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薄い食塩水、あるいは水道水を電気分解して得られる水を電解水といい、電解水のうち陽極側から得られる水を電解酸性水という。電解酸性水のうちpH2.3~2.7のものを強酸性電解水、pH5~6のものを弱酸性電解水というが、ここでは主に強酸性電解水について述べる。0.1%以下のNaCl水溶液を隔膜を介して電気分解し生成する強酸性電解水(pH2.3~2.7)は、酸化還元電位が1.1~1.15V、有効塩素濃度が7~50ppmであるが、これらの値は製造機器、生成条件によって変動する。生成の原理は(1)~(4)の式のとおりであり、陽極では塩素ガス、次亜塩素酸、水素イオンが生じる。またヒドロキシラジカル、過酸化水素もわずかに生じるといわれている。

強酸性電解水はグラム陽性菌、グラム陰性菌、真菌、ウイルス、芽胞に有効であるが、大量の芽胞を殺滅することはできない。殺菌効果は0.1%次亜塩素酸ナトリウムとほぼ同等であるという報告がある48、49)。電解酸性水の作用機序についてさまざまな検討がなされたが、もっぱら次亜塩素酸が有効成分であることが判明している。強酸性電解水の残留塩素濃度は7~50ppmと低く、0.1%の有機物の存在で不活性化され、経時的に濃度が低下するなど安定性に乏しい。したがって洗浄を主な目的として生成直後のものを流しながら使用することが望ましい。また、電解水生成時に発生する塩素ガスの毒性や金属腐食性にも留意が必要である。厚生労働省により医療用具として認可された電解酸性水製造機器の適用は、流水式による2分間の手指の洗浄消毒と内視鏡洗浄消毒のみである。

 電解水は、希薄な電解質溶液(食塩水、希塩酸)を直流電流で電気分解すると、陽極側からはpHの低い酸性電解水、陰極側からはpHの高いアルカリ電解水が得られ「殺菌・除菌」、「洗浄」に使用できる。電解水はpHにより細かく分類される。pH2.3~2.7を強酸性電解水(強酸性次亜塩素酸水)と呼び、陽極と陰極が隔膜で仕切られた有隔膜式電解槽で希薄食塩水を電気分解することで陽極側に生成する(有効塩素20~60ppm)。一方、陰極側ではpH11~11.7の強アルカリ性電解水が生成する。pH5~6.5は微酸性電解水(微酸性次亜塩素酸水)で、希塩酸を無隔膜電解槽で電気分解し、水で希釈して得られる電解水である(有効塩素10~30ppm)。pH7.5以上を電解次亜塩素酸ナトリウム水(電解次亜水)と呼んでいる(pH7.5以上のため次亜塩素酸ナトリウムの希釈液と同等と認められている)。強酸性電解水、微酸性電解水は平成14年6月10日にあらたに殺菌料として食品添加物に指定された(食品添加物の名前は次亜塩素酸水)。

 酸性電解水の殺菌基盤は次亜塩素酸(HCLO)である。塩素は水溶液中のpHに依存して形態を変化させ、酸性域では少量の塩素と多量の次亜塩素酸が共存する。従来、使用されていた次亜塩素酸ナトリウムはアルカリ域で次亜塩素酸イオン(CLO―)として存在する。次亜塩素酸(HCLO)は次亜塩素酸イオン(CLO―)に比べて反応速度も高く、優れた殺菌力を有している。
 酸性電解水は、従来の食品添加物次亜塩素酸ナトリウムと異なり、使用者が現場で製造でき、希釈の必要がなく、従来法に比べ処理時間が短くすみ、手あれを起こしにくく、付着した塩素臭が残りにくいなど作業環境が改善される。
 洗浄された平滑で吸水性のない表面は殺菌効果が極めて高く、配管タンク、壁・床、コンベアー、調理器具などの適用ができる。野菜等食材の電解水による殺菌では、低い有効塩素濃度、処理時間の短縮化により従来の次亜塩素酸ナトリウムで問題となった食材への塩素の味、臭いの残留が低減化ができる。
















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