JP2944199B2 - Sterilization method of experimental animal feed by electron beam irradiation - Google Patents
Sterilization method of experimental animal feed by electron beam irradiationInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、クリーンな実験動物用の飼料の電子線照射
による滅菌方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for sterilizing feed for clean laboratory animals by electron beam irradiation.
[従来の技術] 動物実験への使用を目的としたマウス、ラット等のク
リーンな動物(無菌動物を含む)は飼育環境の他、飼育
するための飼料(実験動物飼料)に対しても無菌あるい
はクリーンな状態での飼育という環境の制約から従来か
ら滅菌処理が施されている。飼料の滅菌法としてこれま
で用いられている方法は、高圧蒸気滅菌法、コバルト−
60からのガンマ線による放射線滅菌法(以下ガンマ線滅
菌法と呼ぶ。)あるいはエチレンオキサイドガスによる
ガス滅菌法のいずれかの滅菌法であるが、ガス滅菌法に
ついては残留ガスによる発ガン性が高い等の点から現
在、実質的にはほとんど利用されておらず、高圧蒸気滅
菌法かもしくはガンマ線滅菌法による滅菌処理が行われ
ている。[Prior art] Clean animals (including sterile animals) such as mice and rats intended for use in animal experiments are sterilized or used not only in the breeding environment but also in feeds for breeding (experimental animal feed). Conventionally, sterilization has been performed due to environmental restrictions such as breeding in a clean state. Conventional methods for sterilizing feed include high-pressure steam sterilization and cobalt-
Either radiation sterilization method using gamma rays from 60 (hereinafter referred to as gamma ray sterilization method) or gas sterilization method using ethylene oxide gas, but gas sterilization method has high carcinogenicity due to residual gas. From the point of view, it is practically hardly used at present, and sterilization is performed by high-pressure steam sterilization or gamma-ray sterilization.
高圧蒸気滅菌法の場合、滅菌工程は、始めに、袋ある
いは缶等の容器に入った実験動物飼料をオートクレーブ
の中に入れる。次にオートクレーブ内を排気した後、蒸
気を供給し、121℃に達した状態で20分間維持する。そ
の後、排蒸気、真空排気を行い、最後に熱風給気乾燥
し、滅菌処理を終了する工程となっている。In the case of the high-pressure steam sterilization method, in the sterilization step, first, a laboratory animal feed contained in a container such as a bag or a can is placed in an autoclave. Next, after the inside of the autoclave is evacuated, steam is supplied and the temperature is maintained at 121 ° C. for 20 minutes. Thereafter, exhaust steam and vacuum evacuation are performed, and finally, hot air supply and drying are performed to complete the sterilization process.
一方、ガンマ線滅菌では、次のような手順に従い滅菌
を行っている。予めビニール袋かあるいは缶に詰めた実
験動物飼料を一定の大きさのダンボール箱に入れ、この
ダンボール箱を更にカートンケースに入れる。次に、こ
のケースをコンベアに乗せてコバルト−60照射室へ移動
させ、照射室内で所定量のガンマ線を照射し滅菌を行っ
ている。現在商業用規模で滅菌を行うために稼働してい
るコバルト−60照射施設のガンマ線滅菌条件を挙げる
と、滅菌に要する線量としては10LGyから50KGyまでの照
射線量であり、室温下、空気中で照射を行い、通常の商
業用規模の施設(50万Ci)では1個のカートンケース当
りに要する照射時間(滅菌時間)は、10KGy照射ではお
よそ2.0時間、50KGy照射では約10時間となる。On the other hand, in gamma ray sterilization, sterilization is performed according to the following procedure. The experimental animal feed previously packed in a plastic bag or can is placed in a cardboard box of a fixed size, and the cardboard box is further placed in a carton case. Next, the case is placed on a conveyor and moved to a cobalt-60 irradiation room, and a predetermined amount of gamma rays are irradiated in the irradiation room to sterilize the case. Gamma ray sterilization conditions for a cobalt-60 irradiation facility that is currently operating to perform sterilization on a commercial scale are as follows: Sterilization doses range from 10LGy to 50KGy, and are irradiated in air at room temperature. The irradiation time (sterilization time) required for one carton case in a normal commercial scale facility (500,000 Ci) is about 2.0 hours for 10KGy irradiation and about 10 hours for 50KGy irradiation.
以上、現行の滅菌法である高圧蒸気滅菌法そしてガン
マ線滅菌法の両方の概要を述べたが、それぞれの方法に
は長短があり、それらをまとめてみると次のようにな
る。The outline of both the high-pressure steam sterilization method and the gamma-ray sterilization method, which are the current sterilization methods, has been described above. Each method has advantages and disadvantages.
高圧蒸気滅菌法では経済性の点からは滅菌コストを低
下できる点、また設備的には単純であり、維持管理が容
易であるなどの点が長所であるが、滅菌処理による飼料
の物性変化(堅くなったり、脆くなる)、飼料中のビタ
ミン成分の劣化、滅菌飼料に対する嗜好性の減少などの
点は短所である。更に、滅菌処理後には飼料中に蒸気に
よる水分が残留することから飼料の保存期間が短くなる
点も短所である。一方、ガンマ線滅菌法においては前者
の滅菌法とは反対に、滅菌後の飼料に物性変化がほとん
ど見られない、ビタミン成分の劣化が小さく、しかも飼
料の保存期間にも滅菌が影響を与えないなどの点が長所
であるが、その反面、滅菌コストが高い、ガンマ線照射
施設の維持管理が容易でないなどの点が欠点である。The high-pressure steam sterilization method is advantageous in that sterilization costs can be reduced from the economic point of view, and that the equipment is simple and easy to maintain and manage. It is disadvantageous in that it becomes harder or more brittle), the vitamin components in the feed deteriorate, and the preference for sterile feed decreases. Further, after sterilization, moisture due to steam remains in the feed, which shortens the storage period of the feed. On the other hand, in the gamma ray sterilization method, contrary to the former sterilization method, there is almost no change in physical properties of the feed after sterilization, the deterioration of vitamin components is small, and sterilization does not affect the storage period of the feed, etc. However, on the other hand, there are disadvantages such as high sterilization cost and difficulty in maintaining and managing a gamma irradiation facility.
滅菌処理による飼料の物性変化、ビタミン成分の劣
化、嗜好性の点からは上記で述べたようにガンマ線滅菌
法が高圧蒸気滅菌法よりも優れた滅菌法となるがこの点
については実験により定量的に示されている。桑原らの
実験報告(第31回実験動物学会総会,1984年)によれば
物性変化においては、飼料の硬度が高圧蒸気滅菌前後で
は最高で数十%変化するのに対し、ガンマ線滅菌では照
射前後にほとんど硬度の変化のないことが明らかにされ
ている。また、ビタミンの劣化については特にビタミン
B1の劣化がガンマ線滅菌ではほとんど起こらないのに対
し、高圧蒸気滅菌では劣化が著しく、未処理のものに比
べて半分以上が劣化することが判明している。更に、嗜
好性についてはガンマ線滅菌飼料に対する嗜好比率から
蒸気滅菌飼料に対するそれよりも2〜3倍高いことが分
かっている。しかしながら、この優れた滅菌法であるガ
ンマ線滅菌法は滅菌処理能力、ガンマ線照射設備の維持
管理、滅菌コスト等が既に述べたようにこの滅菌法の欠
点であり、これらは高圧蒸気滅菌法に劣る点である。As described above, gamma ray sterilization is superior to high-pressure steam sterilization in terms of changes in the physical properties of feed, deterioration of vitamin components, and palatability due to sterilization, but this is quantitatively determined by experiments. Is shown in According to Kuwahara et al.'S experimental report (31st Annual Meeting of the Japan Society of Experimental Animal Science, 1984), in physical property changes, the hardness of feed changed by up to several tens of percent before and after high-pressure steam sterilization, whereas before and after irradiation with gamma-ray sterilization. It has been found that there is almost no change in hardness. Also, regarding vitamin degradation, especially vitamin
Degradation of B 1 is while hardly a gamma sterilization, greatly deteriorates the high-pressure steam sterilization, it has been found that more than half as compared with the untreated deteriorates. Furthermore, the palatability has been found to be 2-3 times higher than that for steam-sterilized feed from the preference ratio for gamma-ray-sterilized feed. However, gamma ray sterilization, which is an excellent sterilization method, is a drawback of this sterilization method as described above in terms of sterilization processing capacity, maintenance and management of gamma ray irradiation equipment, sterilization cost, etc., and these are inferior to high-pressure steam sterilization method. It is.
ガンマ線滅菌法での現行の照射条件を示したように、
1個のカートンケースの照射には2.0時間以上を要する
ことからガンマ線滅菌法では滅菌工程の生産性を著しく
低下させ、滅菌コストは必然的に高いものになってい
る。また、さらに、コバルト−60の半減期が約5.3年で
あることから時間の経過とともにコバルト−60の放射能
は低下し、つまり、単位時間当りのガンマ線照射量は低
下し、照射時間(滅菌処理時間)が増加することから滅
菌処理能力は益々低下し、滅菌コストの一層の上昇を招
いている。例えば50万Ciの商業用照射施設の場合、施設
の完成時には50KGy照射に対して10時間を要した照射時
間は約5年後には2倍の20時間となり、滅菌処理の生産
性は時間の経過と共に下することになる。しかしながら
商業用の照射施設では照射時間(滅菌処理時間)をでき
るだけ一定に維持するために通常は定期的にコバルト−
60の補充を行うが、現状ではこうした線源の補充も問題
となっている。ガンマ線源であるコバルト−60が日本国
内では生産されていないことから国内の全ての照射施設
はカナダの原子力公社(AECL)からの輸入に頼ってお
り、供給の不安定性、輸送時の安全性の確保などが大き
な問題となる他、線源そのものの価格が高くなることか
ら照射施設の維持コストが高く、滅菌処理能力が低いこ
とと併せてこの点も滅菌処理コストを上昇させる要因と
なっている。As shown the current irradiation conditions in gamma sterilization,
Since irradiation of one carton case requires 2.0 hours or more, the gamma-ray sterilization method significantly reduces the productivity of the sterilization process, and the sterilization cost is necessarily high. Further, since the half-life of cobalt-60 is about 5.3 years, the activity of cobalt-60 decreases with time, that is, the amount of gamma irradiation per unit time decreases, and the irradiation time (sterilization time) increases. As the time increases, the sterilization capacity is increasingly reduced, further increasing the cost of sterilization. For example, in the case of a 500,000 Ci commercial irradiation facility, the irradiation time, which required 10 hours for 50KGy irradiation at the time of completion of the facility, doubles to 20 hours after about 5 years, and the productivity of the sterilization process has passed over time. Will be dropped with you. However, in commercial irradiation facilities, in order to keep the irradiation time (sterilization time) as constant as possible, cobalt-
The replenishment of 60 sources is currently underway, but the replenishment of these sources is currently a problem. Since the gamma-ray source Cobalt-60 is not produced in Japan, all irradiation facilities in Japan rely on imports from the Canadian Atomic Energy Authority (AECL), resulting in supply instability and safety during transportation. In addition to securing a large amount of radiation, the cost of the radiation source itself is high, and the maintenance cost of the irradiation facility is high, and the sterilization processing capacity is low. .
ガンマ線滅菌は優れた滅菌法であるにも関わらずこれ
まで述べた問題点よりそれほどは普及しておらず、全滅
菌飼料の5〜6%に過ぎないのが現状である。さらに提
案としては電子線照射による滅菌法が示されているが、
具体的な照射条件の提示はなく、それによる格別の特徴
も開示されていないので、その照射条件、生産性等はガ
ンマ線滅菌法と同程度と考えられ、かつその実用化は未
だ知られていない。Despite being an excellent sterilization method, gamma ray sterilization is not so widespread due to the problems described so far, and currently only accounts for 5 to 6% of the total sterilized feed. As a proposal, a sterilization method by electron beam irradiation is shown,
No specific irradiation conditions are presented, and no special features are disclosed, so that the irradiation conditions, productivity, etc. are considered to be comparable to those of gamma-ray sterilization, and its practical use is not yet known. .
[発明が解決しようとする課題] 現在、より優れた新薬の開発、あるいはバイオテクノ
ロジー分野での高度な技術の確立が日進月歩である状況
下で、今後、実験動物の質に対する要求も益々厳しくな
ることは容易に推測できる。そうした要求に応えるため
にもこれまで以上に管理された無菌を含むクリーンな環
境下での飼育が必要となり、実験動物飼料においても、
滅菌による物性変化がなく成分劣化のない飼料てあるこ
とが要求されている。[Problems to be Solved by the Invention] As the development of better new drugs or the establishment of advanced technologies in the field of biotechnology is progressing steadily, the demands on the quality of experimental animals will become increasingly severe in the future. Can be easily guessed. To meet such demands, breeding in a clean environment, including aseptic conditions that are more controlled than ever, is necessary.
There is a demand for a feed that has no change in physical properties due to sterilization and has no component deterioration.
本発明者らは既に、こうした要求に答えるべく新規の
滅菌法として、高エネルギー電子線を利用した生産性の
優れた実験動物飼料の滅菌法を発明し特許出願してい
る。しかしながらこの既出願の発明を実施するための既
存の商業用電子線照射施設はこれまでのところなく現状
では前記発明の実施は容易でなかった。そこで本発明に
おいて、発明者らは既存する5MeV以下の中エネルギー電
子線(1MeVを超え5MeV以下)照射施設を利用する目的か
ら、中エネルギーでも滅菌可能である電子線照射条件、
またエネルギーが小さいことからくる電子線透過能の制
限を考慮した包装形態を確立することを本発明の目的と
している。The present inventors have already invented and applied for a patent for a novel sterilization method for experimental animal feed using a high-energy electron beam and having excellent productivity as a new sterilization method to respond to such a demand. However, there is no existing commercial electron beam irradiation facility for carrying out the invention of this application, and at present the implementation of the invention has not been easy. Therefore, in the present invention, for the purpose of using the existing 5MeV or less medium energy electron beam (more than 1MeV and 5MeV or less) irradiation facility in the present invention, electron beam irradiation conditions that can be sterilized even with medium energy,
It is another object of the present invention to establish a packaging form in consideration of the restriction of electron beam transmission ability due to low energy.
[課題を解決するための手段] コバルト−60からのガンマ線滅菌法が備える長所を持
ち、併せて高圧蒸気滅菌法の利点も備えた新規の滅菌法
として、本発明者らは電子線を使った電子線滅菌法を見
いだしている。[Means for Solving the Problems] As a novel sterilization method having the advantages of gamma ray sterilization from cobalt-60 and the advantages of high-pressure steam sterilization, the present inventors have used electron beams. We have found electron beam sterilization.
既に出願済みの発明をさらに検討した結果、本発明者
らは、電子線のエネルギー、電流値の既出願の範囲を超
えても滅菌可能であることを見いだした。すなわち、電
子線エネルギー、3MeV以上5MeVのエネルギー、電流値が
10mAを超え40mAまでであっても、実験動物飼料成分へ特
にビタミンに対して影響を与えることなく、滅菌可能で
あることを見いだし、本発明を提案するに至った。ま
た、この際、今回提案された電子線エネルギー域では電
子線透過能が小さいことから被照射物の厚みを均一なも
のにすること、あるいは両面照射を行う場合において
は、表面から裏面への反転時に袋類(容器を含む)内の
飼料粉、飼料固形物が袋内で移動することがないことが
要求されるが、この要求については発明者らはガスバリ
ア性の高い袋内を真空脱気する包装形態が十分に満たす
ことを見いだしている。さらに、袋内を真空脱気する包
装形態においては次の様な点においても包装形態として
優れた特徴となる。As a result of further study of the invention already filed, the present inventors have found that sterilization is possible even when the energy and the current value of the electron beam exceed the ranges already filed. That is, the electron beam energy, the energy of 3 MeV to 5 MeV, and the current value are
The present inventors have found that even if the amount exceeds 10 mA and up to 40 mA, it can be sterilized without affecting the animal feed components particularly with respect to vitamins, and have proposed the present invention. In this case, since the electron beam penetrating ability in the electron beam energy range proposed this time is small, the thickness of the object to be irradiated should be uniform, or when performing double-sided irradiation, the reversal from the front side to the back side is performed. At times, it is required that feed powder and feed solids in bags (including containers) do not move in the bags, but for this requirement, the present inventors vacuum degassed inside bags with high gas barrier properties. Have found that the packaging style to be used is sufficient. Furthermore, the packaging form in which the inside of the bag is vacuum degassed is also an excellent feature as the packaging form in the following points.
(1) 真空脱気により飼料が袋類内に固定されている
ので、搬送その他の取扱い時に固形をした飼料が壊れ、
崩れることを防止できる。(1) Since the feed is fixed in bags by vacuum degassing, the solid feed is broken during transportation and other handling,
Collapse can be prevented.
(2) 袋にできたピンホールの検査は真空脱気包装で
あることから脱気後の袋の膨らみにより滅菌状態が検査
できる。(2) Since the pinhole formed in the bag is inspected by vacuum degassing packaging, the sterilization state can be inspected by swelling of the bag after degassing.
(3) 真空脱気をすることから袋に詰めた飼料の体積
が収縮し、小さくなることから取扱が容易となる。(3) The volume of the feed packed in the bag shrinks due to vacuum degassing, and the handling becomes easy because the volume becomes small.
従来から1MeVに満たない低エネルギー、あるいは5MeV
までの中エネルギーの電子線はプラスチック、ゴム製品
の改良等を目的として、あるいは医療用具の滅菌を目的
として利用されているが、実験動物飼料の滅菌を対象と
した利用例はなく、また、電子線がビタミン等へ与える
影響についても明かでなかったことから、本発明は実験
動物飼料の滅菌法に関して従来になかった知見と技術を
提供するものである。Low energy less than 1 MeV or 5 MeV
Medium-energy electron beams up to medium energy have been used for the purpose of improving plastics and rubber products, or for sterilizing medical devices, but there are no applications for sterilizing experimental animal feed. The present invention provides unprecedented knowledge and techniques regarding sterilization methods for experimental animal feed, since the effect of radiation on vitamins and the like was not clear.
電子線は物質に対する照射効果と言う点からは化学
的、物理的効果はガンマ線と類似する放射線の一つであ
るが、ガンマ線とは被照射物に対する透過力の点で大き
く異なる放射線であり、またガンマ線では放射性同位体
が線源であるのに対し、電子線は電子加速器により電気
的に作りだされる放射線であることが異なる点である。
従って、電子線照射施設はガンマ線照射施設に於けるよ
うな線源の補充を必要とせず、照射時のみに加速器を運
転することから施設の維持管理が容易であると言える。
また、更にコバルト−60からのガンマ線が1.25MeVの一
定なエネルギーの放射線であるのに対し、電子線では電
子加速器の性能によりエネルギーと電流の大きさを自在
にコントロールでき、つまり生産性がコントロールでき
被照射物に応じた照射条件の設定が可能となってくる。
その上、ガンマ線では発生するガンマ線の全空間に照射
されることから利用効率が低いのに対し、電子線では被
照射物に対してのみ電子が照射されることから利用効率
は高く、照射処理の生産性は大きくなってくる。本発明
者らはこうした電子線が持つ特徴に着目し、電子線によ
る実験動物飼料の滅菌法を見だしている。An electron beam is one of radiations similar to gamma rays in terms of chemical and physical effects in terms of radiation effects on substances, but gamma rays are radiations that differ greatly in terms of penetrative power to an irradiated object. The difference is that radioisotopes are the source of gamma rays, whereas electron beams are radiation that is generated electrically by an electron accelerator.
Therefore, it can be said that the electron beam irradiation facility does not require replenishment of the radiation source as in the gamma ray irradiation facility, and operates the accelerator only at the time of irradiation, thereby facilitating the maintenance and management of the facility.
Furthermore, while gamma rays from cobalt-60 are radiation with a constant energy of 1.25 MeV, electron beams can freely control the magnitude of energy and current by the performance of the electron accelerator, which means that productivity can be controlled. It becomes possible to set irradiation conditions according to an object to be irradiated.
In addition, the use efficiency of gamma rays is low because it is applied to the entire space of the generated gamma rays, whereas the use efficiency of electron beams is high because electrons are emitted only to the object to be irradiated. Productivity grows. The present inventors have focused on such characteristics of the electron beam and have found a method of sterilizing experimental animal feed using the electron beam.
本発明者らによる電子線滅菌法は、ガンマ線滅菌法と
同様に被照射物をコンベアに乗せて電子線照射室へ搬入
し、電子線照射による滅菌処理を行う方法であるが、電
子線エネルギーとして3〜5MeV、電流値が10mAを超え、
40mAまでの範囲に特徴がある。The electron beam sterilization method by the present inventors is a method in which an object to be irradiated is loaded on a conveyor and carried into an electron beam irradiation chamber and sterilized by electron beam irradiation as in the case of the gamma ray sterilization method. 3-5MeV, current value exceeds 10mA,
Characterized in the range up to 40mA.
[作用] 照射電子の持つエネルギーの大きさは、同じ比重を持
つ被照射物に対しては被照射物中の透過距離と比例関係
にある。電子線のエネルギーと平均比重1.0の被照射試
料中の電子線透過距離との関係を第1図に示す。比重d
の試料中への電子線の透過距離=平均比重1.0の被照射
試料中の電子線の透過距離(cm)÷比重dの関係があ
る。5MeVのエネルギーを持つ電子では透過距離が約2.2
〜3.1cm(平均比重0.7〜0.5に対応する)、また5MeVの
エネルギーを持つ、照射電子では約1.4〜2cm(平均比重
0.7〜0.5に対応する。)となる。よって、本発明による
電子線滅菌では滅菌可能な厚みは実験動物飼料(平均比
重0.5)の詰められたダンボール箱の表裏両面を順に3
〜5MeV照射することを仮定すると、真空パックの厚みは
第1図(平均比重1.0)より約2cm〜約8cmとなる。[Operation] The magnitude of the energy of the irradiated electrons is proportional to the transmission distance in the irradiated object for the irradiated object having the same specific gravity. FIG. 1 shows the relationship between the energy of the electron beam and the transmission distance of the electron beam in the irradiated sample having an average specific gravity of 1.0. Specific gravity d
The transmission distance of the electron beam into the sample having an average specific gravity of 1.0 = the transmission distance (cm) of the electron beam in the sample to be irradiated has a relationship of specific gravity d. For electrons with 5 MeV energy, the transmission distance is about 2.2
〜3.1cm (corresponding to the average specific gravity 0.7 ~ 0.5), with energy of 5MeV, about 1.4 ~ 2cm for irradiated electrons (average specific gravity
Corresponds to 0.7-0.5. ). Therefore, in the electron beam sterilization according to the present invention, the thickness that can be sterilized is 3 in order on both sides of the cardboard box filled with the experimental animal feed (average specific gravity: 0.5).
Assuming irradiation of 〜5 MeV, the thickness of the vacuum pack is about 2 cm to about 8 cm from FIG. 1 (average specific gravity 1.0).
次に、照射電子の電流値については発明者らは最大で
40mAまでとし、好ましくは20mA乃至30mAであるとしてい
る。照射電子のもつ電流値が大きければ、大きいほど、
単位時間当たりの照射線量は増加し、生産性は増加する
が、大電流による実験動物飼料の発熱、あるいは熱によ
るビタミン劣化を考慮して、最大40mAとしている。Next, regarding the current value of the irradiation electrons, the inventors have at most
It is up to 40 mA, preferably 20 mA to 30 mA. The larger the current value of the irradiated electrons, the larger
Although the irradiation dose per unit time increases and the productivity increases, the maximum is set to 40 mA in consideration of the heat generation of the experimental animal feed due to the large current or the vitamin deterioration due to the heat.
本発明で好ましいとする照射電子エネルギー、及び、
電流値の範囲から、仮に3MeVの電子が25mAの電流値で照
射できるような商業用電子加速器を想定すると比重0.5
の実験動物飼料に対しては1時間当たりの処理量は10KG
y照射では約7.0m3、また50KGy照射では1.4m3となる。こ
の処理量は50万Ciコバルト線源によるガンマ線滅菌の10
KGyで0.2m3、50KGyで0.04m3と比較すると約35倍の極め
て生産性が高いことが分かる。従って、本発明により提
案されたエネルギー電流域であってもガンマ線滅菌法に
比べて、滅菌コストは著しく低下することになる。Irradiation electron energy as preferred in the present invention, and
Assuming a commercial electron accelerator capable of irradiating 3 MeV electrons with a current value of 25 mA from the current value range, the specific gravity is 0.5
10kg per hour for experimental animal feed
Approximately 7.0m 3 for y irradiation and 1.4m 3 for 50KGy irradiation. This throughput is 10% of gamma sterilization with 500,000 Ci cobalt source.
0.2 m 3, it is seen that extremely high productivity of about 35 times that in the 0.04 m 3 at 50KGy in KGy. Therefore, even in the energy current range proposed by the present invention, the sterilization cost is significantly reduced as compared with the gamma sterilization method.
電子加速器には現在2つのタイプがあり、その1つは
静電型(直流型)の加速器であり、残る1つは直流型
(交流型)のタイプである。前者は高エネルギーの電子
線を作り出すのには原理的に困難であり、これまでのと
ころ5MeVのエネルギーまで電子を加速する加速器は製作
されているがそれを超えるエネルギーの電子を加速する
ような加速器は実現されていない。一方、直線型の加速
器の場合は、上述したように電流値の大きさには加速原
理より限度があるものの電子のエネルギーは原理的には
際限なく加速することが可能であり、所望のエネルギー
レベルまで電子を加速することができる。At present, there are two types of electron accelerators, one of which is an electrostatic type (DC type) accelerator and the other type is a DC type (AC type). The former is difficult in principle to produce high-energy electron beams.Accelerators that accelerate electrons up to 5 MeV energy have been manufactured so far, but those that accelerate electrons with energies exceeding that Has not been realized. On the other hand, in the case of the linear accelerator, as described above, although the magnitude of the current value is limited by the acceleration principle, the electron energy can be accelerated infinitely in principle, and the desired energy level can be increased. Can accelerate the electrons up to.
従って、本発明に依るところのエネルギー、及び電流
値域からは直流型の加速器が適当となる。電子線照射後
は、電流値域の増加に伴う発熱を考慮し、実験動物飼料
(固形試料)の温度上昇、あるいは、真空パック包装形
態への影響、ビタミン劣化の程度について評価した。Therefore, a DC type accelerator is suitable from the energy and current value ranges according to the present invention. After the electron beam irradiation, the temperature rise of the experimental animal feed (solid sample), the effect on the vacuum packaging form, and the degree of vitamin degradation were evaluated in consideration of the heat generated by the increase in the current value range.
以下順に、本発明の実施例を示すが、実施例ではすべ
て直流型加速器から発生した電子線を使用している。Examples of the present invention will be described in the following order. In each of the examples, an electron beam generated from a DC accelerator is used.
[実施例1] マウス、ラット用の14mmφ×平均長18mmの固形試料
(小麦、ふすま、とうもろこし、大豆粕、ホワイトフィ
シュミール、ビール酵母、アルファルファミール、ミネ
ラル混合物、ビタミン混合物)を500g90μmのポリエチ
レン袋に入れ、袋内で固形飼料同士が重ならないように
袋内一面に広げた後、内部をMULTIVAC社製A300型を用い
て、真空セット指針−1000mbarにセット、真空速度はオ
ートで処理して脱気、これに電子線滅菌処理を行った。
電子線加速器は直流型のものを使用し、電子線エネルギ
ー、3MeV、電流値20mAで照射を行った。ステンレス製の
ベルトコンベアーにのせた上記飼料に上方向からの電子
線5Mradの照射については、1袋あたり30秒以内の短時
間で終了した。また、別個の真空脱気していない袋内の
前記と同様の飼料についての照射時には熱電対を使い固
形飼料内部の温度測定も行った。測定の結果、固形飼料
中心温度は平均55℃で、この程度の温度上昇では真空パ
ックした包装形態、飼料のビタミン劣化に実用上問題の
ないことが判明した。[Example 1] A solid sample (wheat, bran, corn, soybean meal, whitefish meal, brewer's yeast, alfalfa meal, mineral mixture, vitamin mixture) for a mouse and a rat of 14 mmφ x an average length of 18 mm was put in a polyethylene bag of 500 g 90 μm. After spreading the solid feed inside the bag so that the solid feeds do not overlap each other in the bag, set the inside to the vacuum setting pointer -1000 mbar using MULTIVAC A300 type, deaeration by automatically processing the vacuum speed, This was subjected to electron beam sterilization.
The electron beam accelerator used was a DC type, and irradiation was performed at an electron beam energy of 3 MeV and a current value of 20 mA. The irradiation of the feed placed on the stainless steel belt conveyor with 5 Mrad of electron beam from above was completed in a short time within 30 seconds per bag. When irradiating the same feed as above in a separate bag that had not been vacuum degassed, the temperature inside the solid feed was also measured using a thermocouple. As a result of the measurement, the central temperature of the solid feed was 55 ° C on average, and it was found that there was no practical problem with the vacuum-packed packaging form and vitamin deterioration of the feed at such a temperature rise.
[実施例2] 電子線の電流値のみを25mA変え、実施例1と同様な方
法で照射したところ、固形飼料の中心部の温度は平均72
℃であり、この電流値においても、真空パックにした包
装形態は健全であった。[Example 2] Irradiation was performed in the same manner as in Example 1 except that only the current value of the electron beam was changed to 25 mA.
° C, and even at this current value, the packaging form of the vacuum pack was sound.
[実施例3] 実施例1と同様の固形飼料500gをビニール袋に入れた
後、袋内の飼料を袋一面に飼料同士が重ならないように
広げ、脱気をせずにビニール袋の口をヒートシールし、
これと同じものを6袋準備して、ダンボール箱の中に段
重ねにて入れ上方向より電子線照射した。電子線照射は
直流型の加速器で、電子エネルギー、5MeV、電流値、10
mAで行った。照射後、6段重ねにした各段について無菌
試験を行った結果、1段目以外の各段は表1に示した様
に全て陽性であったが、1段目は陰性となり、5MeVの電
子線エネルギーであれば、14mmφの固形飼料においては
片側からの照射(片面照射の場合)の場合、この種の包
装形態では1段目分の厚み(14mm)であれば滅菌可能で
あることが、確認された。[Example 3] After 500 g of the solid feed as in Example 1 was put in a plastic bag, the feed in the bag was spread over the entire bag so that the feeds did not overlap, and the mouth of the plastic bag was opened without degassing. Heat seal,
Six same bags were prepared, placed in a cardboard box in a stacked manner, and irradiated with an electron beam from above. Electron beam irradiation is a DC type accelerator, electron energy, 5 MeV, current value, 10
Performed in mA. After irradiation, the sterilization test was performed on each of the six stacked stages. As a result, all the stages other than the first stage were positive as shown in Table 1, but the first stage was negative and the 5 MeV electron If the linear energy is 14mmφ solid feed, irradiation from one side (in the case of single-sided irradiation), sterilization is possible if the thickness of the first step (14mm) in this type of packaging, confirmed.
※ 指標菌:B.pumilas 線量マーカー:ラジオクロミックフィルム ◎ 試験検体数 10ペレット、チオグリコレート培地、
7日間培養で無菌試験結果は陽性検体数を示す [発明の効果] 以上説明したように、電子線照射による滅菌処理を行
う本発明の方法は、照射エネルギー3MeVから5MeV、電流
値10mAを超え、40mAまでの短時間照射に特徴があり、従
来のガンマ線滅菌法よりも生産性が高く、しかも維持管
理が容易であって、滅菌による飼料の物性変化や節分劣
化のないことへの要求に対して十分答えうる新規な滅菌
法を提供することとなり、併せて、飼料を袋詰の上、真
空脱気することにより電子線照射に好適な包装形態が確
立された。 * Indicator bacteria: B. pumilas Dose marker: Radiochromic film ◎ Number of test samples 10 pellets, thioglycolate medium,
Aseptic test results show the number of positive specimens after culturing for 7 days. [Effect of the Invention] As described above, the method of the present invention for performing sterilization treatment by electron beam irradiation has an irradiation energy of 3 MeV to 5 MeV, a current value exceeding 10 mA, It is characterized by short-time irradiation of up to 40 mA, is more productive than conventional gamma-ray sterilization, is easier to maintain, and meets the demands that there is no change in the physical properties of the feed due to sterilization and no degradation of the ingredients. A new sterilization method that can be sufficiently answered is provided, and at the same time, a package form suitable for electron beam irradiation is established by bagging and vacuum degassing the feed.
第1図は、電子線のエネルギーと平均比重1.0の被照射
物中の電子線の透過距離との関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the energy of an electron beam and the transmission distance of an electron beam in an irradiation object having an average specific gravity of 1.0.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A23K 1/18 A23L 3/005 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) A23K 1/18 A23L 3/005
Claims (1)
を袋類に詰め、内部を真空脱気した後、照射エネルギー
3MeVから5MeV、電流値10mAを超え、40mAまでの電子線を
短時間照射することを特徴とする生産性を高めた実験動
物飼料の滅菌方法。1. A fixed amount of feed for clean experimental animals is packed in bags, the inside of which is evacuated to vacuum, and irradiated with energy.
A method for sterilizing an experimental animal feed with improved productivity, comprising irradiating an electron beam from 3 MeV to 5 MeV, an electric current value exceeding 10 mA and up to 40 mA for a short time.
Priority Applications (1)
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| JP2334477A JP2944199B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Sterilization method of experimental animal feed by electron beam irradiation |
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