KR101765409B1

KR101765409B1 - 살균 방법

Info

Publication number: KR101765409B1
Application number: KR1020157036072A
Authority: KR
Inventors: 다카아키 하라다; 다케시 이와시타; 겐이치 고미나미
Original assignee: 토요 세이칸 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2017-08-08
Also published as: KR20160013109A; JP5737345B2; US20160121010A1; US9861716B2; EP3025973A4; EP3025973A1; CN105408213A; WO2015012127A1; JP2015024841A; CN105408213B; EP3025973B1

Abstract

본 발명은, 과아세트산계 살균 조성액을 이용한 용기의 살균 방법에 관한 것으로서, 순환 탱크(1)에서 조정된, 과아세트산, 과산화수소, 아세트산 및 카탈라아제를 함유하는 살균 조성액을 가열 장치(3)로 가열한 후, 살균 장치(4)에 공급하고, 살균 사용 후의 살균 조성액을 상기 순환 탱크(1)로 회수하는 살균 방법에 있어서, 상기 살균 사용 후에 가열 장치에 공급될 때까지의 순환 경로 내에서, 살균 조성액에 카탈라아제를 추가함으로써, 카탈라아제의 실활을 억제하고, 살균 조성액의 살균 능력을 유지 가능하며, 살균 조성액을 냉각시키지 않고 순환 사용하는 것이 가능하고, 열에너지를 절약할 수 있어, 경제성이 우수한 살균 방법을 제공한다.

Description

살균 방법{STERILIZING METHOD}

본 발명은, 과아세트산계 살균 조성액을 이용한 용기의 살균 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 과아세트산계 살균 조성액을 효율적으로 순환 사용 가능한 살균 방법에 관한 것이다.

종래부터, 식품 용기 등의 살균 내지 멸균에 과아세트산계 살균제가 널리 이용되고 있다(특허문헌 1). 이러한 과아세트산계 살균제에 있어서는, 과아세트산, 아세트산 및 과산화수소는 평형 상태로 존재하지만, 과산화수소의 농도가 높으면, 과산화수소가 용기에 잔류하기 쉬워지고, 살균 후의 무균수에 의한 세정을 충분히 행할 필요가 생기는 등의 이유로부터, 과아세트산계 살균제에, 과산화수소를 분해 가능한 카탈라아제를 첨가한 살균 조성액을 이용한 멸균 방법도 제안되어 있다(특허문헌 2).

이러한 과아세트산계 살균 조성액을 이용하는 살균 방법에 있어서는, 살균에 사용된 과아세트산계 살균 조성액을 회수하여, 농도 조정을 행하고, 이것을 다시 살균 장치에 공급하여, 순환 사용하는 것이 행해지고 있다. 일반적으로 과아세트산계 살균제는, 60℃ 이상의 온도에서 살균 효율이 좋기 때문에, 살균에 있어서 과아세트산계 살균 조성액은 가온되어 살균에 이용되고 있다. 한편, 과아세트산계 살균제 혹은 과아세트산계 살균 조성액이 이러한 고온 상태에 놓이면, 과아세트산의 분해가 촉진되고, 과산화수소가 증가하여 살균제의 능력이 저하된다. 이 때문에 순환 사용에 있어서는, 살균을 위해 60∼70℃의 온도로 가온한 과아세트산계 살균 조성액을, 살균 장치 이외의 순환 경로에서 35℃ 이하가 되도록 냉각시키는 것이 제안되어 있다(특허문헌 3 및 4).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평성 제8-58744호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공표 제2011-517946호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2009-291443호 공보 특허문헌 4 : 일본 특허 공개 제2012-200456호 공보

그러나, 전술한 과아세트산계 살균 조성액을 순환 사용하는 방법에 있어서는, 과아세트산계 살균 조성액의 가열 및 냉각 양쪽 모두가 필수이기 때문에 열에너지 효율이 나빠, 경제성의 관점에서 만족할만한 것은 아니다. 또한 과아세트산계 살균 조성액을 가열함으로써 과아세트산의 분해가 촉진되어 과산화수소가 증가함과 동시에, 과산화수소를 분해하기 위해서 과아세트산계 살균 조성액에 첨가되는 카탈라아제는, 과아세트산 공존 하 또는 고온 상태에서는 불활성화되어 버려 많은 양을 필요로 하기 때문에, 이것에 기인하는 거품 형성이나 응집물의 발생 등의 문제도 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 카탈라아제의 활성 저하를 억제하여, 과아세트산계 살균 조성액의 살균 능력을 유지하면서 순환 사용하는 것이 가능한 살균 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 과아세트산계 살균 조성액을 냉각시키지 않고 순환 사용하는 것이 가능하고, 열에너지를 절약할 수 있어, 경제성이 우수한 살균 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 순환 탱크에서 조정된, 과아세트산, 과산화수소, 아세트산 및 카탈라아제를 함유하는 살균 조성액을 가열 장치로 가열한 후, 살균 장치에 공급하고, 살균 사용 후의 살균 조성액을 상기 순환 탱크로 회수하는 살균 방법에 있어서, 상기 살균 사용 후부터 가열 장치에 공급될 때까지의 순환 경로 내에서, 살균 조성액에 카탈라아제를 추가하는 것을 특징으로 하는 살균 방법이 제공된다.

본 발명의 살균 방법에 있어서는,

1. 상기 카탈라아제가, 온도 50℃ 및 과아세트산 농도 3000 ppm으로 조정한 과아세트산계 살균제에 첨가하여 10분 경과 후에, 과산화수소를 초기 농도의 35% 이상 분해 가능한 카탈라아제인 것,

2. 상기 살균 장치로부터 회수된 살균 조성액이, 냉각되지 않고 순환 탱크로 회수되는 것,

3. 상기 카탈라아제의 추가가, 순환 탱크에서 행해지는 것,

4. 상기 순환 탱크에 있어서의 살균 조성액이, 과아세트산 농도가 500∼10000 ppm, 과산화수소 농도가 500 ppm 미만인 것

이 적합하다.

본 발명의 살균 방법에 있어서는, 과아세트산, 과산화수소, 아세트산 및 카탈라아제를 함유하는 살균 조성액이 순환하는 순환 경로 내에서, 살균 조성액이 고온으로 유지되는 가열 장치로부터 살균 장치까지의 경로를 제외한 위치에서 카탈라아제를 추가함으로써, 카탈라아제가 갖는 과산화수소 분해 성능을 효율적으로 발현하는 것이 가능해지고, 과아세트산계 살균 조성액의 살균 능력이 저하되는 것을 유효하게 방지할 수 있다.

또한 순환 경로 내에서 카탈라아제를 추가함으로써 카탈라아제가 실활되는 것도 억제되어 있기 때문에, 카탈라아제의 첨가량도 저감할 수 있고, 카탈라아제 첨가에 기인한 거품 형성이나 응집물의 발생을 최소한으로 억제할 수 있기 때문에, 살균에 사용되는 용기의 세정도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.

또한 살균 조성액 중의 과아세트산 농도를 높게 하여, 살균 능력을 향상시킴으로써, 살균시의 온도 조건을 낮게 하는 것, 혹은 사용하는 카탈라아제로서, 온도 50℃ 및 과아세트산 농도 3000 ppm으로 조정한 과아세트산계 살균제에 첨가하여 10분 경과 후에, 과산화수소를 초기 농도의 35% 이상 분해 가능한 카탈라아제를 이용함으로써, 순환 경로에 있어서 종래 필수였던 냉각 공정을 생략하는 것도 가능해지고, 순환 사용에 따른 열에너지의 사용량을 저감할 수 있어, 경제성도 우수하다.

도 1은 본 발명의 살균 방법에 있어서의 순환 경로의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 살균 방법에 있어서의 순환 경로의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이, 과아세트산, 아세트산 및 과산화수소를 포함하는 과아세트산계 살균제를 주성분으로 하는 과아세트산계 살균 조성액(이하, 단순히 「살균 조성액」이라고 하는 경우가 있음)은, 과산화수소의 농도가 높아지면, 살균 능력이 저하되고, 과산화수소가 피살균물(용기)에 잔류하기 쉬워지는 등의 문제를 일으킬 우려가 있기 때문에, 카탈라아제를 첨가함으로써 과산화수소를 분해하고, 과산화수소 농도를 관리함으로써 장기간에 걸쳐 안정된 살균 능력을 유지한다. 그 한편, 과아세트산계 살균 조성액을 이용하여 효율적으로 살균을 행하기 위해서는, 살균 조성액의 조성에 따라 다르지만, 일반적으로 살균 조성액을 50℃ 이상의 온도로 가온하는 것이 바람직하기 때문에, 적어도 순환 경로 내의 가열 장치로부터 살균 장치 사이의 경로에서는, 살균 조성액의 온도는 고온으로 유지되어 있고, 이 사이의 경로에서, 고온 조건 하에서 실활되기 쉬운 카탈라아제를 추가하는 것은 효율적이지 않다.

본 발명의 살균 방법에 있어서는, 살균 조성액의 순환 경로 내에서, 살균 장치에서의 사용 후부터 가열 장치에 공급될 때까지 동안에, 살균 조성액에 카탈라아제를 추가함으로써, 카탈라아제의 활성을 유효하게 발휘시켜, 과아세트산계 살균 조성액의 살균 능력을 유지하는 것이 가능해진다.

살균 조성액에 첨가된 카탈라아제의 실활을 억제하기 위해서, 살균 사용 후의 살균 조성액을 냉각시켜, 살균 조성액의 온도를 저하시킬 수도 있지만, 이 경우에는, 살균 조성액의 가열 및 냉각을 반복하게 되어, 경제성이 뒤떨어진다.

이 때문에, 본 발명에 있어서는, 이용하는 과아세트산계 살균 조성액으로서 과아세트산 농도가 높은 것을 사용하여, 살균시의 온도 조건을 낮게 설정함으로써, 살균 조성액의 냉각 공정을 생략하는 것이 가능해진다. 혹은, 이용하는 카탈라아제로서, 후술하는 바와 같이, 내열성 및 내약제성(내과아세트산성)이 우수한 카탈라아제를 사용함으로써, 고온의 살균 조성액에 첨가(추가)하여도 카탈라아제가 실활되지 않기 때문에, 냉각 공정을 생략하는 것이 가능해진다.

(순환 경로)

본 발명의 살균 방법에 있어서의 살균 조성액의 기본적인 순환 경로는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 순환 탱크(1)→가열 장치(3)→살균 장치(4)→회수 탱크(5)→순환 탱크(1)이다. 즉, 살균 조성액은 순환 탱크(1)로부터 송액 펌프(2)에 의해 가열 장치(3)로 송액된다. 가열 장치(3)에 의해 살균 조성액을 원하는 온도로 가열한 후, 살균 조성액은 살균 장치(4)에 공급된다. 살균 장치(4)에서는, 피살균물에 살균 조성액이 분사되고, 사용 후의 살균 조성액이 회수 탱크(5)로 회수된다. 회수 탱크(5)로부터 송액 펌프(6)에 의해 살균 조성액은 순환 탱크(1)로 복귀된다.

살균 조성액은, 상기 순환 경로에 연결하는 다른 경로에 위치하는 조합 탱크(10)에서, 과아세트산, 과산화수소가 소정의 농도가 되도록 조합되어, 순환 탱크(1) 내의 살균 조성액이 소정의 농도로 유지되도록 추가 공급된다. 도 1 및 2에 도시된 구체예에 있어서는, 조합 탱크(10)에서 조합된 살균 조성액은, 일단 버퍼 탱크(9)로 송액 펌프(8)에 의해 송액된다. 버퍼 탱크(9)로부터, 순환 탱크(1) 내의 살균 조성액의 농도에 따라, 원하는 양이 공급된다. 또한, 조합 탱크(10)와 버퍼 탱크(9) 사이, 송액 펌프(8)와 순환 탱크(1) 사이에는 각각 밸브(13), 밸브(12)가 설치되어 있다.

카탈라아제의 추가는, 살균 장치(4)에서의 사용 후부터 가열 장치(3)에 공급될 때까지 동안이라면 어느 타이밍에 첨가하여도 좋지만, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 순환 탱크(1) 또는 회수 탱크(5)인 것이 적합하다. 즉, 도 1에 도시된 구체예에 있어서는, 카탈라아제가 조정되어 있는 효소 탱크(7)가 밸브(11)를 통해 순환 탱크(1)에 연결되고, 순환 탱크(1) 내의 과아세트산계 살균 조성액이나 카탈라아제의 농도에 따라, 추가의 카탈라아제가, 순환 탱크(1)에 적절하게 공급된다. 또한 도 2에 도시된 구체예에 있어서는, 효소 탱크(7)는 회수 탱크(5)에 밸브(11)를 통해 연결되어 있고, 카탈라아제는 회수 탱크(5)에 공급되어 있다.

(과아세트산계 살균제(원액))

본 발명의 살균 조성액에 사용하는 과아세트산계 살균제(원액)로는, 종래 공지된 여러 가지 농도의 것을 원료로서 채용할 수 있지만, 적합하게는, 과아세트산 10∼25 중량%, 아세트산 20∼40 중량%, 과산화수소 15∼25 중량%, 나머지 성분이 물 및 필요에 따라 배합되는 안정제로 이루어진 과아세트산계 살균제를 이용할 수 있다.

이러한 과아세트산계 살균제로서는 옥시퍼 100(니폰퍼옥사이드 가부시키가이샤 제조: 과아세트산 10.2 중량%, 아세트산 20.6 중량%, 과산화수소 17.2 중량%) 등을 들 수 있고, 후술하는 바와 같이, 물로 희석하여 농도 조정한 과아세트산계 살균제로서 사용된다.

(카탈라아제)

카탈라아제는, 과산화수소의 분해 효소이지만, 본 발명에 있어서는, 상기 과아세트산계 살균제에 있어서의 산성 영역, 즉 pH 2.6∼6.0에서 내성을 갖는 카탈라아제인 것이 중요하고, 균류 유래의 카탈라아제 혹은 세균 유래의 카탈라아제로 이루어진 카탈라아제를 사용할 수 있지만, 특히 균류 유래의 카탈라아제, 그 중에서도, 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger) 유래의 카탈라아제를 적합하게 사용할 수 있다. 카탈라아제는, 1종만을 이용하여도 좋고, 복수 종을 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한 본 발명에 있어서는, 전술한 바와 같이, 비교적 높은 온도 조건으로 살균 조성액에 카탈라아제를 첨가(추가)하기 때문에, 내열성 및 내약제성(내과아세트산성)을 갖는 것이 바람직하고, 구체적으로는 50℃ 또한 과아세트산 농도 3000 ppm으로 조정한 과아세트산계 살균제에 첨가하여 10분 경과 후에, 과산화수소를 초기 농도의 35% 이상 분해 가능한 카탈라아제를 이용하는 것이 적합하다.

이러한 카탈라아제로는, 이것에 한정되지 않지만, 레오네트 F 플러스(나가세켐텍스 가부시키가이샤 제조), 아스크수퍼 25(미쓰비시가스카가쿠 가부시키가이샤 제조) 등의 상업적으로 입수 가능한 카탈라아제 효소 제제를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 이용하는 카탈라아제는 특별히 한정되지 않고, 용액, 분말, 혹은 비드 등의 수불용성 기질로 고정시킨 형태의 것 등을 사용할 수 있다.

또한, 일반적으로 시판되고 있는 카탈라아제 효소 제제에는, 염화나트륨이 함유되어 있기 때문에, 염화물에 의한 배관의 부식을 방지하기 위해서, 카탈라아제 효소 제제 중의 염화물 이온 농도를 공지된 탈염 방법에 의해 저감시켜 사용하는 것이 바람직하다.

카탈라아제의 순환 탱크(1) 또는 회수 탱크(5)로의 첨가(추가)는, 살균 조성액에 필요량을 일괄로 첨가하여도 좋지만, 보다 적합하게는 전량을 복수 회로 분할하여 배합하는 것이 특히 바람직하다. 이에 따라, 카탈라아제에 의한 과산화수소의 분해를 천천히 행하는 것이 가능해져, 카탈라아제에 기인하는 거품 형성을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

(살균 조성액)

본 발명의 살균 방법에 있어서, 순환시키는 살균 조성액은, 전술한 과아세트산, 아세트산 및 과산화수소가 평형 상태로 존재하여 이루어지는 원액의 과아세트산계 살균제에, pH 조정제, 물 및 카탈라아제를 첨가함으로써 조제한다.

조제 방법은, 물로 희석한 후에 과아세트산의 농도가 하기 범위가 되는 것을 전제로, 원하는 과아세트산 농도를 갖는 과아세트산계 살균제에 pH 조정제를 첨가하여 혼합하고, pH를 2.6∼5.0의 범위로 조정한 후, 카탈라아제가 0.1∼10 ㎍/㎖, 특히 0.1∼3.0 ㎍/㎖의 농도가 되도록 배합함으로써 조제하는 것이 바람직하다. pH 조정제 및 카탈라아제의 배합 순서는, 반드시 상기 순서로 한정되지 않지만, 상기 순서로 함으로써, 카탈라아제의 활성을 최대한 유지하는 것이 가능해진다.

본 발명에 이용하는 살균 조성액은, 카탈라아제가 과산화수소의 분해를 촉진하여, 과산화수소 농도가, 적어도 순환 탱크(1)에 있어서, 적합하게는 순환 경로의 전체에서 500 ppm 미만으로 유지되고 있는 동시에, 과아세트산 농도가 500∼10000 ppm, 특히 1000∼3500 ppm의 범위로 유지되고 있는 것이 바람직하고, 이에 따라, 우수한 살균 성능을 확보하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 과아세트산계 살균 조성액 중에는, 아세트산도 존재하고 있고, 과아세트산이 상기 범위에 있는 경우에는, 아세트산 농도는 1000∼40000 ppm의 범위에 있는 것이 적합하다.

또한 전술한 바와 같이, 본 발명에서 사용하는 카탈라아제는, pH 2.6∼6.0의 범위에서 그 활성을 갖는 것을 선택하는 것이 바람직하지만, 과아세트산계 살균 조성액에 있어서는, pH가 5.0 이상이 되면 과아세트산이 분해되어 농도가 저하되어 살균력이 뒤떨어지게 되어 버린다.

게다가, 카탈라아제가 과산화수소의 분해 작용을 가장 효과적으로 발휘하기 위해서는 pH 3.0∼6.0의 범위에서 활성을 갖는 것을 선택하는 것이 바람직하지만, 과아세트산의 살균 효과를 가장 효과적으로 발휘하기 위해서는, 특히 과아세트산계 살균 조성액의 pH는 pH 4.0 이하로 하는 것이 바람직하다.

이러한 관점에서, 살균 조성액의 pH를 2.6∼5.0, 특히 3.0∼4.0의 범위로 유지함으로써, 과아세트산계 살균 조성액의 살균제로서의 안정성을 손상시키지 않고, 카탈라아제의 활성을 유지하고, 소량의 배합으로도 충분한 과산화수소 분해 작용을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서 과아세트산계 살균 조성액의 pH를 상기 범위로 하기 위해서 이용하는 pH 조정제로는, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 종래 공지된 알칼리성 조성물을 들 수 있다.

또한 순환 탱크(1)에 있어서의 과아세트산계 살균 조성액의 농도 조정을 위해, 버퍼 탱크(9)로부터 공급되는 살균 조성액으로서, 과산화수소 및 과아세트산의 농도와 pH가 상기 범위에 있는 살균 조성액을 이용할 수도 있지만, 바람직하게는 가급적 과산화수소 농도가 낮고 과아세트산 농도가 높은 살균 조성액인 것이 특히 바람직하다.

또한, 버퍼 탱크(9) 안에 카탈라아제를 추가하고, 살균 조성액과 함께 순환 탱크(1)에 넣을 수도 있지만, 버퍼 탱크(9) 안의 살균 조성액의 과아세트산 농도가 높기 때문에 카탈라아제의 활성을 손상시킨다. 또한, 과아세트산계 살균 조성액은 가온했을 때에 과산화수소량이 증가하기 때문에, 가열 하의 과아세트산계 살균 조성액에 카탈라아제를 추가할 필요가 있다. 이 때문에, 카탈라아제의 추가는, 살균 사용 후부터 가열 장치에 공급될 때까지의 순환 경로 내에서 행할 필요가 있고, 특히, 순환 탱크(1) 혹은 회수 탱크(5)에 있어서 행하는 것이 바람직하다.

(살균 방법)

본 발명의 살균 방법에 있어서는, 전술한 살균 조성액을, 가열 장치로 40∼75℃, 특히 50∼65℃의 온도로 조정하여 살균 장치에 공급하고, 용기 등의 피살균물의 표면에 실시함으로써 행한다. 피살균물로는, 캔, 병, 플라스틱 용기 등의 여러 가지 공지된 용기 이외에 캡 등을 들 수 있다.

상기 범위보다도 살균 조성액의 온도가 높은 경우에는, 과아세트산의 분해가 촉진되기 쉬워짐과 동시에, 카탈라아제에 기인하는 단백질의 응집이 일어나 노즐이 막힐 우려가 있다. 한편 상기 범위보다도 살균 조성액의 온도가 낮은 경우에는, 살균 성능이 저하되고, 살균에 걸리는 시간이 길어지기 때문에, 살균 효율이 뒤떨어지게 된다.

상기 온도로 조정된 살균 조성액을 5 내지 10초간 접촉시킴으로써, 살균 레벨 5D 이상의 살균 성능을 얻을 수 있다.

살균 후, 살균 장치로부터 꺼내진 피살균물(용기)은, 계속해서 세정 공정에 있어서, 무균수에 의한 세정에 사용됨으로써, 용기 표면에 잔류하는 살균 조성액이 제거되지만, 본 발명의 살균 방법에 이용하는 살균 조성액은 과산화수소의 농도가 500 ppm 미만으로 낮기 때문에, 단시간의 세정으로도 과산화수소가 병 표면에 잔류하는 일도 없어, 위생성을 손상시키는 일이 없다.

또한, 카탈라아제의 사용량을 소량으로 억제할 수 있기 때문에 과산화수소 분해에 기인한 거품 형성이 쉽게 일어나지 않아, 저장 탱크 등에의 부착에 의한 장치의 오염이 발생하지 않음으로써, 단시간의 세정으로도 대응할 수 있다.

실시예

(살균 조성액 성분의 측정 방법)

1. 과아세트산 농도

카탈라아제 반응 종료 후, 과망간산칼륨-요소법에 의해 측정하였다. 즉, 시료를 황산 산성 하에서 과망간산칼륨 적정을 행하여, 과산화수소 농도를 측정한 후, 요오드화칼륨 및 전분 지시약을 첨가하여, 티오황산나트륨 적정을 행하여, 과아세트산의 농도를 측정하였다.

전술한 카탈라아제 반응 종료 시간에 대해서는, 살균 조성액의 카탈라아제 배합 후 5분 이후부터 5분 간격으로 측정하고, 시간 경과에 따른 측정에 있어서의 과산화수소 농도의 감소가 보이지 않게 되었을 때를 반응 종료로 하여, 각 성분의 농도로 하였다.

2. 과산화수소 농도

과산화수소 농도는, 과아세트산계 살균제를 물로 희석한 카탈라아제 배합 전(과아세트산계 살균제의 원액 농도로부터의 희석 계산치)과, 전술한 카탈라아제 반응 종료 후의 농도 측정치의 2개의 농도에 대해서 기재하였다. 측정 방법은, 전술한 1. 과아세트산 농도와 같다.

(평가 방법)

1. 과산화수소 분해 능력

살균 조성액을 조제한 직후의 과산화수소 농도(I₀) 및 조제 개시로부터 10분 경과한 시점의 과산화수소 농도(I)를 측정하고, 감소 비율[(I₀-I)/I₀]×100(%/10분)을 계산하였다.

2. 살균 효과

500 ㎖ 폴리에틸렌테레프탈레이트 병(이하, 병이라 기재함)을 사용하고, 샘플 균으로 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) ATCC 9139를 이용하여 균액을 작성하고, 병 내면에 10⁶ cfu/병이 되도록 분무기로 균일하게 분사한 후, 병을 건조시켜 평가용 병을 제작하였다. 계속해서, 카탈라아제 반응 종료 직후의 살균액을 50℃ 또는 65℃로 온도 조절하고, 평가용 병 내에 분무하여, 8초간 접촉시킨 후, 멸균수를 이용하여 병 내면을 세정하고, 세정에 이용한 멸균수를, 표준 한천 배지를 이용하여 멤브레인 필터법에 의해 생존균수를 계측하였다. 초기 균수 및 생잔균수로부터, 하기 식에 의해 살균 효과(D)를 구하였다. 또한, 시험 횟수는 n=3으로 실시하고, 평균 생잔균수를 생잔균수로 하여 살균 효과를 평가하였다.

D=LOG(N₀/N)

식에서, N₀은 초기 균수이고, N은 생잔균수이다.

D값이 6D 이상인 경우는 살균 효과가 높아 ○, 5D 이상 6D 미만인 경우는 살균 효과 있음으로 △, 5D 미만인 경우는 살균 효과가 낮아 ×라고 하였다.

(실시예 1, 3, 5)

카탈라아제의 추가 및 과산화수소 농도에 의한 살균 능력의 영향에 대해서 조사하였다.

조합 탱크에서 과아세트산계 살균제(상품명 옥시퍼 100 니폰퍼옥사이드 가부시키가이샤 제조: 과아세트산 10.2 중량%, 아세트산 20.6 중량%, 과산화수소 17.2 중량%)를 물로 희석하여 과아세트산 농도를 10000 ppm으로 한 후, 카탈라아제로서 레오네트 F 플러스(나가세켐텍스 가부시키가이샤 제조)를 0.4 ㎍/㎖ 첨가하여 과산화수소를 분해시켜 0 ppm으로 하고, 고농도 살균 조성액을 조제하였다.

계속해서, 순환 탱크에서 상기 고농도 살균 조성액을 물로 희석하여 과아세트산 농도 1500 ppm으로 조정하여, 도 1에 도시된 경로로 순환시켰다.

가열 장치에서의 가열 온도는 50℃, 65℃의 2 온도로 하고, 각각의 온도로 가열된 살균 조성액을 50℃에서는 12시간과 24시간, 65℃에서는 6시간 동안 순환시켰다. 순환 중의 과아세트산 농도에 대해서는, 1500 ppm으로 유지하도록, 버퍼 탱크로부터 상기 고농도 살균 조성액을 추가하였다.

상기 시간 경과 후, 이 순환 탱크 안의 살균 조성액에 카탈라아제의 농도가 0.4 ㎍/㎖가 되도록, 레오네트 F 플러스의 추가를 행하고, 추가 후 10분 경과했을 때의 과산화수소 농도와 살균 효과에 대해서 확인하고, 표 1에 나타내었다.

(실시예 2, 4, 6)

사용하는 카탈라아제를 아스크수퍼 25(미쓰비시가스카가쿠 가부시키가이샤 제조)로 하고, 조합 탱크에서의 첨가량을 5 ㎍/㎖로 한 것 이외에는 실시예 1, 3, 5와 동일하게 하여, 카탈라아제 추가 후 10분 경과했을 때의 과산화수소 농도와 살균 효과에 대해서 확인하고, 표 1에 나타내었다.

(비교예 1∼3)

실시예 1, 3, 5와 동일한 방법으로 살균 조성액을 조합, 순환시켜, 카탈라아제를 첨가하지 않고서 과산화수소 농도와 살균 효과에 대해서 확인하고, 표 1에 나타내었다.

(실험예 1)

카탈라아제의 내열성·내약제성에 대해서 조사하였다.

과아세트산계 살균제(옥시퍼 100)를 과아세트산 농도가 3000 ppm이 되도록 희석하여 조제한 과아세트산계 살균제(pH 2.67)를 50℃로 가온하고, 과산화수소 농도를 측정하였다. 계속해서 카탈라아제로서, 레오네트 F 플러스 또는 아스크수퍼 25를 0.4 ㎍/㎖ 첨가하여, 10분 경과 후에 과산화수소 농도를 재차 측정하고, 분해율을 산출하여, 표 2에 나타내었다.

본 발명의 살균 방법에 따르면, 카탈라아제의 활성 저하를 억제함으로써, 과아세트산계 살균 조성액의 살균 능력을 유지하면서, 게다가 살균 조성액을 냉각시키지 않고 순환 사용하는 것이 가능하고, 열에너지를 절약할 수 있기 때문에, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 병 등의 대량 생산품에 있어서의 무균 충전의 살균 방법으로서 적합하게 이용할 수 있다.

1 : 순환 탱크, 2 : 송액 펌프, 3 : 가열 장치, 4 : 살균 장치, 5 : 회수 탱크, 6 : 송액 펌프, 7 : 효소 탱크, 8 : 송액 펌프, 9 : 버퍼 탱크, 10 : 조합 탱크, 11 : 밸브, 12 : 밸브, 13 : 밸브.

Claims

순환 탱크에서 조정된, 과아세트산, 과산화수소, 아세트산 및 카탈라아제를 함유하는 살균 조성액을 가열 장치로 가열한 후, 살균 장치에 공급하고, 살균 사용 후의 살균 조성액을 상기 순환 탱크로 회수하는 살균 방법에 있어서,
상기 순환탱크에서 조정된 살균 조성액이 카탈라아제 농도가 0.1~10 ㎍/㎖, 과아세트산 농도가 500∼10000 ppm, 과산화수소 농도가 500 ppm 미만인 살균 조성액이고,
상기 살균 사용 후부터 가열 장치에 공급될 때까지의 순환 경로 내에서, 살균 조성액에 카탈라아제를 추가하는 것을 특징으로 하는 살균 방법.
제1항에 있어서, 상기 카탈라아제가, 온도 50℃ 및 과아세트산 농도 3000 ppm으로 조정한 과아세트산계 살균제에 첨가하여 10분 경과 후에, 과산화수소를 초기 농도의 35% 이상 분해 가능한 카탈라아제인 것을 특징으로 하는 살균 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 살균 장치로부터 회수된 살균 조성액이, 냉각되지 않고 순환 탱크로 회수되는 살균 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카탈라아제의 추가가, 순환 탱크에서 행해지는 살균 방법.
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