研究概要

銀電極を用いた高電圧パルス電解処理による非加熱殺菌技術

研究機関名

群馬大学 大学院工学研究科 環境プロセス工学専攻 大嶋-谷野研究室

http://satolab.bce.gunma-u.ac.jp/top.html

代表者

大嶋孝之

本研究の要旨

  高電圧パルス電圧を水溶液に印加することで水中に強力なパルス電界(Pulsed Electric Field :PEF)を生じさせて菌類を物理的に破壊する「PEF殺菌」は、常温で処理できるために有効成分や香味を失わずに殺菌できるという特徴を持つ。これはラジカル等の化学的な殺菌ではなく、一瞬の高電界による菌体細胞膜の物理的破壊現象によるものである。細胞膜の破壊のメカニズムは図に示すように膜の電気的圧縮により比較的簡単に説明することができる。細胞膜はコンデンサーと見なすことができるから静電場におかれた時に生じる誘導荷電が互いに引き合い膜が圧縮され薄くなる。外部印加電圧の増加による膜電位が上昇していくとやがて臨界膜厚さを越え、膜構造が不安定となり破壊(すなわち孔の形成)が起こる。この時形成される孔が全体の膜面積に対して小さいものであれば脂質分子の自由拡散により孔は再び閉じられる(可逆的破壊)。一方、強い電界にさらされ、たくさんの孔が形成されたり、それらが合一して大きな孔が形成された場合には膜の混乱はもはや修復不能の状態となり(不可逆的破壊)、それに伴い細胞は死滅する。本手法による殺菌は食品に対して安全な方法といえ、実用化に向けてスケールアップとエネルギー効率の向上が急務となっている。
  アカデミックプラザでは非加熱殺菌技術として当研究室で研究しているPEF殺菌の詳細なメカニズムの紹介と大腸菌を対象とした殺菌効果、そして電極素材として銀を用いることによる殺菌の効率化とこれを用いた多様な菌種に対する殺菌について紹介する。

PEFによる殺菌メカニズム

Fig.1 PEFによる殺菌メカニズム



  • オフィシャルガイドブック製品検索はこちら
  • FOOMA JAPAN 2011結果報告書
  • FOOMA JAPAN 2011会場風景
  • 出展に関するお問い合わせ
  • 日本食品機械工業会 FOOMA Net
  • FOOMA JAPANへのリンク設定について