TWI639447B - Sterilization method using aqueous hydrogen peroxide solution - Google Patents

Abstract

藉由本發明可提供一種用以使菌數減少的過氧化氫水溶液，其特徵為含有過氧化氫、磷酸鹽及鋁鹽作為必要成分。藉由本發明，更可提供一種殺菌方法，其特徵為將空氣和此過氧化氫水溶液之霧氣及/或氣體混合後，使其接觸對象物。

Description

利用過氧化氫水溶液之殺菌方法

本發明係關於一種過氧化氫水溶液及其製造方法與利用此過氧化氫水溶液的殺菌方法，其中，該過氧化氫水溶液係將過氧化氫水溶液加熱蒸發，並使其霧氣及/或氣體與對象物接觸，用以減少附著於對象物之菌及/或漂浮於對象物附近之菌數者。

將過氧化氫水溶液之高溫霧氣或過氧化氫蒸氣與對象物接觸，使附著於對象物之菌數減少的技術，適用於電子工業用之潔淨室之殺菌及飲料填充前之寶特瓶之殺菌等。尤其，近年來，隨著寶特瓶的普及，也要求用於無菌填充之過氧化氫水溶液為高功能者。即，變得開始尋求在將過氧化氫及水蒸發時的殘渣少者，或在高溫及金屬製的儲藏容器中之安定性高者。在無菌填充用方面使用過氧化氫水溶液時，已知有將過氧化氫水溶液以蒸發器加熱至沸點以上使其氣化，將空氣和過氧化氫的氣體噴霧而將容器殺菌的方法。(參考專利文獻1)。然而，部分添加於過氧化氫水溶液之安定劑，附著於噴霧噴嘴、蒸發器，使配管組件(piping unit)等阻塞，而有阻礙無菌填充裝置之安定運轉的問題。又，目前 為止雖不顯著，但也有以下問題：若將過氧化氫水溶液儲存於鋁製或不鏽鋼製的儲存桶，雖然不會發生濃度變化，但安定性會緩慢降低。

目前為止，有人提出降低添加於過氧化氫水溶液之安定劑的添加量，作為解決上述阻塞問題的方法。於該情況，根據過氧化氫水溶液所含分解活性物質的量決定安定劑的添加量，故必須使用分解活性物質濃度低的過氧化氫水溶液。

例如，已知在分解活性物質濃度為5ppb以下之程度，以焦磷酸鈉及正磷酸作為安定劑使用時，即使其總添加量為40mg/kg以下也可確保過氧化氫的安定性(參考專利文獻2)。

又，也有報告指出使蒸發(乾燥)殘渣為10mg/kg以下，則即使胺基參亞甲膦酸之添加量為50mg/kg以下也可確保過氧化氫之安定性(參考專利文獻3)。

如前述解決阻塞問題的方法已有一些方案被提出，但關於至目前為止未表面化之儲存桶儲藏中之過氧化氫安定性降低的問題，尚未發現解決方法。根據本案發明人最近的研究已知：由於過氧化氫水溶液中所添加之作為安定劑的磷酸等的螯合劑會導致由金屬製儲存桶溶出微量的金屬，過氧化氫安定度降低。大量使用安定劑的話，雖然可避免安定度降低，但變得容易引起前述噴嘴阻塞等運轉障礙，在有關用途方面較不理想。

此外，即使減少對過氧化氫水溶液之安定劑添加量作為阻塞問題的對策，仍無法完全消除對噴霧噴嘴、蒸發器之附著物的殘存，且由於膦酸系附著物為難溶性，無法完全解決使配管組件阻塞、妨礙無菌填充裝置之安定運轉的問題。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開平11-47242號公報

【專利文獻2】日本特開2006-240969號公報

【專利文獻3】日本特表2009-507887號公報

本發明之目的在於解決習知技術之上述的問題，提供供給於所謂蒸氣殺菌之過氧化氫水溶液及其製造方法與利用此過氧化氫水溶液之殺菌方法。

本案發明人深入研究過氧化氫水溶液之安定劑添加量、安定劑成分、蒸發殘渣與其水洗性、所含雜質、儲藏安定性、使用安全性等的結果，發現若使用含有過氧化氫、磷酸鹽及鋁鹽作為必要成分的過氧化氫水溶液，可減少附著殘留於噴霧噴嘴及蒸發器之過氧化氫水溶液之安定劑來源的附著物，且可輕易地利用水洗將殘渣去除，無菌填充裝置可安定的運轉，而完成本發明。

即，本發明如以下所述。

<1>一種過氧化氫水溶液，係用以使菌數減少，其特徵為：含有過氧化氫、磷酸鹽及鋁鹽作為必要成分。

<2>如上述<1>之過氧化氫水溶液，其中，該磷酸鹽係選自於由磷酸三鉀、磷酸三鎂、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸三鈉、及雙(磷酸氫)鈣構成之群組中之至少一種。

<3>如上述<1>之過氧化氫水溶液，其中，該磷酸鹽為磷酸氫鹽。

<4>如上述<1>至<3>中任一項之過氧化氫水溶液，其中，該磷酸鹽之添加濃度為1~18mg/kg。

<5>如上述<1>至<4>中任一項之過氧化氫水溶液，其中，該鋁鹽為硫酸鋁鉀。

<6>如上述<1>至<5>中任一項之過氧化氫水溶液，其中，該鋁鹽之添加濃度為1~4mg/kg。

<7>如上述<1>至<6>中任一項之過氧化氫水溶液，包含選自於由L-抗壞血酸及其鹽、乙二胺四乙酸鹽、檸檬酸及其鹽、葡萄糖酸及其鹽、L-麩胺酸及其鹽、矽酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、焦磷酸鹽、及硫酸鹽構成之群組中之至少1種酸及/或鹽。

<8>如上述<7>之過氧化氫水溶液，其中，該酸及/或鹽之添加濃度為2~12mg/kg。

<9>如上述<1>至<8>中任一項之過氧化氫水溶液，其中，該過氧化氫之濃度為30重量%~40重量%。

<10>一種殺菌劑，使用如上述<1>至<9>中任一項之過氧化氫水溶液。

<11>一種如上述<1>至<9>中任一項之過氧化氫水溶液之製造方法，其特徵為：在成為原料的過氧化氫水溶液中添加磷酸鹽及鋁鹽。

<12>一種殺菌方法，其特徵為：將空氣和如上述<1>至<9>中任一項之過氧化氫水溶液之霧氣及/或氣體混合後，使其接觸對象物。

<13>如上述<12>之殺菌方法，其中，係在使過氧化氫水溶液接觸對象物時，將空氣加熱而使得同時存在空氣和過氧化氫水溶液之霧氣及/或氣體。

<14>如上述<12>或<13>之殺菌方法，係將過氧化氫水溶液加熱到100℃~150℃後使其接觸對象物。

<15>如上述<12>至<14>中任一項之殺菌方法，其中，該對象物為包裝容器、食品機械、寶特瓶、或寶特瓶預成形體。

<16>如上述<12>至<14>中任一項之殺菌方法，其中，該對象物為密閉空間。

<17>如上述<16>之殺菌方法，其中，該密閉空間為汽車、電子工業用之潔淨室、居住空間、醫療空間、廚房、烹調場所、車輛、或航空機具。

<18>如上述<12>至<14>中任一項之殺菌方法，係將過氧化氫水溶液之霧氣及/或過氧化氫蒸氣的產生裝置帶到場所內，使其產生過氧化氫水溶液之霧氣及/或過氧化氫蒸氣，以減少場所內的菌數。

<19>如上述<18>之殺菌方法，其中，該場所為衛浴場所、廢棄物處理場所、或畜舍。

藉由本發明，可提升過氧化氫之安定性，降低附著殘存於噴霧噴嘴及蒸發器等之過氧化氫水溶液之安定劑來源的附著物，且變得可輕易地藉由水洗去除殘渣。

以下，詳細說明本發明。

本發明之過氧化氫水溶液，含有磷酸鹽與鋁鹽作為用以使過氧化氫安定化的有效成分。更可含有其他酸或鹽，作為用以使附著於噴嘴及蒸發器等之蒸發殘渣的水洗性更容易進行的添加劑。

以往，由於作為安定劑而添加於過氧化氫水溶液之磷酸等的螯合劑而導致從金屬製儲存桶溶出微量的金屬，而有過氧化氫安定性降低的問題，但藉由使用磷酸鹽可解決此問題。

本發明所使用之磷酸鹽，例如具體而言，較佳為磷酸三鉀、磷酸三鎂、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸三鈉、雙(磷酸氫)鈣，尤佳為磷酸氫二鈉。又，本發明所使用之磷酸鹽，較佳為磷酸氫鹽。

本發明所使用之鋁鹽，只要是含鋁之食品添加物即可使用並無特別問題，例如較佳為硫酸鋁鉀。

本發明中，使附著於噴嘴及蒸發器等之蒸發殘渣的水洗性變得良好之酸及/或鹽可選自於食品衛生管理法之指定添加物。具體而言，較佳為L-抗壞血酸及/或其鹽、乙二胺四乙酸鹽、檸檬酸及/或其鹽、葡萄糖酸及/或其鹽、L-抗壞血酸及/或其鹽、矽酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、焦磷酸鹽、硫酸鹽，尤佳為硫酸鹽。

本發明之過氧化氫水溶液中，磷酸鹽之添加濃度較佳為1~18mg/kg，更佳為 1~12mg/kg。磷酸鹽之添加濃度為1~18mg/kg，則可得到安定化效果、附著於蒸發器及噴嘴之蒸發殘渣的量被抑制。

本發明之過氧化氫水溶液中，鋁鹽之添加濃度較佳為1~4mg/kg，更佳為1~3mg/kg。若鋁鹽之添加濃度為1~4mg/kg，則可得到安定化效果、附著於蒸發器及噴嘴之蒸發殘渣的量被抑制。

本發明之過氧化氫水溶液中，過氧化氫之濃度為30~40重量%較佳，33~37重量%更佳。若過氧化氫濃度為30~40重量%，則殺菌力變成很理想的強度，為較理想。

本發明之過氧化氫水溶液中，宜使用之其他酸及/或鹽之添加濃度，較佳為2~12mg/kg，更佳為3~10mg/kg。其他酸及/或鹽之添加濃度為2~12mg/kg，蒸發殘渣洗淨性變高，較佳。

尤佳為磷酸鹽之添加濃度為2~4mg/kg，鋁鹽之添加濃度為2~3mg/kg，其他酸及/或鹽的添加濃度為3~5mg/kg。

過氧化氫之分解成分，已知為重金屬類，工業上製造的過氧化氫水溶液所含有的分解成分，大致限定於Fe、Cr、Ni、Pd。本發明較理想為使用Ni、Pd濃度分別為0.1ppb以下，Fe、Cr濃度分別為5ppb以下之過氧化氫水溶液。

本發明之過氧化氫水溶液，可在成為原料的過氧化氫水溶液中直接添加磷酸鹽及鋁鹽、及附帶的其他酸及/或鹽而製造。

霧氣及/或氣體狀之過氧化氫的生成方法並無特別限定。例如利用超音波的 方法、利用加熱的方法。較佳為以蒸發器加熱過氧化氫水溶液至沸點以上使其氣化，將空氣與過氧化氫之氣體噴霧。

將本發明之過氧化氫水溶液加熱蒸發的裝置，並無特別限制，可使用公知的裝置。

加熱氣化溫度較理想為100℃~150℃。

使過氧化氫水溶液與對象物接觸時，較理想為將空氣加熱而使得同時存在空氣和過氧化氫水溶液之霧氣及/或氣體。

對象物，例如包裝容器、食品機械、寶特瓶及/或寶特瓶預成形體、密閉空間等。

密閉空間，例如汽車、電子工業用之潔淨室、居住空間、醫療空間、廚房、烹調場所、車輛、航空機具等。

本發明中將過氧化氫水溶液之霧氣及/或過氧化氫蒸氣的產生裝置帶到場所內，使其產生過氧化氫水溶液之霧氣及/或過氧化氫蒸氣，可減少場所內的菌數。

該場所，例如衛浴場所、廢棄物處理場所、畜舍。

【實施例】

接著，藉由實施例及比較例更具體說明本發明。但，本發明並不限於實施例。

<樣本的調製方法>

過氧化氫之安定性，在以下階段調查：剛調製時、假設在鋁儲存桶儲藏後、假設在鋁儲存桶儲藏接著不鏽鋼儲存桶儲藏後。

利用特定之過氧化氫水溶液，添加所期望量之添加劑後，使過氧化氫濃度為35重量%。添加劑的量，如表1~3所示。

之說明：於本發明之過氧化氫水溶液300毫升加入鋁製之試驗片(30mm×30mm×2mm)2片，在45℃靜置24小時。

之說明：之後，取出鋁製的試驗片，改加入SUS304製之試驗片(30mm×30mm×2mm)2片，在45℃靜置24小時。

又，檸檬酸3Na表示檸檬酸3鈉，同樣地，葡萄糖酸Na表示葡萄糖酸鈉。又，明礬表示硫酸鋁鉀(AlK(SO₄)₂‧12H₂O)。

<樣本之測定方法>

過氧化氫之安定性根據JIS安定度、蒸發殘渣物性根據附著物水洗性進行評價。JIS安定度，以JIS-1463所規定的方法實施。又，附著物水洗性的評價，]係在加熱至150℃之加熱板上放置SUS304製之試驗片(30mm×30mm×2mm)，於試驗片上滴下過氧化氫水溶液3毫升，使水分蒸發析出附著物。將該試驗片以流水進行水洗，將水洗前後之附著物的殘渣狀況以SEM觀察，以殘留量的多少進行評 價。○=殘留量為照片中面積的40%以下、△=殘留量為照片中面積的超過40~不滿70%、×=殘留量為照片中面積的70%以上。

表1表示欠缺本發明之必要成分的情況。

如比較例1~11不添加鋁鹽(明礬)，如比較例5、7及12不添加磷酸鹽的情況或如比較例13將磷酸鹽替換成添加磷酸時，可知無法滿足JIS安定度，也無法滿足殘渣洗淨性。

表2表示滿足本發明之必要成分時的結果。

相較於表1的結果，JIS安定度提高，殘渣洗淨性也提高。

尤其，實施例14在殘渣洗淨性方面可以見到顯著的效果。

表3表示使明礬、磷酸二氫鈉、硫酸鈉的添加量變化時的結果。

又，實施例4為來自於表2的再次揭示。

實施例20，21，JIS安定度高，且殘渣洗淨性良好。

[產業上利用性]

藉由本發明，過氧化氫之安定性提升，附著於噴霧噴嘴及蒸發器等之殘存的過氧化氫水溶液的安定劑來源的附著物減少，且殘渣變得更容易藉由水洗去除，不會使噴嘴等細的配管組件阻塞，無菌填充裝置可安定的運轉。

Claims (8)

1. 一種殺菌方法，其特徵為：將空氣和殺菌用過氧化氫水溶液之霧氣及/或氣體混合後，使其接觸對象物，該殺菌用過氧化氫水溶液包含：(a)過氧化氫，(b)磷酸鹽，(c)鋁鹽，該鋁鹽為硫酸鋁鉀，及(d)選自於由L-抗壞血酸及其鹽、乙二胺四乙酸鹽、檸檬酸及其鹽、葡萄糖酸及其鹽、L-麩胺酸及其鹽、矽酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、焦磷酸鹽、及硫酸鹽構成之群組中之至少1種酸及/或鹽；該磷酸鹽之添加濃度為6~18mg/kg，該鋁鹽之添加濃度為1.7~3mg/kg，該酸及/或鹽之添加濃度為2~12mg/kg。
2. 如申請專利範圍第1項之殺菌方法，其中，係在使殺菌用過氧化氫水溶液接觸對象物時，將空氣加熱而使得同時存在空氣和殺菌用過氧化氫水溶液之霧氣及/或氣體。
3. 如申請專利範圍第1或2項之殺菌方法，係將殺菌用過氧化氫水溶液加熱到100℃~150℃後使其接觸對象物。
4. 如申請專利範圍第1或2項之殺菌方法，其中，該對象物為包裝容器、食品機械、寶特瓶、或寶特瓶預成形體。
5. 如申請專利範圍第1或2項之殺菌方法，其中，該對象物為密閉空間。
6. 如申請專利範圍第5項之殺菌方法，其中，該密閉空間為汽車、電子工業用之潔淨室、居住空間、醫療空間、廚房、烹調場所、車輛、或航空機具。
7. 如申請專利範圍第1或2項之殺菌方法，係將過氧化氫水溶液之霧氣及/或過氧化氫蒸氣的產生裝置帶到場所內，使其產生過氧化氫水溶液之霧氣及/或過氧化氫蒸氣，以減少場所內的菌數。
8. 如申請專利範圍第7項之殺菌方法，其中，該場所為衛浴場所、廢棄物處理場所或畜舍。