JP2007145407A - 殺菌方法および殺菌装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器の蓋を殺菌する方法は、蓋10を支持する支持部材32および蓋の少なくとも一方に液体を付着させる工程と、支持部材の蓋を支持する側に配置された放電側電極50と、支持部材を挟んで放電側電極と対向して配置された接地側電極58と、の間に高電圧パルスを印加する工程と、を備えている。高電圧パルスが印加されると、放電側電極と接地側電極との間に大気圧プラズマが発生する。蓋は支持部材および放電側電極とともに殺菌される。
【選択図】図5
Description
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態について説明する。
まず、容器の蓋の殺菌装置30について説明する。
次にこのような構成からなる容器の蓋の殺菌装置30により蓋10を殺菌する方法について説明する。
以上のように殺菌方法および殺菌装置30の第1の本実施の形態によれば、殺菌対象である蓋10に液体を付着させ、その後、該蓋10を大気圧プラズマの発生下で殺菌処理する。このような殺菌方法によれば、高い殺菌能力を有した活性酸素種が、蓋10の内面11および外面12に接触し、蓋10の内面11および外面12を高いレベルで殺菌することができる。とりわけ本実施の形態においては、殺菌装置30は両端が開放したトンネル状の処理槽38有しており、この処理槽38内にプラズマ化した気体が発生する。したがって、プラズマ化した気体の拡散を防止し、処理槽38および放電側電極50とともに蓋10に対して、高いレベルでむらなく均一な殺菌処理を安定して信頼性高くかつ効率的に施すことができる。
上述した第1の実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、変形例の一例について説明する。
上述した第1の実施の形態において、空気の吐出によりあるいは搬送手段23によって、多数の蓋10が処理槽38(支持部材32)の一側端部から押し込まれ、処理槽38内(支持部材32上)を摺動して移動する例を示したがこれに限られず、例えば、図9乃至図11に示すように変形してもよい。図9乃至図11に示す例においては、一端が塞がれた略円筒状からなる蓋10が、その円筒状の側面が支持部材32に接触するようにして処理槽38内を移動する。この例においては、図10および図11に示すように、上述した実施の形態と同様に、ガイド37が処理槽38内に設けられている。ガイド37の構成は、殺菌対象である蓋10への液体の付着や活性酸素種の接触等を阻害しないよう、適宜設計される。また、この例においては、蓋10にむらなく液体を付着させるため、蓋10をむらなく湿熱処理するため、並びに、蓋10をむらなく乾燥させるため、処理槽38の両側方から、液体の吹きつけ、水蒸気の吹きつけ、並びに、加熱された空気の吹きつけが行われることが好ましい(図11)。このような例によれば、蓋10は回転しながら支持部材32上を移動するようになり、より滑らかな移動を期待することができる。なお、図9乃至図11におけるその他の部分は、図1乃至8を参照しながら上述した第1の実施の形態と略同一であり、重複する詳細な説明は省略する。
上述した実施の形態において、液体付着手段40の噴霧装置42が、二流体ノズル44と、液体源43と、ガス源45と、を有し、処理槽38内の蓋10に霧状の液体を吹き付けるようにした例を示したが、これに限られず、霧状の液体を吹き付けるその他の手段を用いることも可能である。例えば、噴霧装置42が、蓋10の処理槽38内における移動経路に沿って配置された1以上の一流体ノズルと、一流体ノズルに液体を供給する液体源と、を有するように構成し、処理槽38内の蓋10に霧状の液体を吹き付けるようにしてもよい。あるいは、噴霧装置42が、蓋10の処理槽38内における移動経路に沿って配置された1以上の供給口と、供給口に連通し液体を霧状にして放出するネブライザーと、を有するように構成し、処理槽38内の蓋10に霧状の液体を吹き付けるようにしてもよい。
上述した実施の形態において、液体付着手段40が処理槽38内に霧状の液体を供給し、蓋10を霧状の液体に曝すようにした例を示したが、これに限られず、液体付着手段40が処理槽38内へ蒸気を供給する蒸気供給装置を有し、蓋10を蒸気に曝すようにしてもよい。このような蒸気供給装置として、図5および図8を参照しながら説明した蒸気供給装置70や、バブラー方式(いわゆる、バブリング)や膜方式等を用いたその他の蒸気発生手段を用いることができる。
上述した実施の形態において、液体付着手段40が処理槽38内に霧状の液体を供給し、蓋10を霧状の液体に曝すようにした例を示したが、これに限られず、図12に示すように、液体付着手段40が蓋10を冷却する冷却装置46を有し、冷却装置46により蓋10を冷却し、その後、冷却した蓋10を空気中に曝してその表面に結露を生じさせ、これにより、蓋10に液体を付着させるようにしてもよい。図12に示す冷却装置46の一例は、末端に供給口47が設けられ処理槽38内まで延びる管48と、管48に冷却した媒体(気体等)を供給する冷却媒体源49と、を有している。冷却媒体源49は、例えば液体窒素によって冷却された空気を供給するようにしてもよいし、液体窒素を気化させた低温窒素を供給するようにしてもよいし、あるいは、液体窒素を管48に供給し、適当なノズル(例えば、一流体ノズルや二流体ノズル)を有する供給口47を介し、処理槽38内に液体窒素を吹き付けるようにしてもよい。なお、冷却媒体源49から供給される媒体温度、媒体流速等が制御可能であり、適当な計測器によって監視することができるようになっていることが好ましい。
上述した実施の形態において、液体付着手段40のガス源45がプラズマ生成に寄与するガスを供給するようにしてもよい旨を説明したが、これに限られず、さらに、液体付着手段40とは別途、置換用ガス供給手段を設けるようにしてもよい。この場合、置換用ガス供給手段は、処理槽38内の放電領域A2に置換用ガスを導入し、電極50,58間の雰囲気をプラズマの生成に適したガスで置換することができるようにすることが好ましい。
上述した第1の実施の形態において、湿熱殺菌手段70の蒸気供給装置71が、処理槽38内まで延びる管72と、管72を加熱するヒーター74と、管72に空気を供給する空気源76と、管72に水を水滴の状態で供給する水供給手段75と、を有している例を示したが、これに限られず、水蒸気を処理槽38内に供給し、蓋10を水蒸気に曝すことができる限りにおいて限定されない。蒸気供給装置71として、例えば、バブラー方式や膜方式等を用いたその他の蒸気発生手段を用いることができる。
上述した実施の形態において、湿熱殺菌手段70が処理槽38内に水蒸気を供給し、蓋10を水蒸気に曝すようにした例を示したが、これに限られず、蓋10を直接温水に接触させて、湿熱殺菌処理を行うようにしてもよいし、さらには、その他の公知な湿熱殺菌手段を用いて湿熱殺菌処理するようにしてもよい。
次に、図13を用い、本発明による殺菌方法および殺菌装置の第2の実施の形態について説明する。
次に、図14および図15を用い、本発明による殺菌方法および殺菌装置の第3の実施の形態について説明する。
次に、図16および図17を用い、本発明による殺菌方法および殺菌装置の第4の実施の形態について説明する。
実験1乃至実験4の殺菌対象物として、図2に示すような一端が開放された中空部材からなり、略円筒状の形状を有するPETボトル用の蓋を用いた。この蓋の直径は略30mmであり、高さは略20mmであった。このような蓋の内面の底部(底面)およびネジ部、並びに、外面の底部(底面)および胴部(側部)に、Bacillus subtilisあるいはAspergillus nigerの胞子を10箇所ずつ付着させた。
実験1および実験4では、噴霧装置を用い、霧状の水に曝すことによって蓋に水を付着させた。実験2では、蒸気供給装置を用い、水蒸気に曝すことによって蓋に液体を付着させた。実験3では、冷却装置を用い、冷却してその後に結露を生じさせることによって、蓋に液体を付着させた。
放電側電極および接地側電極の構成:実験1乃至実験3では、放電側電極および接地側電極を蓋に対して図5に示すように配置した。実験4では、放電側電極および接地側電極を蓋に対して図16に示すように配置した。
放電電圧:75kv
パルス周波数:1000Hz
放電時間:30秒以下
菌付けされた後に殺菌処理を施された蓋を、ビーカー中に蓄えられた寒天培地内に浸し、以下の条件で培養させた。
Bacillus subtilis :標準寒天培地,35℃,10日間
Aspergillus niger :ポテトデキストロース寒天培地,25℃,10日間
18 容器
30 容器の蓋の殺菌装置
32,32a 支持部材
34 突起
38,38a 処理槽
40 液体付着手段
42 噴霧装置
46 冷却装置
50 放電側電極
50a 第1放電側電極
50b 第2放電側電極
52 突起状電極
58 接地側電極
58a 第1接地側電極
58b 第2接地側電極
60 高電圧パルス印加装置
70 湿熱殺菌手段
71 蒸気供給装置
80 乾燥手段
90 液体付着手段
91 液体槽
93 無端ベルト
95 ロールコンベア
96 ロール
97 外周部分
98 外周部分に覆われる部分(心材)
Claims (21)
- 殺菌対象物および前記殺菌対象物を支持する支持部材の少なくとも一方に液体を付着させる工程と、
前記支持部材と前記支持部材に支持された殺菌対象物とを挟むようにして配置された電極間に高電圧パルスを印加して、前記電極間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備えたことを特徴とする殺菌方法。 - 前記液体を付着させる工程は、
前記支持部材および前記殺菌対象物の少なくとも一方を冷却する工程と、
冷却された該支持部材および殺菌対象物の少なくとも一方を空気中に曝しその表面に結露を生じさせる工程と、を有することを特徴とする請求項1に記載の殺菌方法。 - 前記殺菌対象物が前記支持部材上を摺動して移動し、あるいは前記支持部材上を回転して移動し、これにより、多数の殺菌対象物が順次殺菌されることを特徴とする請求項1または2に記載の殺菌方法。
- 前記支持部材が、前記電極のいずれか一方の周囲を回転する無端ベルトを有し、
前記殺菌対象物が前記無端ベルトによって前記電極間を搬送され、これにより、多数の殺菌対象物が順次殺菌されることを特徴とする請求項1または2に記載の殺菌方法。 - 前記無端ベルトが液体を収容する槽内を通過し、これにより、前記無端ベルトからなる支持部材に液体が付着することを特徴とする請求項4に記載の殺菌方法。
- 前記支持部材がロールコンベアのロールの外周部分を含み、前記電極のいずれか一方が前記ロールの外周部分に覆われた部分を含み、
前記殺菌対象物が前記ロールコンベア上を搬送されることによって前記電極間を移動し、これにより、多数の殺菌対象物が順次殺菌されることを特徴とする請求項1または2に記載の殺菌方法。 - 前記各ロールの一部分が液体を収容する槽内に配置され、前記ロールが回転することにより前記ロールの外周部分からなる支持部材に液体が付着することを特徴とする請求項6に記載の殺菌方法。
- 前記電極間に高電圧パルスを印加する工程は、
前記支持部材および前記殺菌対象物に対し所定の側に配置された放電側の電極と、前記支持部材および前記殺菌対象物を挟み該放電側電極の反対の側に配置された接地側の電極と、の間に高電圧パルスが印加される第1印加工程と、
前記支持部材および前記殺菌対象物に対し前記所定の側以外の側に配置された放電側の電極と、前記支持部材および前記殺菌対象物を挟み該放電側電極の反対の側に配置された接地側の電極と、の間に高電圧パルスが印加される第2印加工程と、を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の殺菌方法。 - 前記第1印加工程において、前記放電側電極が前記支持部材および前記殺菌対象物の一側に配置されるとともに、前記接地側電極が前記支持部材および前記殺菌対象物の他側に配置された状態で、高電圧パルスが印加され、
前記第2印加工程において、前記放電側電極が前記支持部材および前記殺菌対象物の他側に配置されるとともに、前記接地側電極が前記支持部材および前記殺菌対象物の一側に配置された状態で、高電圧パルスが印加されることを特徴とする請求項8に記載の殺菌方法。 - 電極間に高電圧パルスを印加して大気圧プラズマを発生させ殺菌対象物を殺菌する殺菌装置において、
前記殺菌対象物を支持する支持部材と、
前記支持部材および前記殺菌対象物の少なくとも一方に液体を付着させる液体付着手段と、
前記支持部材および前記支持部材に支持された殺菌対象物を挟むようにして配置された2つの電極と、
前記電極間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加装置と、を備えたことを特徴とする殺菌装置。 - 前記液体付着手段は、前記支持部材および前記殺菌対象物の少なくとも一方を冷却する冷却装置を有し、
冷却された該支持部材および殺菌対象物の少なくとも一方を空気中に曝しその表面に結露を生じさせ、これにより、液体を付着させるようになっていることを特徴とする請求項10に記載の殺菌装置。 - 前記支持部材は、レール状に延びる突起であって、前記電極間に高電圧パルスが印加される際に前記殺菌対象物を支持する突起を有することを特徴とする請求項10または11に記載の殺菌装置。
- 前記支持部材は細長状に延び、
前記殺菌対象物は前記支持部材上を摺動して移動し、あるいは前記支持部材上を回転して移動し、これにより、多数の殺菌対象物を順次殺菌するようになっていることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載の殺菌装置。 - 前記電極のいずれか一方は導電性板を有し、
前記支持部材は、前記導電性板の周囲を回転する無端ベルトを有し、
前記殺菌対象物が前記無端ベルトによって前記電極間を搬送され、これにより、多数の殺菌対象物を順次殺菌するようになっていることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載の殺菌装置。 - 前記液体付着手段は、前記いずれか一方の電極の他方の電極に対面しない側に配置され液体を収容する槽を有し、
前記無端ベルトの少なくとも一部分が槽内に配置されることを特徴とする請求項14に記載の殺菌装置。 - 前記支持部材が、連続して配置された多数のロールを有するロールコンベアのロールの外周部分を含み、前記電極のいずれか一方が前記ロールの前記外周部分に覆われた部分を含み、
前記殺菌対象物が前記ロールコンベア上を搬送され、これにより、多数の殺菌対象物を順次殺菌するようになっていることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載の殺菌装置。 - 前記液体付着手段は、前記いずれか一方の電極の他方の電極に対面しない側に配置され液体を収容する槽を有し、
前記ロールの少なくとも一部分が槽内に配置されることを特徴とする請求項16に記載の殺菌装置。 - 両端が開放された処理槽をさらに備え、
殺菌対象物を収容した処理槽内で大気圧プラズマを生じさせるようになっていることを特徴とする請求項10乃至17に記載の殺菌装置。 - 前記支持部材および前記支持部材に支持された殺菌対象物を挟むようにして配置されたさらなる2つの電極を、さらに備え、
前記2つの電極は、前記支持部材および前記殺菌対象物に対し所定の側に配置された第1放電側電極と、前記支持部材および前記殺菌対象物を挟み該第1放電側電極の反対の側に配置された第1接地側電極と、を有し、
前記さらなる2つの電極は、前記支持部材および前記殺菌対象物に対し前記所定の側以外の側に配置された第2放電側電極と、前記支持部材および前記殺菌対象物を挟み該第2放電側電極の反対の側に配置された第2接地側電極と、を有することを特徴とする請求項10乃至18のいずれか一項に記載の殺菌装置。 - 電極間を移動させながら前記殺菌対象物を殺菌するようになっており、
前記さらなる2つの電極は、前記殺菌対象物の移動経路に沿って前記2つの電極の下流側に配置されていることを特徴とする請求項19に記載の殺菌装置。 - 前記第2接地側電極は、前記支持部材および前記殺菌対象物に対し前記所定の側に配置され、前記第2放電側電極は、前記支持部材および前記殺菌対象物を挟み該第2接地側電極の反対の側に配置されていることを特徴とする請求項20に記載の殺菌装置。
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