WO2018026008A1

WO2018026008A1 - 紫外線殺菌方法及び紫外線殺菌装置

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Publication number: WO2018026008A1
Application number: PCT/JP2017/028447
Authority: WO
Inventors: 新吾松井; ゆり子堀井
Original assignee: 株式会社トクヤマ
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2018-02-08

Abstract

有機物を含有する流体に紫外線を照射して殺菌を行う紫外線殺菌方法であって、該流体に２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する紫外線照射工程を含んでなり、該紫外線照射工程において紫外線が照射される領域に存在する上記流体を光触媒物質と接触させない、紫外線殺菌方法。

Description

紫外線殺菌方法及び紫外線殺菌装置

　本発明は、紫外線を用いた殺菌方法及び殺菌装置に関する。

　紫外線殺菌は、薬剤による殺菌とは異なり残留する物がなく、安全性が高く、被照射物にはほとんど変化を与えない。そのため、安心と安全性を求められる飲料水、食品、医療品などに対する殺菌方法として適している。そして、紫外線殺菌を様々な場面に適用することが提案されている。

　例えば、特許文献１には、「殺菌作用を有する２００～３５０ｎｍの波長の深紫外線に対する透過性を有する材料で周囲が構成された、流体からなる被殺菌体が流通するための流路と、該流路の外部に配置され、殺菌作用を有する前記深紫外線を出射する光源と、を有し、前記流路内を流通する被殺菌体に該光源から出射する前記深紫外線を照射することにより殺菌を行う紫外線殺菌装置であって、前記光源は、円筒状若しくは多角柱状の基体の側面上に複数の“深紫外線を発光する紫外線発光素子”を、各紫外線発光素子の光軸が前記円筒状若しくは多角柱状の基体の中心軸を通るように配置して、前記深紫外線が前記中心軸に対して放射状に出射されるようにした紫外線発光素子配置基体と、深紫外線透過性材料から形成されるカバーと、を有し、当該カバーは、前記紫外線発光素子配置基体を覆うと共に内部に不活性ガス又は乾燥空気を封入するようにして前記紫外線発光素子配置基体に気密に装着されており、前記円筒状若しくは多角柱状の基体の内部に冷却用媒体用流路を形成して当該冷却用媒体用流路に冷却用媒体を流通させるようにした深紫外線発光モジュールからなり、前記紫外線殺菌装置は、長楕円反射ミラー又は方物面反射ミラーの焦点軸上に前記光源を配置して、前記光源から放射状に出射される前記深紫外線を集光して出射する集光深紫外線出射ユニットを有し、該集光深紫外線出射ユニットから出射される集光された前記深紫外線を前記被殺菌体に照射するようにしたことを特徴とする紫外線殺菌装置」が記載されている。

　特許文献２には、「目標物体内の微生物を滅菌するための方法であって、広スペクトル大強度短持続時間多色光パルスを生成するステップと、前記目標物体に生成された光のパルスを配光することにより前記目標物体において微生物を不活化するステップと、前記目標物体に照射する前記光パルスの量の尺度として前記光パルスの一部を受光するステップと、前記光パルスの前記一部の受光に応答して出力信号を生成するステップと、前記出力信号の生成に応答して前記目標物体における微生物の所定レベルの不活化を行なうのに前記光パルスが充分であるかを判定するステップと、を含むことを特徴とする方法」が記載されている。ここで、広スペクトルの多色光とは、例えば、遠紫外域（２００～３００ナノメートル）から近紫外域（３００～３８０ナノメートル）、可視光（３８０～７８０ナノメートル）、赤外域（７８０～１１００ナノメートル）にわたる波長を有する光であり、そのエネルギー分布は、夫々およそ２５％が紫外線、４５％が可視光、３０％が赤外線である。また、上記目標物体とは、例えば、非経口溶液や注腸溶液やコンタクトレンズが、塩化ビニルやポリオレフィンなどの紫外線透過性の樹脂で製造された可撓性ポーチに充填、封止された、所謂“非経口又は注腸パッケージ”や“コンタクトレンズ・パッケージ”である。そして、該方法では、たとえば上記各種パッケージの肉厚部分（具体的には添加ポートおよび／または投与ポート周辺等）や、処理が必要な被殺菌体が多く存在しているパッケージの中央部付近のようなところに、リフレクタ等を用いて多くの量の上記広スペクトル大強度短持続時間多色光パルスを配光することによって、上記パッケージの内部に含まれる製品に懸濁した微生物の滅菌又は不活化を行っている。

　特許文献３には、「液体を紫外線照射器の前に通し、当該液体に紫外線を照射して殺菌する液体殺菌方法において、前記紫外線が照射される箇所での液体の厚みを、前記液体の表面での紫外線照度と当該表面からの最遠点での紫外線照度との比である照度比を２０％以上とする厚みに制限しつつ、殺菌する微生物の生残率を所定値以下とする紫外線照射量が前記紫外線の照射箇所において得られる照射線強度、或いは照射時間で紫外線を照射することを特徴とする液体殺菌方法」が記載されている。

　特許文献３に記載の液体殺菌方法では、飲料水の流路を挟んで対向配置された、波長２５４ｎｍの光を照射する直管型ランプを備えた一対の紫外線照射器と、この流路内に設けられ飲料水を一対の紫外線照射器の間に噴射するスリットノズルと、を有する殺菌装置が用いられている。そして、前記紫外線が照射される箇所での液体の厚みの制御は、スリットノズルのインレットから導入された飲料水がスリットのスリット幅に応じた膜厚で、スリット長に相当する長さの液膜として噴射することにより行われている。

　紫外線を用いた水処理方法としては、紫外線により光触媒を励起し、その光触媒作用で殺菌や有機物の分解を行う方法も知られている（特許文献４乃至６参照）。

　特許文献４には、被処理液が滲入する被処理液滲入面と、透過液が滲出する透過液滲出面と、前記被処理液滲入面と透過液滲出面との間に形成された透過層とを有し、且つ前記被処理液滲入面、前記透過液滲出面、及び前記透過層の少なくとも１つに、紫外線などの光照射により有機物の分解を促進する光触媒物質が保持されてなることを特徴とする分離膜を備える濾過器により、水道水を処理する方法が記載されている。

　特許文献５には、浄化槽と、前記浄化槽内に設けられた浄化部とを備え、前記浄化部は、複数の板状光触媒部材を含み、かつ、前記浄化槽で浄化される被処理水が流通する曲折した複数の流路を有し、前記板状光触媒部材は、面発光可能な板状発光体と、前記板状発光体の少なくとも一方の面上に設けられた光触媒層とを有し、前記光触媒層は、前記流路の内壁を構成することを特徴とする水浄化装置が記載されている。

　紫外線光源に関して特許文献６には、光源と、この光源を側面に配置した導光板とを有し、この導光板の表面または裏面の少なくとも一方が光源からの光を放射する発光面であって、導光板の発光面及び光源が配置された側面以外の面が遮光面として形成され、ピーク波長が３８８ｎｍ以下の光を放射することを特徴とする面発光デバイスが記載されている。

　特許文献７には、円筒状または多角柱状の基体と、２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の波長領域に主ピークを有する紫外線を発光する複数の深紫外線発光ダイオードとを有し、該複数の深紫外線発光ダイオードは、各深紫外線発光ダイオード１１２の光軸が基体の中心軸を通るように基体の側面に配置されており、中心軸に対して放射状に深紫外線を出射する棒状光源と、該棒状光源から出射された紫外線を集光する集光装置とを有する紫外線発生装置が記載されている。

　特許文献８は、パルス光を用いて食品を殺菌する方法に関し、異臭の発生を抑えながら殺菌する方法として、光を照射して微生物を殺菌する光殺菌において、光の波長の内、２２０ｎｍから２８５ｎｍまでの間から選定した特定波長よりも短波長の領域をフィルターにより遮断して悪臭発生を低減することを特徴とする光殺菌方法が記載されている。そして特許文献８には、波長２２０ｎｍ以下の紫外線を約４０％以下に減衰させる光学ガラスフィルタ又は波長２８０ｎｍ以下の紫外線を４０％以下に減衰させる光学ガラスフィルタを用いて短波長の紫外線をカットした場合には、豚ロース肉の赤身のパルス光殺菌を行ったときに異臭の発生が低減される乃至無くなることが示されている。また、日本酒のパルス殺菌においては、上記の何れの光学ガラスフィルタを用いた場合も短波量紫外線のカットを行わないときに比べて風味の悪化は低減されるものの、風味悪化が若干起こることが記載されている。なお、パルス光とは、４５０ｎｍ付近に放射ピークを有する広帯域スペクトルの白色光であり、遠紫外線から可視光線、赤外線に及ぶ非電離性波長域を含み、全体の約２５％が紫外線の波長にある光である。また、パルス光殺菌装置の特徴は、わずか数千分の１秒の間に、太陽光の約２万倍の明るさの光を照射できることであり、この尖頭出力により、従来と等エネルギーで従来得られなかった殺菌効果が短時間に得られるとされている。

特開２０１４－８７５４４号公報特表２０００－５１１４９７号公報特開２０１５－６２９０２号公報特開２０００－４２３８２号公報特開２０１２－２２３６７０号公報特開２００６－２３７５６３号公報特許第５５９１３０５号公報特開平１１－２４３９２９号公報特許第４３３２１０７号公報特許第４８０３６８４号公報特開２０１６－１０６６８２号公報特開２０１２－１１５７１５公報特開２０１３－５３４８７４号公報

吉川修司等、「紫外線強化型光パルスの食品殺菌への応用」、北海道食品加工研究センター報告　Ｎｏ．６　２００５ Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, Vol.137, pp177-184, 2000 Chem.Eng.Technol. Vol. 21, pp187-191, 1998 松井悦造、清水義弘、「プラスチック・フィルムの紫外線透過率II」、東洋食品工業短大・東洋食品研究所研究報告書、１０２－１１１（１９６７年）ダイキン工業株式会社　技術資料ＧＸ－２７ｅ「ネオフロンＴＭフィルム」（２００３年３月）

　紫外線を吸収する溶質が溶解した水溶液や紫外線を吸収又は散乱する懸濁物質を含む懸濁液では、紫外線透過率は低下し、その低下率は溶質や懸濁物質の種類や含有量によって著しく変化する。たとえば、蒸留水において２５３．７ｎｍの紫外線に対する透過率が１０％となるときの厚さ（光路長：光が試料内を透過する長さ）は３００ｍｍであるのに対し、牛乳およびジュースの同厚さは夫々０．０７ｍｍおよび０．５～１ｍｍであることが知られている。このため、牛乳、果汁、酒などのような紫外線を吸収するような液体に対する紫外線殺菌の効率は低くなってしまう。

　そのため、溶液や懸濁液に対して、特許文献１に記載された方法で紫外線殺菌を試みた場合には、殺菌が不十分となる可能性がある。他の問題としては特許文献１に記載された方法で十分な殺菌が行えたとしても、紫外線殺菌後の工程（例えば容器への充填工程など）で再汚染が生じる可能性もある。

　特許文献２では、広スペクトル大強度短時間多色発光パルスを照射することにより、また、特許文献３では、スリットノズルからスリット幅に応じた膜厚の液膜として被殺菌体を噴射することによって膜厚制御することにより、紫外線透過率の低い被殺菌体についても殺菌を行うことは可能である。また、特許文献２では被殺菌体を容器に充填、封止した後に紫外線殺菌を行うので上記再汚染の問題を防ぐことができる。

　しかしながら、特許文献２に開示される方法は、配光を行うためには特殊な制御システムが必要であるばかりでなく、このようなシステムを用いたとしても、容器や被殺菌体の厚みムラ、照射光のスペクトルの複雑さ、パルス化による強度の変化などの系の複雑さに起因して、特に大量の被殺菌体を含む大容量のパッケージについて均一な紫外線照射を行うことは非常に困難である。事実、特許文献２の実施例における被殺菌体の容量は１０ｍｌ以下が多く、最大でも１２０ｍｌである。

　また、特許文献３に記載された方法では、スリットノズルからスリット幅に応じた膜厚の液膜として被殺菌液体を噴射することにより膜厚制御を行うため、紫外線照射領域全体にわたって膜厚を一定に制御することが困難であるばかりでなく、噴霧するためには相当の速度で液体をノズルから噴射する必要があるため、被殺菌液体の流速を制御することが困難で、処理量にも限界がある。加えて、前記再汚染の可能性もある。

　さらに、特許文献２及び３に開示されている方法では、紫外線光源として発光スペクトルの広い紫外線ランプを使用しているため、短波長の紫外線照射が避けられず、被殺菌体の種類によっては、その変質が懸念される。

　上記のような変質は健康上又は衛生上は全く問題ないレベルである。ところが、人間の味覚や嗅覚に対する感度は非常に高く、その有効成分の僅な変質も感知することができるため、特に微妙な風味を特徴とする飲料や調味料においては、紫外線殺菌によって、風味等の変化が起こった場合には、その商品価値が損なわれてしまう。

　この点について、特許文献２と同様な発光スペクトルが広いパルス光を利用した所謂パルス光殺菌に関する特許文献８には、食品の殺菌時に発生する悪臭を問題視しており、フィルターを用いて短波長の紫外線を減衰させ又は遮断しながらパルス光を照射することにより一定の効果を得ているものの、風味が重要な日本酒の殺菌については、このような対策を講じても風味変化を問題のないレベルまで抑えることには成功していない。すなわち、特許文献８の表２及び図１には、例えば２８０ｎｍ以下の波長の紫外線を完全にカットしたパルス光を用いた場合でも、日本酒の風味変化が起こることが示されている。
　さらに特許文献８に開示された方法において、２８０ｎｍ未満の紫外線をカットした場合には、紫外線殺菌効果の高い２６０ｎｍ付近の波長を有する紫外線もカットされてしまうため、当然のことながら、殺菌効率の低下が避けられない。

　本発明の第１の課題は、味覚、香り又は風味が重要な飲料や液体調味料などの有機物を含む溶液や懸濁液の紫外線殺菌に特有の上記課題を解決し、その品質を低下させることなく、且つ効率的に紫外線殺菌を行うことのできる方法及び装置を提供することである。本発明の第２の課題は、上記第１の課題に加えて、工業的規模で実施が可能となるような効率性及び確実性をもって、紫外線殺菌を行うことのできる紫外線殺菌方法及び装置を提供することである。本発明の第３の課題は、上記第１の課題に加えて、再汚染の心配がなく、しかも被殺菌体に対して均一且つ確実に紫外線照射を行うことのできる紫外線殺菌方法を提供することである。

　特許文献８に示されるように、日本酒の風味変化は照射するパルス光の２８０ｎｍ以下の波長成分をカットすることにより低減させることはできるものの、完全に防ぐことはできない。そこで、本発明者等は、このような風味変化を、より低減することができる方法について検討を行った。

　その結果、特許文献８では、照射するパルス光の単位時間当たりの照射強度を弱くした場合に、食品について臭気発生が起こり難くなる傾向があることに気付いた。また、紫外線領域の光強度分布が多くなるように強化したパルス光を用い、瞬間的に照射される光の強度を０．２秒間隔で３０回、総照射エネルギーが１．８Ｊ／ｃｍ^２となるようにして（パルス１回あたりの強度を３００ｍＷ／ｃｍ^２として）光パルス照射を行って、微生物の表層構造を調べると共に、クラコウソーセージの表裏両面に総照射エネルギーが１．８Ｊ／ｃｍ^２となるように光パルス照射を行って包装材の影響を調べ、更にクラコウソーセージの表裏両面に各１５回（計３０回）光パルス照射を行って食品に与える影響を調べた結果、食品の味、色、表面状態の変化が起こらず、さらに臭気も低減されたという報告（非特許文献１）が存在することを確認するに至った。なお、非特許文献１には、パルス光を照射した場合には食品が瞬間的且つ局所的に加熱されることにより、処理された食品の表面態様が変化することがある旨も記載されている。

　本発明の第１の態様は、有機物を含有する流体に紫外線を照射して殺菌を行う紫外線殺菌方法であって、前記流体に２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する紫外線照射工程を含んでなり、前記紫外線照射工程において紫外線が照射される領域（以下、「紫外線照射ゾーン」ともいう。）に存在する前記流体を光触媒物質と接触させないことを特徴とする、紫外線殺菌方法である。

　本発明の紫外線殺菌方法の第１の実施形態は、前記流体が、有機物を含有する溶液、又は、有機物を含有する懸濁液からなる被殺菌液体であることを特徴とする。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法は、前記紫外線照射工程の前に、前記被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する工程を更に含むことが好ましい。

　本明細書において、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射するとは、照射される紫外線について横軸を波長（ｎｍ）、縦軸を相対発光強度（Ｗ／ｃｍ^２）で表したスペクトルにおいて、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の７０％以上、好ましくは８０％以上、最も好ましくは９０％以上であることを意味する。この時、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下であり、２２０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は好ましくは７％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下である。

　照射光が上に示した下限値未満の波長成分を極力含まないようにすることにより、照射光による有機物成分の直接的な分解を抑制すると共に、有機物成分と反応する水酸化物ラジカル（ＯＨ）などの活性種の発生を抑制し、これらに起因する風味等の変化を抑制することができる。また、照射光が上に示した上限値を越える波長領域の光を極力含まないようにすることにより、照射光による流体の瞬間的且つ局所的な加熱を抑制し、このような加熱に起因する風味等の変化を抑制することができる。

　前記紫外線照射工程において、前記流体に照射される光の強度（放射照度）が、前記流体のどの位置においても常に（どの瞬間においても）、３００ｍＷ／ｃｍ^２を越えないことが好ましい。かかる形態の紫外線殺菌方法によれば、風味の変化をより効果的に抑制することが可能になる。
　また、前記紫外線照射工程において、前記紫外線が１つ以上の紫外線発光ダイオードから照射されることが好ましい。すなわち、紫外線光源として紫外線発光ダイオードを用いることが好ましい。

　上記したように、日本酒についてパルス光殺菌を行った場合には、単に２８０ｎｍ以下の波長の紫外線を完全にカットするだけでは、風味の変化を避けることはできない。その原因の一つとして、比較的高波長の紫外線照射によってもＯＨラジカルの発生を促進する物質が微量成分として含まれている可能性がある。たとえば、亜硝酸イオンなどを発生する硝酸性窒素を含む液又は懸濁液は紫外線照射により水酸化ラジカルが発生しやすいことが知られている（たとえば特許文献１０参照）。硝酸性窒素以外にもこのような作用をする物質は存在するものと推定されるが、これを特定することは困難である。しかし、２８０ｎｍ以下の波長のＵＶをカットしたパルス光を１Ｊ／ｃｍ^２で照射したときに風味が変化する流体は、このような物質を含んでいる可能性が高いと考えられる。そこで、本発明の方法を適用することによる風味変化防止効果が顕著に表れるという観点から、前記流体は、２８０ｎｍ以下の波長の紫外線をカットしたパルス光を該流体表面における放射照度１Ｊ／ｃｍ^２で照射したときに風味が変化する流体であることが好ましい。また、上記本発明の方法は、有機物及び硝酸性窒素を含む溶液、又は、有機物及び硝酸性窒素を含む懸濁液である被殺菌液体の殺菌に採用することが好適である。

　さらに、前記活性種の発生やその反応性を低減するという観点から、本発明の紫外線殺菌方法においては、前記紫外線照射工程における被殺菌液体の温度が、０℃を越え１０℃以下であることが好ましい。
　また、前記紫外線照射工程の前に、前記被殺菌体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減／除去工程を更に含むことが好ましい。

　本発明の紫外線殺菌方法の第２の実施形態は、
　容器に充填された、有機物を含有する流体からなる被殺菌体を殺菌する方法であって、
　前記被殺菌体を前記容器に充填する充填工程、
　該充填工程によって前記被殺菌体が充填された前記容器の外部から、前記被殺菌体に対して、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する、前記紫外線照射工程、及び
　前記被殺菌体が充填された前記容器を気密に封止する封止工程を含み、
　前記容器は、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を透過する材料で構成された、均一の厚さを有する、紫外線透過部を有しており、
　前記紫外線照射工程では、前記紫外線透過部を透過した前記紫外線を前記被殺菌体に照射し、
　前記封止工程は、前記充填工程が終了してから前記紫外線照射工程が終了するまでの間に行われるか、又は前記紫外線照射工程終了後に該紫外線照射工程と同一の無菌環境下で行われる、ことを特徴とする。

　上記第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法では、前記封止工程を簡便に行うことができ、再汚染の危険性も低いという観点から、前記容器が、ヒートシール性樹脂からなる均一な厚さを有する紫外線透過性フィルムを製袋してなる可撓性袋、又は、ヒートシール性樹脂層を含む均一な厚さを有する紫外線透過性積層樹脂フィルムを製袋してなる可撓性袋であり、前記封止工程が前記可撓性袋の開口部をヒートシールすることにより行われることが好ましい。また、工業的な価値が高いという理由から、前記被殺菌体が液状、ペースト状、ゼリー状又はムース状であることが好ましい。

　上記第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法では、前記紫外線照射工程において、前記流体に照射される光の強度（放射照度）が、前記流体のどの位置においても常に（どの瞬間においても）、３００ｍＷ／ｃｍ^２を越えないことが好ましい。かかる形態の紫外線殺菌方法によれば、風味の変化をより効果的に抑制することが可能になる。
　また、前記活性種の発生をより抑制するという理由から、前記紫外線照射工程における被殺菌体の温度が、０℃を越え１０℃以下であることが好ましい。また、前記紫外線照射工程の前に、前記被殺菌体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減／除去工程を更に含むことが好ましい。

　さらに、光源として、紫外線ランプと比べて出力強度の弱い紫外線発光ダイオードを用いた場合であっても確実に紫外線殺菌できるという観点から、前記紫外線照射工程において、前記紫外線を１方向又は互いに対向する２方向から照射し、更に前記紫外線が照射される領域の少なくとも一部において、紫外線の光軸方向における前記領域の幅（厚み）が、前記１方向又は２方向から照射される紫外線の有効光路長の総和以下であることが好ましく、前記有効光路長は、照射される紫外線が前記被殺菌体の層を透過したときの透過紫外線の放射照度が０．０１ｍＷ／ｃｍ^２となる前記被殺菌体の層の厚さとして定義される。

　この場合、前記光軸方向における前記領域の幅（厚み）を確実に制御できるという観点から、前記紫外線照射工程が、前記有効光路長の総和以下である幅の間隙を設けて互いに対向するように配置された一対の隔壁の間の空間に、被殺菌体が充填された前記容器を、該容器の表面が前記隔壁と近接又は当接するように配置すること、及び、前記一対の隔壁の向かい合う２面の一方または両方に設けられた１又は２の紫外線発光面又は紫外線透過性窓から、前記紫外線を照射すること、を含むことが好ましい。

　また、被殺菌体の保存安定性の観点から、前記封止工程によって封止された前記容器の外表面に紫外線遮蔽処理を施す紫外線遮蔽工程を更に含むことが好ましい。

　第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法においては、起動時の待機時間がない、水銀を使用していない、メンテナンスが容易で寿命が長いなどの理由により、紫外線光源としては紫外線発光ダイオード（以下、ＵＶ－ＬＥＤともいう。）を有するものを使用することが好ましく、２５３ｎｍ～２８０ｎｍの波長領域に主ピークの発光波長を有するＵＶ－ＬＥＤを使用することが特に好ましい。

　本発明の第２の態様は、容器包装詰物品を製造する方法であって、前記容器包装詰物品は、容器と、該容器内に封入され且つ紫外線殺菌された、食品、化粧品、医薬部外品又は医薬品とを含み、前記方法は、前記第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法により、前記被殺菌体の前記容器への充填、前記被殺菌体への紫外線照射、及び前記容器の封止を行う工程を含み、前記被殺菌体は、流動性を有し、食品、化粧品、医薬部外品又は医薬品からなることを特徴とする、容器包装詰物品の製造方法である。

　本発明の第３の態様は、被殺菌液体に紫外線照射を行うための処理槽と、前記処理槽に前記被殺菌流体を供給するための供給手段と、を有する紫外線殺菌装置であって、前記被殺菌液体は有機物を含有する溶液又は有機物を含有する懸濁液であり、前記処理槽内には、それぞれ所定の幅を有する複数の独立した流路が並列配置されるように、複数の隔壁が所定の間隙を設けて平行に配置されており、前記複数の流路のそれぞれの互いに対向する壁面の少なくとも一方は紫外線発光面を有しており、前記複数の流路のそれぞれにおいて。紫外線は１方向から又は互いに対向する２方向から照射され、前記複数の流路のそれぞれの幅、すなわち前記互いに対向する壁面間の距離は、該流路の互いに対向する壁面の一方又は両方に配置された前記紫外線発光面から照射される紫外線の有効光路長の総和以下であり、前記有効光路長は、照射される前記紫外線が前記被殺菌液体の層を透過したときの透過紫外線の放射照度が０．００１ｍＷ／ｃｍ^２となる前記被殺菌液体の層の厚さとして定義され、前記紫外線発光面は、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に出射し、前記流路内の前記被殺菌液体と接触する部分には光触媒物質が存在しないことを特徴とする、紫外線殺菌装置である。

　上記本発明の装置は、前記処理槽の上流側に配置され、前記被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減又は除去手段を有することが好ましい。また、上記本発明の装置は、有機物及び硝酸性窒素を含む溶液、又は、有機物及び硝酸性窒素を含む懸濁液である被殺菌液体を殺菌するための装置であることが好ましい。

　一の実施形態において、本発明の装置は、前記紫外線発光面を覆う樹脂フィルムを有し、前記樹脂フィルムは、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を透過し、且つ２６５ｎｍの波長を有する紫外線の透過率が２２０ｎｍの波長を有する紫外線の透過率よりも１０％以上高いことが好ましい。

　一の実施形態において、本発明の装置は、前記処理槽の上流側に設けられ、前記処理槽に供給される前記被殺菌液体の温度を０℃超１０℃以下に調整することが好ましい。
　さらに一の実施形態において、本発明の装置の前記紫外線発光面から出射される前記紫外線の強度（放射照度）が、前記紫外線発光面のどの位置においても常に（どの瞬間においても）、３００ｍＷ／ｃｍ^２を越えないことが好ましい。かかる形態の紫外線殺菌装置によれば、風味の変化をより効果的に抑制することが可能である。

　本発明の第１の態様に係る紫外線殺菌方法、特に第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法、及び、本発明の第３の態様に係る紫外線殺菌装置によれば、味覚、香り又は風味が重要な飲料や液体調味料などの有機物を含む溶液や懸濁液に対して、その味覚、香り又は風味を損なうことなく効率的に紫外線殺菌を行うことができる。さらには、工業的規模で実施が可能となるような効率性及び確実性をもって、紫外線殺菌を行うことも可能となる。

　上記第２の実施形態に係る紫外線殺菌方法では、被殺菌体を容器に充填し、容器の外部から紫外線を照射して殺菌を行うので、再汚染を防止することができる。さらに、紫外線照射装置や紫外線殺菌装置の窓材に被殺菌体が接触することがなく、窓材が汚れることがない。したがって、分解洗浄を行う必要はなく、埃の付着などの軽微な汚れの拭取り作業のような簡単な作業で常に清浄な状態（紫外線照射効率が高い状態；装置が窓材を備える態様においては窓材の紫外線透過性が高い状態）を保つことができる。

　また、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射するため、味覚、香り又は風味が重要な飲料や液体調味料などの有機物を含む溶液や懸濁液に対して、その味覚、香り又は風味を損なうことなく紫外線殺菌を行うことができる。

　さらに、前記容器の“均一の厚さを有する紫外線透過部”を通して紫外線照射を行うことによって、複雑な制御システムを用いることなく、均一な紫外線照射を行うことができる。また、紫外線透過部を薄い可撓性を有するフィルム又はシートで構成した場合には、紫外線照射領域における被殺菌体の厚み（幅）の制御も容易で、その厚みを薄くして紫外線照射を行うことができる。そのため、ＵＶ－ＬＥＤを用いた場合であっても確実に紫外線照射することができる。

　さらにまた、本発明の方法において、前記封止工程によって封止された前記容器の外表面に紫外線遮蔽処理を施す紫外線遮蔽工程を付加した場合には、容器に封入された殺菌済みの被殺菌体を長期間保存する場合において、自然界からの紫外線による内容物（殺菌された被殺菌体）の変質や容器の劣化を防止することができる。

　所謂レトルト食品においては、レトルトパウチに食品を封入してから加圧加熱殺菌することが必要であるのに対し、本発明の殺菌方法では加圧や加熱は必要でないため、生乳や発酵乳等の生鮮食品、生醤油、生酒など加熱や加圧ができない被殺菌体の殺菌も可能である。

　また、本発明の第２の態様に係る容器包装詰物品（容器包装詰された物品）の製造方法によれば、前記したような第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法による効果を得ながら、流動性を有する食品、化粧品、医薬部外品又は医薬品の容器への充填、紫外線殺菌及び容器の封止を行うことができる。しかも、加熱加圧殺菌を行う場合と比べて、装置が簡便で、エネルギーコストも小さく、製造に要する時間を短縮できるというメリットを有する。

一の実施形態に係る紫外線殺菌装置１００を模式的に説明する図である。図１のＡ－Ａ断面図である。（ａ）面光源２を模式的に説明する平面図である。（ｂ）面光源２を模式的に説明する側面図である。（ｃ）面光源２の他の一例を模式的に説明する側面図である。隣接する面光源（隔壁）２、２を紫外線発光面２１ａ、２１ｂに平行な方向から見た模式断面図、及び、透過紫外線の放射照度Ｉ_１の座標依存性を説明するグラフを含む図である。紫外線殺菌装置１１００を模式的に説明する断面図である。棒状光源（棒状紫外線発光モジュール）１１０の（Ｘ－Ｘ´面で切断したときの）横断面図および縦断面図である。棒状光源１１０を有する紫外線発生装置２４の横断面図である。棒状光源１１０を有する紫外線発生装置２４の側面図である。第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法の紫外線照射工程で好適に使用できる紫外線殺菌装置２１００の横断面図である。本発明の殺菌方法の紫外線照射工程の好適な態様を説明するための模式図であって、（Ａ）正面図、（Ｂ）底面図である。図１０に示す態様で好適に使用される紫外線照射ユニット４０１の概略図である。図１０に示す態様で好適に使用される別の紫外線照射ユニット４０２の概略図である。図１０に示す態様で好適に使用される更に別の紫外線照射ユニット４０３の概略図である。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。なお、図面は必ずしも正確な寸法を反映したものではない。また図では、一部の符号を省略することがある。本明細書においては特に断らない限り、数値Ａ及びＢについて「Ａ～Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。また「又は」及び「若しくは」の語は、特に断りのない限り論理和を意味するものとする。

　＜第１の実施形態＞
　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法は、有機物を含有する溶液又は有機物を含有する懸濁液である被殺菌液体に紫外線を照射して殺菌を行う紫外線殺菌方法であって、前記被殺菌液体に２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する紫外線照射工程を含み、前記紫外線照射工程において紫外線が照射される領域に存在する前記被殺菌液体を光触媒物質と接触させないことを特徴とする。

　被殺菌液体は、有機物を含有する溶液又は有機物を含有する懸濁液であれば特に限定されないが、本発明の効果が顕著であるという理由から、味、香り及び又は風味が重要な、有機物を含有する水溶液、及び／又は、有機物を含有する水性懸濁液を含有する、飲料又は液体調味料であることが好ましい。一の好ましい実施形態において、有機物は糖類及び／又はエステル化合物である。各種糖類は飲料及び液体調味料にしばしば配合されている。またエステル化合物は飲料及び液体調味料に芳香成分としてしばしば配合されている。また、硝酸性窒素化合物によるＯＨラジカル生成促進効果を抑制することができ、本発明の効果がより顕在化するという理由から、本発明の方法は、トマトジュースや野菜ジュースなどの硝酸性窒素化合物を含有する被殺菌液体に適用することが好ましい。硝酸性窒素化合物としては、硝酸塩、亜硝酸塩、硝酸エステル化合物、及び亜硝酸エステル化合物を挙げることができる。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法では、前記被殺菌液体に２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する。２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射することにより、細菌類のＤＮＡを損傷させる殺菌効果を最大限に得つつ、高エネルギーの紫外線が被殺菌液体に含まれる水や溶存酸素に作用して、ＯＨラジカルやオゾンなどの活性種が生成することを極力抑えることができ、また、被殺菌液体の瞬間的且つ局所的な加熱を抑制することができ、被殺菌液体の品質を保つことが可能になる。なお、酸素ガスに起因する活性種発生をさらに抑制する観点からは、紫外線照射を受ける被殺菌液体は不活性ガス雰囲気中にあることが好ましい。すなわち、紫外線照射を受けている間、被殺菌液体は不活性ガス雰囲気中に保持されていることが好ましい。不活性ガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。

　本明細書において、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射するとは、照射される紫外線について横軸を波長（ｎｍ）、縦軸を相対発光強度（Ｗ／ｃｍ^２）で表したスペクトルにおいて、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の７０％以上、好ましくは８０％以上、最も好ましくは９０％以上であることを意味する。この時、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下であり、２２０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の好ましくは７％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下である。さらに、所謂光回復又は再活性化を防止する観点から、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の好ましくは７％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下である。

　すなわち、照射される紫外線のスペクトルは、下記（１）から（６）の順に好ましく、（６）が最も好ましい。

　（１）２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の７０％以上であり、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の１０％以下であり、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の７％以下であるスペクトル；（２）２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の７０％以上であり、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の１０％以下であり、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の７％以下であるスペクトル；（３）２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の８０％以上であり、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の５％以下であり、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の３％以下であるスペクトル；（４）２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の８０％以上であり、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の５％以下であり、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の３％以下であるスペクトル；（５）２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の９０％以上であり、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の３％以下であり、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の１％以下であるスペクトル；（６）２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の９０％以上であり、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の３％以下であり、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線強度の総和は、全波長領域の相対強度の総和の１％以下であるスペクトル。

　このような波長領域の紫外線を選択的に照射するためには、照射したい波長領域以外の波長領域の紫外線を吸収又は反射する光学フィルターを用いる方法、モノクロメータにより特定波長の紫外線を取り出して照射する方法、特定の波長領域の紫外線を発光するように設計された紫外線発光ダイオード（以下、ＵＶ－ＬＥＤともいう。）を用いる方法等が採用できる。これら方法の中でも、紫外線発光ダイオードの優れた特徴、たとえば瞬時起動が可能、低電力駆動が可能、長寿命、水銀を使用しない等の特徴、によるメリットを得ることができるという理由から、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域に主ピークを有し、且つ上述の発光スペクトルを有するＵＶ－ＬＥＤを光源として使用することが好ましい。

　風味の変化をさらに効果的に抑制する観点から、前記紫外線照射工程において、前記流体に照射される光の強度（放射照度）は、前記流体のどの位置においても常に（どの瞬間においても）、３００ｍＷ／ｃｍ^２を越えないことが好ましく、２５０ｍＷ／ｃｍ^２を越えないことがより好ましい。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法では、前記紫外線照射工程において紫外線照射ゾーンに存在する前記被殺菌液体を光触媒物質と接触させないことが必要である。ここで光触媒物質とは、水や溶存酸素の存在下において光照射によって励起されてスーパーオキシド、過酸化水素、ＯＨラジカル、オゾン等の活性種を発生させる機能（光触媒機能）を有する物質を意味し、代表的な光触媒物質としては酸化チタン、酸化タングステンなどを挙げることができる。紫外線照射ゾーンに存在する前記被殺菌液体を光触媒物質と接触させないためには、該紫外線照射ゾーンにおいて被殺菌液体と接触する部分にこのような光触媒物質を存在させなければよい。また、紫外線照射ゾーン供給される被殺菌液体に光触媒物質が混入しないように、たとえば上流に必要に応じて配置されるフィルターや撹拌機などの各種部材の接液部に光触媒物質を含む材料を使用しないことが好ましい。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法においては、前記紫外線照射ゾーンにおける紫外線の照射方法並びに該紫外線照射ゾーンの形状及び大きさは特に限定されるものではないが、より確実な紫外線殺菌を行うことができると共に、特定波長の紫外線を選択的に照射しない場合と比べたときの被殺菌液体の品質劣化防止効果がより高いという理由から、紫外線照射ゾーンに紫外線を１方向又は互いに対向する２方向から照射することが好ましく、更に、該紫外線照射ゾーンの、照射される紫外線の光軸方向における幅（厚さ、すなわち光路の長さ）が、前記１方向又は２方向から照射される紫外線の有効光路長の総和以下であることが好ましい。

　ここで、有効光路長とは、紫外線光源又は紫外線発光面から照射される紫外線が前記被殺菌液体の層を透過したときの透過紫外線の放射照度が０．００１ｍＷ／ｃｍ^２となる前記被殺菌液体の層の厚さとして定義される。その決定方法については後で詳述する。

　なお、前記有効光路長を規定する放射照度の値：０．００１ｍＷ／ｃｍ^２（１μＷ／ｃｍ^２）は、その数値自体に臨界的意義があるわけではなく、実用的な処理時間（紫外線照射時間）において、有効な殺菌効果を得ることができるという観点から決定した指標である。例えば、９９．９％不活性化に必要な紫外線照射量（積算照射量）が約１０（ｍＪ／ｃｍ^２＝ｍＷ・ｓｅｃ／ｃｍ^２）である大腸菌の殺菌を考えた場合、１μＷ／ｃｍ^２の放射照度では１０，０００秒（約２．８時間）の照射で９９．９％の不活性化が可能であるが、０．１μＷ／ｃｍ^２の放射照度ではその１０倍の約２８時間を要し、現実的ではない。すなわち、有効光路長で流路の厚みを規定することの技術的意義は、紫外線透過性の低い被殺菌液体の殺菌を行うに際し、流路内を流れる被殺菌液体の層において、現実的な時間の紫外線照射では殺菌に必要な積算照射量を得ることができない領域が生じないようにするという点にある。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法においては、バッチ法ではなく連続法により紫外線殺菌を行うことができるという理由から、前記紫外線照射工程において流路を流通する前記被殺菌液体に紫外線を照射することが好ましい。流路は、その内部を流通する被殺菌液体を照射できるものであれば特に限定されず、たとえば石英やフッ素樹脂などの紫外線透過性物質で構成された、外部に配置された紫外線光源から出射される紫外線を内部に取り入れるための窓部を有する管状、スリット状若しくは溝状の流路、又は側壁面に紫外線出射面が配置されたスリット状若しくは溝状の流路などが採用できる。前者の場合、窓部を特に設けず、紫外線透過性材料（例えば石英など。）で全流路を構成してもよい。そのような例としては、特許文献１１の図１及び２に示される装置における流路を挙げることができる。溝状の流路としては、流れ方向、幅方向（流れ方向に垂直な断面の長手方向）、及び厚さ方向（流れ方向に垂直な断面の短手方向）を有する流路の、幅方向の一方の端部が開放された流路を挙げることができる。そのような溝状の流路としては例えば、被殺菌液体が水平方向に流れる流路であって、鉛直方向に平行な隔壁が流路の側面（厚さ方向の端部）を画定し、幅方向の上端部が開放された流路を挙げることができる。

　これら流路は、紫外線を１方向又は互いに対向する２方向から照射できる、より具体的には、互いに対向する一対の壁面の一方又は両方に設けられた窓部又は紫外線発光面から紫外線を照射することができる、スリット状又は溝状の流路であり、且つ、該流路の、照射される紫外線の光軸方向における厚み（幅、すなわち光路の長さ）が、前記１方向又は２方向から照射される紫外線の有効光路長の総和以下であることが好ましい。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法は、前記紫外線照射工程の前に、前記被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減／除去工程を更に含むことが好ましい。紫外線照射工程の前に溶存酸素低減／除去工程を行うことにより、前記活性種の発生を抑制し、更に不可避的に発生する前記活性種の反応性を低減することが可能になる。同様の観点から、前記紫外線照射工程における被殺菌液体の温度が、０℃を越え１０℃以下であることが好ましい。また酸素ガスに起因する活性種発生をさらに抑制する観点から、被殺菌液体は不活性ガス雰囲気中で紫外線照射を受けることが好ましい。不活性ガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。

　溶存酸素低減／除去工程において、前記被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する方法としては、例えば、前記被殺菌液体に、該被殺菌液体に対して不活性なガスをバブリングする方法を好ましく採用できる。被殺菌液体に対して不活性なガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス、及びこれらの組み合わせ等を好ましく挙げることができる。また例えば、前記被殺菌液体を凍結脱気してもよい。凍結脱気はバブリングに代えて行ってもよく、バブリングと組み合わせて行ってもよい。

　前記紫外線照射工程における被殺菌液体の温度を上記範囲とするためには、例えば、紫外線照射ゾーンの上流側において、熱交換器等を通して被殺菌液体の温度を上記範囲に調整した後に、該被殺菌液体を紫外線照射ゾーンに供給すればよい。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法は、前記紫外線殺菌工程の終了後、４００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を遮断した状態（紫外線殺菌された被殺菌液体に４００ｎｍ以下の波長を有する紫外線が照射されない状態）を維持しながら、紫外線殺菌された被殺菌液体を４００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を透過しない容器内に充填し、その後該容器を封止する、充填工程を更に有することが好ましい。

　図１は、本発明の一の実施形態に係る紫外線殺菌装置１００を模式的に説明する図である。紫外線殺菌装置１００は、本発明の一の実施形態に係る紫外線殺菌方法Ｓ１に用いられる装置である。紫外線殺菌装置１００は、被殺菌液体５に紫外線照射を行うための処理槽１と、処理槽１に被殺菌液体５を供給するための供給手段６と、処理槽１の上流側に配置され、被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減／除去手段７とを有している。処理槽１は、胴部の横断面が矩形である筒状の形状を有しており、処理槽１の一方の端部には流入口１ａが、処理槽１の他方の端部には流出口１ｂが、それぞれ設けられている。流入口１ａから処理槽１の内部に流入した液体は、内部で紫外線による殺菌を受けた後、流出口１ｂから外部に流出する。供給手段６としては例えば、溶存酸素低減／除去手段７の上流側に設けられた送液ポンプを用いることができる。

　溶存酸素低減／除去手段７において、被殺菌液体５に含まれる溶存酸素が低減又は除去される。溶存酸素低減／除去手段７としては例えば、被殺菌液体５に、被殺菌液体５に対して不活性なガスをバブリングする装置を好ましく採用できる。被殺菌液体５に対して不活性なガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス、及びこれらの組み合わせ等を好ましく挙げることができる。また例えば、溶存酸素低減／除去手段７は、被殺菌液体５を凍結脱気する装置であってもよい。また例えば、溶存酸素低減／除去手段７は、バブリングのみを行う装置であってもよく、凍結脱気のみを行う装置であってもよく、バブリング及び凍結脱気の両方を行う装置であってもよい。溶存酸素低減／除去手段７を経た被殺菌液体５が処理槽１に供給される。

　なお、酸素ガスに起因する活性種発生をさらに抑制する観点からは、被殺菌液体５が紫外線照射を受ける処理槽１の内部は、不活性ガス雰囲気下に保たれていることが好ましい。不活性ガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。

　図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。図２に示すように、紫外線殺菌装置１００は、処理槽１の内部に複数の面光源２、２、…（以下において単に「面光源２」ということがある。）を有している。後述するようにそれぞれの面光源２は一対の紫外線発光面を有している。処理槽１の内部には、複数の面光源２、２、…が、その紫外線発光面を相互に対向させるように配列されており、処理槽１は、隣接する面光源２同士に挟まれた複数の並列に並んだスリット状の流路３、３、…（以下において単に「流路３」ということがある。）を有している。流入口１ａから処理槽１内部に流入した液体は、分岐して、複数のスリット状の流路３、３、…を通過する間に、面光源２からの紫外線の照射を受けて殺菌される。上記複数の流路３、３、…は、互いに独立した、同じ幅を有する紫外線照射ゾーンを形成している。各流路３は、途中で連通することが無いので、紫外線照射ゾーンにおいて確実に一定の幅（厚み）を維持することができ、照射される紫外線の光軸方向における被殺菌液体の厚み（幅）も一定に保たれるようになっている。流路３、３、…を通過した殺菌済みの液体は、下流で合流して、流出口１ｂから処理槽１の外部に流出する。

　図３（ａ）は、面光源２を説明する平面図であり、図３（ｂ）は面光源２を説明する側面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、面光源２は、一対の紫外線発光面２１ａ、２１ｂを有する導光板２１と、導光板２１の一方の端部に配列された複数の深紫外線発光ダイオード２２、２２、…（以下において単に「深紫外線発光ダイオード２２」ということがある。）と、一対の紫外線発光面２１ａ、２１ｂの表面に設けられた光拡散ドット２３、２３、…（以下において単に「光拡散ドット２３」ということがある。）を有している。図２において詳細は割愛しているが、面光源２（より具体的には導光板２１）の一方の端部は処理槽１の胴部の外側に延出し、該端部において深紫外発光ダイオード２２、２２、…と接続されると共に、深紫外発光ダイオード２２、２２、…は不図示の電源に接続されており、紫外線を発する。深紫外発光ダイオード２２、２２、…は、横軸を波長（ｎｍ）、縦軸を相対発光強度（Ｗ／ｃｍ^２）で表した発光スペクトルにおいて、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域に主ピークを有し、且つ２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線の相対強度の総和が全波長領域の相対強度の総和の７０％以上、好ましくは８０％以上、最も好ましくは９０％以上であり、２５０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和が、全波長領域の相対強度の総和の好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下であり、２２０ｎｍ以下の波長領域の相対強度の総和が、全波長領域の相対強度の総和の好ましくは７％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下であり、さらに、３００ｎｍ以上の波長領域の紫外線の相対強度の総和が、全波長領域の相対強度の総和の好ましくは７％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下である発光スペクトル（以下において、「特定発光スペクトル」ということがある。）を有する。

　紫外線発光面２１ａ、２１ｂから発せられる紫外線は、同一の発光スペクトルを有している。紫外線光拡散ドット２３は、一方の表面が紫外線発光面２１ａまたは２１ｂに接するように設けられた、紫外線を反射する反射膜２３ｃと、反射膜２３ｃの他方の表面に設けられた光拡散ドット基材２３ａと、光拡散ドット基材２３ａの内部に分散保持された光拡散材２３ｂ、２３ｂ、…（以下において単に「光拡散材２３ｂ」ということがある。）と、を有している。図３（ｂ）の矢印Ｂに示すように、深紫外発光ダイオード２２から発せられた紫外線は、導光板２１の一方の端部２１ｃから導光板２１内部に入射し、反射膜２３ｃ、２３ｃ、…によって反射されながら導光板２１の内部を伝播し、反射膜２３ｃのない紫外線発光面２１ａ若しくは２１ｂ又は導光板２１の他方の端部２１ｄから導光板２１の外部に出射される。

　なお、光拡散材２３ｂとしては、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線に対する反射率が高く、該波長領域の紫外線を有効に拡散できる、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミニウム等の微粒子が好適に使用される。上記波長領域の紫外線を吸収しやすい材料を光拡散材として使用することは好ましくなく、光触媒物質を光拡散材として使用することはできない。

　光拡散ドット２３、２３、…が導光板２１の表面に配置されていることにより、液体５がスリット状の流路３を流通する際に液体が光拡散ドット２３にぶつかり、乱流が発生する。乱流が発生することによって液体５が撹拌されるので、紫外線による殺菌効率が向上する。

　図３（ａ）及び（ｂ）においては、反射膜２３ｃの導光板２１と接していない表面に光拡散ドット基材２３ａが設けられ、その結果光拡散ドット２３が導光板２１の紫外線発光面２１ａ、２１ｂの表面から突出している形態の面光源２を説明したが、面光源２は当該形態に限定されるものではなく、例えば、光拡散ドット２３が導光板２１の紫外線発光面２１ａ、２１ｂから突出していない形態の面光源を採用することも可能である。図３（ｃ）は、そのような面光源の他の一例を説明する側面図であって、図３（ｂ）に対応する図である。図３（ｃ）に示すように、光拡散ドット２３を、紫外線発光面２１ａ又は２１ｂに埋没するように設けてもよい。図３（ｃ）において、反射膜２３ｃは、光拡散ドット基材２３ａと導光板２１との界面に設けられている。このように光拡散ドットを導光板表面に埋没させた形態によれば、表面を２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を透過するフィルムで覆うことも可能となる。たとえば、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロパンコポリマー（ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂フィルム、並びにポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィンフィルムは、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線に対する透過率が高い。したがって、紫外線発光面をこれらのフィルムで被覆した場合には、防汚性が改良されるばかりでなく、汚れ度合いに応じて適宜フィルムを交換することにより、常に紫外線の照射状態を良好な状態に保つことができ、メンテナンスが容易となる。これらフィルムの中でも、ＥＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＡ，ＰＥ等の、波長２６５ｎｍの紫外線の透過率が波長２２０ｎｍの紫外線の透過率よりも１０％以上高い樹脂フィルムで紫外線発光面を覆った場合には、該樹脂フィルムが光学フィルターとしても機能するので、ブロードな発光スペクトルを有する光源を使用することが可能となる。これら樹脂フィルムの厚さは特に限定されないが、通常は、５～２５μｍである。

　再び図２を参照する。紫外線殺菌装置１００においては、一対の紫外線発光面２１ａ、２１ｂを有する面光源２、２、…が、相互に対向するように、すなわち隣接する面光源の紫外線発光面どうしが相互に対向するように、平行に配列されているので、スリット状の流路３の両側から液体に紫外線を照射することができ、効率よく液体を殺菌することができる。

　面光源２の紫外線発光面２１ａ及び２１ｂは、そのいずれの位置においても常に、出射する紫外線の強度（放射照度）が３００ｍＷ／ｃｍ^２を超えないことが好ましい。かかる形態の面光源２を備える紫外線殺菌装置１００によれば、より効果的に風味の変化を抑制することが可能になる。

　第１の実施形態に係る紫外線殺菌方法Ｓ１について、図１～図３を参照しつつ説明する。紫外線殺菌方法Ｓ１は、（１）所定の幅の間隙を設けて平行に配置された一対の隔壁２、２（すなわち隣接する面光源２、２）の間に形成された流路３に、有機物を含有する溶液又は懸濁液からなる被殺菌液体５を流通させる工程Ｓ１１と、（２）流路３を通過する被殺菌液体５に、一対の隔壁２、２の向かい合う２面の両方に設けられた紫外線発光面２１ａ、２１ｂから紫外線を照射する工程Ｓ１２とを含む。一の実施形態において、上記間隙（すなわち隣接する面光源２、２の間の距離。）の、紫外線発光面２１ａ、２１ｂに垂直な方向の幅ｄは、紫外線発光面２１ａ、２１ｂの有効光路長Ｌ_ａ、Ｌ_ｂの総和Ｌ_ａ＋Ｌ_ｂ以下であることが好ましい。ここで、各紫外線発光面２１ａ、２１ｂの有効光路長Ｌ_ａ、Ｌ_ｂは、該紫外線発光面２１ａ／２１ｂから照射される紫外線が被殺菌液体５の層を透過したときの透過紫外線の放射照度が０．００１ｍＷ／ｃｍ^２（１μＷ／ｃｍ^２）となる被殺菌液体５の層の厚さとして定義される。紫外線発光面２１ａ、２１ｂの有効光路長Ｌ_ａ、Ｌ_ｂは別途測定される。

　紫外線発光面２１ａ、２１ｂの有効光路長Ｌ_ａ、Ｌ_ｂの決定は、例えば次の工程（ａ）～（ｅ）（Ｓ１０１～Ｓ１０５）により行うことができる：
（ａ）所定の光路長を有する紫外線透過性光学測定用セル（以下において単に「セル」ということがある。）の内部に、被殺菌液体５を充填する工程Ｓ１０１；
（ｂ）紫外線発光面２１ａ（又は２１ｂ）をセルに密着させて、紫外線発光面２１ａ（又は２１ｂ）から、殺菌処理時と同一の発光条件で発光させた紫外線を、セル内に向けて照射する工程Ｓ１０２；
（ｃ）セルを通過した透過紫外線の放射照度（単位：ｍＷ／ｃｍ^２）を測定する工程Ｓ１０３；
（ｄ）上記工程（ａ）乃至（ｃ）（Ｓ１０１～Ｓ１０３）を、異なる光路長を有する複数のセルについて行うことにより、透過紫外線の放射照度と光路長との関係を求める工程Ｓ１０４；および、
（ｅ）上記工程（ｄ）（Ｓ１０４）において求めた、透過紫外線の放射照度と光路長との関係に基づいて、紫外線発光面２１ａ（又は２１ｂ）の有効光路長Ｌ_ａ（又はＬ_ｂ）を決定する工程Ｓ１０５。

　上記工程（ｄ）～（ｅ）（Ｓ１０４～Ｓ１０５）において、透過紫外線の放射照度と光路長との関係は、Ｌａｍｂｅｒｔ－Ｂｅｅｒの法則に従う。すなわち、透過紫外線の放射照度Ｉ_１は、光路長Ｌに対して、次の式（１）の関係にある。
ｌｏｇ（Ｉ_１／Ｉ_０）＝－αＬ　　…（１）
式（１）中、Ｉ_０は媒質に入射する前の波長λの紫外線の放射照度であり、αは被殺菌液体５と波長λ_ｐｅａｋに対応して定まる比例定数（吸光係数）である。一般に、発光ダイオードの発光スペクトルのピーク幅は極めて狭いので、透過紫外線の放射照度の光路長依存性を議論するにあたっては、深紫外線発光ダイオード２２の発光ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける吸光係数α（λ_ｐｅａｋ）のみを考えれば十分である。式（１）は次の式（２）のように変形できる。
ｌｏｇＩ_１＝－αＬ＋ｌｏｇＩ_０　　…（２）
したがって主ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける透過紫外線の放射照度Ｉ_１の対数と、セルの光路長Ｌとの組を複数得ることにより、主ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける透過紫外線の放射照度Ｉ_１と光路長Ｌとを関係付ける回帰直線を求めることができる（上記（ｄ）工程Ｓ１０４）。回帰直線の算出には例えば最小二乗法等の公知の方法を用いることができる。そして紫外線発光面２１ａ（又は２１ｂ）の有効光路長Ｌ_ａ（又はＬ_ｂ）は、該回帰直線においてＩ_１＝０．００１ｍＷ／ｃｍ^２（１μＷ／ｃｍ^２）を与える光路長Ｌとして求めることができる（上記（ｅ）工程Ｓ１０５）。紫外線発光面２１ａ、２１ｂの発光強度が同一であればＬ_ａ＝Ｌ_ｂである。

　上記工程（ａ）～（ｅ）（Ｓ１０１～Ｓ１０５）は、上記工程Ｓ１１及びＳ１２の前に別途行うことができる。

　一の実施形態において、紫外線殺菌方法Ｓ１における、紫外線発光面２１ａ、２１ｂに垂直な方向の幅ｄは、紫外線発光面２１ａ、２１ｂの有効光路長Ｌ_ａ、Ｌ_ｂの総和Ｌ_ａ＋Ｌ_ｂ以下であることが好ましい。このとき、ｄの下限値は、使用する面光源の紫外線発光面から照射される紫外線強度の制御範囲（特に最高強度）や被殺菌液体の流速の制御範囲（特に最低流速）を考慮して、想定する処理時間（紫外線照射時間内）で殺菌に必要な積算照射量を得るという観点から決定することができる。ｄの下限値は、有効光路長Ｌ_ａ、Ｌ_ｂの総和Ｌ_ａ＋Ｌ_ｂの１０～９０％であることが好ましく、２０～８０％であることがより好ましく、３０～７０％であることが最も好ましい。

　流路３の長さ及び／又は被殺菌液体５の流速（流路３の長さが調整可能でない場合には、被殺菌液体５の流速）は、被殺菌液体５の殺菌に必要な紫外線の積算照射量Ｉ_ｉｎｔ（ｍＪ／ｃｍ^２）が確実に達成されるように定めることが好ましい。これは例えば、上記工程（ａ）～（ｄ）（Ｓ１０１～Ｓ１０４）および、次の工程（ｆ）～（ｉ）（Ｓ１０６～Ｓ１０９）により行うことができる：
（ｆ）紫外線発光面２１ａ、２１ｂにおける透過紫外線の放射照度Ｉ_１と光路長Ｌとの関係、および、流路３の紫外線発光面２１ａ、２１ｂに垂直な方向の幅ｄに基づいて、流路３の紫外線発光面２１ａ、２１ｂに垂直な方向における紫外線の放射照度分布、及び、該放射照度分布における最低放射照度Ｉ_ｍｉｎ（単位：ｍＷ／ｃｍ^２）を決定する工程Ｓ１０６；
　（ｇ）被殺菌液体５の殺菌に必要な紫外線の積算照射量Ｉ_ｉｎｔ（単位：ｍＪ／ｃｍ^２）を決定する工程Ｓ１０７；
　（ｈ）積算照射量Ｉ_ｉｎｔを最低放射照度Ｉ_ｍｉｎで除した値で定義される最低照射時間ｔ_ｍｉｎ（単位：秒）を決定する工程Ｓ１０８；および、
　（ｉ）被殺菌液体５が流路３内に滞在する滞在時間Ｔが最低照射時間ｔ_ｍｉｎ以上となるように、流路３の長さｌ及び／又は流路３を流れる被殺菌液体５の流速（線速度）ｖを調整する工程Ｓ１０９。

　上記工程（ｆ）（Ｓ１０６）において、紫外線発光面２１ａ、２１ｂに係る透過紫外線の放射照度Ｉ_１と光路長Ｌとの関係は、上記工程（ａ）～（ｄ）（Ｓ１０１～Ｓ１０４）により求められる。図４を参照する。図４には、隣接する面光源（隔壁）２、２を紫外線発光面２１ａ、２１ｂに平行な方向から見た模式断面図、及び、透過紫外線の放射照度Ｉ_１の座標依存性を説明するグラフが表れている。紫外線発光面２１ａ、２１ｂに垂直な方向にｘ軸をとり、紫外線発光面２１ａの位置をｘ軸の原点とする。座標ｘにおける透過紫外線の放射照度Ｉ（ｘ）に対する、紫外線発光面２１ａ、２１ｂから発せられた紫外線の寄与Ｉ_ａ（ｘ）、Ｉ_ｂ（ｘ）は、次の式（３ａ）及び（３ｂ）で表される。
Ｉ_ａ（ｘ）＝Ｉ_０，ａ・１０^－αｘ　　　…（３ａ）
Ｉ_ｂ（ｘ）＝Ｉ_０，ｂ・１０^{－α（ｄ－ｘ）}　　…（３ｂ）
式中、ｄは流路３の紫外線発光面２１ａ、２１ｂに垂直な方向の幅である。
したがって座標ｘにおける透過紫外線の放射照度Ｉ（ｘ）は、
Ｉ（ｘ）＝Ｉ_ａ（ｘ）＋Ｉ_ｂ（ｘ）
　　＝Ｉ_０，ａ・１０^－αｘ＋Ｉ_０，ｂ・１０^{－α（ｄ－ｘ）}　　…（４）
で表される。Ｉ（ｘ）は流路３の紫外線発光面２１ａ、２１ｂにおける紫外線の放射照度分布である。ｄＩ（ｘ）／ｄｘ＝０を与える座標ｘ_１は
ｘ_１＝（ｌｏｇ（Ｉ_０，ａ／Ｉ_０，ｂ）＋αｄ）／２α　　…（６）
である。紫外線発光面２１ａ、２１ｂの発光強度が同一である場合にはＩ_０，ａ＝Ｉ_０，ｂなので、この場合には式（６）はαの値に関わらず
ｘ_１＝ｄ／２　　…（７）
となる。０≦ｘ≦ｄにおいて常に
ｄ^２Ｉ（ｘ）／ｄｘ^２＞０　　…（８）
であるので、式（６）の座標ｘ_１において透過紫外線の放射照度Ｉ（ｘ）は極小値（最小値）Ｉ（ｘ_１）をとる。Ｉ（ｘ_１）は放射照度分布Ｉ（ｘ）における最低放射照度Ｉ_ｍｉｎである。

　上記工程（ｇ）（Ｓ１０７）において、被殺菌液体５の殺菌に必要な紫外線の積算照射量Ｉ_ｉｎｔ（単位：ｍＪ／ｃｍ^２）は、紫外線発光面２１ａ、２１ｂから照射される紫外線の主ピーク波長（すなわち深紫外線発光ダイオード２２の発光ピーク波長λ_ｐｅａｋ）と、被殺菌液体５に含まれることが想定される、殺菌すべき微生物とに基づいて定めることができる。Ｉ_ｉｎｔとしては例えば、波長λ_ｐｅａｋの深紫外線を照射したときに、殺菌すべき微生物の９９．９％が死滅する積算照射量を選択することができる。そのような積算照射量は、予備実験または文献により知ることができる。

　上記工程（ｈ）（Ｓ１０８）において、最低照射時間ｔ_ｍｉｎは、上記（ｆ）工程Ｓ１０６において決定された最低放射照度Ｉ_ｍｉｎと、上記（ｇ）工程Ｓ１０７において決定された積算照射量Ｉ_ｉｎｔとから、次の式（９）によって決定することができる。
ｔ_ｍｉｎ＝Ｉ_ｉｎｔ／Ｉ_ｍｉｎ　　…（９）
　上記工程（ｉ）（Ｓ１０９）において、被殺菌液体５が流路３内に滞在する滞在時間Ｔは、流路３の長さｌ及び流路３を流れる被殺菌液体５の流速（線速度）ｖから、
Ｔ＝ｌ／ｖ　　…（１０）
によって定まる。上記（ｈ）工程Ｓ１０８において求めた最低照射時間ｔ_ｍｉｎに対して
Ｔ＝ｌ／ｖ≧ｔ_ｍｉｎ　　…（１１）
となるように、ｌ及び／又はｖを調整する。複数の流路３、３、…が存在し、流路によって被殺菌液体５の流速が異なる場合には、最も流速の速い流路について式（１１）が満たされることが好ましい。流路３の長さｌが調整可能でない場合には、被殺菌液体５の流速ｖを調整する。被殺菌液体５の流速ｖは、紫外線殺菌装置１００の上流側および／または下流側に配置される送液ポンプ（不図示）の送液速度を変更することにより容易に調整できる。

　本発明に関する上記説明では、上記（１）工程Ｓ１１において、２以上の流路３、３、…に被殺菌液体５を流通させ、上記（２）工程Ｓ１２において、該２以上の流路３、３、…を通過する被殺菌液体５に紫外線を照射し、該２以上の流路３、３、…のそれぞれは、平行に配置された３以上の隔壁２、２、…の、各一対の隣接する隔壁２、２の間に形成された流路３であり、上記３以上の隔壁２、２、…のそれぞれの両面に、紫外線発光面２１ａ、２１ｂが設けられている形態の紫外線殺菌方法を例示したが、本発明の紫外線殺菌方法は当該形態に限定されない。例えば、上記３以上の隔壁２、２、…のそれぞれの片面のみに紫外線発光面２１ａが設けられており（紫外線発光面２１ｂが存在せず）、上記３以上の隔壁２、２、…は、該紫外線発光面２１ａが設けられた面を同じ方向に向けて（図２参照）配置される形態の紫外線殺菌方法とすることも可能である。そのような形態としては例えば、図３（ａ）～（ｃ）において、紫外線発光面２１ｂが全て紫外線反射膜で覆われている形態を例示できる。かかる形態においては、上記工程（２）は、流路３を通過する被殺菌液体５に、一対の隔壁２、２の向かい合う２面の一方に設けられた１の紫外線発光面２１ａから紫外線を照射する工程となる。

　また、上記工程（１）において、単一の流路３に被殺菌液体５を流通させ、上記工程（２）において、該単一の流路３を通過する被殺菌液体５に紫外線を照射する形態の紫外線殺菌方法とすることも可能である。

　本発明に関する上記説明では、各面光源２が、一対の紫外線発光面２１ａ、２１ｂを有する導光板２１と、該導光板２１の一方の端部２１ｃに配列された、特定発光スペクトルを有する複数の深紫外線発光ダイオード２２、２２、…とを有する形態の紫外線殺菌装置１００を例示したが、本発明の紫外線殺菌装置は当該形態に限定されない。例えば、面光源に関しては、他の形態の導光板の他、特許文献１２に記載されたＬＥＤモジュールのように、平面上に整列配置された多数の深紫外発光ダイオード２２を備えるＬＥＤモジュールを使用することも可能である。しかし、このような面光源では必然的に面光源の厚さが厚くなり装置のコンパクト化が困難となるばかりでなく、深紫外発光ダイオード２２自体を処理槽１内部に配置しなければならないことから装置のメンテナンスが煩雑となる。このような理由から、導光板を備える面光源を好ましく用いることができる。

　紫外線殺菌装置１００以外の装置で好適な装置の例としては、各面光源が、一対の紫外線発光面を有する導光板と、該導光板から離隔して配置され、紫外線を発生する、紫外線発生装置と、該紫外線発生装置から導光板の一方の端部へ紫外線を導く、紫外線導波手段とを有する形態の紫外線殺菌装置を挙げることができる。図５は、そのような他の一の実施形態に係る紫外線殺菌装置１１００を説明する図である。図５は、紫外線殺菌装置１１００を模式的に説明する断面図であって、図５の紙面に垂直な方向が被殺菌液体５の流通する方向である。

　紫外線殺菌装置１１００は、面光源２、２、…に代えて面光源１００２、１００２、…を有する点において、上記説明した紫外線殺菌装置１００と異なっている。各面光源１００２は、一対の紫外線発光面２１ａ、２１ｂを有する導光板２１と、該導光板２１から離隔して配置され、紫外線を発生する、紫外線発生装置２４と、該紫外線発生装置２４から導光板２１の一方の端部２１ｃへ紫外線を導く、紫外線導波手段２５とを有している。図５においては、図面を簡単にするため、導光板２１の表面に設けられる光拡散ドット２３、２３、…は省略している。紫外線導波手段２５としては例えば、折り曲げられた導光板、可撓性の導光フィルムの張り合わせ、内壁が紫外線反射材で構成された導波管等、帯状の平行光を伝送できる導波路が特に制限なく採用できる。紫外線殺菌装置１１００において、導光板２１の端部２１ｃと紫外線導波手段２５との接続を容易にするため、導光板２１の一部は、処理槽１の一の側壁に設けられた貫通孔を通じて処理槽１の内部から処理槽１の外部に延在しており、処理槽１の外部に存在する導光板２１の端部２１ｃに紫外線導波手段２５の一方の端部が接続されている。紫外線導波手段２５の他方の端部は紫外線発生装置２４に接続されている。

　紫外線発生装置２４について、図６～８を参照しつつ説明する。紫外線発生装置２４は、紫外線を出射する棒状光源１１０と、棒状光源１１０から出射された紫外線を集光する集光装置とを有し、棒状光源１１０は、円筒状または多角柱状の基体１１１と、特定発光スペクトルを有する複数の深紫外線発光ダイオード１１２、１１２、…とを有し、該複数の深紫外線発光ダイオード１１２、１１２、…は、各深紫外線発光ダイオード１１２の光軸が基体１１１の中心軸１１４を通るように基体１１１の側面に配置されており、中心軸１１４に対して放射状に深紫外線を出射する、このような紫外線発生装置は、特許文献７に記載されており、その内容はここに参照をもって組み入れられる。

　図６には、棒状光源（棒状紫外線発光モジュール）１１０の（Ｘ－Ｘ´面で切断したときの）横断面図および縦断面図を示している。図６に示されるように、棒状光源１１０は円筒状基体１１１の表面上に複数の、特定発光スペクトルを有する深紫外線発光ダイオード１１２、１１２、…（以下において単に「深紫外ＬＥＤ１１２」ということがある。）が整列配置されており、該円筒状基体１１１の内部には冷却媒体用流路１１３が形成されている。また、深紫外ＬＥＤ１１２が搭載された円筒状基体１１１は、石英などの紫外線透過性材料から形成されるカバー１１６で覆われている。該カバー１１６は封止剤やパッキン、Ｏ－リング等のシール部材１１７を用いて気密又は水密に円筒状基体１１１に装着され、その内部には深紫外ＬＥＤ１１２の耐久性を高めるために不活性ガスまたは乾燥空気が封入されている。

　深紫外ＬＥＤ１１２、１１２、…は、素子がサブマウントに搭載された状態またはパッケージに収容された状態で配置され、一定方向に向かって紫外線を出射する。なお、図示しないが、サブマウント又はパッケージには、外部から深紫外ＬＥＤ１１２に電力を供給するための配線や深紫外ＬＥＤ１１２を正常に作動させるための回路等が形成されており、該配線や回路への電力の供給は円筒状基体１１１の表面又は内部に形成された配線を介して行われる。

　円筒状基体１１１は、深紫外ＬＥＤ１１２を固定および保持するための支持体として機能するほか、ヒートシンクとしての機能も有し、内部の冷却媒体用流路１１３に冷却水や冷却用エアーなどの冷却媒体１１８を流通することにより深紫外ＬＥＤ１１２が発する熱による温度上昇を防止して、素子の安定作動を助け、素子寿命を延ばすことが可能となる。

　深紫外ＬＥＤ１１２で発生した熱を効率よく除去するため、円筒状基体１１１は、主として銅、アルミニウムなどの熱導電性の高い金属やセラミックスなどで構成されていることが好ましく、また、冷却媒体１１８の熱交換面積を増大させるために冷却媒体用流路１１３の内壁面には溝加工を施すことが好ましい。さらに、円筒状基体１１１を金属材料で構成する場合には、外部電源から深紫外ＬＥＤ１１２に電力を供給するための銅線または回路との絶縁を図るための絶縁層が形成されていることが好ましい。

　円筒状基体１１１の側面には、その周方向に沿って、複数の深紫外ＬＥＤ１１２、１１２、…が、各深紫外ＬＥＤ１１２の光軸１１５が基体１１１の中心軸１１４を通るように配置されている。その結果、深紫外ＬＥＤ１１２から出射される深紫外線は、基体１１１の中心軸１１４に対して放射状に出射されることになる。なお、深紫外ＬＥＤ１１２の光軸１１５とは、深紫外ＬＥＤ１１２から出射される光芒の中心軸を意味し、該光芒の進行方向とほぼ同義である。また、ここで、「光軸１１５が基体１１１の中心軸１１４を通るように配置する」とは、なるべくこのような状態を実現するように配置するという意味であり、その状態から僅かに傾いていても問題はない。

　図６には、基体１１１の周方向に４個の深紫外ＬＥＤを配置した例を示しているが、当該形態に限定されるものではなく、深紫外ＬＥＤ１１２の配置数は円筒状基体１１１の外径に応じて適宜変更できる。周方向に配置する深紫外ＬＥＤ１１２の数は、通常３～２０個、好ましくは４～１２個の範囲であるが、周方向に配置する深紫外ＬＥＤ１１２の数が多いほど棒状光源１１０から出射される深紫外線の強度は高くなるので、より高強度の深紫外光が必要な場合には、円筒状基体１１１の径を大きくし、周方向に配置する紫外線発光素子の数を、上記範囲を超えて多くすることができる。

　深紫外ＬＥＤ１１２、１１２、…は、図６の縦断面図に示すように円筒状基体１１１の長手方向に列を形成するように配置することが好ましい。このとき、深紫外ＬＥＤ１１２、１１２、…は、棒状光源１１０の軸方向における発光強度が均一になるように、円筒状基体１１１側面に密に規則正しく配列するように配置することが好ましい。

　図７及び図８には、棒状光源１１０を有する紫外線発生装置２４の横断面図及び側面図を示した。紫外線発生装置２４は、内面が長楕円反射ミラーからなる出射側反射ミラー１２０となっている出射側筐体１２５と、内面が長楕円反射ミラーからなる集光側反射ミラー１２３となっていると共に紫外線出射用開口部１３０が形成されている集光側筐体１２６と、紫外線出射用開口部１３０に配置されたコリメート光学系１４０からなる本体１５０を有し、該本体１５０の内部に棒状光源１１０が配置されている。本体１５０において出射側筐体１２５と集光側筐体筐体１２６とは互いに着脱可能に又はヒンジ等を用いて開閉可能とされていることが好ましい。また、本体１５０の図７及び図８における上下両端開口部には、紫外線が外部に漏れ出ることを防止するためのカバー（不図示）が設けられている。

　図７及び図８に示す態様では、出射側反射ミラー１２０と集光側反射ミラー１２３とは実質的に同形状の長楕円反射ミラーであるので、本体１５０において、出射側筐体１２５と集光側筐体１２６とが結合されて形成される内部空間の形状は、出射側反射ミラーの焦点軸１２１及び出射側反射ミラーの集光軸１２２の２軸をそれぞれ焦点軸とする楕円形の断面（ただし、開口部１３０に相当する部分が欠損している。）を有する柱状体となる。出射側反射ミラー１２０および集光側反射ミラー１２３の表面は、深紫外線に対する反射率が大きい材質、たとえばＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ等の白金族金属、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、これらの金属の少なくとも一種を含む合金、又は酸化マグネシウムで構成されることが好ましく、反射率が特に高いという理由から、Ａｌ、白金族金属又は白金族金属を含む合金、又は酸化マグネシウムで形成されていることが特に好ましい。

　集光側反射ミラー１２３及び集光側筐体１２６には、スリット状に紫外線出射用開口部１３０が設けられ、該開口部１３０には、集光された紫外線を平行若しくは略平行な光束に変換するコリメート光学系１４０が配置されている。コリメート光学系１４０は合成又は天然石英、サファイア、紫外線透過性樹脂等の紫外線透過性の高い材質で構成されることが好ましい。該コリメート光学系１４０は紫外線出射用開口部１３０に脱着可能に取り付けられていることが好ましい。

　紫外線発生装置２４において、棒状光源１１０は、その中心軸１１４が出射側反射ミラーの焦点軸１２１と一致するように配置される。このような位置に棒状光源１１０が配置されるので、該棒状光源１１０から放射状に出射される深紫外光は出射側反射ミラー１２０および集光側反射ミラー１２３で反射されて集光側反射ミラーの焦点軸１２４（すなわち出射側反射ミラーの集光軸１２２）上に収斂するように集光され、集光された深紫外光は紫外線出射用開口部１３０から紫外線導波手段２５の一方の（導光板２１に接続されている端部とは反対側の）端部に入射する。

　このように、紫外線発生装置２４では、原理的には、棒状光源１１０から放射状に出射される深紫外線の全てを集光側反射ミラー１２３の焦点軸１２４上に集光でき、深紫外線出射用開口部１３０方向に向かわない方向（たとえば反対方向や横方法）に出射された深紫外線をも有効に利用することができる。すなわち、棒状光源１１０において、光軸１１５が紫外線出射用開口部１３０方向に向かうように深紫外ＬＥＤ１１２、１１２、…の全てを同一平面上に配置する必要はなく、横方向や反対方向に向けて配置することも可能となる。したがって、棒状光源１１０は、単位空間当たりに配置される深紫外線発光ダイオードの数を大幅に増やすことができ、紫外線発生装置２４は、より高い強度の紫外線を導光板２１に供給することができる。

　本発明に関する上記説明では、処理槽１の上流側に配置され、被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減／除去手段７を備える形態の紫外線殺菌装置１００、及び、紫外線照射工程の前に溶存酸素低減／除去工程を含む形態の紫外線殺菌方法を主に例示したが、本発明はこれらの形態に限定されない、例えば、溶存酸素低減／除去手段を備えない形態の紫外線殺菌装置や、紫外線照射工程の前に溶存酸素低減／除去工程を行わない形態の紫外線殺菌方法とすることも可能である。

　本発明に関する上記説明では、温度制御手段を備えない形態の紫外線殺菌装置１００、及び該装置を用いる形態の紫外線殺菌方法Ｓ１を主に例示したが、本発明は当該形態に限定されない。たとえば、処理槽１よりも上流側に配置され、処理槽１に供給される被殺菌液体５の温度を、０℃を越え１０℃以下に調整する、温度制御手段をさらに備える形態の紫外線殺菌装置、及び該紫外線殺菌装置を用いる形態の紫外線殺菌方法とすることも可能である。温度制御手段としては例えば、ペルチェ素子等の冷却器や、被殺菌液体と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器等を挙げることができる。

　本発明に関する上記説明では、被殺菌液体５を容器に充填する装置を備えない形態の紫外線殺菌装置１００、及び該紫外線殺菌装置を用いる形態の紫外線殺菌方法Ｓ１を主に例示したが、本発明は当該形態に限定されない。例えば、処理槽１よりも下流側に、４００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を遮断した状態（被殺菌液体５に波長４００ｎｍ以下の紫外線が照射されない状態）を維持しながら、紫外線殺菌された被殺菌液体５を、４００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を透過しない容器内に充填し、その後該容器を封止する充填手段を備える形態の紫外線殺菌装置、及び該装置を用いる形態の紫外線殺菌方法とすることも可能である。

　＜第２の実施形態＞
　第２の実施形態に係る紫外線殺菌方法は、容器に充填された、有機物を含有する流体からなる被殺菌体を殺菌する方法であって、前記被殺菌体を前記容器に充填する充填工程、該充填工程によって前記被殺菌体が充填された前記容器の外部から、前記被殺菌体に対して、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する紫外線照射工程、及び、前記被殺菌体が充填された前記容器を気密に封止する封止工程を含み、前記容器は、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を透過する材料で構成された、均一の厚さを有する、紫外線透過部を有しており、前記紫外線照射工程では、前記紫外線透過部を透過した前記紫外線を被殺菌体に照射し、前記封止工程は、前記充填工程が終了してから前記紫外線照射工程が終了するまでの間に行われるか、又は前記紫外線照射工程終了後に該紫外線照射工程と同一の無菌環境下で行われる、ことを特徴とする。

　第２の実施形態に係る紫外線殺菌方法における被殺菌体は、有機物を含有し且つ容器に充填可能な流体であれば特に限定されるものではないが、本発明の紫外線殺菌方法による効果が顕著であるという理由から、味、香り及び又は風味が重要な、有機物を含有する水溶液、及び／又は、有機物を含有する水性懸濁液を含有する、液状、ペースト状、ゼリー状又はムース状の被殺菌体であって、且つ波長２５３．７ｎｍの紫外線に対する透過率が１０％となるときの厚さ（光路長：光が試料内を透過する長さ）が１００ｍｍ以下０．００１ｍｍ以上である、被殺菌体であることが好ましい。上記厚さは１０ｍｍ以下、０．００１ｍｍ以上であることが特に好ましい。一の好ましい実施形態において、上記有機物は糖類及び／又はエステル化合物である。各種糖類は飲料及び液体調味料にしばしば配合されている。またエステル化合物は飲料及び液体調味料に芳香成分としてしばしば配合されている。

　このような被殺菌体としては、流動性を有する食品（飲料を含む）、化粧品、医薬部外品又は医薬品を挙げることができる。具体的には、食品としては、流動食、液体調味料、食用油、酒類、飲料、ヨーグルト、アイスクリーム、ゼリーなどを挙げることができる。化粧品としては、化粧液、化粧水、クリーム、乳液、洗顔料などの各種皮膚用化粧品、ファンデーション、化粧下地などの仕上げ用化粧品、香水、オーデコロンなどを挙げることができる。また、医薬部外品としては、栄養ドリンク、歯磨き、ヘアケア用品などを挙げることができ、医薬品としては、目薬、各種点滴薬、各種注射薬、各種軟膏薬などを挙げることができる。これらの中でも、加圧加熱殺菌に適さないもの、たとえば生乳、フレッシュジュース、生酒、生ビール、及び生醤油などの、加圧加熱により分解や変質してしまう有効成分を含む被殺菌液体、並びに、ＯＨラジカル生成促進効果を有する硝酸性窒素化合物を含有するトマトジュースや野菜ジュース等の被殺菌液体については、本発明の紫外線殺菌方法を適用することが特に好ましい。硝酸性窒素化合物としては、硝酸塩、亜硝酸塩、硝酸エステル化合物、及び亜硝酸エステル化合物を挙げることができる。

　本発明で使用する容器は、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を透過する材料で構成された、均一の厚さを有する、紫外線透過部を有している容器であれば特に限定されない。また、前記容器は、前記紫外線照射工程おいて紫外線照射される被殺菌体と接触する部分が上記紫外線透過部となっていればよく、必ずしもその全体が紫外線透過性材料で構成される必要はない。紫外線透過性材料としては、容器製造の容易さの観点から紫外線透過性樹脂を使用することが好ましい。

　紫外線透過性樹脂は、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長の紫外線に対して透過性を有する樹脂であればよく、そのような樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルテルペンなどのポリオレフィン樹脂又はポリオレフィン系共重合体樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などのフッ素樹脂、メタアクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、脂環式ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール樹脂などを例示できる。紫外線透過性樹脂は、紫外線照射工程で照射する紫外線を吸収する、紫外線吸収剤や可塑剤等の添加剤を含まないことが好ましい。これら樹脂の中でもヒートシール性の高い、ポリオレフィン樹脂又はポリオレフィン系共重合体樹脂を使用することが好ましい。これら紫外線透過樹脂は単独で使用してもよく、積層体などのように複合化して使用してもよい。なお、樹脂フィルムの紫外線透過率に関しては、非特許文献４、及び非特許文献５などにデータが記載されている。

　容器の形状は特に限定されず、袋状容器、箱状容器、ボトル状容器のいずれであってもよく、それ以外の形状であってもよい。ただし、前記紫外線透過部は均一の厚さを有している必要がある。厚さの均一性は、平均厚みに対する変動率で±１０％以下であることが好ましく、特に±５％以下であることが好ましい。該紫外線透過部の平均厚さは、内容物を保持できる強度を有する限りにおいて薄い方が好ましい。容器材の紫外線透過部における好ましい平均厚さは、５μｍ以上１ｍｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上５００μｍ以下であり、特に好ましくは２０μｍ以上３００μｍ以下である。また、前記紫外線透過部の、照射される紫外線に対する透過率は５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることが更に好ましく、７５％以上であることが最も好ましい。

　これら容器の中でも、封止工程において、ヒートシールが可能であるという観点からは、ヒートシール性樹脂からなる紫外線透過性フィルムを製袋してなる可撓性袋、又は、ヒートシール性樹脂層を含む紫外線透過性積層樹脂フィルムを製袋してなる可撓性袋が好ましい。なお、ヒートシール性樹脂層を含む紫外線透過性積層樹脂フィルムとしては、例えば特許文献１３に開示されている積層樹脂フィルムを挙げることができる。

　上記可撓性袋としては、被殺菌体を充填するための開口を有するものであればその形態は限定されず、二方袋、三方袋、ガゼット袋、底ガゼット袋、スタンド袋、サイドシール袋、底シール袋など公知の形態が採用できる。これら袋は、スパウト、ジッパー、又はチャックを有していてもよい。

　前記充填工程は、容器として前記紫外線透過部を有する容器を用いる他は、従来の充填工程と特に変わる点はなく、たとえば自動パウチ充填機や自動ボトル充填機を用いて行うことができる。

　第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法では、前記紫外線照射工程において、ＯＨラジカルやオゾンなどの前記活性種の発生を抑制し、更に不可避的に発生する前記活性種の反応性を低減するという観点から、前記紫外線照射工程における被殺菌体の温度が、０℃を越え１０℃以下であることが好ましい。一の好ましい実施形態において、第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法は、紫外線照射工程における被殺菌体の温度が０℃を越え１０℃以下になるように被殺菌体の温度を調整する、温度制御工程をさらに含み得る。同様の観点から、第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法は、前記紫外線照射工程の前に、前記被殺菌体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減／除去工程を更に含むことが好ましい。また、酸素ガスに由来する活性種発生をさらに抑制する観点から、紫外線照射工程において被殺菌体は不活性ガス雰囲気下に保たれることが好ましい。該不活性ガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。

　溶存酸素低減／除去工程は、第１の実施形態について上記説明した溶存酸素低減／除去工程と同様に行うことができる。一の実施形態において、溶存酸素低減／除去工程は、被殺菌液体に、該被殺菌液体に対して不活性なガスをバブリングすることを含む。被殺菌液体に対して不活性なガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス、及びこれらの組み合わせ等を好ましく挙げることができる。また一の実施形態において、溶存酸素低減／除去工程は、被殺菌液体を凍結脱気することを含む。凍結脱気はバブリングに代えて行ってもよく、バブリングと組み合わせて行ってもよい。一の実施形態において、溶存酸素低減／除去工程は、充填工程の前に行うことができる。一の実施形態において、溶存酸素低減／除去工程は、充填工程の後であって紫外線照射工程および封止工程の前に行うことができる。溶存酸素低減／除去工程は、充填工程の前に行ってもよく、充填工程の後（かつ紫外線照射工程及び封止工程の前）に行ってもよく、充填工程の前後両方で行ってもよい。

　温度制御工程では、たとえば、被殺菌体と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器、及び／又は、ペルチェ素子等の冷却器により、被殺菌体の温度を上記範囲に制御することができる。

　前記紫外線照射工程では、前記充填工程によって被殺菌体が充填された前記容器の外部から前記被殺菌体に対して２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する。２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射することにより、細菌類のＤＮＡを損傷させる殺菌効果を最大限に得つつも、高エネルギーの紫外線が被殺菌液体に含まれる水や溶存酸素に作用して、ＯＨラジカルやオゾンなどの活性種が生成することを抑えることができるので、被殺菌体の品質を保つことが可能になる。

　ここで、「２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、好ましくは２６０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する」ことの定義は、第１の実施形態について上記説明した通りであり、好ましいスペクトルの形態（１）～（６）、及び好ましい紫外線光源の形態についても上記同様である。なお、紫外線は可視光を含んでいてもよいが、可視光を含まない方が好ましい。

　前記封止工程は、前記容器を気密に封止することにより行われる。封止方法としては、容器が袋状のものである場合にはヒートシールや接着剤を用いた接着が、容器がボトル形状のものである場合にはキャッピングが好適に採用できる。封止に際してはガス置換処理や脱気処理を行うこともできる。これら処理は、所謂真空包装やガス充填包装で一般に使用されている専用の機器を用いて容易に行うことができる。

　第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法では、前記封止工程は、前記した充填工程が終了してから紫外線照射工程（詳細は後述する。）が終了するまでの間に行われるか、又は前記紫外線照射工程終了後に該紫外線照射工程と同一の無菌環境下で行われる。ここで、同一の無菌環境下で行うとは、たとえば十分に殺菌処理された空気が陽圧供給される室内空間のような、無菌状態が保たれた空間の中で、被殺菌体が充填された容器を該空間の外部に出すことなく、紫外線照射工程および封止工程を行うことを意味する。このとき、封止工程は紫外線照射後に行うこともできる。

　前記紫外線照射工程では、前記紫外線透過部を透過した前記紫外線を被殺菌体に照射する。紫外線透過率の低い被殺菌体を用いる場合には、照射された紫外線の強度は被殺菌体の厚さ方向の長さが長くなる（深さが深くなる）に従って急速に減衰し、内部（深部）の被殺菌体に届かなくなる。そのため、内部（深部）まで紫外線を到達させるためには、容器の前記紫外線透過部における幅（照射される紫外線の光軸が容器を横切る最大長。例えば図１０におけるＷ）を小さく（薄く）するか、照射する紫外線強度を高くする必要がある。

　第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法においては、容器内に充填された被殺菌体の、容器の紫外線透過部を透過して照射される紫外線の光軸上のどの位置における紫外線の放射照度も０．０１ｍＷ／ｃｍ^２以上、特に好ましくは０．０３ｍＷ／ｃｍ^２以上、最も好ましくは０．０５ｍＷ／ｃｍ^２以上となるように、容器の幅若しくは紫外線強度又はそれらの組み合わせを制御することが好ましい。放射照度は高ければ高いほどよく、その上限を設定することに特別意味はないが、一般的には１Ｗ／ｃｍ^２以下である。

　なお、上記放射照度の値：０．０１ｍＷ／ｃｍ^２、０．０３ｍＷ／ｃｍ^２又は０．０５ｍＷ／ｃｍ^２は、その数値自体に臨界的意義があるわけではなく、工業的に実用的な処理時間（紫外線照射時間）において、有効な殺菌効果を得ることができるという観点から決定した指標である。例えば、９９．９％不活性化に必要な紫外線照射量（積算照射量）が約１０ｍＪ／ｃｍ^２（＝ｍＷ・ｓｅｃ／ｃｍ^２）である大腸菌の殺菌を考えた場合、０．０１ｍＷ／ｃｍ^２、０．０３ｍＷ／ｃｍ^２又及び０．０５ｍＷ／ｃｍ^２の放射照度では、夫々１，０００秒（１６分４０秒）、３３３秒（５分３３秒）及び２００秒（３分２０秒）の照射で９９．９％の不活性化が可能となる。因みにレトルト食品では中心温度１２０℃、４分以上相当で加圧加熱殺菌が行われている。

　第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法では、好ましい光源として発光強度の弱い紫外線発光ダイオードを用いた場合であっても確実に紫外線照射による殺菌を行うという観点から、前記紫外線照射工程において、前記紫外線を１方向又は互いに対向する２方向から照射し、更に前記紫外線が照射される領域の少なくとも一部において、紫外線の光軸方向における前記領域の幅（厚さ、すなわち光路の長さ）が前記１方向又は互いに対向する２方向から照射される紫外線の有効光路長の総和以下であることが好ましい。有効光路長は、照射される紫外線（出射時において特定の強度を有する）が前記被殺菌体の層を透過したときの透過紫外線の放射照度が０．０１ｍＷ／ｃｍ^２となる前記被殺菌体の層の厚さとして定義される。

　なお、光源又はその紫外線発光面から特定強度の紫外線を出射して紫外線照射を行う場合、上記有効光路長は、光源又はその紫外線発光面の有効光路長ともいう。

　このような条件を満たすためには、（ｉ）紫外線光源の紫外線発光面を前記容器の一方側の紫外線透過部に対向するように配置して、紫外線を一方の方向から照射する場合、及び（ｉｉ）２つの紫外線光源の各紫外線発光面を前記容器の表裏２つ側の紫外線透過部に夫々対向するように配置して、紫外線を同一光軸上で互いに対向する２つの方向から照射する場合、の夫々について、次のようにすることが好ましい。即ち、（ｉ）紫外線を一方の方向から照射する場合には、被殺菌体が充填された容器の紫外線照射側の紫外線透過部及び被殺菌体の層を透過したときの透過紫外線の放射照度を、０．０１ｍＷ／ｃｍ^２以上、好ましくは０．０３ｍＷ／ｃｍ^２以上、最も好ましくは０．０５ｍＷ／ｃｍ^２以上、とすればよい。また、（ｉｉ）同強度の紫外線を同一光軸上で互いに対向する２つの方向から同時に照射する場合には、容器内の中心部における紫外線の放射照度を０．０１ｍＷ／ｃｍ^２以上とすることが好ましく、０．０３ｍＷ／ｃｍ^２以上とすることがより好ましく、０．０５ｍＷ／ｃｍ^２以上とすることが最も好ましい。

　実際に用いる被殺菌体について、例えば次の工程（ａ’）～（ｄ’）に示す手順により、予め光路長と透過紫外線の放射強度との関係を調べておくことにより、上記（ｉ）及び（ｉｉ）の場合において、各位置における放射照度を容易に推定することができる。

　（ａ’）所定の光路長を有する紫外線透過性光学測定用セル（以下において単に「セル」ということがある。）の内部に、被殺菌体を充填する工程Ｓ１０１’；
　（ｂ’）紫外線照射装置の紫外線発光面を、容器の紫外線透過部と同じ材質及び厚さのフィルム又はシートを介在させて、セルに密着させて、紫外線発光面から、殺菌処理時と同一の発光条件で発光させた紫外線を、セル内に向けて照射する工程Ｓ１０２’；
　（ｃ’）セルを通過した透過紫外線の放射照度（単位：ｍＷ／ｃｍ^２）を測定する工程Ｓ１０３’；
　（ｄ’）上記工程（ａ’）乃至（ｃ’）（Ｓ１０１’～Ｓ１０３’）を、異なる光路長を有する複数のセルについて行うことにより、透過紫外線の放射照度と光路長との関係を求める工程Ｓ１０４’；
　上記工程（ａ’）～（ｄ’）（Ｓ１０１’～Ｓ１０４’）において、透過紫外線の放射照度と光路長との関係は、Ｌａｍｂｅｒｔ－Ｂｅｅｒの法則に従う。すなわち、透過紫外線の放射照度Ｉ_１は、光路長Ｌに対して、上記式（２）の関係にある。
ｌｏｇＩ_１＝－αＬ＋ｌｏｇＩ_０　　…（２）
式（２）中、Ｉ_０は媒質に入射する前の波長λの紫外線の放射照度であり、αは被殺菌体と波長λ_ｐｅａｋに対応して定まる比例定数（吸光係数）である。一般に、発光ダイオードの発光スペクトルのピーク幅は極めて狭いので、透過紫外線の放射照度の光路長依存性を議論するにあたっては、深紫外線発光ダイオードの発光ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける吸光係数α（λ_ｐｅａｋ）のみを考えれば十分である。したがって主ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける透過紫外線の放射照度Ｉ_１の対数と、セルの光路長Ｌとの組を複数得ることにより、主ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける透過紫外線の放射照度Ｉ_１と光路長Ｌとを関係付ける回帰直線を求めることができる（上記（ｄ’）工程Ｓ１０４’）。回帰直線の算出には例えば最小二乗法等の公知の方法を用いることができる。

　なお、工程（ｂ’）で容器の紫外線透過部と同じ材質及び厚さのフィルム又はシートを介在させるのは、実際の紫外線照射工程では、紫外線は容器材（容器の外側と内側を仕切る隔壁、シートまたはフィルム）を通過することによって、減衰されて被殺菌体に照射されるからである。

　例えば、実際に使用する光源（光源ａとする）について、その紫外線出射面（出射面ａとする）から出射させる紫外線の強度毎に透過紫外線の放射照度Ｉ_１と光路長Ｌとの関係を調べ、その関係から、前記紫外線照射工程において実際に照射する強度で紫外線を出射したときの放射照度Ｉ_１が０．０１ｍＷ／ｃｍ^２となるときの光路長Ｌを算出することにより、その条件における有効光路長Ｌ_ａ’を知ることができる。

　上記（ｉ）の場合には、紫外線が照射される領域の少なくとも一部において、照射される紫外線の光軸方向における前記領域の幅（厚さ、すなわち光路の長さ）が、１つの紫外線発光面ａを用いた時の有効光路長Ｌ_ａ’以下であることが好ましく、上記（ｉｉ）の場合には、紫外線が照射される領域の少なくとも一部において、照射される紫外線の光軸方向における前記領域の幅（厚さ、すなわち光路の長さ）が、２つの紫外線発光面ａ及びｂを用いたときの有効光路長Ｌ_ａ’及びＬ_ｂ’の和（Ｌ_ａ’＋Ｌ_ｂ’）以下であることが好ましい。

　このような方法により、精度の高い推定が可能となるが、最終的には実機における実際の使用条件下で確認を行うことが好ましい。条件が安定していれば、結果が変わることはないので、このような確認は毎回行う必要はなく、通常は装置起動時、及び条件変更時に行えばよく、更に長期間連続運転する場合には一定の期間をおいて定期的に行えばよい。

　薄型の容器を使用することができず、且つ容器が変形しないため前記厚さ（幅）の制御ができない場合には、照射する紫外線の強度を高めることにより有効光路長を長くすることが好ましい。

　紫外線発光ダイオード（ＵＶ－ＬＥＤ）、特に深紫外線を出射する深紫外線発光ダイオード（ＤＵＶ－ＬＥＤ）は、紫外線ランプと比べて発光出力が弱いばかりでなく出射される紫外線の指向性が高いため、紫外線の照射領域が狭くなってしまう。したがって、容器の幅を制御することが困難であって、且つ光源としてＵＶ－ＬＥＤやＤＵＶ－ＬＥＤを使用する場合には、容器の紫外線を照射すべき面の全面に亘って高い強度の紫外線を照射する必要がある。

　容器の紫外線を照射すべき面の全面に亘って強い強度の紫外線を照射する方法としては、集光を利用して放射照度を高める方法、または、昇圧ＤＣ－ＤＣコンバータやチャージポンプを用い高い順方向電流を流して発光出力を高くする（このとき、必要に応じてパルス発光させてもよい。）方法を好ましく採用できる。

　たとえば、容器がボトルのような軸対称中空体で、変形（容器に対して外力を作用させることによる一時的な変形であって、外力を除くこと若しくは容器に復元力（別の外力）を作用させること又はそれらの組み合わせにより元の形状が回復される変形。）が困難な場合には、次のような方法が好適に採用できる。

　即ち、第一に、特許文献１の図４又は図５に示されるような「殺菌作用を有する紫外線に対する透過性を有する材料で周囲が構成された、流体からなる被殺菌体が流通するための流路と、該流路の外部に配置され、殺菌作用を有する紫外線を出射する光源と、を有し、前記流路内を流通する被殺菌体に該光源から出射する前記紫外線を照射することにより殺菌を行なう紫外線殺菌装置であって、前記光源が、複数の“殺菌作用を有する紫外線を発光する紫外線発光素子”からなり、各紫外線発光素子から出射される前記紫外線を集光する集光装置を更に有し、該集光装置によって集光された前記紫外線を前記被殺菌体に照射するようにしたことを特徴とする紫外線殺菌装置」の前記流路の代わりに（流路が配置されていた位置に）被殺菌体が充填された容器を配置して紫外線照射を行う方法（以下において「方法１」ともいう。）が好適に採用できる。

　第二に、容器を収容できるような円筒形の基材の、容器に対向する内面の全面に亘って多数のＤＵＶ－ＬＥＤを整列配置し、昇圧ＤＣ－ＤＣコンバータやチャージポンプを用い高い順方向電流を流して高出力で紫外線を照射する方法（以下において「方法２」ともいう。）が好適に採用できる。

　また、容器の形状を自由に決定できる場合には、厚さの薄い（たとえば平板状の）容器とし、必要に応じて紫外線の高強度化を図ればよい。たとえば、容器が可撓性袋である場合には、袋形状を厚さの薄い楕円柱状（高さ方向に厚みが漸減するものを含む）や四角柱状（或いは平板状）とすることが好ましく、更に次のような方法（以下において「方法３」ともいう。）で紫外線照射を行うことが好ましい。即ち、方法３では、所定の幅の間隙を設けて互いに対向するように配置された一対の隔壁の間の空間に、被殺菌体が充填された前記容器の表面が前記隔壁と近接又は当接するようにして配置し、前記一対の隔壁の向かい合う２面の一方または両方に設けられた１又は２の紫外線発光面から紫外線を照射する。このとき、一方の隔壁の表面のみが紫外線発光面である場合には、もう一方の隔壁の表面（紫外線発光面と対向する面）は紫外線反射ミラーであることが好ましい。

　さらに、上記方法３においては、被殺菌体が充填された前記容器の表面の５０％以上の面積が前記隔壁と近接又は当接するようにして配置し、前記一対の隔壁の向かい合う２面の両方に設けられた２つの紫外線発光面から夫々紫外線を照射する方法（以下において「方法３－１」ともいう。）が好ましく、前記紫外線発光面を、被殺菌体が充填された前記容器の表面の形状に対応する形状とし、前記容器の表面の８０％以上の面積が前記隔壁と近接又は当接するようにして紫外線照射を行う方法（以下において「方法３－２」ともいう。）を採用することが特に好ましい。

　また、前記被殺菌体が液状、ペースト状、ゼリー状又はムース状であり、前記容器がヒートシール性樹脂からなる紫外線透過性フィルムを製袋してなる可撓性袋、又は、ヒートシール性樹脂層を含む紫外線透過性積層樹脂フィルムを製袋してなる可撓性袋である場合には、前記被殺菌体が充填された前記可撓性袋を、その正面側及び／又は裏面側から前記紫外線発光面により挟圧することにより当該可撓性袋の厚さが薄くなるように該可撓性袋を変形させて紫外線照射を行う方法（以下において「方法３－３」ともいう。）を採用することが好ましい。

　以下、図面を参照して前記方法１及び前記方法３－３について詳しく説明する。

　図９は、方法１で使用する紫外線殺菌装置２１００の横断面図である。該装置は基本的には特許文献１の図４に示される装置と同じものであり、特許文献１の図４に示される装置における流路を構成する石英管又はサファイア管が配置される位置に、被殺菌体２００が充填されたボトル状の容器３００が配置されている。図９に示す紫外線殺菌装置２１００は、「円筒状の基体の側面上に、複数の深紫外線発光素子を、各深紫外線発光素子の光軸が前記基体の中心軸を通るように配置して、前記深紫外線が前記中心軸に対して放射状に出射されるようにした紫外線発光モジュール１１０からなる光源と、長楕円反射ミラー１２０を含んでなる集光装置と、からなり、該長楕円反射ミラー１２０の焦点軸上に前記紫外線発光モジュール１１０を配置して、前記紫外線発光モジュール１１０から放射状に出射される前記紫外線を集光して出射する“集光紫外線出射ユニット”１３０」を有する。紫外線殺菌装置２１００では、４つの集光紫外線出射ユニット１３０が、各集光軸が一致するように配置され、その集光軸がボトル状の容器３００の対称軸（中心軸）と一致するように容器３００が配置されている。

　紫外線発光モジュール１１０については、第１の実施形態に関連して上記説明した通りである（図６参照）。

　上記したように、容器３００の対称軸（中心軸）が４つの集光紫外線出射ユニット１３０の集光軸と一致するように配置されているので、各紫外線発光モジュール１１０から放射状に出射される深紫外線は全て容器３００の対称軸（中心軸）に収斂するように集光される。このように、紫外線殺菌装置２１００では、原理的には、紫外線発光モジュール１１０から放射状に出射される深紫外線の全てを容器３００に照射することができ、容器３００の方向に向かわない方向（たとえば反対方向や横方法）に出射された紫外線をも有効利用することができる。そして、その結果高強度の紫外線を照射することが可能となる。

　図１０は、方法３－３を説明するための模式図であり、上段（Ａ）が正面図、下段（Ｂ）が底面図である。方法３－３では、被殺菌体２１０が液状、ペースト状、ゼリー状又はムース状であり、容器３１０としてヒートシール性樹脂からなる紫外線透過性フィルムを製袋してなる可撓性袋、又は、ヒートシール性樹脂層を含む紫外線透過性積層樹脂フィルムを製袋してなる可撓性の“楕円底面を有するスタンド袋”を使用する。そして、先ず、充填工程及び封止工程（不図示）において、容器３１０に被殺菌体２１０を充填し、更に封止を行う。その後、図１０に示すように、容器３１０が、所定の幅の間隙を設けて互いに対向するように配置された一対の隔壁となる紫外線照射ユニット４００ａ及び４００ｂの間の空間の中心部に配置されると、紫外線照射ユニット４００ａ及び４００ｂが夫々容器３１０の方向に自動的に移動し、各紫外線照射ユニットの紫外線発光面４１０ａ及び４１０ｂにより容器３１０が挟圧される。そして、容器３１０をその厚さが薄くなるように変形させた状態で紫外線照射が行われる。

　紫外線照射ユニット４００ａ及び４００ｂは互いに鏡像関係となっているほかは基本的には同一構造を有しており、その発光面４１０ａ及び４１０ｂは、挟圧された容器３１０の形状に対応する形状となっている。図１０で用いた紫外線照射ユニットの発光面４１０ａ及び４１０ｂは、楕円底面を有するスタンド袋（容器３１０）の形状に対応して傾斜した凹曲面となっている。発光面の形状は容器の形状に応じて適宜変更すればよく、たとえば容器が平袋（板状の容器）である場合には平面とされる。

　図１０に示す方法で用いられる紫外線照射ユニット４００ａ及び４００ｂの好ましい実施形態として、紫外線照射ユニット４０１、４０２、及び４０３を図１１～１３に示している。これら紫外線照射ユニットは、何れも開口部を有する筐体４２０と、内側面４３１および該内側面と反対側の外側面４３２を有し、筐体の開口部を塞ぐように内側面を筐体の内部に向けて配置された、紫外線を透過する紫外線透過窓４３０と、紫外線光源４４０とを有し、紫外線透過窓の外側面４３２に対向して配置された（容器の内部に充填された）被殺菌体に紫外線を照射して殺菌を行うようになっている。したがって、紫外線透過窓４３０の外側面４３２が図１０における発光面４１０ａ（４１０ｂ）となる。

　筐体４２０を構成する材料は、紫外線を通さない限りにおいて特に限定されず、例えば金属や樹脂等を採用できる。ただし、筐体４２０の内面、より具体的には紫外線透過窓４３０の外側から見て目視できる部分の表面は、紫外線反射材で構成されることが好ましい。紫外線反射材料の好ましい例としては、クロム（紫外線反射率：約５０％）、白金（紫外線反射率：約５０％）、ロジウム（紫外線反射率：約６５％）、硫酸バリウム（紫外線反射率：約９５％）、炭酸マグネシウム（紫外線反射率：約７５％）、炭酸カルシウム（紫外線反射率：約７５％）、酸化マグネシウム（紫外線反射率：約９０％）、アルミニウム（紫外線反射率：約９０％）などを挙げることができる。これらの中でも、メッキ法や蒸着法などの表面処理により高い反射率の表面とすることができるという理由から、紫外線反射材料としては、ロジウム、白金又はアルミニウムを用いることが特に好ましい。なお、紫外線反射材料として金属材料を採用する場合には、表面が酸化されたり傷付いたりすることによって反射率が低下することを防止する観点から、石英、サファイア、ポリテトラフルオロエチレン膜などの紫外線透過性材料で紫外線反射材料の表面を被覆することが好ましい。

　紫外線透過窓４３０は、内側面４３１および該内側面と反対側の外側面４３２とを有し、内側面を筐体４２０内部に向けるように筐体４２０の開口部を塞ぐように設けられ、光源４４０から出射された紫外線を、紫外線透過窓４３０及び容器３１０の隔壁（又はシート若しくはフィルム）を透過して被殺菌体２１０に照射する。紫外線透過窓４３０を構成する材料としては、例えばサファイア、石英等を好ましく採用できる。また、紫外線透過窓４３０は紫外線透過性樹脂からなる成形体又は可撓性のシート（またはフィルム）によって構成してもよい。そのような紫外線透過性樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メタアクリル樹脂、エポキシ樹脂、脂環式ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール樹脂などを好ましく例示できる。上記紫外線透過性樹脂は、照射する紫外線を吸収する紫外線吸収剤や可塑剤等の添加剤を含まないことが好ましい。

　なお、前記窓紫外線透過窓を紫外線透過性樹脂で構成した場合には、紫外線照射により樹脂が劣化することがあるので、紫外線透過窓を交換しやすくする観点から、紫外線透過窓は筐体に着脱可能な構造で取り付けられることが好ましい。

　図１１～１３に示す紫外線照射ユニット４０１、４０２、及び４０３では、上記したように、紫外線透過窓４３０は、スタンド袋（容器３１０）の形状に対応して傾斜した凹曲面となっている。

　光源４４０は、紫外線照射ユニット４０１、４０２、及び４０３でそれぞれ異なり、図１１に示す紫外線照射ユニット４０１では、光源として複数の紫外線ランプ４４１を使用している。各紫外線ランプ４４１は、紫外線透過窓４３０の内側面４３１に沿って所定の間隔で並べられ、その後方には紫外線反射ミラー（図示せず）が設置されている。紫外線ランプ４４１から後方に向かって出射された紫外線は該ミラーで反射され、ランプ間の隙間から紫外線ランプ４４１に向かって進む。

　図１２に示す紫外線照射ユニット４０２では、光源として、複数のＤＵＶ－ＬＥＤ４４２を使用している。複数のＤＵＶ－ＬＥＤ４４２は、主として銅、アルミニウムなどの熱導電性の高い金属やセラミックスなどで構成される基板（図示せず）上に搭載された形で、紫外線透過窓４３０の内側面４３１に対向するように整列配置されている。ＤＵＶ－ＬＥＤ４４２は、通常、パッケージ化またはモジュール化され、例えば平行光のような指向性の強められた光を出射する。ただし、光強度の分布をより均一にする観点から、ＤＵＶ－ＬＥＤ４４２は、或る程度の出射角をもって放射状に光を出射することが好ましい。ＤＵＶ－ＬＥＤ４４２の数は、出射する紫外線が紫外線透過窓４３０の内側面４３１の全面を照射するのに十分な数であればよい。なお、ＤＵＶ－ＬＥＤ４４２の数が多ければ多いほど紫外線強度は高くなる。また、前記方法２と同様に、昇圧ＤＣ－ＤＣコンバータやチャージポンプを用いることにより高い順方向電流を流して高出力化を図ることもできる。

　図１３に示す紫外線照射ユニット４０３では、光源として、図６に示した紫外線発光モジュール１１０と集光装置とを備え、該紫外線発光モジュール１１０の前記中心軸１１４に対して放射状に出射される紫外線を集光して帯状の光束として出射する光源（以下、「集光モジュール化光源」ともいう。）４４３を使用している。図１３中の集光モジュール化光源４４３の構造は、第１の実施形態に関連して上記説明した紫外線発生装置２４の構造（図７及び図８参照。）と同様である。紫外線発光モジュール１１０の長さは紫外線透過窓４３０の幅（短辺の長さ）と一致するので、集光モジュール化光源４４３を筺体４２０内に配置して、紫外線透過窓４３０に沿ってスライド移動させることにより、該帯状の光束を走査して紫外線透過窓４３０の内側面４３１の全面に亘って紫外線を照射することができる。

　紫外線照射ユニット４０３において、集光モジュール化光源４４３は、帯状の光束を紫外線透過窓４３０の内側面４３１に向けて出射するように筐体４２０内に配置されている。また、筐体４２０内には、電動モーター４５０と、一組のガイドレール４６０とが配置され、集光モジュール化光源４４３はガイドレール４６０に保持され、電動モーター４５０に駆動されてガイドレール上を図６の下図における矢印の方向に往復移動（スライド移動）する。電動モーター４５０の回転駆動力をガイドレール４６０に沿った往復運動の駆動力に変換する機構（図示せず）としては、ラック・アンド・ピニオン機構、クランク機構、カム機構、ベルト機構等の公知の回転運動－往復運動変換機構を特に制限なく採用することができる。集光モジュール化光源４４３がこのような往復移動（スライド）をすることにより、紫外線の照射位置が変更され、外線透過窓４３０の内側面４３１の全面に紫外線を照射することができる。

　以上、容器が、楕円底面を有するスタンド袋である場合を例に、紫外線照射ユニット４０１、４０２、及び４０３について説明したが、紫外線照射ユニットはこれらに限定されるものではない。たとえば、上記したように、発光面の形状は容器の形状に応じて適宜変更すればよく、たとえば容器が平袋（板状の容器）である場合には平面とされる。また、特許文献６に開示されているような面発光デバイスを紫外線照射ユニットとすることもできる。

　第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法において得られる、紫外線殺菌された被殺菌体が容器内に封入された物品は、容器包装詰物品（たとえば、容器包装詰食品、容器包装詰化粧品、容器包装詰医薬部外品、又は容器包装詰医薬品など。）として、そのまま商品として流通させることもできる。ただし、保存時や流通過程における自然界からの紫外線による被殺菌体の変質や容器の劣化を防止する観点からは、第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法は、前記封止工程によって封止された前記容器の外表面に紫外線遮蔽処理を施す、紫外線遮蔽工程を更に含むことが好ましい。

　容器の外表面に紫外線遮蔽処理を施す方法としては、紫外線不透過性材料で容器の紫外線透過性部分を被覆すればよい。被覆方法としては、紫外線不透過性インクを印刷する方法、紫外線不透過性コーティング剤で表面コートする方法、紫外線不透過性フィルムを貼付（ラミネート）する方法などを例示することができる。

　第２の実施形態に係る本発明の紫外線殺菌方法は、容器と、該容器内に封入され、流動性を有し、且つ紫外線殺菌された、食品、化粧品、医薬部外品又は医薬品とを備える、容器包装詰物品の製造に好適に適用することができる。

１　処理槽
１ａ　流入口
１ｂ　流出口
２、１００２、　面光源
２１　導光板
２１ａ、２１ｂ　（一対の）紫外線発光面
２１ｃ、２１ｄ　（導光板の）端部
２２、１１２　深紫外線発光ダイオード
２３　光拡散ドット
２３ａ　光拡散ドット基材
２３ｂ　光拡散材
２３ｃ　反射膜
２４　紫外線発生装置
２５　紫外線導波手段
２６　紫外線発光ダイオード
３　（スリット状の）流路
５　被殺菌液体
６　供給手段
７　溶存酸素低減／除去手段
１１０、３１１０　棒状光源（紫外線発光モジュール）
１１１　（円筒状または多角柱状の）基体
１２０　出射側反射ミラー
１２１　出射側反射ミラーの焦点軸
１２２　出射側反射ミラーの集光軸
１２５　出射側筐体
１２３　集光側反射ミラー
１２４　集光側反射ミラーの焦点軸
１２６　集光側筐体
１３０　深紫外光出射用開口部
１４０　コリメート光学系
１５０　本体
１００、１１００、２１００　紫外線殺菌装置
２００、２１０　被殺菌体
３００、３１０　容器
４００ａ、４００ｂ、４０１、４０２、４０３　紫外線照射ユニット
４２０　筐体
４３０　紫外線透過窓
４３１　内側面
４３２　外側面
４４０　光源
４４１　紫外線ランプ
４４３　集光モジュール化光源
４５０　電動モーター
４６０　ガイドレール

Claims

　有機物を含有する流体に紫外線を照射して殺菌を行う紫外線殺菌方法であって、
　前記流体に２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する紫外線照射工程を含んでなり、
　前記紫外線照射工程において紫外線が照射される領域に存在する前記流体を光触媒物質と接触させないことを特徴とする、紫外線殺菌方法。
　前記流体が、有機物を含有する溶液、又は、有機物を含有する懸濁液からなる被殺菌液体であることを特徴とする、請求項１に記載の紫外線殺菌方法。
　前記紫外線照射工程の前に、前記被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する工程を更に含む
ことを特徴とする、請求項２に記載の紫外線殺菌方法。
　前記紫外線照射工程において、前記流体に照射される光の強度が、前記流体のどの位置においても常に、３００ｍＷ／ｃｍ^２を越えないことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の紫外線殺菌方法。
　前記被殺菌液体が、有機物及び硝酸性窒素を含む溶液、又は、有機物及び硝酸性窒素を含む懸濁液であることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれかに記載の紫外線殺菌方法。
　前記紫外線照射工程における前記被殺菌液体の温度が、０℃を越え１０℃以下であることを特徴とする、請求項２乃至５のいずれかに記載の紫外線殺菌方法。
　被殺菌液体に紫外線照射を行うための処理槽と、
　前記処理槽に前記被殺菌流体を供給するための供給手段と
を有する紫外線殺菌装置であって、
　前記被殺菌液体は、有機物を含有する溶液、又は、有機物を含有する懸濁液であり、
　前記処理槽内には、それぞれ所定の幅を有する複数の独立した流路が並列配置されるように、複数の隔壁が所定の間隙を設けて平行に配置されており、
　前記複数の流路のそれぞれの互いに対向する壁面の少なくとも一方は紫外線発光面を有しており、
　前記複数の流路のそれぞれにおいて、紫外線は１方向から又は互いに対向する２方向から照射され、
　前記複数の流路のそれぞれの幅は、該流路の互いに対向する壁面の一方又は両方に配置された前記紫外線発光面から照射される紫外線の有効光路長の総和以下であり、前記有効光路長は、照射される前記紫外線が前記被殺菌液体の層を透過したときの透過紫外線の放射照度が０．００１ｍＷ／ｃｍ^２となる前記被殺菌液体の層の厚さとして定義され、
　前記紫外線発光面は、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に出射し、
　前記流路内の前記被殺菌液体と接触する部分には光触媒物質が存在しないことを特徴とする、紫外線殺菌装置。
　前記処理槽の上流側に配置され、前記被殺菌液体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減又は除去手段を有することを特徴とする、請求項７に記載の紫外線殺菌装置。
　前記被殺菌液体が、有機物及び硝酸性窒素を含む溶液、又は、有機物及び硝酸性窒素を含む懸濁液であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の紫外線殺菌装置。
　前記紫外線発光面を覆う樹脂フィルムを有し、
　前記樹脂フィルムは、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を透過し、且つ２６５ｎｍの波長を有する紫外線の透過率が２２０ｎｍの波長を有する紫外線の透過率よりも１０％以上高いことを特徴とする、請求項７乃至９の何れかに記載の紫外線殺菌装置。
　前記処理槽の上流側に設けられ、前記処理槽に供給される前記被殺菌液体の温度を０℃超１０℃以下に調整する、温度制御手段を更に有する、請求項７乃至１０の何れかに記載の紫外線殺菌装置。
　容器に充填された、有機物を含有する流体からなる被殺菌体を殺菌する方法であって、
　前記被殺菌体を前記容器に充填する充填工程、
　該充填工程によって前記被殺菌体が充填された前記容器の外部から、前記被殺菌体に対して、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を選択的に照射する、前記紫外線照射工程、及び
　前記被殺菌体が充填された前記容器を気密に封止する封止工程
を含み、
　前記容器は、２５３ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長領域の紫外線を透過する材料で構成された、均一の厚さを有する、紫外線透過部を有しており、
　前記紫外線照射工程では、前記紫外線透過部を透過した前記紫外線を前記被殺菌体に照射し、
　前記封止工程は、前記充填工程が終了してから前記紫外線照射工程が終了するまでの間に行われるか、又は前記紫外線照射工程終了後に該紫外線照射工程と同一の無菌環境下で行われる、ことを特徴とする、請求項１に記載の紫外線殺菌方法。
　前記容器が、ヒートシール性樹脂からなる均一な厚さを有する紫外線透過性フィルムを製袋してなる可撓性袋、又は、ヒートシール性樹脂層を含む均一な厚さを有する紫外線透過性積層樹脂フィルムを製袋してなる可撓性袋であり、
　前記封止工程が、前記可撓性袋の開口部をヒートシールすることにより行われる、請求項１２に記載の紫外線殺菌方法。
　前記紫外線照射工程における前記被殺菌体の温度が、０℃を越え１０℃以下であることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の紫外線殺菌方法。
　前記紫外線照射工程の前に、前記被殺菌体に含まれる溶存酸素を低減又は除去する、溶存酸素低減／除去工程を更に含むことを特徴とする、請求項１２乃至１４の何れかに記載の紫外線殺菌方法。
　前記紫外線照射工程において、前記紫外線を１方向又は互いに対向する２方向から照射し、
　前記紫外線が照射される領域の少なくとも一部において、前記紫外線の光軸方向における前記領域の幅が、前記１方向又は互いに対向する２方向から照射される紫外線の有効光路長の総和以下であり、
　前記有効光路長は、照射される前記紫外線が前記被殺菌体の層を透過したときの透過紫外線の放射照度が０．０１ｍＷ／ｃｍ^２となる前記被殺菌体の層の厚さとして定義されることを特徴とする、請求項１２乃至１５の何れかに記載の紫外線殺菌方法。
　前記紫外線照射工程が、
　　前記有効光路長の総和以下である幅の間隙を設けて互いに対向するように配置された一対の隔壁の間の空間に、前記被殺菌体が充填された前記容器を、該容器の表面が前記隔壁と近接又は当接するように配置すること、及び、
　　前記一対の隔壁の向かい合う２面の一方または両方に設けられた１又は２の紫外線発光面又は紫外線透過性窓から、前記紫外線を照射すること
を含む、請求項１６に記載の紫外線殺菌方法。
　前記被殺菌体が、液状、ペースト状、ゼリー状又はムース状であり、
　前記容器が、ヒートシール性樹脂からなる紫外線透過性フィルムを製袋してなる可撓性袋、又は、ヒートシール性樹脂層を含む紫外線透過性積層樹脂フィルムを製袋してなる可撓性袋である、請求項１７に記載の紫外線殺菌方法。
　前記封止工程によって封止された前記容器の外表面に紫外線遮蔽処理を施す、紫外線遮蔽工程を更に含むことを特徴とする、請求項１２乃至１８の何れかに記載の紫外線殺菌方法。
　容器包装詰物品を製造する方法であって、
　前記容器包装詰物品は、容器と、該容器内に封入され且つ紫外線殺菌された、食品、化粧品、医薬部外品又は医薬品とを含み、
　前記方法は、
　　請求項１２乃至１９の何れかに記載の方法により、被殺菌体の前記容器への充填、前記被殺菌体への紫外線照射、及び前記容器の封止を行う工程
を含み、
　前記被殺菌体は、流動性を有し、食品、化粧品、医薬部外品又は医薬品からなることを特徴とする、容器包装詰物品の製造方法。