WO2017073641A1 - プラズマ殺菌装置 - Google Patents

プラズマ殺菌装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017073641A1
WO2017073641A1 PCT/JP2016/081799 JP2016081799W WO2017073641A1 WO 2017073641 A1 WO2017073641 A1 WO 2017073641A1 JP 2016081799 W JP2016081799 W JP 2016081799W WO 2017073641 A1 WO2017073641 A1 WO 2017073641A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sterilization
plasma
electrodes
pair
voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/081799
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義人 柳生
達也 三沢
章一 作道
Original Assignee
独立行政法人国立高等専門学校機構
国立大学法人佐賀大学
国立大学法人琉球大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 独立行政法人国立高等専門学校機構, 国立大学法人佐賀大学, 国立大学法人琉球大学 filed Critical 独立行政法人国立高等専門学校機構
Priority to US15/771,169 priority Critical patent/US10863752B2/en
Priority to EP16859870.4A priority patent/EP3369436B1/en
Priority to JP2017547843A priority patent/JP6810938B2/ja
Priority to AU2016346382A priority patent/AU2016346382B2/en
Publication of WO2017073641A1 publication Critical patent/WO2017073641A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/015—Preserving by irradiation or electric treatment without heating effect
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/26—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/26—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating
    • A23L3/266—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating with corona irradiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/32—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with electric currents without heating effect
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2418—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being embedded in the dielectric
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/36—Sterilisation of objects, liquids, volumes or surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a plasma sterilization apparatus that sterilizes an object to be sterilized using discharge plasma, and more particularly to a plasma sterilization apparatus that can uniformly sterilize the surface of an object to be sterilized having various three-dimensional shapes.
  • Plasma sterilization which uses plasma to sterilize objects, has a wide variety of uses, and its application fields are steadily expanding.
  • a field expected as an application field is sterilization of agricultural products in the agricultural field.
  • Agricultural products have various fungi attached to the surface of their outer skin, but because they have a wide variety of three-dimensional shapes, they are characterized by uniform sterilization that is difficult to sterilize uniformly.
  • chemicals such as agricultural chemicals have been used for the purpose of suppressing the decay of crops after harvesting, but for edible use, the act of spraying agricultural chemicals such as fungicides and antifungal agents ( Post-harvest) and residual pesticide concentration are strictly regulated by laws and regulations unique to each country, and long-distance transportation is technically difficult at present. Therefore, it is required to perform sterilization while suppressing damage and adverse effects of sterilization on agricultural products.
  • a conventional plasma sterilization apparatus for example, there is an apparatus that sterilizes an object to be sterilized by performing a plasma irradiation process for irradiating the object to be sterilized with air plasma (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 an apparatus that sterilizes an object to be sterilized by performing a plasma irradiation process for irradiating the object to be sterilized with air plasma.
  • Patent Document 2 a plasma sterilization apparatus that irradiates radicals generated by plasma generation of each fruit and vegetable in the conveyance path between the process of selecting fruit and vegetables conveyed by a conveyer, and packing the box.
  • a discharge-side electrode composed of a large number of needle-like electrodes and a flat electrode whose surface is covered with an insulating plate apart from the discharge-side electrode It is formed of a grounding electrode and a dielectric that surrounds the discharge-side electrode and the ground-side electrode, and a sterilization target such as cereals and seeds is interposed between the discharge-side electrode and the ground-side electrode, so that a pulse streamer is provided between the electrodes.
  • electrodes used in conventional plasma generating apparatuses are not intended for sterilization of agricultural products, but various shapes have been proposed for the purpose of surface processing of industrial materials.
  • an electrode configuration that uses a roll-type rotating electrode film formation or surface treatment is performed on the surface of a substrate placed between the electrodes (see, for example, Patent Document 7), or rotation of the rotating electrode is used.
  • Patent Document 8 Those that cause a chemical reaction between the gas to be treated and the reactive gas (for example, see Patent Document 8), or those that blow out the plasma generated between the rotating electrodes to treat the substrate to be treated installed outside. (See, for example, Patent Document 9).
  • the electrodes used in the conventional plasma generating apparatus are not intended for sterilization of agricultural products, as described above, but are configured using brush-like electrodes (for example, Patent Document 10 and Patent Document). 11) is also known, and a configuration in which the brush-like electrode is attached to the rotating electrode (for example, see Patent Documents 12 to 14) is also known.
  • the conventional plasma sterilization apparatus performs sterilization with uniform intensity by irradiating or spraying plasma on the sterilization target
  • the sterilization target has various three-dimensional shapes and there are a plurality of cases.
  • the degree of sterilization of individual objects to be sterilized is likely to vary, and even if the sterilization ability is the same, the degree of sterilization is too weak for certain types of objects to be sterilized. In some cases, it may be sufficient, and in other types of objects to be sterilized, the degree of sterilization is too strong and may be damaged.
  • sterilization objects may not be edible, such as citrus fruits such as mandarin oranges, or may be edible, such as strawberries.
  • citrus fruits such as mandarin oranges
  • strawberries may be edible, such as strawberries.
  • avocados and southern ridges where the outer skin is uneven and distorted.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and even for sterilized objects having various three-dimensional shapes such as agricultural products, it is possible to prevent damage under mild conditions without deteriorating the quality.
  • Another object of the present invention is to provide a plasma sterilization apparatus capable of performing plasma sterilization that enables homogeneous sterilization.
  • a plasma sterilization apparatus disclosed in the present application includes a voltage application unit that applies a voltage to a conductive sterilization target, and a voltage applied from the voltage application unit via a dielectric to the sterilization target.
  • the voltage application unit applies a voltage to the conductive sterilization object
  • the pair of electrodes applies the voltage applied from the voltage application unit. Since it is applied to the object to be sterilized in a discharged state via a dielectric, the position changing means changes the relative position between the pair of electrodes and the object to be sterilized, so that the discharge given to the object to be sterilized is In addition, it is possible to suppress the occurrence of arc discharge through the dielectric, and the position at which the sterilization target is subjected to the discharge is sequentially changed, so that the surface of the sterilization target is not locally distributed but dispersed.
  • the entire area of the surface of the sterilization target is not dependent on the shape of the sterilization target (even if it is a complicated shape such as a sphere on the uneven surface). Homogeneously and gently against, it can be sterilized by a dry process without damage.
  • discharge plasma is generated only in the part where the dielectric is in contact with the sterilization object, the power applied to the voltage is suppressed, and the cost is lower than that in the case of constant discharge. Can be sterilized.
  • the pair of electrodes is formed of a contact piece that is formed flexibly by covering a conductor with a dielectric, if necessary, the pair of electrodes. At the same time, a plurality of pairs of contact pieces are arranged.
  • the pair of electrodes is formed of a contact piece that is formed flexibly by covering a conductor with a dielectric, and a plurality of pairs of the contact pieces are provided. Since the contact piece constantly vibrates and moves, the contact piece comes into contact with various positions of the sterilization target, so that the discharge position does not concentrate locally and the sterilization target The surface of the object to be sterilized can be cleaned at the same time, and the surface of the object to be sterilized can be cleaned by contacting the contact piece.
  • the dielectric is formed from a fiber having a fiber shape or a mesh shape, a synthetic resin, or a silicone resin as necessary.
  • the dielectric since the dielectric is formed of fiber having a fiber shape or mesh shape, synthetic resin, or silicone resin, the dielectric has a structure having voids, so that the air gap is generated in plasma.
  • the raw material gas as a raw material is filled, and the raw material gas is directly supplied to a conductor as a pair of electrodes coated with the dielectric, and the sterilization target is placed in the conductor according to the thickness of the dielectric. It will not contact, and gentle sterilization can be performed over the entire surface of the sterilization object.
  • the position changing means moves the sterilization object with respect to the pair of electrodes as necessary.
  • the position changing means moves the sterilization object with respect to the pair of electrodes, each of the plurality of sterilization objects reliably contacts the pair of electrodes, and Since contact and isolation are repeated with respect to the pair of electrodes, dispersive sterilization is performed instead of intensively, and the sterilization target can be sterilized uniformly and evenly.
  • the position changing means rotates each contact piece constituting a pair of electrodes, and at least a tip portion of at least one of the contact pieces is the object to be sterilized. It is in contact with things.
  • the position changing means rotates each contact piece constituting a pair of electrodes to bring at least the tip of at least one of the contact pieces into contact with the sterilization object.
  • a situation in which the object to be sterilized is moved so as to be in contact with the object to be sterilized is formed, and the contact piece uniformly contacts the plurality of objects to be sterilized, thereby uniformly and uniformly sterilizing the object to be sterilized. Can do.
  • the plasma sterilization apparatus disclosed in the present application includes, as necessary, a measurement unit that measures an impedance value related to the sterilization target, and the relative change by the position changing unit based on the impedance value measured by the measurement unit. And a control means for controlling the change in position.
  • the apparatus includes a measuring unit that measures an impedance value related to the sterilization target, and a control unit that controls a change in the relative position by the position changing unit based on the impedance value measured by the measuring unit. From the determination of the individual conductivity of the object to be sterilized, the optimum amount of change in the relative position is controlled according to the type of the object to be sterilized, and according to the type of the object to be sterilized. By setting the optimum sterilization strength, the sterilization object can be sterilized uniformly and evenly.
  • the voltage application means changes the voltage value to be applied according to the type of the sterilization object, as necessary.
  • the voltage value to be applied also changes depending on whether the outer skin of the sterilization target is edible. For example, for mandarin oranges that do not eat the outer skin, the applied voltage value can be increased to increase the sterilization strength rather than damage to the outer skin, while the outer skin is eaten like a strawberry.
  • the sterilization strength can be changed flexibly, for example, by suppressing the voltage value applied in order to suppress damage, and optimal sterilization is possible according to the type and characteristics of the sterilization object.
  • the block diagram of the plasma sterilizer which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown.
  • the block diagram of the plasma sterilizer which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown.
  • the block diagram of the plasma sterilizer which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is shown.
  • Explanatory drawing which shows the mode of sterilization by the plasma sterilizer which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is shown.
  • the block diagram which concerns on the electrode structure of the plasma sterilizer which concerns on the 4th Embodiment of this invention is shown.
  • the block diagram of the plasma sterilizer which concerns on the 5th Embodiment of this invention is shown.
  • the block diagram of the plasma sterilizer which concerns on the 5th Embodiment of this invention is shown.
  • the modification of the plasma sterilizer which concerns on the 5th Embodiment of this invention, and an example of the shape of a contact piece are shown.
  • the block diagram which concerns on the modification of the electrode structure of the plasma sterilizer which concerns on the 5th Embodiment of this invention is shown.
  • the block diagram of the plasma sterilizer which concerns on the 6th and 7th embodiment of this invention is shown.
  • photographed the mode of discharge of the plasma sterilizer which concerns on Example 1 is shown.
  • the photograph which shows the sterilization result of the plasma sterilizer which concerns on Example 1, and the graph of the number of residual microbes with respect to plasma processing time are shown.
  • the plasma sterilization apparatus sterilizes a voltage application unit 1 that applies a voltage to a conductive sterilization object 100, and a voltage applied from the voltage application unit 1.
  • the configuration includes a pair of electrodes 2 applied in a discharged state to the object 100 via a dielectric 21 and a position changing unit 3 that changes a relative position between the pair of electrodes 2 and the sterilization object 100.
  • the pair of electrodes 2 includes a pair of one electrode 2a and another electrode 2b.
  • the raw material gas for plasma discharge is not particularly limited, but air in the atmosphere can be used as it is as a raw material gas, and in this case, sterilization can be performed easily and at low cost without preparing a special gas separately.
  • atmospheric pressure is sufficient as a pressure condition for plasma discharge.
  • a rare gas such as helium or argon can be used as the source gas, and in this case, there is an advantage that discharge can be easily obtained. Furthermore, in addition to this rare gas, it is more preferable to mix air, nitrogen, oxygen, water vapor or a gas obtained by mixing them. In this case, the discharge area is increased even under atmospheric pressure, and the processing time is increased. It can be shortened.
  • the used rare gas can be reused as a raw material for generating discharge plasma by collecting and separating after use. Further, by reducing the pressure using a vacuum pump, the discharge area can be further increased and the processing time can be shortened.
  • This voltage application means 1 is fixed to a voltage at which the level of the potential of each of the pair of electrodes 2 is constant over time, that is, each is fixed to either the high potential side or the low potential side.
  • Any voltage that can be used can be either a DC voltage or an AC voltage. If the applied voltage is alternating current, a low frequency power source or a high frequency power source (RF) can be used.
  • RF high frequency power source
  • an AC power supply having a frequency band of several tens of Hz to several hundreds of MHz and a voltage of 1 to 10 kV can be used.
  • the pair of electrodes 2 is not particularly limited as long as the pair of electrodes 2 can be brought into contact with the sterilization target object 100 via the dielectric 21, but preferably the pair of electrodes 2 as shown in FIG. Is surrounded by a dielectric 21.
  • the dielectric 21 is not particularly limited as long as it is a dielectric material, that is, a high resistance material.
  • the conductor 22 is not particularly limited as long as it is a conductive material.
  • a metal conductor, conductive plastic, carbon fiber, or the like can be used.
  • a flexible copper wire can be used.
  • the position changing means 3 is not particularly limited as long as it changes the relative position between the pair of electrodes 2 and the sterilization object 100 as indicated by the arrows in FIG.
  • the object 100 is moved with respect to the pair of electrodes 2.
  • the sterilization object 100 is moved by rolling a belt conveyor that rotates and moves the sterilization object 100 by a moving belt, and a plurality of rotating rollers. Roller conveyors to be used, wind pressure, inclined surfaces, or vibrations can be used.
  • each of the plurality of sterilization objects 100 reliably contacts the pair of electrodes 2 and repeats contact and isolation with respect to the pair of electrodes 2. Dispersive sterilization is performed, and the sterilization target 100 can be sterilized uniformly and evenly. Therefore, continuous discharge plasma processing inlined with respect to the plurality of sterilization objects 100 is possible.
  • the sterilization target object 100 to be plasma sterilized is not particularly limited in shape because it has a simple configuration in which plasma discharge occurs at a position where the pair of electrodes 2 are in contact with each other. It can apply also to what has a complicated three-dimensional shape.
  • the three-dimensional shape of the surface is a smooth shape, rough shape, or a complex three-dimensional shape with a distorted uneven shape on the surface, for example, citrus fruits such as mandarin oranges, strawberries, avocados, southern rice cakes, etc. Is possible.
  • the voltage applying unit 1 applies a voltage to the sterilization target 100, and the pair of electrodes 2 discharges the voltage applied from the voltage application unit 1 to the sterilization target 100 through the dielectric 21. Since the position changing means 3 changes the relative position between the pair of electrodes 2 and the sterilization target object 100, the sterilization target object 100 by plasma discharge A is applied as shown in FIG.
  • the sterilization is not locally concentrated but is dispersed by changing the position where the discharge is received, and this dispersed discharge does not depend on the shape of the sterilization object 100 (uneven shape on the surface). Can be sterilized uniformly and gently over the entire surface without damage.
  • the discharge plasma is generated only in the portion where the dielectric 21 is in contact with the sterilization target object 100, the discharge is generated only in the portion that can be sterilized.
  • the total power required for voltage application is suppressed, and sterilization can be performed at a lower cost compared to the case where the battery is regularly discharged.
  • the discharge area on the surface of a certain sterilization object 100 also changes sequentially, as a result, the entire area of the surface of the sterilization object 100 can be sterilized.
  • sterilization target 100 in the case of agricultural products as the sterilization target 100, for example, in the case of citrus fruits such as mandarin oranges, strawberries, avocados, squash, etc., sterilization / inactivation of microorganisms attached to these surfaces, nematodes And insecticides and pesticides can be decomposed without using chemicals.
  • a non-remaining plasma gas is used to inactivate an object without damaging an object with respect to pathogens involved in the decay of crops and foodstuffs. Therefore, it can contribute to the reduction of losses that occur during long-term storage and long-distance transportation, which are the current obstacles to import and export. Moreover, there is an advantage that it can be widely applied not only to agricultural products exported from the country but also to agricultural products imported from abroad. Furthermore, “food safety” is the most important issue both in Japan and overseas, and organic agricultural products cultivated by reducing pesticides and organic farming methods are growing in various countries as healthy and safe food.
  • the plasma sterilization apparatus according to the present embodiment which is a sterilization technique that does not use agrochemicals, matches the current consumer preference, and its application target covers a wide variety of agricultural products.
  • the voltage applying means 1, the pair of electrodes 2, the dielectric 21, the conductor 22, and the position changing means 3 are provided. Furthermore, one of the one electrode 2a and the other electrode 2b constituting the pair of electrodes 2 is configured to function as the position changing means 3. For example, as shown in FIG. 2A, another electrode 2b facing one electrode 2a (for example, a sheet-like electrode) is configured to function also as the position changing means 3.
  • the sterilization object 100 that is sequentially moved by the position changing means 3 is sterilized by receiving the plasma discharge A not only from the upper surface but also from the lower surface, as shown in FIG. More efficient and homogeneous sterilization can be performed over the entire surface of the sterilization target 100.
  • the position changing means 3 can also be configured as a roller conveyor in which not only a sheet-like shape but also cylindrical rollers are arranged side by side with respect to the traveling direction of the sterilization object 100.
  • this roller conveyor is used as the position changing means 3
  • the contact point between the roller and the sterilization object 100 that is, the part that receives the plasma discharge A from the lower surface of the sterilization object 100
  • more efficient and homogeneous sterilization can be realized over the entire surface of the sterilization target 100.
  • a dielectric material is used as the material of the position changing means 3 (conveyor such as a belt conveyor or a roller conveyor) facing one electrode 2a (for example, a sheet-like electrode).
  • plasma is generated on both sides of the high voltage side (one electrode 2a) and the low voltage side (conveyor side).
  • the plasma is generated on the high voltage side (one electrode 2a). Only a strong plasma can be generated.
  • the material on the low-pressure side (conveyor side) according to the type of the sterilization target 100, it is possible to easily realize the optimum plasma treatment according to the type of the sterilization target 100.
  • the voltage applying means 1, the pair of electrodes 2, the dielectric 21, the conductor 22, and the position changing means 3 are provided. Further, as shown in FIG. 3 (a), at least one of the pair of electrodes 2 is formed of a contact piece 23 that is formed flexibly by covering the conductor 22 with a dielectric 21, and this contact piece. In this configuration, a plurality of 23 pairs are provided.
  • the present embodiment can be applied to the plasma sterilization apparatus of the second embodiment as described above, as shown in FIG.
  • each of the contact pieces 23 can have a flat plate shape, and the plurality of contact pieces 23 can be in a warm state as a whole.
  • the electrode area increases, and the discharge area can be expanded as the chance of contact with the sterilization object 100 increases.
  • the shape of the contact piece 23 can be a string (rope), which increases the electrode area and the surface area of the sterilization target 100 is fine. The electrode reaches the location, and the discharge area can be further expanded. Further, since a string-like insulator that is close to the user can be used as it is, an easy apparatus configuration can be achieved.
  • the contact pieces 23 come into contact with various positions on the surface of the object 100 to be sterilized, and the discharge position is not locally concentrated.
  • the entire surface of the object 100 can be sterilized uniformly.
  • the flexible contact piece 23 gently contacts the object 100 to be sterilized so that the surface of the object 100 to be sterilized can be sterilized, the sterilization process and the cleaning process are used in the process of removing the dirt. It is possible to improve the efficiency of the processing that can be performed simultaneously.
  • a dielectric material is used as the material of the position changing means 3 (conveyor such as a belt conveyor or a roller conveyor) facing the one electrode 2a (contact piece 23).
  • plasma is generated on both the high-pressure side (contact piece 23) and the low-pressure side (conveyor side), but when a conductive material is used, it is strong only on the high-pressure side (contact piece 23). Plasma can be generated.
  • the material on the low-pressure side (conveyor side) according to the type of the sterilization target 100, it is possible to easily realize the optimum plasma treatment according to the type of the sterilization target 100.
  • the voltage applying means 1, the pair of electrodes 2, the dielectric 21, the conductor 22, and the position changing means 3 are provided. Furthermore, the dielectric 21 is formed of a fiber having a fiber shape or a mesh shape, a synthetic resin, or a silicone resin.
  • the material of the dielectric 21 is a substantially porous body having voids as shown in FIG.
  • the fibers include ultrafine fibers and carbon fibers.
  • the synthetic resin include soft plastics and fluororesins.
  • the gap formed in the dielectric 21 is filled with the source gas (or air layer) that is a raw material for generating plasma between the gaps, and the source gas passes through the dielectric 21. Then, since it is directly supplied to the conductor 22 which is a pair of electrodes 2 covered with the dielectric 21, as shown in FIG. Thus, the plasma discharge A is surely generated, and the surface of the sterilization target 100 in contact with the dielectric 21 can be reliably sterilized. On the other hand, since the object 100 to be sterilized is prevented from coming into direct contact with the conductor 22 due to the thickness of the dielectric 21, gentle sterilization is performed over the entire surface of the object 100 to be sterilized. Can do.
  • the conductor 22 is arranged around the conductor 22 as an electrode to which a voltage is applied among one electrode 2a constituting the pair of electrodes 2 or the other electrode 2b.
  • a hollow cylindrical second conductor 22a is provided, and the applied voltage is conducted to generate plasma discharge only when the conductor 22 and the second conductor 22a are in contact with each other.
  • the present invention can be applied to the second and third embodiments described above, and in any case, the sterilization target 100 is made of the structure in which the dielectric 21 has a gap. Due to the thickness of the dielectric 21, the conductor 22 is not in direct contact, and the sterilization object 100 is not directly subjected to a strong discharge by the conductor 22, and gentle sterilization is performed over the entire surface of the sterilization object 100. Can do.
  • the voltage applying means 1, the pair of electrodes 2, the dielectric 21, the conductor 22, the contact piece 23, and the position 6 and FIG. 7, the position changing means 3 rotates each contact piece 23 constituting the pair of electrodes 2 to at least one of the at least one contact piece 23.
  • the tip portion is brought into contact with the sterilization object 100.
  • FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 3A of the third embodiment
  • FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3B of the third embodiment. In this configuration, the sterilization object 100 can be sterilized.
  • Fig.8 (a) it is set as the structure which sterilizes continuously as a structure which pinches
  • the shape of the contact piece 23 is not particularly limited.
  • various shapes such as a cylindrical shape, a flat plate shape, a star shape, and an uneven shape may be used. Is possible, Depending on the surface shape and the degree of sterilization of the object 100 to be sterilized, it is possible to select an object having an optimal shape such as using a star-shaped contact piece 23 for a distorted shape such as avocado. Is possible.
  • the situation where all the contact pieces 23 are moving so as to be able to come into contact with the sterilization target object 100 is formed, and the contact pieces 23 uniformly contact the plurality of sterilization target objects 100, thereby sterilization target.
  • the object 100 can be sterilized uniformly and evenly.
  • the contact piece 23 is disposed around one electrode of the pair of electrodes 2 so as to be separated from the conductor 22 of the electrode.
  • a movable conductor 23a can be provided at the end of the contact piece 23 on the conductor 22 side.
  • the movable conductor 23 a functions as an electrical continuity switching function in which the voltage from the voltage applying means 1 is applied to the conductor 22 only when the movable conductor 23 a comes into contact with the conductor 22.
  • a control means 5 for controlling the change of the relative position by the changing means 3.
  • the measuring means 4 can measure the impedance value when it first contacts the sterilization object 100. Thereafter, the control means 5 determines the relative position by the position changing means 3 based on the impedance value. Control change. For example, with respect to the sterilization target 100 having a high impedance value, it is possible to perform sufficient sterilization over time by reducing the amount of change in the relative position by the position changing means 3 (decreasing the moving speed). It becomes. Further, for example, for the sterilization target 100 having a low impedance value, the amount of change in the relative position by the position changing means 3 is increased (moving speed is increased) so that the surface can be sterilized so as not to damage the surface. Can be done.
  • the optimum amount of change in the relative position is controlled according to the type of the sterilization target object 100.
  • the sterilization target 100 can be sterilized uniformly and evenly.
  • the present invention can be applied to the first, second, fourth, and fifth embodiments described above.
  • the position is determined based on the measured impedance value.
  • the change of the relative position by the changing means 3 is controlled, and the optimum sterilization strength corresponding to the type of the sterilization target 100 is set, so that the sterilization target 100 can be sterilized uniformly and evenly.
  • the voltage applying means 1 is based on the impedance value measured by the measurement means 4 as shown in FIG. 10 (b). The voltage value to be applied is changed.
  • the voltage application unit 1 changes the voltage value to be applied according to the type of the sterilization target 100.
  • the said voltage application means 1 changes the voltage value to apply according to the kind of the sterilization target object 100, it will be able to change the sterilization intensity
  • the sterilization according to can be performed.
  • the voltage application unit 1 changes the voltage value to be applied according to the type of the sterilization target 100, so that the voltage value to be applied also changes depending on whether the outer skin of the sterilization target 100 is edible. For example, for those that do not eat the outer skin like mandarin oranges, the sterilization strength can be increased rather than damage to the outer skin, so the applied voltage value is increased while the outer skin is edible like strawberry For items, the sterilization strength can be changed flexibly, for example, by suppressing the voltage value applied to suppress damage as the quality of the product, and sterilization according to the type and characteristics of the sterilization object 100 is possible.
  • Example 1 Using the apparatus shown in the third embodiment, sterilization was performed on an object to be sterilized.
  • the condition is that a pair of electrodes made of metal wires are covered with a silicone resin as a dielectric material, so that a plurality of string-like electrodes (also referred to as sheet-like electrodes) formed as flexible contact pieces are subjected to AC high current.
  • a voltage power supply (10 kVpp, 10 kHz) was applied, and a plasma was generated to directly sterilize green mold fungus spores on the citrus peel. Satsuma mandarin used as a treatment target was sprayed with suspended fungal spores (4 ⁇ 10 7 cells / ml) and irradiated with plasma for 0 to 10 seconds.
  • the bactericidal effect by plasma irradiation was evaluated by wiping off the spores of the green mold fungus spores at the site irradiated with plasma, culturing in a medium, and counting the number of colonies.
  • Fig. 11 shows a photograph of the discharge.
  • a string-shaped contact piece is in contact with a mandarin orange which is an agricultural product to be sterilized.
  • a mandarin orange which is an agricultural product to be sterilized.
  • FIG. 11 It was confirmed that discharge occurred only at the point where the contact piece contacted.
  • FIG. 12 (a) Regarding the sterilization effect obtained by the above discharge, the photograph of FIG. 12 (a) regarding the degree of sterilization with respect to the plasma treatment time, and the number of remaining bacteria with respect to the plasma treatment time of FIG. 12 (b) (based on the counted number of colonies) From the graph, it was confirmed that the number of remaining bacteria was remarkably reduced after the irradiation time of 1 second, and that sufficient sterilization was performed by irradiation for about 10 seconds.
  • the results of sterilization over time obtained using the sheet-like electrodes having a width of 3 mm and a width of 5 mm are shown by photographs in FIGS. 13B and 13C, respectively. From the obtained results, it was confirmed that the sterilization effect was dependent on the irradiation time since the sterilization was gradually sterilized after 5 seconds and almost sterilized after 30 seconds. In addition, the sterilization range per sheet electrode extends to the surroundings without staying directly under the sheet electrode, and it has been clarified that sterilization can be performed in a wider range than the actual width of the sheet electrode.
  • the sterilizable range per electrode extends not only directly under the electrode but also to the periphery, so that it can be sterilized in a wider range than the sheet-like electrode width, and the discharge area is expanded and efficient sterilization treatment is performed. It was confirmed that can be done.

Abstract

農産物のような様々な立体的形状を有する殺菌対象物に対しても、緩和な条件で損傷を防止して品質を劣化させずに、均質的な殺菌を可能とするプラズマ殺菌を行えるプラズマ殺菌装置を提供する。　プラズマ殺菌装置は、導電性を有する殺菌対象物に対して電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段から印加される電圧を前記殺菌対象物に対して誘電体を介して放電状態で印加する一対の電極と、前記一対の電極と前記殺菌対象物との相対位置を変化させる位置変化手段とを備えて構成される。

Description

プラズマ殺菌装置
　本発明は、放電プラズマを利用して殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置に関し、特に、種々の立体的形状を有する殺菌対象物の表面を均質に殺菌できるプラズマ殺菌装置に関する。
　プラズマを用いて対象物の殺菌を行うプラズマ殺菌は、その用途が多岐にわたっており、その応用分野は拡大の一途を辿っている。その応用分野として期待されている分野として、農業分野における農産物の殺菌がある。
　農業分野では、現在の世界的な農産物の輸出入緩和の傾向に伴って、今後は、農産物の長距離輸送が大いに活発になることが予想されている。
　農産物は、その外皮表面に様々な菌類が付着しているが、多岐に渡る立体的形状があることから、一律な殺菌では均質に殺菌し難いという特徴がある。農産物の殺菌には、収穫後の農作物の腐敗を抑制する目的で従来から農薬等の薬剤が使用されているが、食用の用途のため、殺菌剤や防黴剤などの農薬を散布する行為（ポストハーベスト）や残留農薬濃度は、各国独自の法令により厳しく規制されていることもあり、現状では長距離輸送は技術的に難しいという状況となっている。そのため、殺菌が農産物に与えるダメージや悪影響を抑えて殺菌を行うことが要求されている。
　このような農産物の殺菌にプラズマ殺菌装置を用いることによって、その高い殺菌能力により、特に人体に有害な薬剤や農薬を必要とすることなく、農産物に対して安全且つ十分な殺菌が行えるという優れた利点が期待されている。
　このような従来のプラズマ殺菌装置としては、例えば、殺菌対象物に対して空気プラズマを照射するプラズマ照射工程を行って、当該殺菌対象物を殺菌するものがある（特許文献１参照）。また、例えば、搬送コンベアにより搬送される青果物の選果から箱詰めまでの工程間における搬送経路内に各青果物をプラズマ装置によりプラズマ生成したラジカルを照射するプラズマ滅菌装置を用いて、前記滅菌装置により前記搬送コンベアにより搬送される青果物の表皮に付着した微生物を殺菌するものもある（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
　また、例えば、穀類や種子を殺菌するものとして、多数配設された針状電極からなる放電側電極と、この放電側電極と離間して絶縁板により表面が覆われている平板状電極からなる接地側電極と、前記放電側電極と接地側電極とを囲う誘電体で形成され、放電側電極と接地側電極間に穀類及び種子等の殺菌対象物を介在させて、前記電極間でパルスストリーマ放電を発生することにより殺菌するものがある（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。この他にもプラズマジェットを照射することにより、農作物を殺菌するものもある（特許文献６参照）。
　なお、従来のプラズマを生成する装置に使われる電極については、農作物を殺菌対象としたものではないが、工業用材料の表面加工等を目的として、様々な形状のものが提案されている。例えば、ロール型の回転電極を用いる電極構成によって、電極間に設置された基材の表面に製膜又は表面処理を行うもの（例えば、特許文献７参照）や、回転電極の回転を利用して被処理ガスと反応ガスに化学反応を起こさせるもの（例えば、特許文献８参照）や、回転電極間に発生したプラズマを、外部に吹き出して、外部に設置された被処理基材を処理するもの（例えば、特許文献９参照）などがある。
　この他にも、従来のプラズマを生成する装置に使われる電極としては、上記と同様に、農作物を殺菌対象としたものではないが、ブラシ状電極を用いる構成（例えば、特許文献１０及び特許文献１１参照）も知られており、当該ブラシ状電極を上記回転電極に取り付ける構成（例えば、特許文献１２～特許文献１４参照）も知られている。
特開２０１０－１８７６４８号公報 特開２０１３－１７２６５７号公報 特開２００８－２８３９０９号公報 特開２０００－２９５９８０号公報 再公表０２/００１９７１号公報 特開２００８－２３７０４７号公報 特開２０１１－２２５９５４号公報 特開２００２－２８４４１号公報 特開２００３－１６６０６２号公報 特開平７－２９６９９３号公報 特開２００３－３８９３３号公報 特開２００８－２４５７８４号公報 特開平９－１０４９８５号公報 特開２００３－１９７８５号公報
　しかし、従来のプラズマ殺菌装置は、殺菌対象物にプラズマを照射又は噴射することにより一律な強度で殺菌を行うことから、殺菌対象物が様々な立体的形状を有するものであり且つ複数個ある場合には、個々の殺菌対象物についての殺菌の度合いにばらつきが生じやすく、殺菌能力が同程度であっても、ある種類の殺菌対象物に対しては殺菌の度合いが弱過ぎることによって殺菌が不十分となる場合もあれば、別の種類の殺菌対象物に対しては殺菌の度合いが強過ぎることによって損傷を与える場合もあった。
　このような殺菌対象物としては、例えば、農産物の場合は、ミカン等の柑橘類のように外皮を食用としないもあれば、イチゴ等のように外皮を食用とするものもある。さらに、アボカドや南瓜のように、外皮が不均一で歪な凹凸形状を有するものもある。
　このような農産物のように、その表面の立体的形状が、滑らかな形状のものや、粗い形状のものや、歪な凹凸形状を有するものを殺菌対象物とする場合には、一律な強度のプラズマ放電を用いて殺菌を行うことによっては、殺菌が強すぎる箇所と不十分な箇所とが混在し、不均質な殺菌となっていた。
　また、農作物を殺菌対象としたものではないが、従来のプラズマを生成する装置に使われる様々な形状の電極を用いてプラズマを生成して、仮に農作物を殺菌対象とするとした場合でも、生成されたプラズマの噴射によって、一律な殺菌が行われることにより、殺菌が強すぎる箇所と不十分な箇所とが混在することから、上記と同様に、不均質な殺菌にとどまるものである。
　本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、農産物のような様々な立体的形状を有する殺菌対象物に対しても、緩和な条件で損傷を防止して品質を劣化させずに、均質的な殺菌を可能とするプラズマ殺菌を行えるプラズマ殺菌装置の提供を目的とする。
　本願に開示するプラズマ殺菌装置は、導電性を有する殺菌対象物に対して電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段から印加される電圧を前記殺菌対象物に対して誘電体を介して放電状態で印加する一対の電極と、前記一対の電極と前記殺菌対象物との相対位置を変化させる位置変化手段とを備えるものである。
　このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置は、前記電圧印加手段が導電性を有する殺菌対象物に対して電圧を印加し、前記一対の電極が、前記電圧印加手段から印加される電圧を前記殺菌対象物に対して誘電体を介して放電状態で印加し、前記位置変化手段が、前記一対の電極と前記殺菌対象物との相対位置を変化させることから、前記殺菌対象物に与える放電が、誘電体を介することでアーク放電となることが抑制されると共に、前記殺菌対象物が放電を受ける位置が逐次変化することによって、前記殺菌対象物の表面で局所的ではなく分散的な放電が引き起こされることとなり、当該分散的な放電によって、前記殺菌対象物の形状に拠らず（凹凸表面に有する球体のような複雑な形状であっても）、前記殺菌対象物の表面の全領域に対して均質的且つ穏やかに、損傷を与えることなくドライプロセスで殺菌することができる。また、前記誘電体が前記殺菌対象物に接している部分にのみ放電プラズマが発生することから、電圧印加に係る電力が抑制されることとなり、常時放電している場合に比べてもより低コストで殺菌を行うことができる。
　また、本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記一対の電極は、当該一対の電極の少なくとも一方が、誘電体で導体を被覆して柔軟に形成される接触片で形成されると共に、当該接触片の対を複数配設して形成されるものである。
　このように、前記一対の電極は、当該一対の電極の少なくとも一方が、誘電体で導体を被覆して柔軟に形成される接触片で形成されると共に、当該接触片の対を複数配設して形成されることから、接触片が常に振動して動いていることにより、前記殺菌対象物の様々な位置に接触片が接触することとなり、放電位置が局所集中することなく、前記殺菌対象物の表面の全領域にわたって均質に殺菌することができると同時に、接触片が接触することで前記殺菌対象物の表面を洗浄することも可能となる。
　また、本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記誘電体が、繊維形状又はメッシュ形状を有する繊維、合成樹脂又はシリコーン樹脂から形成されるものである。このように、前記誘電体が、繊維形状又はメッシュ形状を有する繊維、合成樹脂又はシリコーン樹脂から形成されることから、前記誘電体が空隙を有する構造を有することによって、当該空隙間をプラズマ生成の原料となる原料ガスが充填されて、当該原料ガスが、前記誘電体で被覆された一対の電極としての導体に直接供給されると共に、前記殺菌対象物は前記誘電体の厚みにより当該導体には接触しないこととなり、前記殺菌対象物の表面の全体にわたって穏やかな殺菌を行うことができる。
　また、本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記位置変化手段が、前記殺菌対象物を、前記一対の電極に対して移動させるものである。このように、前記位置変化手段が、前記殺菌対象物を、前記一対の電極に対して移動させることから、複数の前記殺菌対象物の各々が、確実に前記一対の電極に接触すると共に、前記一対の電極に対して、接触と隔離を繰り返すことから集中的ではなく分散的な殺菌が行われることとなり、前記殺菌対象物を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。
　また、本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記位置変化手段が、一対の電極を構成する各接触片を回転させて、少なくとも１つの前記接触片の少なくとも先端部分を前記殺菌対象物に接触させるものである。
　このように、前記位置変化手段が、一対の電極を構成する各接触片を回転させて、少なくとも１つの前記接触片の少なくとも先端部分を前記殺菌対象物に接触させることから、全ての接触片が前記殺菌対象物に接触可能に動いている状況が形成されることとなり、複数の前記殺菌対象物に対しても満遍なく接触片が接触することによって、前記殺菌対象物を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。
　また、本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記殺菌対象物に関するインピーダンス値を計測する計測手段と、前記計測手段により計測されたインピーダンス値に基づいて、前記位置変化手段による前記相対位置の変化を制御する制御手段とを備えるものである。
　このように、前記殺菌対象物に関するインピーダンス値を計測する計測手段と、前記計測手段により計測されたインピーダンス値に基づいて、前記位置変化手段による前記相対位置の変化を制御する制御手段とを備えることから、前記殺菌対象物の個々の導電性が判断されることによって、前記殺菌対象物の種類に応じて最適な前記相対位置の変化量が制御されることとなり、前記殺菌対象物の種類に応じた最適な殺菌強度が設定させることによって、前記殺菌対象物を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。
　また、本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記電圧印加手段が、前記殺菌対象物の種類に応じて、印加する電圧値を変化させるものである。このように、前記電圧印加手段が、前記殺菌対象物の種類に応じて、印加する電圧値を変化させることから、前記殺菌対象物の外皮が食用か否かによっても印加する電圧値を変化することができ、例えば、ミカンのように外皮を食用としないものについては外皮の損傷よりも殺菌強度を高めることが可能となるために印加する電圧値を高める一方で、イチゴのように外皮を食用するものについては損傷を抑えるために印加する電圧値を抑えるなど、殺菌強度を柔軟に変化できることとなり、前記殺菌対象物の種類や特性に応じて最適な殺菌が可能となる。
本発明の第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図を示す。 本発明の第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図を示す。 本発明の第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図を示す。 本発明の第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置による殺菌の様子を示す説明図を示す。 本発明の第４の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の電極構造に係る構成図を示す。 本発明の第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図を示す。 本発明の第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図を示す。 本発明の第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の変形例及び接触片の形状の一例を示す。 本発明の第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の電極構造の変形例に係る構成図を示す。 本発明の第６及び第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図を示す。 実施例１に係るプラズマ殺菌装置の放電の様子を撮影した写真を示す。 実施例１に係るプラズマ殺菌装置の殺菌結果を示す写真、及びプラズマ処理時間に対する残存菌数のグラフを示す。 実施例１に係るプラズマ殺菌装置の実験状況を示す写真（ａ）、及びシート状電極幅３ｍｍの殺菌範囲を表す写真（ｂ）、及びシート状電極幅５ｍｍの殺菌範囲を表す写真（ｃ）を示す。
（第１の実施形態）
　以下、第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図１に基づいて説明する。
　図１（ａ）において、本実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、導電性を有する殺菌対象物１００に対して電圧を印加する電圧印加手段１と、この電圧印加手段１から印加される電圧を殺菌対象物１００に対して誘電体２１を介して放電状態で印加する一対の電極２と、この一対の電極２と殺菌対象物１００との相対位置を変化させる位置変化手段３とを備える構成である。この一対の電極２は、一の電極２ａと、他の電極２ｂが一対となって構成される。
　プラズマ放電の原料ガスは、特に限定されないが、大気中の空気を原料ガスとしてそのまま用いることができ、この場合には、特段のガスを別途用意することなく簡易且つ低コストで殺菌を実施できるという利点がある。すなわち、プラズマ放電の圧力条件としては、大気圧で十分である。
　この他にも、原料ガスとしては、ヘリウムやアルゴンなどの希ガスを用いることもでき、この場合には、放電が容易に得られるという利点がある。さらに、この希ガスに追加して、空気、窒素、酸素、水蒸気もしくはそれらを混合させたガスを混合させることがより好ましく、この場合には、大気圧下においても放電面積を増大し処理時間を短縮することが可能となる。
　また、この使用した希ガスは、使用後に回収・分離することによって、放電プラズマの生成のための原料として再利用することができる。また、真空ポンプを用いて減圧することによって、さらなる放電面積の増大を可能として処理時間を短縮することができる。
　この電圧印加手段１は、この一対の電極２の各々の電位の高低関係が、時間の経過に拠らず一定となる電圧、すなわち、各々が高電位側及び低電位側のいずれかに固定される電圧であれば、直流電圧でも交流電圧でも用いることが可能である。印加電圧が交流であれば、低周波電源や高周波電源（ＲＦ）を用いることができる。例えば、周波数帯域：数十Ｈｚ～数百ＭＨｚ及び電圧：１～１０ｋＶの交流電源を用いることができる。
　この一対の電極２は、殺菌対象物１００に対して誘電体２１を介して接触可能な構成であれば特に限定されないが、好ましくは、図１（ｂ）に示すように、この一対の電極２を構成する導体２２が、その周囲を誘電体２１で被覆されるものである。
　この誘電体２１は、誘電性を有する素材、すなわち、高抵抗素材であれば、特に限定されない。
　この導体２２は、導電性を有する素材であれば特に限定されず、例えば、金属導線、導電性プラスチック、炭素繊維などを用いることができ、例えば、柔軟性を有する銅線を用いることができる。
　この位置変化手段３は、図１（ａ）中の矢印で示されるように、一対の電極２と殺菌対象物１００との相対位置を変化させるものであれば特に限定されず、好ましくは、殺菌対象物１００を一対の電極２に対して移動させることであり、例えば、移動するベルトによって殺菌対象物１００を転がして移動させるベルトコンベア、複数の回転ローラーの回転によって殺菌対象物１００を転がして移動させるローラーコンベア、風圧、傾斜面、又は振動を用いることができる。
　この相対位置が変化することによって、複数の殺菌対象物１００の各々が、確実に一対の電極２に接触すると共に、前記一対の電極２に対して、接触と隔離を繰り返すことから集中的ではなく分散的な殺菌が行われることとなり、殺菌対象物１００を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。そのため、複数個の殺菌対象物１００に対してインライン化された連続的な放電プラズマ処理が可能となる。
　プラズマ殺菌の対象となる殺菌対象物１００は、一対の電極２に接触した箇所でプラズマ放電が生じるという簡素な構成から、その対象となる形状は特に限定されるものではなく、単純な立体的形状を有するものに限られず、複雑な立体的形状を有するものに対しても適用することができる。例えば、表面の立体的形状が、滑らかな形状、粗い形状、又は歪な凹凸形状を有する複雑な立体的形状を表面に有する農産物、例えば、ミカン等の柑橘類や、イチゴ、アボカド、南瓜等を対象とすることが可能である。
　このように、この電圧印加手段１が殺菌対象物１００に電圧を印加し、一対の電極２が、電圧印加手段１から印加される電圧を殺菌対象物１００に対して誘電体２１を介して放電状態で印加し、位置変化手段３が、前記一対の電極２と殺菌対象物１００との相対位置を変化させることから、図１（ｃ）に示すように、プラズマ放電Ａによる殺菌対象物１００への殺菌が、局所集中的ではなく、放電を受ける位置が変化することによって分散化されることとなり、この分散化された放電によって、殺菌対象物１００の形状に拠らず（表面に凹凸形状を有する略球体のような複雑な形状であっても）、均質的且つ穏やかに全面にわたって、損傷させることなく殺菌することができる。
　また、誘電体２１が殺菌対象物１００に接している部分にのみ放電プラズマが発生することにより、殺菌可能な箇所に対してのみ放電が発生することから、必要最小限の放電が生じることによって、電圧印加に必要となる総電力が抑制されることとなり、定常的に放電している場合に比べて、より低コストで殺菌を行うことが可能となる。さらに、ある１つの殺菌対象物１００の表面における放電領域も、逐次変化することから、結果として、この殺菌対象物１００の表面の全領域にわたって殺菌することができる。
　このような殺菌によって、殺菌対象物１００として農産物の場合、例えば、ミカン等の柑橘類や、イチゴ、アボカド、南瓜等の場合には、これらの表面に付着した微生物の殺菌・不活化や、線虫や昆虫の殺虫、農薬などの分解が、薬剤を用いることなく可能となる。
　このように、本実施形態に係るプラズマ殺菌装置では、残存性のないプラズマ状態のガスを用いて，農作物や食材の腐敗に関与する病原体に対して，対象物を損傷することなく不活化することができることから、現在の輸出入の障害となっている長期保存や長距離輸送の際に生じるロスの削減に寄与することができる。また、国内から輸出される農作物のみならず、外国から輸入される農産物にも幅広く適用できるという利点もある。さらに、「食の安全」は国内外を問わず最重要課題であり、減農薬や有機農法により栽培されたオーガニック農産物は、健康的で安全な食物として各国で栽培規模が広がっていることからも、農薬を用いない殺菌手法である本実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、現在の消費者嗜好に合致するものであり、その適用対象は広範に各種農作物に及ぶものである。
（第２の実施形態）
　以下、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を説明する。
　第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同じく、前記電圧印加手段１と、前記一対の電極２と、前記誘電体２１と、前記導体２２と、前記位置変化手段３とを備え、さらに、前記一対の電極２を構成する一の電極２ａ又は他の電極２ｂのうちのいずれか一方の電極が、前記位置変化手段３としても機能する構成である。例えば、図２（ａ）に示すように、一の電極２ａ（例えば、シート状電極）に対向する他の電極２ｂが、前記位置変化手段３としても機能する構成である。
　このような構成により、前記位置変化手段３により逐次移動する殺菌対象物１００が、図２（ｂ）に示すように、上面のみならず下面からもプラズマ放電Ａを受けて殺菌されることとなり、殺菌対象物１００の全面にわたって、より効率的で均質な殺菌を実施することができる。
　なお、前記位置変化手段３は、シート状の形状のみならず、円柱形状のローラーが、殺菌対象物１００の進行方向に対して複数横並びに並んで構成されるローラーコンベアとして構成することもできる。このローラーコンベアを前記位置変化手段３として用いた場合には、ローラーと殺菌対象物１００との接触箇所（すなわち、殺菌対象物１００の下面からプラズマ放電Ａを受ける箇所）が経時的により大きく変動し続けることとなり、殺菌対象物１００の全面にわたって、より効率的で均質な殺菌を実現することができる。
　上記の構成からも明らかなように、一の電極２ａ（例えば、シート状電極）と対向する前記位置変化手段３（ベルトコンベアもしくはローラーコンベア等のコンベア）の材質について、誘電性の材料を用いた場合には、高圧側（一の電極２ａ）と低圧側（コンベア側）の両側にプラズマが生成される一方で、導電性の材料を用いた場合には、高圧側（一の電極２ａ）にのみ強いプラズマを生成することが可能となる。このように、殺菌対象物１００の種類に応じて低圧側（コンベア側）の材質を選択することによって、殺菌対象物１００の種類に応じた最適なプラズマ処理を容易に実現することができる。
（第３の実施形態）
　以下、第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を図３及び図４に基づいて説明する。
　第３の実施形態では、上述した第１の実施形態と同じく、前記電圧印加手段１と、前記一対の電極２と、前記誘電体２１と、前記導体２２と、前記位置変化手段３とを備え、さらに、図３（ａ）に示すように、前記一対の電極２の少なくとも一方が、誘電体２１で導体２２を被覆して柔軟に形成される接触片２３で形成されると共に、この接触片２３の対を複数配設して形成される構成である。
　また、上述した第２の実施形態のプラズマ殺菌装置に対しても、上記と同様にして、図３（ｂ）に示すように、本実施形態を適用することが可能である。
　この接触片２３の形状は、特に限定されず、例えば、図４（ａ）に示すように、各々、平板状とすることができ、複数の接触片２３によって、全体として暖簾状態とすることができ、これにより電極面積が増えることとなり、殺菌対象物１００との接触機会の増大と共に、放電面積を拡大することができる。また、例えば、図４（ｂ）に示すように、この接触片２３の形状は、紐状（ロープ状）とすることもでき、これにより電極面積が増えると共に殺菌対象物１００の表面領域の細かい箇所にも電極が届くこととなり、放電面積をより拡大することができる。また、身近にある紐状の絶縁体をそのまま利用することができることから、容易な装置構成が可能となる。
　このように、複数の接触片２３が柔軟に常に動いていることにより、殺菌対象物１００の表面の様々な位置に接触片２３が接触することとなり、放電位置が局所集中することなく、殺菌対象物１００の表面の全領域にわたって均質に殺菌することができる。また、柔軟性のある接触片２３が殺菌対象物１００に穏やかに接触することによって、殺菌対象物１００の表面の汚れを落としながら殺菌ができることから、汚れを落とす工程で使うと殺菌工程と洗浄工程とを同時に行えるという処理の効率化を図ることができる。
　また、上記の構成からも明らかなように、一の電極２ａ（接触片２３）と対向する前記位置変化手段３（ベルトコンベアもしくはローラーコンベア等のコンベア）の材質について、誘電性の材料を用いた場合には、高圧側（接触片２３）と低圧側（コンベア側）の両側にプラズマが生成される一方で、導電性の材料を用いた場合には、高圧側（接触片２３）にのみ強いプラズマを生成することが可能となる。このように、殺菌対象物１００の種類に応じて低圧側（コンベア側）の材質を選択することによって、殺菌対象物１００の種類に応じた最適なプラズマ処理を容易に実現することができる。
（第４の実施形態）
　以下、第４の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を図５に基づいて説明する。
　第４の実施形態では、上述した第１の実施形態と同じく、前記電圧印加手段１と、前記一対の電極２と、前記誘電体２１と、前記導体２２と、前記位置変化手段３とを備え、さらに、前記誘電体２１が、繊維形状又はメッシュ形状を有する繊維、合成樹脂又はシリコーン樹脂から形成される構成である。
　前記誘電体２１の素材は、図５（ａ）に示すように、空隙を有する略多孔質体である。繊維としては、超微細繊維や炭素繊維等が挙げられる。合成樹脂としては、軟性プラスチックやフッ素樹脂等が挙げられる。
　このように、この誘電体２１に形成される空隙によって、この空隙間にプラズマ生成の原料となる原料ガス（もしくは空気層）が浸透して充填され、この原料ガスが、この誘電体２１を透過して、この誘電体２１で被覆された一対の電極２である導体２２に直接供給されることから、図５（ａ）に示すように、この誘電体２１に接触した殺菌対象物１００に対して、確実にプラズマ放電Ａが生じることとなり、この誘電体２１に接触した殺菌対象物１００の表面を確実に殺菌することができる。また、その一方で、殺菌対象物１００はこの誘電体２１の厚みによってこの導体２２には直接接触することが回避されることから、殺菌対象物１００の表面の全領域にわたって穏やかな殺菌を行うことができる。
　なお、図５（ｂ）に示すように、前記一対の電極２を構成する一の電極２ａ又は他の電極２ｂのうち電圧が印加される電極として、前記導体２２の周囲を遊隔して配設される中空の筒状の第二の導体２２ａを備え、前記導体２２と第二の導体２２ａが接触した場合に限り印加電圧が導通してプラズマ放電を生じる構成とすることができる。
　このような構成によって、前記一対の電極２のうち電圧を印加される電極が、殺菌対象物１００に押されることにより、導体２２と第二の導体２２ａが接触した時点ではじめてプラズマ放電を生じることから、殺菌対象物１００に対する放電がより選択的に確実に生じることとなり、消費電力を抑制して効率的に殺菌を行うことができる。
　なお、本実施形態では、上述した第２及び第３の各実施形態に対しても適用が可能であり、いずれの場合でも、前記誘電体２１が空隙を有する構成により、殺菌対象物１００はこの誘電体２１の厚みによってこの導体２２には直接接触しないこととなり、殺菌対象物１００がこの導体２２で強い放電を直接受けることなく、殺菌対象物１００の表面の全領域にわたって穏やかな殺菌を行うことができる。
（第５の実施形態）
　以下、第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を図６～図９に基づいて説明する。
　第５の実施形態では、上述した第３の実施形態と同じく、前記電圧印加手段１と、前記一対の電極２と、前記誘電体２１と、前記導体２２と、前記接触片２３と、前記位置変化手段３とを備え、さらに、図６及び図７に示すように、前記位置変化手段３が、一対の電極２を構成する各接触片２３を回転させて、少なくとも１つの接触片２３の少なくとも先端部分を殺菌対象物１００に接触させる構成である。図６は、第３の実施形態の図３（ａ）に対応した図であり、図７は、第３の実施形態の図３（ｂ）に対応した図であり、いずれも、インライン処理で殺菌対象物１００を殺菌可能とする構成である。
　また、図８（ａ）に示すように、インライン処理の他にも、接触片２３が配設された一対の電極２により殺菌対象物１００を挟み込む構成として、連続的に殺菌処理する構成とすることも可能である。
　また、この接触片２３の形状は特に限定されないが、例えば、図８（ｂ）～（ｅ）に示すように、円筒状、平板状、星状、凹凸状などの各種の形状を用いることが可能であり、
　殺菌対象物１００の表面形状や殺菌度合いに応じて、例えば、アボガドのような歪な形状のものに対しては、星状の接触片２３を用いる等、最適な形状のものを選択することが可能である。
　このように、全ての接触片２３が殺菌対象物１００に接触可能に動いている状況が形成されることとなり、複数の殺菌対象物１００に対して満遍なく接触片２３が接触することによって、殺菌対象物１００を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。
　なお、この接触片２３の変形例としては、図９（ａ）に示すように、一対の電極２のうちの一方の電極の周囲において、当該電極の導体２２とは遊隔して配設された接触片２３の導体２２側の端部に、可動導体２３ａを備える構成とすることができる。この可動導体２３ａは、この可動導体２３ａが導体２２と接触した時点ではじめて、電圧印加手段１からの電圧が導体２２に印加されるという電気導通のスイッチング機能として作用する。
　この構成により、接触片２３が殺菌対象物１００に接触した時点で、図９（ｂ）に示すように、可動導体２３ａが導体２２に接触することによって、電気導通のスイッチング機能が作用することとなり、電圧印加手段１からの電圧が導体２２に印加されてプラズマ放電を生じることから、殺菌対象物１００に対する放電がより選択的に確実に生じることとなり、消費電力を抑制して効率的に殺菌を行うことができる。
　なお、本実施形態では、上述した第４の実施形態に対しても適用が可能であり、本実施形態と同様に、各接触片２３を回転させる構成により、複数の殺菌対象物１００に対しても満遍なく接触片２３が接触することによって、殺菌対象物１００を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。
（第６の実施形態）
　以下、第６の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を図１０（ａ）に基づいて説明する。
　第６の実施形態では、上述した第３の実施形態と同じく、前記電圧印加手段１と、前記一対の電極２と、前記誘電体２１と、前記導体２２と、前記接触片２３と、前記位置変化手段３とを備え、さらに、図１０（ａ）に示すように、殺菌対象物１００に関するインピーダンス値を計測する計測手段４と、この計測手段４により計測されたインピーダンス値に基づいて、前記位置変化手段３による前記相対位置の変化を制御する制御手段５とを備える構成である。
　この計測手段４は、殺菌対象物１００に最初に接触した時点でインピーダンス値を計測することができ、それ以降は、制御手段５が、このインピーダンス値に基づいて、位置変化手段３による相対位置の変化を制御する。例えば、インピーダンス値が高い殺菌対象物１００に対しては、位置変化手段３による相対位置の変化量を少なくする（移動速度を遅くする）ことにより、時間を掛けて十分な殺菌を行うことが可能となる。また、例えば、インピーダンス値が低い殺菌対象物１００に対しては、位置変化手段３による相対位置の変化量を高くする（移動速度を早くする）ことにより、表面を傷めない程度の穏やかな殺菌を行うことが可能となる。
　このように、殺菌対象物１００の個々の導電性が判断されることによって、殺菌対象物１００の種類に応じて最適な前記相対位置の変化量が制御されることとなり、殺菌対象物１００の種類に応じた最適な殺菌強度が設定させることによって、殺菌対象物１００を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。
　なお、本実施形態では、上述した第１、第２、第４、及び第５の各実施形態に対しても適用が可能であり、いずれの場合でも、測定されたインピーダンス値に基づいて、位置変化手段３による相対位置の変化が制御され、殺菌対象物１００の種類に応じた最適な殺菌強度が設定させることによって、殺菌対象物１００を均質的且つ満遍なく殺菌することができる。
（第７の実施形態）
　以下、第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を図１０（ｂ）に基づいて説明する。
　第７の実施形態では、上述した第６の実施形態と同じく、前記電圧印加手段１と、前記一対の電極２と、前記誘電体２１と、前記導体２２と、前記接触片２３と、前記位置変化手段３と、計測手段４とを備え、前記制御手段５の代用として、前記電圧印加手段１が、図１０（ｂ）に示すように、前記計測手段４により計測されたインピーダンス値に基づいて、印加する電圧値を変化させる構成である。
　すなわち、計測されたインピーダンス値から殺菌対象物１００の種類が判断されることから、前記電圧印加手段１が、殺菌対象物１００の種類に応じて、印加する電圧値を変化させる構成である。
　このように、前記電圧印加手段１が、殺菌対象物１００の種類に応じて、印加する電圧値を変化させることから、殺菌強度を個別に柔軟に変化できることとなり、殺菌対象物１００の種類や特性に応じた殺菌が可能となる。
　なお、本実施形態では、上述した第１～第５の各実施形態に対しても適用が可能である。すなわち、前記電圧印加手段１が、殺菌対象物１００の種類に応じて、印加する電圧値を変化させる構成から、殺菌対象物１００の外皮が食用か否かによっても印加する電圧値を変化することができ、例えば、ミカンのように外皮を食用としないものについては外皮の損傷よりも殺菌強度を高めることが可能となるために印加する電圧値を高める一方で、イチゴのように外皮を食用するものについては商品の品質としての損傷を抑えるために印加する電圧値を抑えるなど、殺菌強度を柔軟に変化できることとなり、殺菌対象物１００の種類や特性に応じた殺菌が可能となる。
　以下に実施例を示すが、これらの実施例は本発明に係るプラズマ殺菌装置を単に例示するためのものであり、本発明を限定するものではない。
（実施例１）
　上記第３の実施形態で示した装置を用いて、殺菌対象物に対する殺菌を行った。実施条件は、金属線から成る一対の電極を、誘電体であるシリコーン樹脂で被覆することにより、柔軟な接触片として形成された複数の紐状の電極（シート状電極とも言う）に、交流高電圧電源（10kVpp、10kHz）を印加し、ウンシュウミカン果皮のミドリカビ病菌胞子を直接に殺菌するためにプラズマを生成した。処理対象に用いたウンシュウミカンには、懸濁したミドリカビ病菌胞子（4×107個/ml）を散布し、プラズマを０秒から１０秒間照射した。プラズマ照射による殺菌効果は、プラズマを照射した部位のミドリカビ病菌胞子胞子を拭き取った後、培地にて培養し、コロニー数をカウントすることで評価した。
　上記放電の様子を撮影した写真を図１１に示す。図１１（ａ）に示すように、殺菌対象物の農作物であるミカンに対して、紐状の接触片が接触しており、この接触の際に、図１１（ｂ）に示すように、ミカンと接触片が接触した箇所のみで放電が起きていることが確認された。
　上記放電により得られた殺菌効果について、プラズマ処理時間に対する殺菌の度合いに関する図１２（ａ）の写真、及び図１２（ｂ）のプラズマ処理時間に対する残存菌数（上記カウントされたコロニー数に基づく）のグラフから、照射時間が１秒経過後で残存菌数が著しく減少しており、１０秒程度の照射によって、十分な殺菌が行われたことが確認された。
　さらに、上記装置に用いたシート状電極による殺菌範囲を確認した。シート状電極は、幅３ｍｍと幅５ｍｍの２種類を用意し、以下の実験条件にて、図１３（ａ）に示すように、この各シート状電極にウンシュウミカンを接触させてから電圧印加した後、５秒後、１０秒後、３０秒後の殺菌状況を確認した。
・処理対象：ウンシュウミカン (Citrus unshiu)
・疑似汚染：ミドリカビ病菌胞子 (Spore of Penicillium digitatum)
・電源：10kVpp,9-11kHz (LHV-10AC，ロシ゛ー電子製)
・シート状電極幅：3mm，5mm
　この幅３ｍｍ及び幅５ｍｍの各シート状電極を用いて得られた経時的な殺菌結果を、各々、図１３（ｂ）及び（ｃ）の写真で示す。得られた結果から、５秒後には徐々に殺菌され、３０秒後には殆ど殺菌されており、殺菌効果は、照射時間に依存することが確認された。また、シート電極１本あたりの殺菌範囲は，シート電極直下に留まることなく周囲にまで広範に及んでおり、シート状電極の実幅よりも広い範囲で殺菌できることが明らかとなった。このように、電極一本あたりの殺菌可能範囲は，電極直下だけでなく周囲にまで及ぶことから、シート状電極幅よりも広い範囲で殺菌できることとなり、放電面積が拡大して効率的な殺菌処理が行えることが確認された。
１　電圧印加手段
２　一対の電極
２ａ　一の電極
２ｂ　他の電極
２１　誘電体
２２　導体
２２ａ　第二の導体
２３　接触片
２３ａ　可動導体
３　位置変化手段
４　計測手段
５　制御手段
１００　殺菌対象物
 

Claims (7)

  1. 　導電性を有する殺菌対象物に対して電圧を印加する電圧印加手段と、
    　前記電圧印加手段から印加される電圧を前記殺菌対象物に対して誘電体を介して放電状態で印加する一対の電極と、
    　前記一対の電極と前記殺菌対象物との相対位置を変化させる位置変化手段とを備えることを特徴とする
    　プラズマ殺菌装置。
  2. 　請求項１に記載のプラズマ殺菌装置において、
    　前記一対の電極は、当該一対の電極の少なくとも一方が、誘電体で導体を被覆して柔軟に形成される接触片で形成されると共に、当該接触片の対を複数配設して形成されることを特徴とする
    　プラズマ殺菌装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載のプラズマ殺菌装置において、
    　前記誘電体が、繊維形状又はメッシュ形状を有する繊維、合成樹脂又はシリコーン樹脂から形成されることを特徴とする
    　プラズマ殺菌装置。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
    　前記位置変化手段が、前記殺菌対象物を、前記一対の電極に対して移動させることを特徴とする
    　プラズマ殺菌装置。
  5. 　請求項２～４のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
    　前記位置変化手段が、一対の電極を構成する各接触片を回転させて、少なくとも１つの前記接触片の少なくとも先端部分を前記殺菌対象物に接触させることを特徴とする
    　プラズマ殺菌装置。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
    　前記殺菌対象物に関するインピーダンス値を計測する計測手段と、
    　前記計測手段により計測されたインピーダンス値に基づいて、前記位置変化手段による前記相対位置の変化を制御する制御手段とを備えることを特徴とする
    　プラズマ殺菌装置。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
    　前記電圧印加手段が、前記殺菌対象物の種類に応じて、印加する電圧値を変化させることを特徴とする
    　プラズマ殺菌装置。
PCT/JP2016/081799 2015-10-29 2016-10-27 プラズマ殺菌装置 WO2017073641A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/771,169 US10863752B2 (en) 2015-10-29 2016-10-27 Plasma sterilization device
EP16859870.4A EP3369436B1 (en) 2015-10-29 2016-10-27 Plasma sterilization device
JP2017547843A JP6810938B2 (ja) 2015-10-29 2016-10-27 プラズマ殺菌装置
AU2016346382A AU2016346382B2 (en) 2015-10-29 2016-10-27 Plasma sterilization device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-212715 2015-10-29
JP2015212715 2015-10-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017073641A1 true WO2017073641A1 (ja) 2017-05-04

Family

ID=58630408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/081799 WO2017073641A1 (ja) 2015-10-29 2016-10-27 プラズマ殺菌装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10863752B2 (ja)
EP (1) EP3369436B1 (ja)
JP (1) JP6810938B2 (ja)
AU (1) AU2016346382B2 (ja)
WO (1) WO2017073641A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019135519A1 (ko) * 2018-01-03 2019-07-11 강경두 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치
JP2020081227A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 矢崎エナジーシステム株式会社 作物の放電殺菌方法および放電殺菌装置
CN111494697A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 清华大学 电磁消毒装置及其消毒方法
US10863752B2 (en) 2015-10-29 2020-12-15 National Institute of Technology Plasma sterilization device
JP2021023676A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 中部電力株式会社 農作物の残留農薬分解装置及び方法
JP2022109768A (ja) * 2021-01-15 2022-07-28 日本薬品開発株式会社 回転電極、殺菌処理装置、および殺菌処理システム

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019107321A1 (de) * 2019-03-21 2020-09-24 Relyon Plasma Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas und Verfahren zur Plasmabehandlung einer Oberfläche
CN112913689A (zh) * 2021-01-11 2021-06-08 曾诚 一种作物培养基干热灭菌设备
WO2023010041A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Apeel Technology, Inc. Devices, systems, and methods for plasma treatment of products in an edible coating system
CN114916575A (zh) * 2022-06-07 2022-08-19 江苏经贸职业技术学院 一种长效保质牛肉调理制品的生产设备及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1147240A (ja) * 1997-08-08 1999-02-23 Nippon Paint Co Ltd 可動式の放電装置を用いた殺菌方法
JP2005278809A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 高電圧を利用した殺菌装置
JP2006205085A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Ngk Insulators Ltd プラズマ処理装置
JP2007145407A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Sanyo Electric Co Ltd 殺菌方法および殺菌装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2132708A (en) 1934-10-08 1938-10-11 Franklin S Smith Method for treating materials and electrical treating apparatus, especially for sterilization
JPS609974B2 (ja) 1977-06-19 1985-03-14 太平洋セメント株式会社 ガラス容器の樹脂被覆方法
DE3045259C2 (de) * 1980-12-01 1982-09-09 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Vorrichtung zur Behandlung der aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Oberfläche von Formkörpern durch Koronaentladung
US4772788A (en) * 1985-12-25 1988-09-20 Nippon Paint Co., Ltd. Corona discharge treating system
JPH03189129A (ja) * 1989-12-19 1991-08-19 Nippon Paint Co Ltd コロナ放電処理装置
JPH0734389B2 (ja) * 1990-10-17 1995-04-12 住友精密工業株式会社 被覆細線極型活性種発生装置
US5194291A (en) * 1991-04-22 1993-03-16 General Atomics Corona discharge treatment
JPH07296993A (ja) 1994-04-26 1995-11-10 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd プラズマ発生装置
JP3295310B2 (ja) 1995-08-08 2002-06-24 三洋電機株式会社 回転電極を用いた高速成膜方法及びその装置
JPH11137185A (ja) 1997-11-12 1999-05-25 Toyo Alum Kk 食品の通電加工装置
JP2000295980A (ja) 1999-04-13 2000-10-24 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 高電圧を利用した殺菌装置
JP3723055B2 (ja) 2000-07-17 2005-12-07 株式会社神戸製鋼所 ガス処理方法及び装置
JP2003019785A (ja) 2001-07-09 2003-01-21 Dainippon Printing Co Ltd 印刷マーク検出ヘッドの位置プリセット装置
JP2003038933A (ja) 2001-07-26 2003-02-12 Akira Mizuno 放電プラズマ発生装置
JP3547413B2 (ja) 2001-08-08 2004-07-28 東洋アルミニウム株式会社 食品の通電加熱方法
JP2003166062A (ja) 2001-11-30 2003-06-13 Sekisui Chem Co Ltd 放電プラズマ処理装置
JP5170509B2 (ja) 2007-03-26 2013-03-27 勝 堀 殺虫殺菌方法及び殺虫殺菌装置
JP4922042B2 (ja) 2007-03-29 2012-04-25 富士通株式会社 光触媒能を有するプラズマ電極、光触媒アパタイトの活性方法、ガス浄化方法、及びガス浄化装置
JP4853812B2 (ja) 2007-05-18 2012-01-11 株式会社エミネット 青果物表皮の殺菌装置
KR101468858B1 (ko) * 2007-07-10 2014-12-03 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 가열 전극 및 그것을 사용한 피가열재의 가열 방법
JP2010187648A (ja) 2009-02-20 2010-09-02 Gunma Univ 空気プラズマを用いた殺菌方法
JP2011225954A (ja) 2010-04-22 2011-11-10 Konica Minolta Holdings Inc 誘電体被覆電極、それを用いたプラズマ放電装置、並びに、該プラズマ放電装置を用いた大気圧プラズマ処理方法
JP6010839B2 (ja) 2012-02-23 2016-10-19 国立大学法人名古屋大学 滅菌表示装置および滅菌装置
JP5580865B2 (ja) 2012-10-23 2014-08-27 浜松ホトニクス株式会社 紫外光発生用ターゲット、電子線励起紫外光源、及び紫外光発生用ターゲットの製造方法
JP5580866B2 (ja) 2012-10-23 2014-08-27 浜松ホトニクス株式会社 紫外光発生用ターゲット、電子線励起紫外光源、及び紫外光発生用ターゲットの製造方法
JP6270032B2 (ja) 2014-01-24 2018-01-31 独立行政法人国立高等専門学校機構 プラズマ殺菌装置
AU2016346382B2 (en) 2015-10-29 2020-12-10 Kake Educational Institution Plasma sterilization device
US20180148209A1 (en) 2016-11-04 2018-05-31 Campbell Soup Company In-package plasma surface sterilization systems and methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1147240A (ja) * 1997-08-08 1999-02-23 Nippon Paint Co Ltd 可動式の放電装置を用いた殺菌方法
JP2005278809A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 高電圧を利用した殺菌装置
JP2006205085A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Ngk Insulators Ltd プラズマ処理装置
JP2007145407A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Sanyo Electric Co Ltd 殺菌方法および殺菌装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3369436A4 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10863752B2 (en) 2015-10-29 2020-12-15 National Institute of Technology Plasma sterilization device
WO2019135519A1 (ko) * 2018-01-03 2019-07-11 강경두 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치
JP2020081227A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 矢崎エナジーシステム株式会社 作物の放電殺菌方法および放電殺菌装置
JP2021023676A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 中部電力株式会社 農作物の残留農薬分解装置及び方法
JP7367921B2 (ja) 2019-08-07 2023-10-24 中部電力株式会社 農作物の残留農薬分解装置及び方法
CN111494697A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 清华大学 电磁消毒装置及其消毒方法
JP2022109768A (ja) * 2021-01-15 2022-07-28 日本薬品開発株式会社 回転電極、殺菌処理装置、および殺菌処理システム
JP7181645B2 (ja) 2021-01-15 2022-12-01 日本薬品開発株式会社 殺菌処理装置、および殺菌処理システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3369436A4 (en) 2019-07-31
JPWO2017073641A1 (ja) 2018-08-23
EP3369436B1 (en) 2020-04-29
JP6810938B2 (ja) 2021-01-13
EP3369436A1 (en) 2018-09-05
US10863752B2 (en) 2020-12-15
AU2016346382B2 (en) 2020-12-10
US20180317508A1 (en) 2018-11-08
AU2016346382A1 (en) 2018-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017073641A1 (ja) プラズマ殺菌装置
Laroque et al. Cold plasma in food processing: Design, mechanisms, and application
Mandal et al. Recent developments in cold plasma decontamination technology in the food industry
EP3062624B1 (en) Process for the treatment of fruits and vegetables.
US9295280B2 (en) Method and apparatus for cold plasma food contact surface sanitation
EP3166413B1 (en) Process for the treatment of biological material
JP2012522696A (ja) 包装された製品の殺菌方法
Birania et al. Cold plasma in food processing and preservation: A review
JP6270032B2 (ja) プラズマ殺菌装置
KR101471854B1 (ko) 비열 플라즈마를 이용한 농식품 표면의 잔류농약성분의 분해 제거방법
Peng et al. Packed food and packaging materials disinfected by cold plasma
KR20170097274A (ko) 비열 플라즈마를 이용한 종자의 살균 및 발아촉진방법
JP2020010694A (ja) 大気圧プラズマ殺菌処理装置
KR101450036B1 (ko) 저온 플라즈마 제트를 이용한 농식품의 잔류농약성분의 분해 제거방법
WO2002001971A1 (fr) Sterilisateur haute tension et procede servant a steriliser un objet, tel que des grains ou des semences au moyen de ce sterilisateur
CN206481889U (zh) 一种鲜切果蔬立式连续等离子杀菌装置
JP2005278809A (ja) 高電圧を利用した殺菌装置
CN111248260B (zh) 基于电晕放电等离子体的流体食品杀菌装置及方法
Pandey et al. 15 ChaptEr Use of plasma in Food processing
EP1132012B1 (en) A method for sanitizing food products
JP2023010798A (ja) 大気圧プラズマ殺菌処理装置
Deshmukh et al. Cold plasma technology–An overview of basics and principle
Prasad et al. Non-Thermal Plasma (NTP) Applications for Food Decontamination Technology
Paul et al. Applications of Cold Plasma Technology in the Food Industry
Ravindra Chapter-4 Comprehensive Study of Cold Plasma Application for Food Processing

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16859870

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15771169

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017547843

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016346382

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20161027

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016859870

Country of ref document: EP