Study on application of HHO gas in food sterilization using plasma-based ion implantation

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プラズマベースイオン注入(PBII)法にHHOガスを用いた食品殺菌技術の開発に向けて、HHOガス特有のプラズマ種が安定的に存在でき、より効率的な殺菌条件が維持できるHHOガスの供給方法、制御パラメーター等の最適化を行い、HHOガス由来のプラズマの長寿命化が出来る条件の特定を行うべく研究を行った。具体的には、耐熱性芽胞菌であるGeobacillus stearothermophilusに対してHHOガスを用いてPBII処理を行い、可能な限り温和な条件で殺菌が可能な条件の探索を行った。具体的にはガス圧、印加電圧、パルス幅、ディレイ時間等の運転パラメーターを変更し、酸素ガスを用いて実現した6Dを超える殺菌効果が得られるよう、殺菌条件の最適化を試みた。研究成果については、公表準備中であるため詳細なデータの記載は行わないが、HHOガスを用いることで、酸素ガスを用いた時のようなRV出力240VAといったような過激な条件を用いることなく7D以上の殺菌効果を得ることが出来る条件を見いだすことが出来た。また、ガス圧の違いによって、発生するプラズマ種が異なる可能性を見いだすことも出来た。現在は、この現象が殺菌効果にどのような違いを発生させるか検討を行っている。また、実際の食品素材を用いた評価も行っており、より安定的に食品素材の表面処理が行える条件について調査を継続しており、植物性素材、動物性素材に関わらず表面処理が行えている。その一方で、現在は、装置運用上の問題からRF出力付きの装置を用いた調査が行えないため、食品素材を使用した場合には、一般生菌数測定試験を行った場合、2D以上の殺菌効果を得ることは出来ていない。この点については、更なる条件の最適化を行っていき、表面加工と共に殺菌効果の向上に向けて研究を継続していく予定である。