로노폴의 혼합 조성물은 보다 낮은 농도에서도 계속 미생물을 낮은 수준으로 제어할 수 있었다.

이 결과는 식품공장 등에 사용할 때, 초기에 균을 살균하며 살균효과가 오래 지속됨으로써 미생물을 효과적으로 제어할 수 있음을 말해 준다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 식품공장용 살균소독제 조성물은 작업자에 대한 자극성을 없앰으로써 첫째로는 인체에 대한 안전성을 더욱 높일 수 있다는 점이고, 두번 째는 약제사용에 대한 기피현상을 막음으로써 청결한 작업환경을 유지하게 되고, 이로 인해 식품에 유입되는 유해균수를 줄여 주어 생산된 제품의 유통기간이 연장되고, 이에 따라 경제적 손실을 대폭 줄이는 효과를 얻게 된다. 소비자의 입장에서는 오염된 식품을 섭취할 가능성이 낮아지는 효과가 있다.

또한 초기 살균력과 살균지속력이 우수하고, 두 살균제의 혼합에 의해 내성균의 출현율을 낮춰주며, 광범위한 균에 대한 살균효과를 얻을 수 있으며 상승효과에 의한 약제사용량의 감소로 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 폴리헥사메틸렌구아니딘 인산염과 하기 화학식 2로 표시되는 2-브로모-2-니트로-1,3-프로판디올을 1∼20:1의 중량비로 포함하는 살균소독제 조성물.

화학식 1

여기서 m은 4~7의 정수이고, n은 1~14의 정수이다.

화학식 2
제1항에 따른 살균소독제 조성물을 식품공장용 세정제와 혼합하여 식품공장용 살균 세정제로 사용하는 방법.
제1항에 따른 살균소독제 조성물을 주방용 세정제와 혼합하여 주방용 살균 세정제로 사용하는 방법.