JP2000295979A - 殺菌法 - Google Patents

殺菌法

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JP2000295979A
JP2000295979A JP11163486A JP16348699A JP2000295979A JP 2000295979 A JP2000295979 A JP 2000295979A JP 11163486 A JP11163486 A JP 11163486A JP 16348699 A JP16348699 A JP 16348699A JP 2000295979 A JP2000295979 A JP 2000295979A
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ultraviolet rays
microorganism
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Helge B Castberg
ヘルジェ・ベー・カストベルグ
Nigel Chant
ニゲル・チャント
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Elopak Systems AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の殺菌法よりもかなり短い処理時間で所
望の殺菌効果を達成できる方法を提供する。 【解決手段】 微生物を生存不能にするに当たり、該
微生物を殺す波長帯の紫外線をオゾンの存在下で微生物
に照射し、オゾンと紫外線との相乗効果を利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は殺菌法及び該方法によって殺菌し
た物質に係る。該方法は一般的に広く利用されるが、特
に包装の分野で利用される。
【０００２】米国特許第4,122,124号は、可視光線に対
しては不透明であって、紫外線に対しては透明であるプ
ラスチック容器に、殺菌した食品を充填することからな
る殺菌した食品の包装方法及び包装システムを開示して
いる。この方法では、容器は開放されており、食品は、
冷却、乾燥された不活性の殺菌ガス（好ましくは、窒
素、二酸化炭素又はそれらの混合物）でなる雰囲気のチ
ャンバーへの挿入前及び該チャンバー内にある間、水の
凝固点よりもわずかに高い温度に冷却される。チャンバ
ー内において、容器を通って伝わる紫外エネルギーを不
活性ガス及び食品に照射する。チャンバー内で容器を閉
止し、これにより、容器内において水の凝固点よりもわ
ずかに高い温度で長期間保存する間、食品の表面を不活
性雰囲気に維持する。
【０００３】窒素及び／又は二酸化炭素を導入する目的
は、容器の周囲及び該容器内の食品の周囲から空気及び
これにより酸素を除去すると共に、容器の周囲及び食品
の周囲から水蒸気を除去し、これら表面での凝縮を防止
することにある。
【０００４】米国特許第3,769,517号は、制限された雰
囲気下で紫外線による生産品の処理を行う装置であっ
て、処理される生産品の通路用の入口開口及び出口開口
を有するチャンバー、１又はそれ以上の紫外線ランプ及
び有孔パネルによって分離されたチャンバー内に少なく
とも１のガスリザーバーを包含してなる装置を開示して
いる。この装置において、ガス（たとえば、窒素又は窒
素／酸素混合物）はリザーバーに導入され、有孔パネル
を通過し、処理される生産品の通路上及びその周囲を流
動する。
【０００５】窒素雰囲気（単独で使用される場合）を再
度使用して、生産品の周囲から空気及びこれにより酸素
を除去する。窒素は、処理中における燃焼又は爆発の可
能性及びオゾンの発生の如き危険を低減する。
【０００６】西独国特許第2220065は、多細胞性動物細
胞、特に哺乳動物細胞のインビトロでの生育を助ける栄
養培地の殺菌に当たり高エネルギー電離線照射を利用す
ることを開示している。
【０００７】このような電離線の利用は、照射源からオ
ペレーターをかなり厳格に隔離することが必要であるた
め、紫外線の利用に比べて非常に煩雑である。酸素の存
在による培地中の栄養源の劣化を回避するため、不活性
ガス（たとえば、窒素又はヘリウム）を使用して栄養培
地の雰囲気から空気及びこれにより酸素を除去する。こ
の不活性ガスは、栄養培地を水分から隔離して、照射の
間、該栄養培地を完全に乾燥しておく役目をも果す。
【０００８】特開昭60−153982号は、紫外線を照射しな
がら、溶解オゾンを含有する水を被処理物質の表面上に
流動させることによって該被処理物質の表面から汚染化
合物を除去する方法を開示している。かかる水は溶解オ
ゾン又はオゾン化ガスの泡を含有しうる。
【０００９】汚染物質が有機化合物である場合、該処理
によって汚染物質は部分的に酸化され、アルデヒド、ケ
トン及びカルボン酸を生成し、水によって除去される。
汚染化合物が無機化合物である場合には、水中に溶解又
は分散され、除去される。
【００１０】オゾンは紫外線照射の下で分解し、活性酸
素、ヒドロキシル基及び過酸化水素を生成する。これら
の基は高活性度を有するものであり（ただし、寿命は短
い）、処理の結果、表面上でこれらの基が生成され、最
も効果的に実施される。紫外線の照射によって汚染物質
の反応性が増加し、該化合物は小さい粒子に及びさらに
親水性の組成に分解されるため、洗浄効果がさらに促進
される。洗浄時間を長くすること及び溶解するオゾンの
濃度を高くすることにより洗浄効果も増大する。オゾン
発生における酸素の使用はオゾン濃度を上昇させ、洗浄
効果を高める。
【００１１】このような処理は、物質表面からの汚染物
質の除去に関するものであって、微生物を生存不能にす
る殺菌に関するものではない。
【００１２】米国特許第4,309,388号は、中央の殺菌エ
ンクローサー空間及びその対向する両端でエンクローサ
ーの外部に水平方向で開口する近接する入口及び出口エ
ンクローサー空間の頂部、底部及び側部を包囲するエン
クローサーを包含してなる殺菌装置を開示している。連
続移動コンベアが、殺菌されるべき頂部が開口したガラ
ス瓶を運び、水平方向でエンクローサーの入口エンクロ
ーサー空間、殺菌エンクローサー空間及び出口エンクロ
ーサー空間を通過させる。殺菌エンクローサー空間は隔
壁によって分画されており、上方コンパートメントは、
その底部で下方コンパートメントに開口し、殺菌エンク
ローサー空間の下方コンパートメントを通過する瓶の開
口頂部の通路の直上に位置する。オゾン発生ランプが上
方コンパートメントに設置されており、下方及び上方コ
ンパートメントの間でブロワーによって上方コンパート
メントの開口を通して下方コンパートメントに空気を循
環させ、これにより、上方コンパートメントで発生され
たオゾンは下方コンパートメント内を移動する瓶の頂部
で開口に導かれる。オゾン分解促進紫外線ランプが入口
及び出口エンクローサー空間に設置されており、入口及
び出口エンクローサー空間を通って周囲雰囲気に逃れる
空気中のオゾンの分解を促進する。
【００１３】瓶を間接的に殺菌することを目的として使
用される紫外線は、主としてオゾンを発生させる波長帯
の照射波長を有するものであって、微生物を殺す波長帯
の照射波長を有するものではない。主として微生物を殺
す波長帯の紫外線が使用されることがあるが、微生物を
生存不能にするために使用されるものではなく、単に生
成後にオゾンを劣化させるために使用されるものであ
る。
【００１４】スイス国特許第387,881号には、エンクロ
ーサー内において、被殺菌物質に対して（１）殺菌剤
（たとえば、Methanogene、トリオキシメチレン及び Al
dylene）の蒸気、（２）波長185nmで照射するランプに
よってエンクローサー内で発生されたオゾン、及び
（３）波長253.7nmの紫外線を同時に作用させる殺菌シ
ステムが開示されている。
【００１５】該スイス国特許第387,881号では、オゾン
の１次作用は特にシステムのオペレーターのためのもの
であり、殺菌剤蒸気の消臭及び殺菌剤からのかせい度の
除去（ただし、毒性を変化させない）にある。この１次
作用は、紫外線照射の結果、オゾンだけでなく殺菌剤蒸
気の殺菌作用の活性化が生ずるとの２次作用に伴なわれ
る。
【００１６】特開昭62−176595号は、有機物質を含有す
る廃水と共に過酸化水素を含有する混合物にオゾン化し
た水を添加し、該混合物に紫外線を照射することによる
低分子量有機物質の分解法を開示している。しかし、こ
の方法も微生物の殺菌を目的とするものではない。
【００１７】米国特許第4,366,125号によれば、殺菌さ
れる長いシート状の物質を、低濃度のH2O2ミスト（粒子
サイズ約１０μmの滴状）でなる雰囲気中を室温におい
て約１秒間通過させ、ついでシート状物質の対向する表
面を照射するよう配置した紫外線ランプによって約１秒
間照射し、これにより、これら２つの殺菌工程の組合せ
によって生じた相乗効果の結果として該シート状物質を
殺菌している。
【００１８】本発明の１態様によれば、微生物に実質的
に不活性ガスでなる雰囲気を通して紫外線を照射して該
微生物を生存不能にする殺菌法において、前記微生物を
生存不能にするに当たり、紫外線照射と前記雰囲気との
相乗効果を利用することを特徴とする殺菌法を提供す
る。
【００１９】本発明の第２の態様によれば、物質に存在
する微生物に実質的に不活性ガスでなる雰囲気を通して
紫外線を照射して微生物を生存不能にするに当たり、紫
外線照射と前記雰囲気との相乗効果を利用する方法によ
って殺菌した物質を提供する。
【００２０】発明者らは、相乗効果が得られるか否かを
確認する目的で実施したテストにおいて、これら相乗効
果が実際に得られることを見出し、本発明に至った。予
じめ定めた条件下で、かかる不活性ガス雰囲気を通して
紫外線を照射することによって得られる効果が、微生物
を生存不能にすることに関して、同じ条件下で同一の雰
囲気に微生物を置くことによる効果と、同じ条件下で空
気雰囲気を通して微生物に紫外線を照射することによる
効果との和よりも大きいものであることを見出した。従
って、発明者らは、空気の代わりに不活性ガスを使用す
ることにより微生物に対する紫外線の殺菌効力を改善す
るものであると確信している。
【００２１】本発明の第３の態様によれば、微生物に主
として該微生物を殺す波長帯の紫外線を照射して該微生
物を生存不能にする殺菌法において、オゾンの存在下で
前記微生物に紫外線を照射することを特徴とする殺菌法
を提供する。
【００２２】本発明の第４の態様によれば、物質に存在
する微生物に主として該微生物を殺す波長帯の紫外線を
照射すると共に、紫外線の照射をオゾンの存在下で行う
方法によって殺菌した物質を提供する。
【００２３】発明者らは、空気中での使用に代わりオゾ
ン雰囲気で紫外線を使用することによって、改善された
微生物の殺菌効率が得られることを見出し、本発明に至
った。
【００２４】本発明の第５の態様によれば、微生物に実
質的に空気以外でなる雰囲気を通して紫外線を照射して
該微生物を生存不能にする殺菌法において、前記微生物
を生存不能にするに当たり、紫外線照射と前記雰囲気と
の相乗効果を利用することを特徴とする殺菌法を提供す
る。
【００２５】この明細書では、「不活性ガス」は、殺菌
の分野で使用される紫外線にさらされることによっても
実質的に劣化しないガス又はガス混合物をいう。
【００２６】該不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウ
ム、ネオン、クリプトン及びキセノンでなる群から選ば
れる。中でも、窒素は相対的に安価であり、好適であ
る。
【００２７】さらに、この明細書において、「オゾン」
は充分な量のＯ3基及びヒドロキシル基でなるガスをい
う。
【００２８】使用されるオゾンは、好ましくは、空気を
減圧紫外域でホトフラックス（photoflux）に供するこ
とによって生成される。この方法では、光子は８−１０
evを有し、酸素成分のみをイオン化して、ガス相の各種
活性化酸素化合物を生成する。かかる活性化酸素は、有
利には、Water Management A/S製のPHOTOZONEランプに
よって生成されたPHOTOZONEガスである。
【００２９】該活性化酸素は、電極間で高電圧（8000−
10000 ホ゛ルト）を使用する従来の方法で生成されるオゾン
よりも比較的大きい酸化能力を有し、従って、ヒドロキ
シル基の割合が高いため、より強い殺菌能力を有する。
【００３０】本発明は、特に、食品と接触する表面の殺
菌に有効である。かかる表面は、壁、シート、フィル
ム、カップ及びカートンの内表面である。充填用カート
ンの内表面としては、たとえば内側及び外側にプラスチ
ックコーティングを有する板紙製（又は板紙及びアルミ
ホイル製、又は板紙及びポリマー製）カートンの液体接
触表面がある。該液体は、たとえばロングライフミルク
又はオレンジジュースである。
【００３１】不活性ガス雰囲気又はオゾン雰囲気におい
てカートンの食品接触表面に紫外線を照射して行ったテ
ストでは、紫外線照射と不活性ガスとの相乗効果、又は
紫外線照射とオゾンとの相乗効果を示した。
【００３２】本発明の重要な利点は、公知の殺菌法より
もかなり短い処理時間で所望の殺菌効果を達成できるこ
とにある。
【００３３】カートンの食品接触表面に不活性ガス又は
オゾン雰囲気下で紫外線を照射するだけでなく、H2O2を
予じめ噴霧して行ったテストでは、さらに相乗効果を発
揮し、処理時間を改善できる。
【００３４】本発明がさらに明確に理解され、容易に実
施されうるように、公知の殺菌法及び本発明による殺菌
法に係る実施例について述べる。
【００３５】実施例１−８ 第１表に示す各実施例は、各種の一連のテストに係るも
のであり、バシラス・サチリス・バル・グロビギー（B.
subtilis var. globigii)(Ｂ−１７）を各種雰囲気下
で紫外線照射（UV-C)(254nm）、２％H2O2及び／又は加
熱処理した際の殺菌効果を示すものである。いずれの実
施例においても、初めに「空気」の表示があるが、これ
は初期の雰囲気を表示するものであり、その後、水蒸
気、Ｎ2、又はオゾンの導入によって排出されない限り
及び排出されるまで残留し、一方、Ｎ2又はオゾンも水
蒸気によって排出されない限り及び排出されるまで残留
する。
【００３６】切妻形の頂部を有するアルミホイルライニ
ングカートン（頂部を閉止していない）においてテスト
を行った。UV-C 光源及びH2O2スプレーノズルの先端か
らカートンの底までの間隔は最大２８cmである。
【００３７】テストに先立ちカートン当たり約１０6 胞
子のレベルでカートンに胞子懸濁液を接種した。カート
ン上の胞子を測定するため、平板分離法によるすすぎを
行った。
【００３８】各種の組合せで処理を行った後、カートン
をカタラーゼで処理して残留するH2O2を除去した。つい
で、カートンを、その内側で栄養培地で覆い、生存する
細菌を計数するためインキュベートした。
【００３９】テストの条件及び処理時間を結果と共に第
１表に示す。各実施例における各処理を正確な順序で表
示している。
【表１】 各実施例において、カートンにＮ2（２.４ l/秒で供
給）を１.６秒間フラッシュし、又はPHOTOZONEガス
（０.８ l/秒で供給）を５.０秒間フラシュした。
【００４０】実施例１Ａ−３Ａは、Ｎ2雰囲気を通して
のUV-Cの相乗効果を示す。実施例１Ｂ−３Ｂも同じであ
る。実施例４Ａ及び４Ｂは、H2O2ミストの導入直後に導
入したＮ2雰囲気を通してのUV-Cの相乗効果を示す。実
施例５Ａ及び５Ｂは、後者の相乗効果が最後に加熱処理
を行うことによって維持されることを示す。実施例６Ａ
−６Ｃは、相乗効果が、最後に水蒸気を導入した場合、
又は加熱し、ついで水蒸気を導入した場合にも維持され
ることを示す。
【００４１】実施例７Ａ−７Ｄは、湿ったオゾン雰囲気
を通してのUV-Cによって非常に改善された結果が得られ
ること、及び水を噴霧する代わりにH2O2を噴霧すること
によってさらに改善された結果が得られることを示す。
実施例８Ａ及び８Ｂは、乾燥したオゾン雰囲気を通して
のUV-Cと比べてH2O2を予め添加することによって改善さ
れた結果が得られることを示す。
【００４２】なお、実施例１Ａ，１Ｂ，４Ａ，５Ａ及び
６Ａは公知の処理法に係り、一方、実施例３Ａ，３Ｂ，
４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，６Ｃ，７Ｃ，７Ｄ，８Ａ及び８Ｂは
本発明の処理法に係る。各実施例について示した処理は
一時的よりもむしろ連続したものである。
【００４３】紫外線に対して高度の耐性を有するものと
して知られているアスペルギルス・ニーガー（Aspergil
lus niger）の胞子についてもテストを行った。これら
のテストについては、上述の結果が正当なものであるこ
とを示すためのコントロールとして実施した。
【００４４】実施例９及び１０ これらの実施例は、アスペルギルス・ニーガーの胞子懸
濁液で覆った表面に関して、好適な処理（すなわち、UV
-C（254nm）、２％ H2O2、加熱及び窒素雰囲気）の殺菌
効果を示す。
【００４５】テストの操作法は上述の実施例１〜８の場
合と同様である。アスペルギルス・ニーガーの胞子懸濁
液をカートンの内表面に接種した。条件及び胞子の殺菌
率を表２に示す。
【００４６】 表 ２ 実施例 処 理 接 種 量 減少度 ９ 空気＋２％H2O2(150ｍｇ)＋Ｎ2(６秒) ＋UV-C 254nm(３秒) ７×１０5 ３.７ ＋加熱 150℃(２.５秒) 10 同上 ８×１０4 ３.３胞子の調製 アスペルギルス・ニーガーの胞子を麦芽エキス寒天培地
に接種し、２５℃で１週間インキュベートした。
【００４７】胞子を殺菌したループを使用して回収し、
Tween８０を含有する強さ１/４のRinger溶液に懸濁させ
て濃度約１０5−１０6胞子／mlとした。
【００４８】胞子を綿棒によって表面に塗布した。カー
トンの表面を１夜乾燥させ、つづいて殺菌テストに供し
た。
【００４９】バシラス・サチリス・バル・グロビギー
Ｂ−１７の胞子を成育させ、単離した。
【００５０】ＵＶ−Ｃ源 UV-C源は、高強度滅菌器GHS 490145、９セットのランプ
GHL 400−２及び３セットの照射機 GE4301でなる照射装
置IWASAKI（254nm UV-C）である。
【００５１】オゾンはPHOTOZONEランプ（185nm UV-C)(W
ater Management A/S）によって生成される。
【００５２】接種法及び微生物 バシラス・サチリス・バル・グロビギー（Ｂ−１７）
は、過酸化水素及び紫外線に対して高度に耐性であるこ
とが知られている。
【００５３】微生物１０6を塗布したカートンの調製法
は次のとおりである。約１０9/mlに希釈した懸濁液をカ
ートン内に用量０.５mlで噴霧した。カートン内におけ
る残留量は約１０6である。ついで、カートンを１夜乾
燥させ、３/４カートンについて、塗布されている実際
の細菌数の確認を行った。強さ0.25のRinger溶液９mlを
カートンに注入し、カートンを閉止し、激しく振とう
し、約２０秒後、溶液をカートンの底に集めた。ピペッ
トで溶液１mlを取出し、さらに希釈した。
【００５４】噴霧システム １l Pure−Pak カートンについて優れた効果を与えるこ
とが証明されている公知の装置を使用した。この装置は
Metal Box plc から市販されているものである。
【００５５】噴霧条件 入口空気圧力 ＝ ６.４kg／cm2 アトマイジング空気圧力 ＝ ５.６kg／cm2 パルス空気圧力 ＝ ４.２kg／cm2 タンク圧力 ＝ １.５kg／cm2 排出空気圧力 ＝ １.０５kg／cm2 カートンの底からノズル先端までの間隔＝ 270−280mm H2O2のスプレーを必要とするテストについては、これら
の条件を基準とした。なお、カートン内において各種の
H2O2レベルを達成するため、噴霧時間のみを変更させ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６５Ｂ 55/10 Ｂ６５Ｂ 55/10 Ｅ (72)発明者 ニゲル・チャント 英国ハートフォード州 エスジー５・４デ ィワイ，ストットフォルド市モーブレーク レセント 38 Ｆターム(参考） 4B021 LP10 LT03 MC01 MC02 MK13 MK15 MQ02 4C058 AA25 BB06 BB07 BB09 JJ14 JJ16 KK02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】微生物をオゾンの存在下で紫外線に供する
    ことからなる方法によって該微生物を生存不能にするこ
    とからなり、前記紫外線が主として前記微生物を殺す波
    長帯のものであることを特徴とする、殺菌法。
  2. 【請求項２】オゾンが活性化酸素形である、請求項１記
    載の殺菌法。
  3. 【請求項３】紫外線発生装置を作動させて紫外線を発生
    させると共に、オゾン発生装置を作動させてオゾンを生
    成させることからなる、請求項１又は２記載の殺菌法。
  4. 【請求項４】水分も併存する条件下で前記微生物を紫外
    線に供する、請求項１〜３のいずれか１項記載の殺菌
    法。
  5. 【請求項５】水分を、水の噴霧により又は水蒸気によっ
    て提供する、請求項４記載の殺菌法。
  6. 【請求項６】包装材料の表面において微生物を紫外線に
    供する、請求項１〜５のいずれか１項記載の殺菌法。
  7. 【請求項７】包装材料の表面が被包装物質と接触する前
    に、前記表面上の微生物を紫外線に供する、請求項６記
    載の殺菌法。
  8. 【請求項８】さらに、過酸化水素も併存する条件下で微
    生物を紫外線に供する、請求項１〜７のいずれか１項記
    載の殺菌法。
  9. 【請求項９】さらに、低濃度の過酸化水素の存在下で微
    生物を紫外線に供して、該微生物を生存不能にするに当
    たり紫外線と過酸化水素との相乗効果を得る、請求項１
    〜８のいずれか１項記載の殺菌法。
  10. 【請求項１０】微生物を生存不能にするにことに関する
    かぎり、微生物を紫外線に供することが、紫外線とオゾ
    ンとの相乗効果を提供するものである、請求項１〜９の
    いずれか１項記載の殺菌法。
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