JPH11267183A - 高電圧を利用した殺菌装置および殺菌方法 - Google Patents

高電圧を利用した殺菌装置および殺菌方法

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JPH11267183A
JPH11267183A JP10077816A JP7781698A JPH11267183A JP H11267183 A JPH11267183 A JP H11267183A JP 10077816 A JP10077816 A JP 10077816A JP 7781698 A JP7781698 A JP 7781698A JP H11267183 A JPH11267183 A JP H11267183A
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discharge
sterilization
side electrode
electrodes
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JP10077816A
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Hidetoshi Hasegawa
秀翁 長谷川
Koji Takeda
宏治 武田
Homare Aman
誉 阿萬
Toshiyuki Tamura
敏行 田村
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Bio Oriented Technology Research Advancement Institution
Sanyo Electric Co Ltd
Sasaki Co Ltd
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Bio Oriented Technology Research Advancement Institution
Sanyo Electric Co Ltd
Sasaki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 殺菌対象物が本来有する品質を損なわずに、
各種菌を常温、常圧下で容易に効率よく殺菌して低菌数
にすることができ、前処理や後処理が不要であり、安全
性が高く、オゾン層破壊の問題がない殺菌装置および殺
菌方法を提供する。 【解決手段】 高電圧を発生する電源部と、発生した高
電圧を印加する放電側電極と接地側電極を有する処理装
置とを備えた殺菌装置の前記電極間に殺菌対象物を介在
させて、常温、常圧下、殺菌に適する湿度に制御された
雰囲気中で前記電極間でパルスストリーマ放電を発生さ
せることにより殺菌する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、食品、医薬品、
漢方薬品、化粧品、飼料、肥料などの固型物全般に適用
可能であって、特に加熱不適な食品には最適に適用でき
る高電圧を利用した殺菌装置および殺菌方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、食品の殺菌方法としては加熱殺菌
が一般的に行われている。しかし加熱殺菌では、成分、
香り、味、色等の変質、有効成分の逸散等を伴い、食品
そのものの品質を低下させる問題があった。食品を過熱
水蒸気に接触させて殺菌する方法(特公昭63−509
84号公報)が提案されているが、香り成分の飛散や水
蒸気の食品への浸透などによる品質の変化や劣化が起こ
り易いなどの問題があった。米の殺菌・殺虫には臭化メ
チルによるくん蒸が行われてきた。しかし、臭化メチル
は、引火しやすく危険物に指定されていることや、劇物
にも指定され、皮膚に触れると水泡を生じるなど安全性
に問題がある上、その高いオゾン破壊の潜在性により大
気中に放出されて地球上空のオゾン層に到達すると、オ
ゾン層を破壊する問題がある。一方、オゾンによる殺菌
も行われてるが、殺菌効果が不満足であるという問題が
あり、また、カビの増加を抑えるため、低温貯蔵(例え
ば、15℃、70〜75%RH)が行われているが、長
期低温貯蔵ではカビの増加が懸念される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】玄米の貯蔵中、微生
物、特にカビなどが増加すると、最悪時には、商品価値
を消失させ、食用不適となる。また、米に付着している
芽胞菌は、炊飯時にさえ死滅することは期待できない。
一方、食品の中には加熱殺菌が不適なものがあり、例え
ば、日本人の主食の米は加熱殺菌も薬剤処理も適さな
い。本発明の目的は、食品、医薬品、漢方薬品、化粧
品、飼料、肥料などの殺菌対象物が本来有する香味、風
味、薬効、性能、分散性などの品質を損なわずに、米に
付着している芽胞菌などを含む各種菌を常温、常圧下で
容易に効率よく殺菌して低菌数にすることができ、前処
理および/または後処理が不要であり、安全性が高く、
オゾン層破壊の問題がない殺菌装置および殺菌方法を提
供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の問
題を解決するために鋭意研究した結果、高交流電圧ある
いは高電圧をパルス的に印加した放電側電極と接地側電
極間に殺菌対象物を介在させて、常温、常圧下、殺菌に
適する湿度に制御された雰囲気中で前記電極間でパルス
ストリーマ放電を発生させることにより芽胞菌などを含
む各種菌を容易に効率的に経済的に殺菌できることを見
出し、この発明を完成するに到った。
【0005】上記課題を解決するため請求項1の発明
は、高電圧を発生する電源部と、発生した高電圧を印加
する放電側電極と接地側電極を有する処理装置と、この
処理装置内の湿度を制御するための調湿手段とを備えた
殺菌装置であって、前記処理装置の前記電極間に殺菌対
象物を介在させて、前記電極間でパルスストリーマ放電
が発生させらることを特徴とする高電圧を利用した殺菌
装置である。本発明においては、前記電極間でパルスス
トリーマ放電を発生させることにより各種菌を殺菌す
る。放電側電極に、立ち上がり時間数10nS(ナノ
秒)、持続時間1μS(マイクロ秒)程度以下のパルス
高電圧を印加すると、放電側電極から線状に伸びるスト
リーマー放電が発生し、電極間の広い範囲をプラズマ化
でき、前記電極間に介在させた殺菌対象物を殺菌でき
る。直流電圧印加時のコロナ放電では放電側電極のごく
近傍が発光するのみであるが、パルスストリーマ放電で
ははるかに広い領域をプラズマ化できる。これは、パル
スストリーマ放電では直流コロナ放電でのスパーク電圧
より高い電圧が瞬間的に印加でき高電界領域を広くでき
ること、また直流コロナではイオン空間電荷により放電
側電極近傍の電離域の電界強度が低下するため放電が抑
制されるが、パルスストリーマ放電では電圧の立ち上が
りが急峻なため空間電荷電界による放電抑制がわずかで
あることなどによるものと考えられる。
【0006】上記課題を解決するため請求項2の発明
は、高電圧を発生する電源部で発生した高電圧を印加す
る放電側電極と接地側電極を有する処理装置中におい
て、高電圧を印加した前記電極間に殺菌対象物を介在さ
せて、常温、常圧下、殺菌に適する湿度に制御された雰
囲気中で前記電極間でパルスストリーマ放電を発生させ
ることにより殺菌することを特徴とする殺菌方法であ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図1は、本実施形態におけ
る高電圧を利用した殺菌装置の概要を示す構成図であ
る。図1において、本発明の殺菌装置1は、高電圧を発
生する電源部2と、発生した高電圧を印加する放電側電
極(例えばステンレス製電極)3と接地側電極4を有す
る処理装置5と、この処理装置5内の湿度を制御するた
めの調湿手段51とを備えている。電源部2において、
電源21(AC200V、50Hz)から入力された電
圧をスライダック22および高電圧トランス23にて昇
圧し、全波整流ブリッジ24にて整流する。その後、低
抗25にて電流値を下げ、コンデンサ26を充電する。
コンデンサ26に充電された電気エネルギーは、ギャッ
プ27を通して瞬間的に放電され、パルス電圧となって
処理槽5の放電側電極3と接地側電極4間に印加され
る。28は抵抗、29は接地手段である。
【0008】図2は、図1に示した処理装置5の説明図
である。処理装置5中の接地側電極4の上にセラミック
板(Al23 )6が配設されており、このセラミック
板6の上に殺菌対象物(例えば、玄米)が置かれる。
【0009】上述したように放電側電極3と接地側電極
4間に殺菌対象物を介在させ、調湿手段51を作動させ
て処理装置5中の雰囲気を殺菌に適する湿度に制御した
本発明の殺菌装置1において、電源部2において発生し
た高電圧は、パルス電圧(例えば、エネルギー波を1秒
間に約100回発生させる)となって処理槽5の放電側
電極3と接地側電極4間に印加され、常温、常圧下、放
電側電極3と接地側電極4間でパルスストリーマ放電を
発生させることにより殺菌が行われる。放電側電極3と
接地側電極4の形状、大きさなど、印加電圧、パルス
数、投入エナルギー(cal/cm3 )、電界強度など
は殺菌対象物の種類、形態、菌の種類、形態などによっ
て異なるので特に限定されず、殺菌対象物が本来有する
香味、風味、薬効、性能、分散性などの品質を損なわな
い範囲において充分に殺菌できるように、適宜選定して
決めるのが好ましい。放電側電極3と接地側電極4の形
状の具体例としては、放電側電極3が針状電極または棒
状電極あるいは平板状電極であり、接地側電極4が平板
状電極である例を挙げることができる。一般的には、印
加電圧、パルス数、投入エナルギー、電界強度ともに大
きい方が殺菌に有効であり、またパルス数よりも印加電
圧が高い方が有効であり、同一投入エネルギーにおいて
は電界強度が高い方が有効である。
【0010】また、処理槽5中における殺菌処理時間、
殺菌対象物の処理量、攪拌の有無、湿度などの殺菌条件
も、殺菌対象物の種類、形態、菌の種類、形態などによ
って異なるので適宜選定して決めるのが好ましく特に限
定されない。しかし、処理槽5中における殺菌率は特に
湿度の影響を受ける。高湿度条件ではより高い殺菌率を
得ることができる。
【0011】図1および図2に示した本発明の殺菌装置
1を用いて、放電側電極3と接地側電極4間に殺菌対象
物として玄米(初期菌数:一般生菌数8.2×105
fu/g、真菌数(酵母、カビ)3.5×105 cfu
/g)30gを介在させ、印加電圧を30KV、放電電
流約0.01〜0.1Amp.、殺菌処理時間15分と
して、常温(約20℃)、常圧で殺菌を行う時、処理槽
5中の湿度を30%RH以下、30〜50%RHおよび
50%RH以上と制御して変化させて殺菌を行い、それ
ぞれの湿度において殺菌後の玄米の一般生菌数および真
菌数を測定(培養による測定)した結果を表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】表1から高湿度条件ではより高い殺菌率を
得ることができることが判る。
【0014】図3は、本発明の他の実施形態における高
電圧を利用した殺菌装置の概要を示す構成図である。図
3において、本発明の殺菌装置の処理装置5は、高電圧
を発生する電源部2と、発生した高電圧を印加する放電
側電極3と接地側電極4を備えている。殺菌対象物7は
絶縁性容器8(例えば、ポリエチレン製のシャーレ状容
器)内に所定量入れられて、マニピュレータ9によって
接地側電極4上に配設される。このマニピュレータ9
は、前工程から殺菌対象物7の入った絶縁性容器8を掴
み取り、接地側電極4上に配設する。
【0015】絶縁性容器8を接地側電極4上に配設する
箇所8Aを図4に示す。接地側電極4は円形のターンテ
ーブルになっており、図4は該ターンテーブルを上方か
ら見た平面図である。図4に示すように、前記箇所8A
は、接地側電極4のターンテーブルの回転軸10に対し
て円周方向に等間隔に4つ設けられている。ターンテー
ブルは、モータ11が回転駆動されることにより、位置
Aにおいてマニピュレータ9によって配設された殺菌対
象物7の入った絶縁性容器8を回転角度90°毎に間欠
的に矢印X方向に移送する。
【0016】また、上述した接地側電極4であるターン
テーブルおよびモータ11の回転軸10は電気的に接続
されており、かつ該回転軸10は摺動ブラシの接地手段
29によって回転自在な状態で接地されている。
【0017】位置Bの上方には図3に示すように、例え
ば、オピニオン・ラック機構からなる昇降手段12に絶
縁部材13を介して固定された放電側電極3が設けられ
ており、駆動手段14が駆動されることにより放電側電
極3が上下動するように構成されている。この放電側電
極3は、高交流電圧あるいは高電圧をパルス的に発生す
る電源部2に接続されている。
【0018】マニピュレータ15は、接地側電極4であ
るターンテーブルの回転によって移送されてきた絶縁性
容器8を掴み取り、殺菌後の殺菌対象物7を図示しない
所定の容器に入れるなど次の工程に移送する。
【0019】上述したモータ11には、その回転角度を
検出する図示しない位置検出センサが設けられており、
制御手段16は、この位置検出センサの出力信号に基づ
いてモータ11、マニピュレータ9、15、及び駆動手
段14の作動をそれぞれ制御する。また、駆動手段14
には放電側電極3の上下方向の移動位置を検出する図示
しない位置センサが設けられており、制御手段16は、
この位置センサの出力信号に基づいて電源部2のON/
OFFを制御する。また、処理槽5中の湿度を制御する
調湿手段17が設けられており、図示しない湿度センサ
の出力信号に基づいて制御手段16は、この調湿手段1
7に信号を送って作動させて処理槽5中の雰囲気の湿度
を殺菌に適する所定の湿度に制御する。
【0020】次に、上述した殺菌装置の動作に付いて詳
しく説明する。まず、稼働ボタンが操作されて該殺菌装
置が動作を開始すると、制御手段16は、マニピュレー
タ9を駆動させて位置Aにおいて殺菌対象物7の入った
絶縁性容器8を接地側電極4であるターンテーブル上に
配設する。該容器8がターンテーブル上に配設される
と、制御手段16は、モータ11を駆動して該容器8を
位置B(ターンテーブルの回転角度として90°)まで
搬送させる。
【0021】該容器8が位置Bで停止すると、制御手段
16は、駆動手段14を制御して昇降手段12を駆動
し、放電側電極3を降下させて該容器8内の殺菌対象物
7に近接させる。そして、放電側電極3が該容器8内の
殺菌対象物7に対して所定位置まで近接されたことを検
出すると、電源部2を「ON」状態として放電側電極3
に高電圧を印加させる。図示しない湿度センサの出力信
号に基づいて制御手段16は調湿手段17に信号を送っ
て調湿手段17を作動させて処理槽5中の雰囲気の湿度
を殺菌に適する所定の湿度、例えば50%RHに制御す
る。
【0022】この結果、接地側電極4であるターンテー
ブルは接地されているので、放電側電極3と該容器8を
介して対向する接地側電極4であるターンテーブルとの
間にパルスストリーマ放電が発生し、該パルスストリー
マ放電によって照射されたイオンや電子によって該容器
8内の殺菌対象物7が殺菌される。
【0023】次に、パルスストリーマ放電が終了する
と、制御手段16は、駆動手段14を制御して昇降手段
12を駆動し、放電側電極3を上昇させて該容器8から
離間させる。そして、駆動手段14に設けられた図示し
ない位置センサによって放電側電極3の該容器8からの
離間を検出すると、モータ11を駆動して該容器8を位
置Cまで搬送させる。そして、該容器8が位置Cに停止
したことを検出すると、マニピュレータ15を駆動させ
て該容器8を掴み取って該容器8内の殺菌後の殺菌対象
物7を図示しない所定の容器に入れるなど次の工程に移
送する。
【0024】ここで、先に該容器8が位置Bに停止した
時点で、制御手段16は、位置Aにおいてマニピュレー
タ9を駆動させて殺菌対象物7が入った次の容器8を該
ターンテーブル上に配設する。したがって、該容器8は
位置Bに順次搬送されてパルスストリーマ放電による殺
菌がなされる。
【0025】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸
脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明の殺菌装置は、構成が簡単である
上、殺菌対象物が本来有する品質を損なわずに、常温、
常圧下で容易に効率よく殺菌することができ、前処理や
後処理が不要であり、安全性が高く、オゾン層破壊の問
題がない。高電圧を用いるが電流値は極微小なため、安
全かつ、低エネルギーである。薬剤や加熱をしないため
殺菌対象物の変質がほとんどなく、薬剤などが残留する
ことがない。品温の上昇も、ほとんどないため、加熱不
適な殺菌対象物の殺菌も対応可能である。本発明の殺菌
方法により、食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、
肥料などの殺菌対象物が本来有する香味、風味、薬効、
性能、分散性などの品質を損なわずに、米に付着してい
る芽胞菌などを含む各種菌を常温、常圧下で容易に経済
的に効率よく殺菌して低菌数にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の高電圧を利用した殺菌装置の概要を
示す構成図である。
【図2】 図1に示した本発明の殺菌装置の処理装置の
説明図である。
【図3】 本発明の高電圧を利用した他の殺菌装置の概
要を示す構成図である。
【図4】 図3に示した本発明の殺菌装置のターンテー
ブルを上方から見た平面図である。
【符号の説明】
1 殺菌装置 2 高電圧を発生する電源部 3 放電側電極 4 接地側電極 5 処理装置 6 セラミック板 7 殺菌対象物 17、51 調湿手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿萬 誉 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 田村 敏行 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高電圧を発生する電源部と、発生した高
    電圧を印加する放電側電極と接地側電極を有する処理装
    置と、この処理装置内の湿度を制御するための調湿手段
    とを備えた殺菌装置であって、前記処理装置の前記電極
    間に殺菌対象物を介在させて、前記電極間でパルススト
    リーマ放電が発生させらることを特徴とする高電圧を利
    用した殺菌装置。
  2. 【請求項2】 高電圧を発生する電源部で発生した高電
    圧を印加する放電側電極と接地側電極を有する処理装置
    中において、高電圧を印加した前記電極間に殺菌対象物
    を介在させて、常温、常圧下、殺菌に適する湿度に制御
    された雰囲気中で前記電極間でパルスストリーマ放電を
    発生させることにより殺菌することを特徴とする殺菌方
    法。
JP10077816A 1998-03-25 1998-03-25 高電圧を利用した殺菌装置および殺菌方法 Pending JPH11267183A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002001971A1 (fr) * 2000-06-30 2002-01-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Sterilisateur haute tension et procede servant a steriliser un objet, tel que des grains ou des semences au moyen de ce sterilisateur
CN104012499A (zh) * 2014-05-15 2014-09-03 罗源 粮仓粮食出入库专用杀虫装置及方法
JP2015528370A (ja) * 2012-09-11 2015-09-28 アメリカン イーグル インストラメンツ インコーポレイテッドAmerican Eagle Instruments, Inc. 放電洗浄器装置および方法
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

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