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従来の殺菌では、ほとんどが塩素やアルコールなど薬品を使うことによって有機物と反応し、トリハロメタン等の発ガン性物質が発生するなど地球と人間にデメリットがありました。 |
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◆オゾンとは |
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高い酸化力を持ち除菌等に効果を発揮する |
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そもそもオゾンとはどういう物質なのだろうか。
その化学組成は、今さら説明するまでもなく、酸素原子３個で構成される物質で通常は気体として存在している。原子２個の酸素分子が安定した状態にあるのに対し、オゾンは非常に不安定な物質である。
オゾンが分解した時に生じる発生期の酸素が、非常に高い酸化力を持ち、除菌以外にも脱臭、漂白などに利用することができる。除菌に焦点当ててみても、浄水場や下水処理場、食品工場などで幅広く利用されている。
極、最近ですが大手の家電メーカーがこのオゾンの酸化力、除菌力、漂白力に眼をつけ洗剤を使わない洗濯機を販売し始めました。
オゾンはどのようにして菌を殺すのだろうか。その答えは、オゾンが細菌の細胞壁を直接攻撃して分解してしまうのです。細胞壁を攻撃するとき細胞壁のより易反応性の官能基と反応して細胞内に侵入、酵素などを破壊して行きます。繰り返し使用しても耐性菌が発生しないのはこのためだと考えられます。一般的に使用されている殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが挙げられますが、こちらは細胞壁を通過し、細胞内の酵素を破壊します。しかし繰り返し使用していくうちに、耐性菌が生まれてしまう可能性があります。現在使用されている殺菌剤とオゾンを水に溶かしたオゾン水を比較したのが（表
- １）であります。
オゾンは、浸透性はなく、細胞壁のみを酸化する。例えば歯周病の治療に使用したときにオゾンが触れた面のみ（ポケット内を）除菌し、内部の劣化を起すことはないということです。
オゾン水の場合、半減期は２０〜２５ 、常圧の状態で１０〜６０分と非常に短い。また、周囲の有機物との接触で容易に分解するために残留性がありません。次亜塩素酸の場合、特有の塩素臭が残るほか、有機物と反応し、トリハロメタンなどの発ガン性物質が発生すると言うデメリットがあります。残留性がないことが、オゾンの大きな特徴であります。
なお、オゾンガスの場合、乾燥した空気中では半減期が、湿度があると自然に分解され、残留性はなくなります。 |
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（表−１）オゾン水と他の消毒・殺菌剤との比較
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エチルアルコール
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次亜鉛素ナトリウム
（酸性水・電解水含む）
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オゾン水
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| 殺菌機構 |
菌体内代謝阻害作用
ＡＴＰの合成阻害
細胞膜損傷
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菌体内酵素破壊
細胞膜損傷
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細胞壁表層構造破壊
オゾン濃度により差異あり |
殺菌に及ぼす
環境因子
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酸性域（ｐＨ３〜５）効果大 |
ＰＨ４〜６で効果大
アルカリ性域で効果小
塩素ガスになり不安定
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ＰＨ３〜５で安定
アルカリ性域で不安定
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| 温度 |
高温で効果大
低温で効果小
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高温で効果大
低温で効果小
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低温で安定
溶解度低温で大
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| 有機物 |
殺菌力低下小
高温度で蛋白質変性
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殺菌力低下大 |
殺菌力低下大 |
| 殺菌効果 |
カビ、殺菌に効果大
酵母菌効果小
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細菌・ウイルスに効果大 |
０.４〜４ｐｐｍ大腸菌
サルモネラ菌ウイルス
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| 脱臭効果 |
効果なし |
効果小 |
効果大 |
| ヌメリ除去効果 |
効果なし |
効果小 |
効果大 |
| 環境への影響 |
残留性はない
揮発性が高い
環境への影響は無いものとする
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残留性は高い
塩素系化合物を生成
環境には良くない
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残留性がない |
| その他 |
揮発性大、刺激臭
蛋白質変性
耐性菌の可能性
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酸性下で塩素ガス
皮膚粘膜を刺激する
次亜塩素酸が残留
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有機物による分解が早い脂質が表面にあると酸化する |
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◆オゾンの殺菌効果 |
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条件次第では低濃度でも大腸菌・サルモネラ等に有効 |
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現在、オゾンはどのような形で利用されているのだろうか。
利用方法にはオゾンガスとオゾン水、つまり気相と液相の二種類の使い方があります。オゾンを生成する機器にはオゾンガスまたはオゾン水の、一方だけを発生させるタイプ、１台でガスとオゾン水の両方を発生させるタイプがあります。食品工場やスーパーマーケットのバックヤードに納入された実績をみると、オゾンガス・オゾン水両用のタイプを設置しているケースが多い。
オゾンガスは噴射口を天井部分に設置し、作業員がいない夜間などに噴射する。オゾンの比重は空気のおおよそ1.8倍であることから作業場の空気や床、側溝に至るまで行きわたり、除菌することができます。食品の腐敗要因となる空中浮遊微生物は、床や側溝から水蒸気によって揮散して厨房内を汚染します。これらの場所を除菌することで空中浮遊微生物を著しく減少させることができる訳です。同時に脱臭を行なうこともできます。（脱臭を行なうことによる害虫の対策も可能に成ります） |
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（表−２）オゾンガス殺菌の適応条件
| 殺菌に与える因子 |
最適
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適
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不適
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| 湿度（％） |
６０〜８０
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３０〜５０
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３０以下、８０以上
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| 温度（） |
２０〜４０
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５〜２０
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５以下、４０以上
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| オゾン濃度（ｐｐｍ） |
１〜３
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０.５〜１
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０.５以下 １０以上
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| 有機物 |
少ない
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やや多い
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多い
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| 空気の流通 |
少ない
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やや多い
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多い
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