説明

オゾン処理用の殺菌助剤組成物及びこれを用いた殺菌方法

【課題】オゾン処理において、経済的かつ効率的に処理対象物を殺菌できるオゾン処理用の殺菌助剤組成物及びこれを用いた殺菌方法。
【解決手段】水溶性多糖類を含有することを特徴とする、オゾン処理用の殺菌助剤組成物。前記水溶性多糖類は、キトサン、キサンタンガム、ジェランガム、ペクチン、グアーガム、ローカストビーンガム、タマリンドガム、カラギーナン、アルギン酸プロピレングリコールエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、さらに炭素数1〜10の脂肪酸グリセライドを含むことが好ましい。前記オゾン処理用の殺菌助剤組成物の存在下で、処理対象物を含有する被処理水中にオゾンを曝気する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オゾン処理用の殺菌助剤組成物及びこれを用いた殺菌方法に関する。
【背景技術】
【0002】
オゾンは、25℃における標準酸化還元電位が2.07Vと極めて高く、フッ素についで酸化力が強い。このため、従来、この酸化力を利用して、半導体洗浄や食品洗浄(殺菌)、水の浄化等様々な分野でオゾン処理が行われている。
加えて、オゾンは、分解して酸素となり、環境にやさしい側面を有しているため、近年、その利用は拡大する傾向にある。
【0003】
オゾン処理としては、処理対象物を含む被処理水中にオゾンを供給(曝気)する方法(オゾン曝気処理)と、オゾンが溶解した水(オゾン水)に処理対象物を浸漬する方法(オゾン水浸漬処理)等が知られている。この内、オゾン曝気処理はオゾン水浸漬処理に比べ、オゾン使用量が少ない、水の使用量が少ない、処理対象物の有機物量が多くても殺菌できる等の利点がある。
【0004】
このようなオゾン処理において、その殺菌効果を上げる方法としては、オゾン使用量を増やす方法が一般的である。しかし、オゾン使用量の増加は、直接的に処理コストの上昇をもたらす。さらには、有効利用されなかった未吸収オゾン、すなわち、オゾンを被処理水中に曝気した際に、水に吸収されずに大気中に放出されるオゾンを増加させることになる。未吸収オゾンの増加は、処理に要するコストを増加させるだけでなく、作業安全性に対する懸念があり、オゾン使用量の増加には限界がある。
【0005】
このような問題に対し、オゾンを特定の動的表面張力を有する化合物を用いることにより、オゾンによる酸化を促進し殺菌効果を向上する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2)。
一方で、オゾン処理による殺菌以外に、キトサンを含有する食品用の殺菌剤が提案されている(例えば、特許文献3、4)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第2007/040260号パンフレット
【特許文献2】特開2008−201992号公報
【特許文献3】特開昭63−169975号公報
【特許文献4】特開2008−31059号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献3、4のような殺菌剤では、殺菌効果が不十分な用途がある。加えて、特許文献1、2の酸化助剤を用いた場合には、被処理水中のオゾンガスの気泡(オゾンバブル)を微細にし殺菌効果を向上できるものの、十分な殺菌効果を得るには、多量の酸化助剤を必要とし、コスト面に課題があった。そして、オゾン処理には、オゾン使用量のさらなる低減と殺菌効果の向上が求められている。
【0008】
そこで、本発明は、オゾン処理において、経済的かつ効率的に処理対象物を殺菌できる殺菌助剤組成物及びこれを用いた殺菌方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは鋭意検討した結果、オゾン処理において、水溶性多糖類を用いて被処理水の粘度を制御することで、殺菌効果を高められることを見い出し本発明に至った。
【0010】
即ち、本発明のオゾン処理用の殺菌助剤組成物(以下、単に殺菌助剤組成物ということがある)は、水溶性多糖類を含有することを特徴とする。前記水溶性多糖類は、キトサン、キサンタンガム、ジェランガム、ペクチン、グアーガム、ローカストビーンガム、タマリンドガム、カラギーナン、アルギン酸プロピレングリコールエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、さらに炭素数1〜10の脂肪酸グリセライドを含むことが好ましい。
【0011】
本発明の殺菌方法は、前記殺菌助剤組成物の存在下で、処理対象物を含有する被処理水中にオゾンを曝気することを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明の殺菌助剤組成物及びこれを用いた殺菌方法によれば、オゾン処理において、経済的かつ効率的に処理対象物を殺菌できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の殺菌方法の一例に用いるオゾン処理装置を示す模式図である。
【図2】実施例に用いたオゾン処理装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
(オゾン処理用の殺菌助剤組成物)
本発明の殺菌助剤組成物は、水溶性多糖類(以下、(A)成分ということがある)を含むものである。
【0015】
[(A)成分:水溶性多糖類]
本発明における(A)成分は水溶性多糖類である。多糖類は、糖のグリコシド結合による重合体を意味する。水溶性とは、水に対する溶質の溶けやすさを表し、本願の多糖類は、pH2〜9、20℃の条件で、水溶液に100ppm以上溶解するものである。このためセルロースやキチンは本願の多糖類には含まれない。
【0016】
(A)成分としては、水溶性ヘミセルロース、アラビアガム、トラガントガム、カラギーナン、キサンタンガム、グアーガム、タラガム、布海苔、寒天、ファーセレラン、タマリンド種子多糖、カラヤガム、トロロアオイ、ペクチン、アルギン酸ナトリウム、プルラン、ジェランガム、ローカストビーンガム、各種澱粉等、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシメチルセルロース(HMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒドロキシエチルエチルセルロース(HEEC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシプロピルエチルセルロース(HPEC)、ヒドロキシエチルヒドロキシプロピルセルロース(HEHPC)、スルホエチルセルロース、ジヒドロキシプロピルセルロース(DHPC)、アルギン酸プロピレングリコールエステル、グリコーゲン、ヒアルロン酸、ヘパリン、キトサン及び可溶性澱粉に代表される加工澱粉等が挙げられる。
中でも、pH5以下の条件下で粘度を増加できるキトサン、キサンタンガム、ジェランガム、ペクチン、グアーガム、ローカストビーンガム、タマリンドガム、カラギーナン、アルギン酸プロピレングリコールエステルが好ましい。特にキトサンは、そのラジカルスカベンジャー機能が知られており最も好ましい。このような(A)成分は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
上述した(A)成分は、増粘効果を示すため、被処理水に添加することによって、被処理水中でのオゾン含有ガスの気泡(オゾンガスバブル)の浮上を抑制し、オゾン曝気法による殺菌効果の向上が図れる。加えて、ラジカルスカベンジャー能を有する(A)成分においては、オゾンの安定化に働き、オゾンによる殺菌効果を向上させるものと考えられる。
【0017】
(A)成分の分子量は、(A)成分の種類、被処理水中の(A)成分の濃度、被処理水に求める粘度等を勘案して決定することができ、例えば、重量平均分子量が500〜10,000,000であることが好ましく、10,000〜10,000,000であることがより好ましい。
一般に、分子量が高いほど分子の運動が制限されるため、各種反応速度は一般的に遅くなる。オゾンによる酸化反応もその中に含まれ、分子量の高いものは反応も抑制される。その意味において高分子化合物の添加は、オゾン処理において、殺菌効果には悪影響を及ぼしにくいと推察される。一方、分子量が高くなると、被処理水の粘度が上昇する傾向にある。被処理水の粘度が上昇しすぎると、オゾンガスバブルを微細にしにくくなり、オゾン処理における殺菌効果を低下させる傾向にある。このため、(A)成分の重量平均分子量が10,000〜10,000,000の範囲内であれば、オゾン処理において殺菌効果の向上が図れる。
ここで、重量平均分子量は、標準物質をポリエチレングリコール(PEG)としてゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)−示差屈折率検出装置(RI)システムで分析を行う方法により測定できる。重量平均分子量の測定は、溶離液:0.1M−NaNO、流速:1ml/min、試料:0.02〜0.3質量%、溶媒:0.1M−NaNO、注入量:200μLの操作条件において、重量平均分子量をPEG換算の数値として算出した値を意味する。なお、上記の測定には、装置として、例えば送液ポンプ:Shodex DS−4(昭和電工株式会社製)、デガッサー:ERC3115(株式会社イーアールシー製)、カラム:Shodex SB−806MHQ(昭和電工株式会社製)、示差屈折率検出器:Shodex RI−71(昭和電工株式会社製)等を用いることができる。
【0018】
殺菌助剤組成物中、(A)成分の割合は、殺菌助剤組成物の総質量固形分(水分以外の成分の総量)に対し、0.1〜99質量%の範囲であることが好ましく、10〜99質量%の範囲であることがより好ましい。上記範囲内であれば、オゾン処理における殺菌効果の向上が図れるためである。
【0019】
[(B)成分:炭素数1〜10の脂肪酸グリセライド]
本発明の殺菌助剤組成物は、必要に応じ、(B)成分として炭素数1〜10の脂肪酸グリセライドを配合することができる。(B)成分としては、例えば、水溶性であるトリアセチン、ジアセチン、モノアセチン、モノカプリリン等のカプリル酸グリセライド、モノカプリン等のカプリン酸グリセライド等が挙げられ、中でもトリアセチン、ジアセチン、モノアセチンは曝気量を増やした場合でも、被処理水に泡が堆積せずに好適である。(B)成分を配合することで、オゾン含有ガスを微細化し、殺菌効果を高めることができる。
オゾン含有ガスを微細化するには各種マイクロバブル発生器を用いることができるが、塩・界面活性剤・溶剤等の薬剤を利用することでより低機械力でも微細化することが可能である。また、被処理水に泡が堆積すると、オーバーフローにより殺菌効果が減少してしまう。また、被処理水の表面張力の低下により濡れ性が改善され、処理対象物の洗浄性の向上が図れる。
このような(B)成分は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【0020】
殺菌助剤組成物に(B)成分を配合する場合、(B)成分の割合は、殺菌助剤組成物の総質量固形分に対し、0.01〜50質量%の範囲であることが好ましく、0.1〜30質量%の範囲であることがより好ましい。上記範囲内であれば、オゾン処理における殺菌効果のさらなる向上が図れるためである。
【0021】
[任意成分]
本発明の殺菌助剤組成物は、(A)成分、(B)成分の他、任意成分として、オゾン酸化反応を阻害しない範囲で、使用性や製品の安定化、機能付与のために、各種界面活性剤、香料、酵素、無機塩、pH調製剤、溶剤等を含有してもよい。
界面活性剤としては、特に制限はなく、従来公知の界面活性剤の中から、目的に応じて適宜選択でき、例えば、下記(1)〜(4)等が挙げられる。
【0022】
(1)アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、アルキルフェニルエーテル硫酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、アシルアミドアルキル硫酸、アルキル燐酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸、パラフィンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、α−スルホカルボン酸及びそれらのエステル等の水溶性塩、石鹸等のアニオン界面活性剤。
(2)ポリオキシアルキルエーテル、ポリオキシアルキルフェニルエーテル等のエトキシ化ノニオン、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グルコシドエステル、シュガーエステル、メチルグルコシドエステル、エチルグルコシドエステル、アルキルポリグルコキシド等の糖系活性剤、アルキルアミンオキサイド、アルキルジエタノールアミド、脂肪酸N−アルキルグルカミド等のアミド系活性剤、アルキルアミンオキサイド等のノニオン界面活性剤。
(3)アルキルカルボキシベタイン、アルキルスルホキシベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルアラニネート等のアミノカルボン酸塩、イミダゾリン誘導体、アルキルアミンオキシド等の両性界面活性剤。
(4)アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等のカチオン界面活性剤。
界面活性剤は1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【0023】
ところで、高濃度の界面活性剤を含む被処理水中にオゾン含有ガスを曝気すると、水面が泡立ち、オーバーフロー等、プロセス上好ましくない現象が生じるおそれがある。従って、殺菌助剤組成物中の界面活性剤の含有量としては、被処理水中の界面活性剤の濃度を考慮することが好ましい。本発明においては、殺菌助剤組成物の総質量固形分に対し、界面活性剤の含有量は、0〜10質量%の範囲であることが好ましく、0〜5質量%の範囲であることがより好ましい。
【0024】
殺菌助剤組成物の形態は、(A)成分を含有するものであれば特に限定されず、(A)成分と水とを混合してなる水溶液の形態であってもよく、(A)成分を含む固形状であってもよい。加えて、(B)成分や任意成分を配合する場合には、(A)成分、(B)成分、任意成分を水に溶解した水溶液であってもよいし、各成分をそれぞれの水溶液としたものであってもよい。また、あるいは、固形の(A)成分、(B)成分、任意成分をそれぞれ個別に用意し、オゾン処理を行う際、水に(A)成分と(B)成分及び/又は任意成分とを溶解し、被処理水を調製するものであってもよい。
【0025】
(殺菌方法)
本発明の殺菌方法は、本発明の殺菌助剤組成物の存在下で、処理対象物を含有する被処理水中にオゾンを曝気するものである。以下に、本発明の殺菌方法について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の殺菌方法の一例に用いるオゾン処理装置10の模式図である。
図1に示すように、オゾン処理装置10は、水槽12と曝気手段14と攪拌手段18とを有する。曝気手段14は、供給管15と、該供給管15の先端に設けられた散気部16とで構成されている。散気部16は水槽12に貯えられた水の中に浸漬され、供給管15はオゾン含有ガス供給手段13と接続されている。攪拌手段18は、水槽12内に設けられている。
【0026】
水槽12の材質は特に限定されないが、オゾンの酸化力が強いため、例えば、ガラス、テフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)、チタン、オゾン処理(高濃度オゾンによる強固な酸化皮膜形成)をしたアルミニウムやステンレスを用いることが好ましい。オゾンに対する耐性が低いニトリルゴムあるいはウレタン等の材質のものを使用する場合、水槽12の劣化に十分に注意する必要がある。
また、水槽12の大きさは、洗浄する処理対象物の処理量や、攪拌手段18の能力を勘案して決定することができる。
【0027】
オゾン含有ガス供給手段13は、オゾンを含有するオゾン含有ガスを供給できるものであればよく、例えば、オゾン発生器やオゾン含有ガスを充填したボンベが挙げられる。また、例えば、オゾン発生器でオゾンを発生し、発生したオゾンを、レギュレターを介してマスフローコントローラに送り、マスフローコントローラーで流量調節しながら、被処理水中にオゾンを供給する装置が挙げられる。
オゾン発生器は特に限定されず、電子線、放射線、紫外線等高エネルギーの光を酸素に照射する方法や、化学的方法、電解法、放電法等を用いたものが挙げられる。工業的には、発生コストや発生量から無声放電法が多く用いられている。このような市販のオゾン発生器としては、例えば、低濃度オゾン発生器として株式会社レイシー製YGR−50(商品名)等が市販されており、高濃度オゾン発生器としてエコデザイン株式会社製ED−OG−PSA1(商品名)等が市販されている。
【0028】
曝気手段14は、オゾン含有ガスを微細な気泡とし被処理水に供給できれば特に限定されず、例えば、散気板、散気筒、ディフューザー、エゼクター等、公知の機器を用いることができる。このような機器を用い、できるだけ微細な気泡を発生することで、処理対象物の殺菌効率を高めることができる。
【0029】
攪拌手段18は、水槽12内の被処理水を攪拌できるものであればよく、攪拌羽根を用いたものであってもよいし、ポンプ等で水流を生じさせるものであってもよい。
【0030】
オゾン処理装置10を用いた殺菌方法について説明する。
まず、水槽12に任意の量の被処理水を貯え、洗浄対象である処理対象物19を入れる。次いで、オゾン含有ガス供給手段13からオゾン含有ガスを供給管15に流通させ、散気部16からオゾン含有ガスバブル17を被処理水中に発生させる。そして、攪拌手段18により、水槽12内の被処理水に水流を発生させる。その後、任意の時間、オゾン含有ガスバブル17を発生させ、処理対象物19を洗浄する。
【0031】
処理対象物19としては処理対象物としては特に制限はなく、一般的に殺菌処理が行われているものであってよい。例えば、包丁、まな板、食器、スポンジ等の台所用品、便座等のトイレ用品、桶や浴槽等の風呂用品、衣類、シーツ、布団等の布製品、内視鏡やメス等の医療器具、野菜、果物、肉、魚、貝類、卵等の生鮮食品並びにこれらの加工食品、口腔や手指等の身体、工場の生産ラインや包装容器、壁、床、配管等の機器、汚泥等が挙げられる。
【0032】
被処理水は、本発明の殺菌助剤組成物を含有する水溶液である。
被処理水に用いる水は特に限定されない。オゾンは、その強い酸化力から、溶存金属、塩素あるいは有機物等と反応するため、被処理水は、これらの不純物の含有量が少ない(純度が高い)水が好適である。このような水としては、例えば、抵抗率が好ましくは0.00001MΩ・cm以上、より好ましくは0.001MΩ・cm以上、さらに好ましくは1MΩ・cm以上の超純水が挙げられる。
【0033】
被処理水中の殺菌助剤組成物の濃度は、殺菌助剤組成物中の(A)成分の濃度、殺菌助剤組成物中の(A)成分の種類、曝気手段14の能力等を勘案して決定することができる。
ここで、25℃における純水の粘度は0.89m(ミリ)Pa・sである。これに対し、キトサン水溶液(pH3.5)の粘度は、キトサン濃度100質量ppmで1.13mPa・s、200質量ppmで2.36mPa・s、1000質量ppmで10.5mPa・sの粘度を示す。このように、被処理水中の(A)成分濃度の増加に伴い、粘度も増加する。そして、被処理水は、粘度が1.01mPa・s以上であればオゾンガスバブル17の浮上を抑制できる。そして、オゾンガスバブル17は、処理対象物との接触時間が長くなることで、高い殺菌効果を発揮できる。加えて、多糖類の多くは弱いながらも表面吸着性を示すため、被処理水の粘度増加の効果のみならず、(A)成分はオゾンガスバブル17の表面の粘度を増加させて気泡を安定化し、殺菌効果の向上に寄与しているものと考えられる。
【0034】
被処理水中のキトサン濃度を2000質量ppmとすると、粘度は25.4mPa・sに達する。被処理水の粘度が25.0mPa・sを超えると、被処理水中で微細なオゾンガスバブル17が得られにくくなる。被処理水中のオゾンガスバブル17が大きくなると、殺菌効果は低下する傾向にある。このため、被処理水の粘度が高くなりすぎることは、好ましくない。
例えば、曝気手段14としてインジェクターを用いたオゾンガスバブル17の微細化においては、被処理水の粘度が高すぎると被処理水の流れが遅くなり、せん断力が弱くなることでオゾンガスバブル17が大きくなってしまう。また、曝気手段14に散気管のような多孔質物質からオゾンガスバブル17を発生する機器を用いた場合、被処理水の粘度が高すぎると、オゾンガスバブル17は散気部16からの脱離が遅くなり、気泡が大きくなる。
このため、(A)成分の被処理水中の濃度は、濃度被処理水の25℃における粘度が好ましくは1.01〜25.0mPa・s、より好ましくは1.03〜10.5mPa・sとなるように決定することができる。例えば、(A)成分がキトサンである場合には、10質量ppm以上2000質量ppm未満が好ましく、50〜500質量ppmがより好ましい。上記範囲内であれば、被処理水の粘度を適正な範囲とし、被処理水中でオゾンガスバブル17を微細に保ち、高い殺菌効果が得られるためである。
【0035】
殺菌助剤組成物に(B)成分を配合する場合、被処理水中における(B)成分の濃度は特に限定されないが、1〜5000質量ppmが好ましく、10〜1000質量ppmがより好ましい。1質量ppm以上であると、殺菌効果のさらなる向上が図れ、5000質量ppm以下であると、オゾンと被処理水中のオゾン酸化促進剤とが反応することによるオゾンの消費が抑えられ、結果、オゾン処理の効率が向上する。
【0036】
オゾン含有ガスには、オゾン発生器で発生したオゾンをそのまま用いてもよく、希釈ガスで希釈したものを用いてもよい。希釈ガスとしては、オゾンに対して不活性あるいは反応性に乏しいガスが好ましく、例えば、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素、酸素、空気、窒素等を挙げることができる。オゾンは自己分解性を持つことから、オゾン発生器で調製した後、直ちに使用することが望ましい。
【0037】
オゾン含有ガス中のオゾンの濃度は特に限定されないが、作業安全性を考慮すると、5000体積ppm以下が好ましく、1000体積ppm以下がより好ましい。下限値は、特に限定されないが、オゾン処理の効率等を考慮すると、1体積ppm以上が好ましく、10体積ppm以上がより好ましい。本発明は、特に、オゾンの濃度が低い場合、例えば50〜5000体積ppmの範囲において、効果的に殺菌効果が得られ、有用である。
【0038】
被処理水へのオゾン含有ガスの供給量は、洗浄目的、処理対象物の種類や量に応じて決定することができる。
被処理水へ曝気した際のオゾン含有ガスの気泡径は特に限定されないが、殺菌効率の向上を図る観点から、気泡径はできるだけ小さいことが好ましい。
【0039】
被処理水のpHは、処理対象物19の性状等を勘案して決定することができ、例えば、被処理水にオゾン含有ガスを曝気している間においてpH5以下が好ましく、pH3〜5がより好ましい。オゾンを用いた洗浄においては、pHを下げることで、溶存するオゾンの分解を抑制できる。オゾンの分解が抑制されるのは、オゾンから生成するヒドロキシラジカルによる自己分解であることが知られ、pHが低いほどヒドロキシラジカルが生成しにくく、オゾンの安定性は高くなる。ここでヒドロキシラジカルは、オゾンよりさらに反応性の高い物質であるため、ヒドロキシラジカルの生成は(A)成分の分解を招くことからも好ましくない。このため、pH5以下とすることで、(A)成分の分解を防ぎつつ、さらに効率的な殺菌ができる。
被処理水のpHの下限値は処理対象物19の種類等を勘案して決定することができ、例えば、生鮮食品を処理する場合にはpH3以上とすることで、生鮮食品の変質等を防止することができる。
【0040】
pHとは、水素電極等を用いて測定される被処理水自体のpH値を示す。
被処理水のpHは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ剤;塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、クエン酸等の酸の添加により調整できる。
【0041】
被処理水にオゾン含有ガスを曝気する時間(曝気時間)は、求める殺菌の程度、被処理水中の処理対象物19の量、被処理水の温度等を勘案して決定することができ、例えば、1〜10分間の範囲で決定することが好ましい。上記範囲内であれば、処理対象物19に与える影響が極めて少ないためである。
【0042】
オゾン含有ガスで曝気中の被処理水の温度(曝気温度)は、求める殺菌の程度、被処理水中の処理対象物19の種類、被処理水中の処理対象物19の量、曝気時間等を勘案して決定することができ、例えば、0〜55℃の範囲で決定することが好ましい。上記範囲内であれば、オゾンが比較的安定なためである。
【0043】
上述したように、殺菌助剤組成物は(A)成分を含有することで、被処理水の粘度を増加させオゾンガスバブルの上昇速度を制御し、被処理水中の処理対象物を比較的低濃度の(A)成分の存在下で、オゾン含有ガスを曝気することにより、高い殺菌効果が得られる。このため、処理対象物を経済的かつ効率的に殺菌できる。
加えて、(B)成分を併用することで、殺菌効率をさらに向上できる。
【実施例】
【0044】
(使用原料)
[(A)成分:水溶性多糖類]
・キトサン:コーヨーキトサンFH−80(アセチル化度80%以上)、甲陽ケミカル株式会社製
・カラギーナン:NEWGELIN SV−80(ラムダタイプ)、三菱商事フードテック株式会社製
・キサンタンガム:Xantural 180、ケルコ社製
【0045】
[(B)成分:炭素数1〜10の脂肪酸グリセライド]
・トリアセチン:特級試薬、関東化学株式会社製
【0046】
[その他]
・リンゴ酸:関東化学株式会社製
・次亜塩素酸ナトリウム:ニューブリーチ食添(12%)、ライオンハイジーン株式会社製
【0047】
(実施例1〜8、比較例1、3)
<オゾン処理による洗浄>
一般的な生鮮食品工場のオゾン処理を参考にして、次の処理順序に従って、食品(レタス)の洗浄を行い、洗浄後のレタスを用いて、殺菌力を評価し、その結果を表1に示す。
(前洗い工程)→(洗浄工程)→(1回目すすぎ工程)→(2回目すすぎ工程)→(脱水工程)
【0048】
前洗い工程は、7Lの水道水を溜めた電機バケツ(製品名:N−Bk2、パナソニック株式会社製)に、1/8(約5cm角)にカットしたレタス500gを入れて、2分間の洗浄を行った。
洗浄工程では、オゾン処理によるレタスの殺菌と洗浄を行った。洗浄工程は、洗濯機(製品名:CW−C30A1、三菱電機株式会社製;2槽式洗濯機)を用い、洗濯槽に40Lの水道水を貯め、該水道水に(A)成分及び(B)成分を表1に示す配合に従って添加して被処理水を調製した。調製した被処理水に野菜(レタス)を入れて、後述のオゾン曝気条件下、5〜10分間の撹拌により行った。被処理水のpHはリンゴ酸を用いて調整した。また、被処理水の粘度を測定し、表1に記載した。
【0049】
1回目すすぎ工程は、前記2槽式洗濯機に40Lの水道水を溜めて、1分間の撹拌により行った。
2回目すすぎ工程は、バケツに20Lの水を溜めて、殺菌したステンレス製のザル(直径15cm、メッシュ2mm)を用いて、軽く撹拌して行った。
脱水工程は、前記2槽式洗濯機の脱水槽にて1分間の脱水を行った。
各操作間でのレタスの移動には、エタノール殺菌したステンレス製のザルを使用した。
【0050】
≪オゾン曝気条件≫
上記「<オゾン処理による洗浄>」における洗浄工程は、洗濯機(製品名:CW−C30A1、三菱電機株式会社製;2槽式洗濯機)を利用して自作した図2に示すオゾン処理装置100を用いてオゾン処理をした。
オゾン処理装置100は、洗濯槽111と脱水槽112とを備えた2槽式の洗濯機110と、オゾン含有ガス供給手段120と、洗濯槽111から吸い上げられた被処理水がオゾン含有ガス供給手段120からオゾン含有ガスを供給されながら循環する循環系140とを有する。
洗濯機110は、洗濯槽111の底部に、攪拌手段であるパルセータ113を有する。
オゾン含有ガス供給手段120は、空気を送り出す空気ボンベ121と、空気の流量(オゾン濃度)を制御するレギュレター122と、送り出された空気中にオゾンを発生しオゾン含有ガスを調製するオゾン発生器123(製品名:OZSD−3000A、荏原実業株式会社製)と、オゾン含有ガスの流量を制御するマスフローコントローラー124(製品名:MODEL5100、コフロック株式会社製)とを有する。空気ボンベ121はレギュレター122を介してオゾン発生器123と接続され、オゾン発生器123はマスフローコントローラー124と接続されている。オゾン発生器123は、図示されないオゾンモニター(製品名:EG−600、荏原実業株式会社製)を備えている。
【0051】
マスフローコントローラ124は、循環用のポンプ134と接続され、ポンプ134は配管132と接続され、配管132は螺旋流により気液混合する旋回加速器135と接続されている。旋回加速器135は配管133と接続され、配管133は洗濯槽111内に設けられた散気部137と接続されている。こうして、ポンプ134と旋回加速器135と散気部137と配管132、133により曝気手段130が構成されている。
ポンプ134は配管131と接続され、配管131は洗濯槽111の底部近傍に設けられたストレーナ136(テフロン(登録商標)製、直径1mmのメッシュ)と接続されている。こうして、曝気手段130と配管131とストレーナ136とで、被処理水を循環する循環系140が構成されている。
なお、オゾン処理装置100に用いた配管は、すべて塩化ビニル製とした。
【0052】
本実施例のオゾン処理において、被処理水の循環は、ポンプ134により、10L/min.の流量にて行った。
オゾン含有ガスは、レギュレター122により空気ボンベ121から送り出す空気の量を調節し、オゾン濃度を5000体積ppmとなるように調製した。
循環する被処理水へのオゾン含有ガスの供給は、曝気手段130を介して行い、オゾン含有ガスの流量は、マスフローコントローラー124により0.4L/min.に制御し、洗濯槽111中の被処理水へ、オゾン含有ガスを供給(曝気)した。なお、被処理水中に発生したオゾン含有ガスの気泡は、その平均気泡径は50μmであった。
【0053】
(比較例2)
オゾン含有ガスに替えて、空気を用いた以外は実施例1と同様にしてレタスを洗浄した。洗浄後のレタスを用いて、殺菌力を評価した。
【0054】
<pH測定>
pH測定には、pHメーター(SevenEasy、METTLER TOLEDO製)を用いた。
【0055】
<粘度測定>
被処理水の粘度は、ウベローデ粘度計(柴田科学株式会社製)を用い、25℃で測定した。
【0056】
(殺菌力評価)
「<オゾン処理による洗浄>」における洗浄後(脱水工程後)のレタスを用いて、以下に示す方法で殺菌力を評価した。
【0057】
<殺菌基準>
殺菌基準として、洗浄工程の被処理水を200質量ppmの次亜塩素酸ナトリウム水溶液とし、オゾン曝気を行わずに5分間の攪拌した以外は、実施例1と同様にしてレタスを洗浄した。洗浄後のレタスについて、下記の測定方法に従って、レタス1g当たりの菌数を測定し、測定した菌数を殺菌基準値とした。なお、200質量ppm次亜塩素酸ナトリウム水溶液による処理は、生鮮野菜のカット品加工の業界で標準とされている殺菌方法である。
【0058】
<測定方法>
洗浄後のレタス25g採取し、該レタスをペプトン入り緩衝液(リン酸二水素カリウム3.56g、リン酸水素二ナトリウム十二水和物18.2g、塩化ナトリウム4.3g、ペプトン1.0gを精製水1リットルに調製し、pH7.0に中和したもの)225mLに加え、フィルター付きストマッカー袋を使用しストマッカーにかけて粉砕した。この懸濁液を段階希釈し、SCD寒天培地(日水製薬株式会社)で混釈した。これを1検体あたり3回繰り返し、37℃、24時間培養後、コロニーを計数することで生菌数をレタス1g当たりの菌数として求めた。
【0059】
<評価方法>
各例の洗浄において得られた洗浄後レタスの菌数を試験測定値とし、試験測定値/殺菌基準値で表される割合を指標値とした。この指標値を殺菌力とし、1.0×100.7にあたる5倍未満を評価「○」、5倍以上を評価「×」とした。なお、1.0×100.7未満(5倍未満)であれば、200質量ppm次亜塩素酸ナトリウムを用いた洗浄と、ほぼ同等の殺菌効果があると判断できる。
【0060】
【表1】

【0061】
表1のとおり、本発明の殺菌助剤組成物を添加した被処理水を用いた実施例1〜8は、殺菌力評価がいずれも「○」であった。中でも(B)成分を用いた実施例7において、最も高い殺菌効果が得られた。また、実施例2と実施例6との比較、及び、実施例4と実施例5との比較において、(A)成分としてキトサンを用いた際に、高い殺菌効果が得られることが判った。
対して、(A)成分を添加しなかった比較例1、3では、十分な殺菌効果が得られなかった。加えて、オゾン曝気しなかった比較例2では、殺菌力が極めて低かった。
これらの結果から、(A)成分の存在下でオゾン曝気することで、相乗的に殺菌力が高められることが判った。
【符号の説明】
【0062】
10、100 オゾン処理装置
12 水槽
13、120 オゾン供給手段
14、130 曝気手段
18 攪拌手段
123 オゾン発生器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水溶性多糖類を含有することを特徴とする、オゾン処理用の殺菌助剤組成物。
【請求項2】
前記水溶性多糖類は、キトサン、キサンタンガム、ジェランガム、ペクチン、グアーガム、ローカストビーンガム、タマリンドガム、カラギーナン、アルギン酸プロピレングリコールエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1に記載のオゾン処理用の殺菌助剤組成物。
【請求項3】
さらに炭素数1〜10の脂肪酸グリセライドを含むことを特徴とする、請求項1又は2のいずれか1項に記載のオゾン処理用の殺菌助剤組成物。
【請求項4】
前記1〜3のオゾン処理用の殺菌助剤組成物の存在下で、処理対象物を含有する被処理水中にオゾンを曝気することを特徴とする、殺菌方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−208978(P2010−208978A)
【公開日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−55584(P2009−55584)
【出願日】平成21年3月9日(2009.3.9)
【出願人】(000006769)ライオン株式会社 (1,816)
【Fターム(参考)】