(57)【要約】【課題】食品等の被処理物に付着した芽胞形成菌を殺菌するにあたり、芽胞形成菌を発芽誘導させる発芽処理装置および当該発芽処理装置を用いた殺菌装置において、化学物質を利用することなく、かつ、短時間で発芽誘導させることができる発芽処理装置および殺菌装置を提供せんとするものである。【解決手段】被処理物が収容される回転可能な筐体と、前記筐体の内部に、回転軸方向に延びるように設けられた近赤外光を放射する光源と、前記筐体を、前記回転軸を中心として回転させる回転機構とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に付着した芽胞形成菌を殺菌するにあたり、該芽胞形成菌を発芽誘導させる発芽処理装置であって、
前記被処理物が収容される回転可能な筐体と、
前記筐体の内部に、回転軸方向に延びるように設けられた近赤外光を放射する光源と、
前記筐体を、前記回転軸を中心として回転させる回転機構と、
を備えたことを特徴とする発芽処理装置。
【請求項２】
前記筐体の内部に、前記光源の周囲を囲むよう設けられた、前記光源からの光を透過する保護管を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発芽処理装置。
【請求項３】
前記筐体の内部に、前記被処理物の温度を測定する温度測定部を備えるとともに、
前記光源に供給される電力を制御する光源制御部を備え、
前記光源制御部は、前記温度測定部での測定値に基づいて、前記光源に供給される電力を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発芽処理装置。
【請求項４】
前記筐体内に、前記被処理物に水分を供給する水分供給部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発芽処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の発芽処理装置における前記筐体内に、オゾンを供給するオゾン供給部を備えたことを特徴とする被処理物に付着した芽胞形成菌を殺菌するための殺菌装置。
【請求項６】
前記筐体内に、前記被処理物に水分を供給する水分供給部を備えるとともに、
前記水分供給部と前記オゾン供給部を制御する制御部を備え、
該制御部は、前記被処理物に前記水分を供給し、前記光源から近赤外光を照射して前記芽胞形成菌を発芽処理した後に、前記オゾンを供給するように、前記水分供給部と前記オゾン供給部を制御することを特徴とする請求項５に記載の殺菌装置。
【請求項７】
前記オゾン供給部は、前記筐体内に設けられた波長２００ｎｍ以下の紫外線を放射する紫外光源であることを特徴とする請求項５または６に記載の殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、食品等に付着した芽胞を有する芽胞形成菌の発芽処理装置および殺菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食品などの固形物に付着した細菌を不活化する方法が知られている。
例えば、オゾンを用いた粉体の殺菌処理方法が知られている。この殺菌方法によれば、非加熱状態で殺菌できるために、殺菌対象物の劣化を抑制することができる。
しかしながら、このような殺菌方法においては、殺菌の再現性が取れないことがある。即ち、殺菌対象物を同程度オゾンに暴露したとしても、殺菌の程度が処理ごとに異なってしまうという事態が発生する。
この殺菌の再現性が取れない現象について発明者が鋭意検討したところ、
（１）殺菌対象物が有する細菌が芽胞を形成する。
（２）その芽胞の形成状態が処理のタイミングにより異なる。
ことに起因していることを突き止めた。
【０００３】
上記のような問題を解消するために、芽胞を一旦発芽（＝発芽誘導）させた後に殺菌処理することが考えられる。例えば、特開２００２−１５３２４７号公報（特許文献１）には、発芽誘導物質（Ｌ-アラニン）の水溶液を殺菌対象に噴霧し、その後オゾンや紫外線で殺菌処理することが記載されている。
また、特開２０１５−１９９７２３号公報（特許文献２）には、芽胞形成菌とジピコリン酸又はその塩とをｐＨ６以下の条件下で接触させることで、芽胞を一旦発芽させる方法が記載されている。
更には、特開平３−０３８８５７号公報（特許文献３）には、水分リッチな状態で、菌数の生育に適した温度（２０℃〜４０℃）で数時間保持する方法が開示されている。
ところで、このような公知の発芽誘導方法では、化学物質（栄養物質）を使用したり、あるいは、長時間の処理が必要になったりするため、例えば食品の発芽誘導方法としては、不向きであり実用上好ましいものとはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５３２４７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１９９７２３号公報
【特許文献３】特開平３−０３８８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、食品等の被処理物に付着した芽胞形成菌を殺菌するにあたり、芽胞形成菌を発芽誘導させる発芽処理装置において、化学物質を利用することなく、かつ、短時間で発芽誘導させることができる発芽処理装置および殺菌装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明に係わる発芽誘導装置は、被処理物が収容される回転可能な筐体と、前記筐体の内部に、回転軸方向に延びるように設けられた近赤外光を放射する光源と、前記筐体を、前記回転軸を中心として回転させる回転機構と、を備えたことを特徴とする。
また、前記筐体の内部に、前記光源の周囲を囲むよう設けられた、前記光源からの光を透過する保護管を備えたことを特徴とする。
また、前記筐体の内部に、前記被処理物の温度を測定する温度測定部を備えるとともに、
前記光源に供給される電力を制御する光源制御部を備え、
前記光源制御部は、前記温度測定部での測定値に基づいて、前記光源に供給される電力を制御することを特徴とする。
また、前記筐体内に、前記被処理物に水分を供給する水分供給部を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、上記いずれかの発芽処理装置を備えた殺菌装置において、前記筐体内に、オゾンを供給するオゾン供給部を備えたことを特徴とする。
また、前記筐体内に、前記被処理物に水分を供給する水分供給部を備えるとともに、前記水分供給部と前記オゾン供給部を制御する制御部を備え、該制御部は、前記被処理物に前記水分を供給し、前記光源から近赤外光を照射して前記芽胞形成菌を発芽処理した後に、前記オゾンを供給するように、前記水分供給部と前記オゾン供給部を制御することを特徴とする。
また、前記オゾン供給部は、前記筐体内に設けられた波長２００ｎｍ以下の紫外線を放射する紫外光源であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明にかかる発芽誘導装置によれば、食品等の被処理物に付着した芽胞形成菌を殺菌するにあたり、化学物質（栄養物質）を使用することなく芽胞形成菌を短時間で発芽誘導できるので、殺菌処理後に化学物質が残存することがなく、不活化しきれなかった菌が、保管中に増殖するリスクを低減できる。
そして、食品等が有する細菌が発芽した状態で殺菌処理されるので、殺菌処理後の細菌の不活化の程度におけるバラツキが低減する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の発芽誘導装置の第１実施例の側断面図（Ａ）と、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）。
【図２】第２実施例の側断面図（Ａ）と、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）。
【図３】第３実施例の側断面図（Ａ）と、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）。
【図４】第４実施例の側断面図。
【図５】第５実施例の側断面図。
【図６】第６実施例の側断面図。
【図７】第７実施例の側断面図（Ａ）と、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）。
【図８】第８実施例の側断面図。
【図９】本発明の殺菌装置の第１実施例の側断面図。
【図１０】第２実施例の側断面図（Ａ）と、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（Ｃ）。
【図１１】本発明の発芽処理装置の処理プロセスの一例。
【図１２】本発明の発芽処理装置の処理プロセスの第２の例。
【図１３】本発明の殺菌装置の処理プロセスの一例。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の発芽誘導装置の第１実施例が図１（Ａ）（Ｂ）に示されている。この実施例では、殺菌対象である被処理物は、食品、例えば、ブラックペッパーなどの固形物である。
被処理物の表面には芽胞形成菌が付着しており、この芽胞形成菌を発芽させて後続のオゾンによる殺菌を効果的なものとするものである。
図１において、発芽誘導装置（処理装置）１は回転可能な円筒状の筐体２を有し、その内部にはブラックペッパーなどの被処理物Ｍが収容されている。
この筐体２は、架台３上に載置された支持台４１と、この支持台４１上に回転可能に支持された回転ローラ４２とからなる回転機構４により回転軸Ｘを中心として回転可能に支持されている。
【００１１】
そして、筐体２内には光源５が挿入支持されていて、この光源５は、筐体２の回転軸Ｘ方向に延設された基板５１と、この基板５１上に並設された近赤外光（波長６５０ｎｍ〜１４００ｎｍの範囲の光）を放射するＬＥＤ５２とからなる。
この光源５の基板５１は、筐体２の両端の開口２１を経て外部にまで延びていて、支持脚６によって架台３上に支持されている。
そして、基板５１の両端部において給電線５３が電気的に接続され、ＬＥＤ５２に給電されて、該ＬＥＤ５２が発光し、近赤外光が放射される。ここで、ＬＥＤ５２の放射する近赤外光は、波長６５０ｎｍ〜１４００ｎｍの波長領域においてピーク波長を有する光であることが望ましい。
【００１２】
上記構成において、図１（Ｂ）に示すように、被処理物Ｍを筐体２内に収容し、回転機構４の回転ローラ４２を回転する。筐体２が回転し始めると、内部の被処理物Ｍは筐体２の内壁を一旦回転方向に持ち上げられ、その後回転方向とは反対側にスベリ落ちるという動作が繰り返し行われる。なお、この筐体２の回転は一方向の回転に限られず、一定量だけ両方向に反復回転するものであってもよい。
この間、光源５のＬＥＤ５２が点灯し、近赤外光が被処理物Ｍに照射される。この近赤外光照射により、被処理物Ｍの表面に付着している芽胞形成菌が発芽する。
被処理物Ｍは筐体２内の内壁により回転方向に持ち上げられ、その後重力により反対方向にスベリ落ちることが繰り返されることにより、撹拌されることから、被処理物Ｍは万遍なく近赤外光に曝されるので、発芽処理がムラなく行われる。
また、光源５は筐体２とは独立して静止状態で支持されるので、給電線５３が捻じれて切断されるようなことがない。
なお、筺体２内への被処理物Ｍの収容や取り出しは、筺体２に設けられる開閉扉（不図示）を介して行われることはいうまでもない。
【００１３】
図２に第２実施例が示されており、図１の第１実施例の構成に加えて、光源５の周囲には、これを囲むように保護管１０が設けられている。この保護管１０は、前記光源５からの近赤外光を透過する石英ガラスなどの材料からなり、筐体２を貫通するように設けられ、筐体２の両端の開口２１を貫通するように外部にまで突出して延在し、その両端で支持脚７によって支持されている。
この保護管１０により、筐体２内の被処理物Ｍの撹拌によって生じる粉塵などが光源５に付着することが防止され、性能劣化することがない。
【００１４】
図３に第３実施例が示されており、図２の第２実施例では、保護管１０が筐体２とは独立して支持されているのに対して、保護管１０が筐体２に取付けられているものである。即ち、保護管１０は、その両端が筐体２の両端に取付けられているものである。
この実施例では、保護管１０は筐体２とともに回転するが、光源５は、図１の第１実施例と同様に、筐体２とは独立しているので、給電線５３が捻じれて切断されることがない。
【００１５】
図４に第４実施例が示されており、保護管１０は、一端部のみが開放されていて、当該開放端部１０ａが筐体２から突出するように挿入されている。前記開放端部１０ａを閉塞するように支持部材８が取り付けられ、この支持部材８に光源５が取り付けられていて、保護管１０内に挿入されている。つまり、保護管１０および光源５は、支持部材８に支持されて筐体２内に片持ち状に挿入されているものである。
この実施例によれば、保護管１０は支持部材８により密閉状態とされるので、内部の光源５が汚染されることがより効果的に防止される。
【００１６】
図５に第５実施例が示されており、この実施例では、被処理物Ｍの温度に応じて光源５への入力電力を制御する手段が設けられている。
図５において、保護管１０内に挿入された光源５の基板５１に、被処理物Ｍの温度を測定する温度測定部１１が設けられている。この温度測定部１１は、筐体２の軸方向の略中央部に位置して設けられることが好ましい。また、この温度測定部１１は、光源５の基板５１に限られず、保護管１０の内面もしくは外面に設けることもできる。
そして、温度測定部１１は光源制御部１２に接続されていて、測定した被処理物Ｍの温度測定値に応じて、光源制御部１２によって光源５への入力電力が制御され、放射される近赤外光の強度を発芽の効率が高い状態となるように維持することができる。
また、被処理物Ｍは過剰な温度上昇することがなく、適正な温度に保たれた状態で、光源５からの近赤外光が照射されるので、被処理物Ｍが変質することがない。
また、温度測定部１１としては、非接触方式により被処理物の温度を測定するものが好ましい。このような非接触式の温度測定部を用いることにより、食物である被処理物と温度測定部が接触しないため、衛生面の観点から好ましい。このような温度測定部としては、放射温度計が好適に用いられる。
【００１７】
図６に第６実施例が示されており、この実施例では、被処理物Ｍに水分を賦活する水分供給部１３が設けられており、筐体２内に開口した水分供給管１４から水分が筐体２内に噴出され被処理物Ｍに供給されるものである。
水分供給手段としては、加湿空気や、水滴（ミスト）が含有された空気（ミストエアロゾル）や、水滴噴霧など適宜の手段が利用できる。
芽胞形成菌は一定の水分を含むときに効率的に発芽誘導されることが知られており、水分供給部１３を設けることで被処理物Ｍに適正な水分を賦活することができる。
なお、図６では水分供給管１４は筐体２内の端部に位置しているものが示されているが、筐体２の軸方向の全長に亘って延在するようにしてもよい。
また、この実施例のように、水分供給部１３が設けられる構造においては、筐体２内に供給される水分が光源５に付着することのないように、保護管１０を設ける構成とすることが望ましい。
【００１８】
図７に第７実施例が示されており、この実施例では、筐体２の回転駆動は下方の回転ローラ４２によるものではなく、筐体２の側面に設けられた回転円筒軸２２と、これを回転するためのギヤなどの駆動手段（不図示）からなる回転機構によるものであってもよい。この場合は、筺体２を支持する回転ローラ４２は、筺体２の回転により従動的に回転するものである。
【００１９】
以上の実施例においては、被処理物Ｍに照射する近赤外光の光源５はＬＥＤ５２を使用するもので説明したが、ＬＥＤ以外に、ハロゲンランプを採用してもよい。図８の第８実施例がその例である。光源５として筐体２内に回転軸方向の全長に亘って延びるようにハロゲンランプ５５を設けたものである。このハロゲンランプ５５の両端封止部５８が支持脚６によって支持される。
なお、光源５としてハロゲンランプ５５を用いる場合、被処理物Ｍに吸収される波長帯の光、例えば、被処理物Ｍの水分に吸収される波長帯の光（１４００ｎｍ以上の光）は、被処理物Ｍに吸収されることによって、被処理物Ｍの温度を上昇させてしまい、発芽処理に悪影響を及ぼすことから、この波長帯の光はカットして照射することが好ましい。
そのためには、この波長帯の光をカットするフィルタ（不図示）をハロゲンランプ５５と被処理物Ｍの間に設けることが好ましい。
このようなフィルタは、例えば、ハロゲンランプ５５の発光管の表面に設けたり、あるいは、図に示すように保護管１０を設ける場合は、当該保護管１０の表面に設けたりすることができる。
【００２０】
以上は食品などの被処理物に付着した芽胞形成菌を発芽誘導させる発芽処理装置を説明したが、同じ構造の装置を殺菌装置として利用することができ、図９および図１０にその例が示されている。
図９に示される殺菌装置（処理装置）１の第1実施例では、図２に示す発芽処理装置の構造に加えて、発芽処理された後の被処理物Ｍをオゾン殺菌するために、筺体２内にオゾンを供給するためのオゾン供給部１５が設けられている。そして、水分供給部１３とオゾン供給部１５とを制御するための制御部１６が設けられている。
上記構成において、殺菌に先立つ発芽処理については、図６の第６実施例と同様であり、水分供給部１３によって水分が賦活された被処理物Ｍに、光源５から近赤外光を照射して芽胞形成菌を発芽処理する。その後、オゾン供給部１５から筐体２内にオゾンを供給することで、被処理物Ｍの芽胞形成菌を殺菌処理する。
この一連の動作を制御部１６によって行うものである。
【００２１】
オゾン供給源としては、紫外線ランプを用いることもでき、図１０にその構成を有する殺菌装置の第２実施例が示されていて、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図１０（Ｂ）（Ｃ）に示すように、筐体２内には、近赤外光の光源５と並列するように紫外線ランプ１７が配置されている。必要に応じて、この紫外線ランプ１７にはこれを取り囲むように石英ガラスなどの第２保護管１８を設けることもできる。
前記紫外線ランプ１７は、波長２００ｎｍ以下の紫外線を放射するものであって、例えば、波長１８５ｎｍと波長２５３ｎｍの光を放射する低圧水銀ランプや、波長１７２ｎｍの光を放射するキセノンエキシマランプなどを利用することができる。ただ、被処理物Ｍに波長２００ｎｍ以上の紫外線の照射を避けたい場合には、前記ランプのうち、キセノンエキシマランプが好適である。波長２００ｎｍ以下の光は筐体２内の空気中の酸素に吸収され、オゾンが生成される。
【００２２】
この第２実施例では、水分供給部１３が設けられていて、当該水分供給部１３と紫外線ランプ１７とが制御部１６に接続されている。
上記構成において、制御部１６は、水分供給部１３を作動して筐体２内の被処理物Ｍに水分を供給した後、近赤外光光源５を点灯して被処理物Ｍに近赤外光を照射し、被処理物Ｍに付着した芽胞形成菌を発芽させる。その後、紫外線ランプ１７を点灯して２００ｎｍ以下の波長を含む紫外線を放射する。
この波長２００ｎｍ以下の紫外線が第２保護管１８から筐体２内に放射されると、周囲に存在する酸素に吸収されてオゾンが生成され、このオゾンにより被処理物Ｍの芽胞形成菌の殺菌に利用されるものである。
【００２３】
本発明の処理装置１を利用した処理プロセスが図１１以下に記載されている。
図１１、図１２は発芽処理を説明した処理プロセスであり、図１３は発芽処理およびその後続の殺菌処理までを説明した処理プロセスである。
図１１において、被処理物を筐体内に投入し（Ａ）、この筐体を回転作動する（Ｂ）。その後に近赤外光光源を点灯して（Ｃ）、被処理物に近赤外光を照射し、被処理部に付着した芽胞形成菌を発芽させ、一定時間経過後にこれを消灯する（Ｄ）。そして、筺体の回転を停止して（Ｅ）、発芽処理された被処理物を取り出す（Ｆ）ものである。
【００２４】
図１２において、被処理物を筐体内に投入し（Ａ）、この筐体を回転作動する（Ｂ）。その後に、水分供給を開始して（Ｇ）、被処理物に所定の水分を賦活し、水分供給を停止する（Ｈ）。次いで、近赤外光光源を点灯して（Ｃ）、被処理物に近赤外光を照射し、被処理部に付着した芽胞形成菌を発芽させ、一定時間経過後にこれを消灯する（Ｄ）。そして、筺体の回転を停止して（Ｅ）、発芽処理された被処理物を取り出す（Ｆ）ものである。
【００２５】
図１３は、被処理物を発芽処理した後に、オゾンによって殺菌する工程の処理プロセスであって、被処理物の筐体内へも投入（Ａ）から近赤外光による発芽処理まで（Ｄ）は、図１２のプロセスと同様である。その後、筐体内にオゾンを供給して（Ｉ）殺菌する。殺菌後にオゾン供給を停止し（Ｊ）、筺体の回転を停止して（Ｅ）、殺菌処理された被処理物を筐体から取り出す（Ｆ）ものである。
また、オゾン供給手段として図１０の第１０実施例のように、紫外線ランプを用いる場合には、近赤外光光源を消灯した（Ｄ）後に、紫外線ランプを点灯し（Ｉ）、オゾンを生成して、このオゾンにより所定の殺菌処理を施した後に紫外線ランプを消灯する（Ｊ）ものである。その後、筺体の回転を停止し（Ｅ）、被処理物を取り出す（Ｆ）ものである。
【００２６】
なお、上記処理プロセスにおいて、各工程は後続する行程と厳密に時間経過を経る必要はなく、例えば、図１１〜１３において、筺体の回転作動と近赤外光光源の点灯、或いは、水分供給開始とは、若干の時間的な重なりがあってもよいし、或いは逆に、所定時間経過後に後続処理工程がなされるものであってもよい。そしてこのことは、後続する各処理工程でも同様なことがいえる。
【００２７】
以上説明したように、本発明に係る発芽誘導装置によれば、被処理物を筐体内に投入し、この筐体を回転しつつ近赤外光を照射するので、筐体内の被処理物は筐体内で撹拌され、万遍なく近赤外光が照射されるので、被処理物に付着した芽胞形成菌のすべてをもれなく発芽誘導することができる。
また、筐体内に設けた水分供給部から被処理物に水分を供給できるので、後続する近赤外光による発芽処理を効果的に行うことができる。
更には、同じ筐体内にオゾンを供給することで、発芽誘導された芽胞形成菌を効果的に殺菌処理できる。
【符号の説明】
【００２８】
１    ：発芽誘導装置、殺菌装置（処理装置）
２    ：筐体
３    ：架台
４    ：回転機構
４１  ：支持台
４２  ：回転ローラ
５    ：発芽用光源 
５１  ：基板
５２  ：ＬＥＤ
５３  ：給電線
５５  ：ハロゲンランプ
５８  ：封止部
６    ：支持脚
７    ：支持脚
８    ：支持部材
１０  ：保護管
１０ａ：開放端部
１１  ：温度測定部
１２  ：光源制御部
１３  ：水分供給部
１４  ：水分供給管
１５  ：オゾン供給部
１６  ：制御部
１７  ：紫外線ランプ
１８  ：第２保護管
Ｍ    ：被処理物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2019149967.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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