專利名稱：物品的殺菌方法和殺菌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PET瓶等物品的殺菌方法和殺菌裝置。
背景技術(shù)：
作為在飲料瓶的無菌填充系統(tǒng)中所使用的殺菌方法，已知有向瓶內(nèi)面吹入熱風(fēng)使瓶升溫之后，向瓶內(nèi)導(dǎo)入過氧化氫霧，進(jìn)行殺菌的方法。(參照特開2001-39414號公報)在以往的方法中，從配置在沿流水線輸送的瓶子的正上方的噴嘴噴霧殺菌劑，因而若要使霧氣均勻地附著在瓶子內(nèi)面，需要從噴嘴供給大量的過氧化氫。另外，噴霧的殺菌效果受瓶子溫度的影響很大，若在預(yù)加熱之后的瓶子溫度分布上出現(xiàn)偏差，則有時不能得到均勻的殺菌效果。另外，由于對瓶子的預(yù)加熱和噴霧的導(dǎo)入是分別進(jìn)行的，所以若要使瓶子和噴霧充分地接觸，就需要在短時間內(nèi)結(jié)束對瓶的預(yù)加熱。因此，不得不將對瓶子供給的熱風(fēng)的溫度或流量設(shè)定成較大，其結(jié)果，瓶子容易被加熱到需要溫度以上的高溫。特別是，PET瓶等樹脂制瓶的耐熱性差，所以由高溫加熱容易產(chǎn)生變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上問題完成的，其目的在于提供一種把物品加熱到適當(dāng)溫度的同時向物品內(nèi)普遍地導(dǎo)入過氧化氫等殺菌劑的噴霧，從而能夠得到均勻且優(yōu)異的殺菌效果的殺菌方法和裝置。
本發(fā)明的殺菌方法包括向熱風(fēng)混合殺菌劑噴霧的處理、和向物品內(nèi)部供給所述混合有噴霧的熱風(fēng)的處理。
根據(jù)該方法，可以利用向物品內(nèi)供給的熱風(fēng)，將殺菌劑的噴霧普遍地導(dǎo)入到物品內(nèi)部的各個角落。由于在噴霧的導(dǎo)入過程中不斷地向瓶子內(nèi)供給熱而使瓶子內(nèi)的溫度保持恒定，因而即使將熱風(fēng)的溫度或流量設(shè)定得較低，也能夠得到均勻且充分的殺菌效果。即，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠容易實現(xiàn)將殺菌劑的噴霧在一定的溫度下向物品內(nèi)部導(dǎo)入一定時間的殺菌條件，因而能夠可靠地得到均勻且優(yōu)異的殺菌效果。
在本發(fā)明的殺菌方法中，可以包括將上述混合有噴霧的熱風(fēng)向所述物品的內(nèi)部供給之后，用洗凈液洗凈所述物品內(nèi)部的處理。通過用洗凈液洗凈物品內(nèi)部，能夠可靠地防止殺菌劑噴霧的殘留。
還可以包括將上述混合有噴霧的熱風(fēng)向所述物品的內(nèi)部供給之后，向所述物品內(nèi)部吹入無菌化空氣、排出該物品內(nèi)部的所述含噴霧的空氣的處理，和排出所述含噴霧的空氣之后用洗凈液洗凈所述物品內(nèi)部的處理。在這種場合下，通過向物品內(nèi)部吹入空氣、排出殺菌劑的噴霧，可以防止殺菌劑成分向物品的吸附和滲透。由此，物品內(nèi)部的洗凈效果提高。特別是，由于洗凈準(zhǔn)備情況等，在停止導(dǎo)入噴霧至開始供給洗凈液為止的時間較長而超過了由殺菌劑成分的吸附和滲透的速度確定的允許范圍時，將無菌化空氣在洗凈之前吹入物品內(nèi)部、排出噴霧是有效的。另外，洗凈水最好使用無菌水，但只要從物品的用途考慮不會殘留不好物質(zhì)的液體，就可以將其用作洗凈液。
在供給所述混合有噴霧的熱風(fēng)的處理中，可以在所述物品內(nèi)部插入噴嘴并從該噴嘴吹入所述熱風(fēng)，同時在所述物品的外部在所述噴嘴周圍設(shè)置導(dǎo)向部件，將從所述物品排出的熱風(fēng)由所述導(dǎo)向部件導(dǎo)向所述物品的外面?zhèn)取８鶕?jù)這種方法，可以利用向物品內(nèi)部導(dǎo)入的噴霧，有效地對物品的插入噴嘴的開口部附近的外面例如瓶子口部的外面進(jìn)行殺菌。導(dǎo)向部件只要使排到物品外的含有噴霧的熱風(fēng)沿著物品外面流動即可，對于其形狀、配置、個數(shù)沒有限制。
在洗凈的處理中，通過對供給物品內(nèi)部的洗凈液進(jìn)行加熱，可以提高洗凈效率。另外，在排出含噴霧的空氣的處理中，通過將無菌化空氣加熱之后吹入物品內(nèi)，可以抑制殺菌劑成分向物品內(nèi)的吸附或滲透，并可提高之后的洗凈處理的洗凈效果。
本發(fā)明的殺菌裝置包括向物品內(nèi)部供給熱風(fēng)的熱風(fēng)供給裝置、和生成殺菌劑噴霧的噴霧發(fā)生裝置，并且，可以將由所述噴霧發(fā)生裝置生成的噴霧與由所述熱風(fēng)供給裝置供給的熱風(fēng)混合之后向所述物品的內(nèi)部導(dǎo)入。
根據(jù)該裝置，通過在向物品內(nèi)部導(dǎo)入的熱風(fēng)中混合殺菌劑噴霧，能夠?qū)崿F(xiàn)上述本發(fā)明的殺菌方法，可靠地得到均勻且優(yōu)異的殺菌效果。
與本發(fā)明的殺菌方法同樣，本發(fā)明的殺菌裝置也可以包括以下的形式。
即，本發(fā)明的殺菌裝置可以具有向所述物品內(nèi)部供給洗凈液的洗凈裝置。本發(fā)明的殺菌裝置可以具有向所述物品內(nèi)部吹入無菌化空氣、排出該物品內(nèi)部的所述含噴霧的空氣的空氣沖洗裝置，和向所述物品內(nèi)部供給洗凈液的洗凈裝置。
所述熱風(fēng)供給裝置可以具有被插入到所述物品內(nèi)部、向該物品內(nèi)吹入熱風(fēng)的噴嘴，和在所述物品的外部圍繞所述噴嘴設(shè)置的、將由所述物品排出的熱風(fēng)導(dǎo)向所述物品的外面?zhèn)鹊膶?dǎo)向部件。
所述洗凈裝置，可以將所述洗凈液加熱之后再供給所述物品的內(nèi)部。所述空氣沖洗裝置，可以將所述無菌化空氣加熱之后再吹入所述物品內(nèi)。
在本發(fā)明中，所述物品可以是食品容器，也可以是瓶子形狀的物體。在本發(fā)明中，殺菌劑噴霧，是指將殺菌劑的液滴加熱至沸點以上的溫度使之預(yù)先氣化之后再使之凝結(jié)而得到的微細(xì)噴霧。在本發(fā)明中，無菌的概念并不局限于菌完全不存在的狀態(tài)，只要是處于菌的存在數(shù)減少至根據(jù)物品的用途決定的允許范圍內(nèi)的狀態(tài)，也可以將這種狀態(tài)包括在實質(zhì)的無菌狀態(tài)。殺菌的概念也同樣，只要能夠?qū)⒕鷶?shù)減少至所述的無菌狀態(tài)，就也包含在其范圍之中。


圖1是表示本發(fā)明實施方式1的殺菌方法的順序的圖。
圖2是表示在熱風(fēng)中混合殺菌劑噴霧后供給到瓶內(nèi)的裝置的圖。
圖3是噴霧發(fā)生裝置的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式2的殺菌方法的順序的圖。
圖5是表示安裝了導(dǎo)向部件的熱風(fēng)供給裝置的圖。
圖6是表示使用了本發(fā)明的殺菌方法的無菌填充系統(tǒng)一例的圖。
圖7是表示設(shè)置在圖6的無菌填充系統(tǒng)中的噴霧導(dǎo)入裝置的圖。
具體實施例方式
(實施方式1)圖1是表示本發(fā)明實施方式1的殺菌方法的順序的圖。該實施方式表示對PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)瓶的內(nèi)面進(jìn)行殺菌的方法。該殺菌方法中，首先進(jìn)行預(yù)加熱處理(步驟S11)。在預(yù)加熱中，從瓶子1的口部1a向內(nèi)部插入噴嘴2，由該噴嘴2送入熱風(fēng)對瓶子1進(jìn)行預(yù)加熱。同時，在瓶子1的口部1a的外周設(shè)置噴嘴3、3，由這些噴嘴3向口部1a吹熱風(fēng)，再次對口部1a進(jìn)行加熱。并且，與預(yù)加熱處理同時進(jìn)行將殺菌劑噴霧導(dǎo)入瓶子1內(nèi)的處理。噴霧劑的導(dǎo)入是通過向為了進(jìn)行預(yù)加熱而供給的熱風(fēng)中混合噴霧劑來實現(xiàn)的。
圖2是表示在預(yù)加熱和噴霧供給處理中所使用的裝置的概略圖。該裝置是由將由鼓風(fēng)機(jī)(或泵)11送來的空氣用過濾器12過濾之后用加熱器13進(jìn)行加熱，然后將該被加熱過的空氣從噴嘴2供給瓶子1的內(nèi)面，對瓶子1進(jìn)行預(yù)加熱的熱風(fēng)供給裝置14構(gòu)成。預(yù)加熱的溫度優(yōu)選是，使瓶子1內(nèi)面的溫度達(dá)到40℃以上。更優(yōu)選的是，預(yù)加熱中瓶子1的內(nèi)面溫度在55℃～60℃的范圍。向從加熱器13送往噴嘴2的熱風(fēng)中混合由噴霧供給部15送來的、以過氧化氫為主要成分的殺菌劑噴霧。因此，由噴嘴2供給的熱風(fēng)中含有殺菌劑噴霧，對瓶子1進(jìn)行預(yù)加熱的同時對其內(nèi)面利用殺菌劑噴霧進(jìn)行殺菌。另外，在瓶子1的周圍圍繞該瓶子1配置其他噴嘴16，由噴霧供給部15向該噴嘴16輸送殺菌劑噴霧。由此，對瓶子1的外面也同時進(jìn)行殺菌。
噴霧供給部15中包括圖3所示的噴霧發(fā)生裝置33。發(fā)生裝置33具有以滴狀供給過氧化氫(H2O2)的水溶液作為殺菌劑的殺菌劑供給部35，和將從該殺菌劑供給部35供給的過氧化氫的水溶液加熱至其沸點以上使之汽化的汽化部36。在殺菌劑供給部35中設(shè)置有噴霧器35a。在噴霧器35a設(shè)置有殺菌劑供給口35b和壓縮空氣供給口35c，這些供給口35b、35c分別與未圖示的過氧化氫供給源或噴霧用壓縮空氣供給源連接。
通過由供給口35b、35c供給的過氧化氫水溶液和壓縮空氣在二流體噴霧器35a的內(nèi)部進(jìn)行混合，而從通過延伸管35e與該噴霧器35a連接的噴嘴35d向汽化部36的汽化管37內(nèi)噴射過氧化氫的水溶液。汽化管37具有例如由石棉帶形成的外筒37a、形成汽化管37的內(nèi)壁的由衛(wèi)生管形成的內(nèi)筒37b、設(shè)置在外筒37a和內(nèi)筒37b之間的作為加熱機(jī)構(gòu)的加熱器37c。在汽化管37下端的噴出口37d上連接上述噴嘴2。
向汽化管37內(nèi)部供給的滴狀過氧化氫利用加熱器37c的熱量汽化。汽化的過氧化氫由于在經(jīng)過噴嘴2被導(dǎo)入到瓶子1附近的過程中溫度下降，而液化并凝結(jié)。由此，生成比在二流體噴霧器35a生成的過氧化氫的液滴更微小的過氧化氫噴霧。通過將該被霧化的過氧化氫導(dǎo)入瓶子1的內(nèi)部，過氧化氫與瓶子1的內(nèi)面接觸并對進(jìn)行殺菌。
另外，對于1個500ml容量的瓶子，過氧化氫霧附著量換算成35重量％過氧化氫水溶液，在20微升以上為好，優(yōu)選在20微升～100微升的范圍。即，優(yōu)選的是，將噴霧量設(shè)定為，與向瓶子內(nèi)供給20微升～100微升范圍內(nèi)的過氧化氫含量為35重量％的過氧化氫水溶液時相同的過氧化氫附著在瓶子1內(nèi)。并且，2000ml容量瓶子的情況下，也同樣在50微升以上為好，優(yōu)選50微升～200微升的范圍。對于1個瓶子，吹霧時間優(yōu)選在0.1秒～1秒的范圍。生成的噴霧中含有的過氧化氫的濃度優(yōu)選35重量％以上。殺菌劑并不限于過氧化氫，可以使用具有殺菌作用的各種藥液。
回到圖1中，在噴霧的供給之后進(jìn)行空氣沖洗處理(步驟S12)。空氣沖洗處理中，在瓶子1內(nèi)部插入或不插入噴嘴5的狀態(tài)下，由該噴嘴5送入無菌化的熱風(fēng)。利用熱風(fēng)從瓶子1的內(nèi)面開始加熱瓶子1，提高由殺菌劑噴霧產(chǎn)生的殺菌效果，并且抑制過氧化氫向瓶子1的吸附或滲透，過氧化氫容易漂浮在瓶子1的內(nèi)面。并且，漂浮在瓶子1的內(nèi)部的噴霧由熱風(fēng)排到瓶子1的外部。此時，由于通過附著在瓶子1內(nèi)面的殺菌劑噴霧，殺菌已進(jìn)行得充分，所以即使排出附著在瓶子1內(nèi)部空間的噴霧，也不會損傷殺菌效果，反而通過早期排出多余的噴霧，可以抑制過氧化氫向瓶子1內(nèi)面的過量吸附或滲透。
熱風(fēng)的吹入，只要在能夠完全排出漂浮在瓶子1內(nèi)部的噴霧的范圍內(nèi)進(jìn)行即可，約1秒～5秒的時間就足夠。熱風(fēng)的溫度在瓶子1的耐熱溫度以上的場合，若熱風(fēng)的吹入時間過長，則瓶子1被加熱到其耐熱溫度以上，有可能產(chǎn)生變形，對于這一點應(yīng)該注意。代替熱風(fēng)，可以吹入常溫的空氣、排出噴霧。
空氣沖洗處理之后接著進(jìn)行分解劑供給處理(步驟S13)。在分解劑供給處理中，將以過氧化氫酶作為主要成分的分解劑水溶液由噴霧器噴嘴6霧化后供給瓶子1的內(nèi)部。過氧化氫酶水溶液的濃度和供給量，可以根據(jù)過氧化氫的殘留量和目標(biāo)沖洗時間等而適宜選定，但設(shè)定的供給量應(yīng)能夠可靠地分解在空氣清洗之后殘留的預(yù)想的過氧化氫成分。對于上述的噴霧供給量，供給500U/ml以上的過氧化氫酶水溶液1ml就足夠?？梢园褔娮?的前端部插入到瓶子1的內(nèi)部噴射分解劑。從將水溶液迅速且均勻地附著在瓶子1的內(nèi)面的觀點來看，分解劑的噴霧方法優(yōu)選使用一流體噴霧器、二流體噴霧器、或具有相同的噴灑能力的裝置進(jìn)行。
另外，由于在瓶子的滅菌之后向瓶子內(nèi)加入分解劑，所以分解劑本身也需要無菌化。并且，對于分解劑噴霧用的噴霧器配管等的分解劑通過的部分也應(yīng)預(yù)先進(jìn)行滅菌。在將酶液(蛋白質(zhì))作為分解劑使用的情況下由于不能進(jìn)行熱殺菌，所以通過過濾器的過濾除去微生物。另外，對噴霧器或配管可以利用蒸汽滅菌(加熱殺菌)或殺菌劑進(jìn)行殺菌。
分解劑的供給之后將瓶子1保持規(guī)定時間(例如1秒～5秒左右)后進(jìn)行洗凈處理(步驟14)。洗凈處理中，翻轉(zhuǎn)瓶子1的上下，向瓶子1的內(nèi)部插入噴嘴7，經(jīng)加熱的無菌水作為洗凈液由該噴嘴7送入。由此，分解劑或殘留在瓶子1內(nèi)部的極微量的過氧化氫被洗掉。無菌水的溫度可以是常溫，但經(jīng)過加熱后其洗凈效率提高，所以優(yōu)選。洗凈液的溫度優(yōu)選在40℃～80℃的范圍。就洗凈時間而言，例如對于500ml的瓶約在3分鐘就可以結(jié)束。
此外，分解劑的供給在無菌水的洗凈之前進(jìn)行即可，在上述實施方式中可以在空氣沖洗處理之前進(jìn)行分解劑供給處理。
這樣，在本實施方式中在預(yù)加熱的同時進(jìn)行噴霧殺菌，所以殺菌處理可有效地進(jìn)行。由于進(jìn)行使用分解劑的分解處理，可以充分地抑制過氧化氫的殘留。另外，在本實施例中向瓶子內(nèi)部供給的殺菌劑噴霧與預(yù)加熱用的熱風(fēng)一同依次排出。
因此，可以省去空氣沖洗處理。
(實施方式2)
圖4是表示本發(fā)明的實施方式2的殺菌方法的順序的圖。該實施方式中，也用PET瓶子作為殺菌對象的物品。
在圖4的殺菌方法中，首先進(jìn)行預(yù)加熱處理(步驟S21)。在預(yù)加熱中，從瓶子1的口部1a向內(nèi)部插入噴嘴2，由該噴嘴2送入熱風(fēng)對瓶子1進(jìn)行預(yù)加熱，同時與該預(yù)加熱處理并行進(jìn)行將殺菌劑噴霧導(dǎo)入瓶子1內(nèi)的處理。噴霧的導(dǎo)入是通過利用圖2所示的裝置向預(yù)加熱用的熱風(fēng)混合噴霧來實現(xiàn)的。
另外，在圖4的殺菌方法中，代替圖1所示的噴嘴3，利用設(shè)置在噴嘴2的導(dǎo)向部件20進(jìn)行對瓶子1的口部1a的外面的預(yù)加熱和殺菌。如圖5所示，導(dǎo)向部件20在熱風(fēng)管路40和從噴霧發(fā)生裝置33引出的管路41的合流位置的下游側(cè)被安裝在噴嘴2上。在導(dǎo)向部件20中設(shè)置有與噴嘴2同軸的凸緣部20a和從該凸緣部20a的外周向瓶子1側(cè)突出的環(huán)狀的壁部20b。通過將這種導(dǎo)向部件20安裝在噴嘴2、配置在口部1a的附近，而將從口部1a向瓶子外吹出的熱風(fēng)導(dǎo)向口部1a的外周側(cè)，向頂面1b、螺紋部1c吹熱風(fēng)，可以對它們進(jìn)行預(yù)加熱和殺菌。如果利用這樣的導(dǎo)向部件20，就不管是否利用噴嘴16等對瓶子1的外面進(jìn)行像圖2那樣的殺菌，均可以有效且可靠地對瓶子1的外面和內(nèi)面的邊界部分進(jìn)行殺菌。
在本實施方式中，向瓶子1內(nèi)部供給的包含殺菌劑噴霧的熱風(fēng)的流量設(shè)定在(0.1m3～0.8m3)/分種的范圍，優(yōu)選設(shè)定在(0.2m3～0.3m3)/分種。熱風(fēng)的吹入時間優(yōu)選2秒～8秒的范圍。向瓶子1內(nèi)供給的熱風(fēng)中的過氧化氫的含量，對于1L熱風(fēng)優(yōu)選2mg～6mg的范圍。
回到圖4中，在預(yù)加熱和噴霧的導(dǎo)入持續(xù)進(jìn)行一定時間之后，接著進(jìn)行空氣沖洗處理(步驟S22)。在空氣沖洗處理中，由配置在瓶子1的口部1a正上方的噴嘴5向瓶子1內(nèi)送入無菌化熱風(fēng)。與實施方式1同樣，利用熱風(fēng)從瓶子1的內(nèi)面開始加熱瓶子1，提高由殺菌劑噴霧產(chǎn)生的殺菌效果，并且抑制過氧化氫向瓶子1的吸附或滲透，過氧化氫容易漂浮在瓶子1的內(nèi)面。并且，漂浮在瓶子1的內(nèi)部的噴霧由熱風(fēng)被排到瓶子1的外部。此時，由于通過附著在瓶子1內(nèi)面的殺菌劑噴霧，殺菌已進(jìn)行得充分，所以即使排出附著在瓶子1內(nèi)部空間的噴霧，也不會損傷殺菌效果，反而通過早期排出多余的噴霧，可以抑制過氧化氫向瓶子1內(nèi)面的過量吸附或滲透。
在本實施方式中，停止殺菌劑噴霧的導(dǎo)入后到熱風(fēng)的吹入開始的時間越短越好。該時間最長也在10秒以內(nèi)，優(yōu)選設(shè)定在5秒以內(nèi)。熱風(fēng)的吹入，只要在能夠完全排出漂浮在瓶子1內(nèi)部的噴霧的范圍下進(jìn)行即可，約1秒～5秒的時間就足夠。從除去瓶子1內(nèi)的過氧化氫的觀點來看，在瓶子1不變形的范圍內(nèi)優(yōu)選盡可能將熱風(fēng)的溫度設(shè)定為高溫。在PET瓶的情況下，空氣沖洗中所使用的熱風(fēng)溫度設(shè)定在50℃以上不到150℃的范圍，優(yōu)選設(shè)定在75℃以上不到120℃的范圍。熱風(fēng)的溫度在瓶子1的耐熱溫度以上的場合，若熱風(fēng)的吹入時間過長，則瓶子1被加熱到其耐熱溫度以上，有可能產(chǎn)生變形，對于這一點應(yīng)該注意。代替熱風(fēng)，可以吹入常溫的空氣、排出噴霧。
對于噴嘴5而言，將其插入到瓶子1內(nèi)部時能夠更有效地供給熱風(fēng)，所以理想。但是，在將噴嘴5插入到瓶子1內(nèi)用的機(jī)構(gòu)復(fù)雜時，可以在將噴嘴5配置在瓶子1的外部的狀態(tài)下進(jìn)行空氣沖洗處理。
在空氣沖洗處理之后，接著用無菌水對瓶子1的內(nèi)部進(jìn)行洗凈處理(步驟23)。洗凈處理中，翻轉(zhuǎn)瓶子1的上下，向瓶子1的內(nèi)部插入噴嘴7，將加熱過的無菌水作為洗凈液由該噴嘴7送入。由此，殘留在瓶子1內(nèi)部的極微量的過氧化氫被洗掉。無菌水的溫度可以是常溫，但經(jīng)過加熱后其洗凈效率提高，所以優(yōu)選。洗凈液的溫度優(yōu)選在40℃～80℃的范圍。洗凈時間，例如對于500ml的瓶約在3分鐘就可以結(jié)束。
此外，在本實施方式中，可以省略空氣沖洗處理，在預(yù)加熱和噴霧導(dǎo)入處理之后進(jìn)行洗凈。但是，在停止噴霧的導(dǎo)入后到可以開始洗凈為止，需要花費時間時，為了抑制殺菌劑的吸附或滲透，最好設(shè)置空氣沖洗處理。
以上的殺菌方法可以適用于各種結(jié)構(gòu)的無菌填充系統(tǒng)中。下面，參照圖6和圖7說明實現(xiàn)實施方式2的殺菌方法的無菌填充系統(tǒng)。在圖6的無菌填充系統(tǒng)50中，由無菌室51的導(dǎo)入口52導(dǎo)入的瓶子1，通過輸送線53由噴霧導(dǎo)入裝置54來引導(dǎo)接受殺菌處理。在噴霧導(dǎo)入裝置54中，對瓶子1外面噴射過氧化氫霧對外面進(jìn)行殺菌，同時對瓶子1的內(nèi)面用與上述同樣的方法進(jìn)行殺菌。如圖7所示，在噴霧導(dǎo)入裝置54上設(shè)置有多個噴嘴2…2，這些多個噴嘴2在被插入在瓶子1內(nèi)的狀態(tài)下與瓶子1一同沿著圓形的循環(huán)路徑向規(guī)定方向(箭頭F方向)移動。噴霧導(dǎo)入裝置54的瓶子1的移動速度恒定，在瓶子1內(nèi)插入噴嘴2的區(qū)間也一定。由此，將一定溫度的熱風(fēng)供給到瓶子1內(nèi)部，并且殺菌劑噴霧只被導(dǎo)入一定時間。
另外，在圖7的噴霧導(dǎo)入裝置54中，通過使利用管路40導(dǎo)入的熱風(fēng)和由多個噴霧發(fā)生裝置33…33供給的噴霧在總管(manifold)42處匯集后向各噴嘴分配，能夠一次從多個噴嘴2導(dǎo)入噴霧。
回到圖6，通過噴霧導(dǎo)入裝置54的瓶子1依次經(jīng)過轉(zhuǎn)臺55a～55c，被導(dǎo)入洗凈裝置57的轉(zhuǎn)臺57a。中間的轉(zhuǎn)臺55b作為空氣沖洗裝置56的一部分起作用。在空氣沖洗裝置56中，在被輸送至轉(zhuǎn)臺55b的瓶子1的上部配置有噴嘴5(參照圖1和圖4)，通過由該噴嘴5輸送無菌空氣的同時噴嘴5與瓶子1保持相同的位置關(guān)系順著轉(zhuǎn)臺55b進(jìn)行移動，而向瓶子1內(nèi)吹入無菌空氣一定時間。另外，通過了空氣沖洗裝置56的瓶子1進(jìn)入洗凈裝置57。被移送至轉(zhuǎn)臺57a的瓶子1由未圖示的翻轉(zhuǎn)裝置在上下方向翻轉(zhuǎn)，向該被翻轉(zhuǎn)的瓶子1插入圖1和圖4的噴嘴7，該噴嘴7跟著瓶子1移動的同時由噴嘴7向瓶子1內(nèi)部送入經(jīng)過加熱的無菌水，洗凈瓶子1的內(nèi)部。
用洗凈裝置57洗凈過的瓶子1經(jīng)過轉(zhuǎn)臺58a～58c，被送至填充裝置59的轉(zhuǎn)臺59a。在填充裝置59中，在瓶子1沿著轉(zhuǎn)臺59a被輸送的期間，規(guī)定的內(nèi)容物例如飲料被填充到瓶子1內(nèi)。由飲料填充的瓶子1通過轉(zhuǎn)臺60被送至蓋緊固裝置61的轉(zhuǎn)臺61a。在蓋緊固裝置61中，通過蓋槽64和轉(zhuǎn)臺65供給從設(shè)置在無菌室51的外部的蓋加料器62取出、并用蓋殺菌裝置63殺菌過的蓋。該被供給的蓋在蓋緊固裝置61中被安裝在瓶子1上、密封瓶子1。將密封后的瓶子1，通過輸送線66從無菌室5 1的輸出口67搬到外部。
本發(fā)明并不限于上述的實施方式，只要包括在與本發(fā)明實質(zhì)上相同的技術(shù)思想范圍內(nèi)，就可以用各種方式實施。例如，在圖6的無菌填充系統(tǒng)中，可以將噴霧導(dǎo)入裝置54和洗凈裝置57鄰接配置，而省略空氣沖洗裝置56。分解劑的供給在需要時進(jìn)行即可，在本發(fā)明中分解劑的供給并不是必要條件。殺菌劑可以不局限于過氧化氫，可以使用各種殺菌劑。殺菌對象的物品也并不局限于瓶子，對于杯子、蓋子、小口袋等各種食品容器也可以利用本發(fā)明來進(jìn)行殺菌。除了食品容器以外，只要有殺菌的必要，都可以利用本發(fā)明進(jìn)行殺菌。
實施例(實施例1)按照實施方式1的順序?qū)?00ml的PET瓶子進(jìn)行殺菌。具體的殺菌順序如下。
(1)由內(nèi)徑10mm的噴嘴，以0.5m3/min的風(fēng)量向瓶子內(nèi)導(dǎo)入在噴嘴口處溫度為105～125℃的熱風(fēng)。這時，使35％過氧化氫以每分鐘80～400g的比例汽化，生成殺菌劑噴霧，并將其與熱風(fēng)混合后導(dǎo)入瓶子內(nèi)。
(2)然后，停止熱風(fēng)的供給，在0.5～3.5秒后，在與預(yù)加熱相同的條件下(但是，沒有混合噴霧)向瓶子內(nèi)部吹入熱風(fēng)1秒種。
(3)停止熱風(fēng)的供給，1秒種之后向瓶子內(nèi)部噴射500U/ml的過氧化氫酶水溶液1ml。
(4)5秒鐘之后將瓶子翻轉(zhuǎn)，從內(nèi)徑為6mm的噴嘴向瓶子內(nèi)以8.51升/min噴射被加熱至70℃的無菌水3秒種，洗凈瓶子內(nèi)。
另外，作為過氧化氫酶水溶液，使用的是三菱氣體化學(xué)制的“ask50”的1％水溶液(500U/ml)。向瓶子的供給方法采用的是，將上述水溶液用膜過濾器過濾之后，將該過濾后的水溶液引入到預(yù)先滅菌過的噴霧器噴嘴，向瓶子內(nèi)噴霧。
實施例1的結(jié)果，過氧化氫的殘留濃度在檢測界限以下。
(實施例2)根據(jù)實施方式2，以500ml容量的PET瓶作為對象，改變細(xì)部的條件，同時進(jìn)行殺菌試驗確認(rèn)了殺菌效果。并且，殺菌效果的評價結(jié)果如下。
使103、104、105個枯草菌芽孢分別附著在5個PET瓶中進(jìn)行了殺菌處理，在處理后的各瓶子內(nèi)分批注入色氨酸大豆肉湯培養(yǎng)基，由各瓶中菌的培養(yǎng)狀況評價是否有殺菌性。根據(jù)使用了MPN(Most Probable Number)法的統(tǒng)計方法推斷各瓶中的存活菌數(shù)，并由下式求出殺菌處理前的附著菌數(shù)和存活菌數(shù)的對數(shù)值，評價了殺菌效果。
殺菌效果＝Log(附著菌數(shù)/存活菌數(shù))(1)殺菌試驗1
首先，為了評價過氧化氫氣體濃度對殺菌效果的影響，進(jìn)行了以下的殺菌試驗。
改變過氧化氫的濃度，同時將混合有過氧化氫的噴霧的熱風(fēng)導(dǎo)入500ml的PET瓶中確認(rèn)了殺菌效果。熱風(fēng)的溫度設(shè)定為100℃，流量設(shè)定為280L/分鐘，熱風(fēng)的吹入時間設(shè)定為3.3秒。設(shè)定的過氧化氫的濃度、殺菌效果、和殘留過氧化氫濃度的關(guān)系如下表。
表1

由該結(jié)果，可知過氧化氫濃度越高殺菌效果也越高，但濃度越高殘留過氧化氫濃度也變高。殺菌效果與熱風(fēng)的吹入時間有關(guān)系，所以只要適當(dāng)?shù)剡x擇過氧化氫濃度和熱風(fēng)的吹入時間之間的組合，即可得到所希望的殺菌效果。
(2)殺菌試驗2為了評價供給過氧化氫噴霧時的熱風(fēng)流量對殺菌效果的影響，按表2-1所示地改變熱風(fēng)的流量來進(jìn)行殺菌處理。并且，作為比較例，將根據(jù)熱風(fēng)的預(yù)加熱和殺菌劑噴霧的供給分別進(jìn)行的以往的殺菌方法進(jìn)行的結(jié)果示于表2-2中。另外，表2-1中過氧化氫噴霧的吹入時間為3.3秒。
表2-1

表2-2

由表2-1可知，當(dāng)過氧化氫的濃度一定時，即使改變熱風(fēng)的流量，對殺菌效果的影響不大。如表2-2所示，在以往的殺菌方法中，根據(jù)預(yù)加熱時的熱風(fēng)流量，殺菌效果明顯改變，本發(fā)明的殺菌方法的優(yōu)越性是明顯的。
(3)殺菌試驗3為了評價與過氧化氫相混合的熱風(fēng)的溫度對殺菌效果的影響，按表3-1所示地改變熱風(fēng)的溫度，進(jìn)行了殺菌試驗。熱風(fēng)的流量設(shè)定為0.28m3/分鐘，過氧化氫的濃度設(shè)定為4.1mg/L。并且，作為比較例，在使熱風(fēng)的預(yù)加熱和殺菌劑噴霧的供給分別進(jìn)行的以往的殺菌方法中，將改變熱風(fēng)溫度進(jìn)行殺菌的結(jié)果示于表3-2中。
表3-1

表3-2

由表3-1可知，當(dāng)過氧化氫的濃度為4.1mg/L時，如果熱風(fēng)溫度在80℃以上，則殺菌效果不受溫度的影響。另一方面，在比較例中，在本發(fā)明中殺菌效果沒有差別的110℃以上的高溫區(qū)域，根據(jù)預(yù)升溫的溫度在殺菌效果上產(chǎn)生差異。
如上所述，在以往的殺菌方法中，預(yù)加熱時的瓶子的溫度和熱風(fēng)的流量對殺菌效果有很大的影響，但在本發(fā)明中熱風(fēng)的溫度和流量對殺菌效果的影響極小。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明的殺菌方法和殺菌裝置，可以利用供給物品內(nèi)的熱風(fēng)將殺菌劑噴霧普遍地導(dǎo)入到物品內(nèi)部的各個角落。在噴霧的導(dǎo)入過程中通過熱風(fēng)將熱量不斷地供給瓶子內(nèi)，使瓶子內(nèi)的溫度保持在一定溫度，所以即使把熱風(fēng)的溫度或流量設(shè)定得低，也能夠得到均勻且充分的殺菌效果。即，根據(jù)本發(fā)明，因能夠容易實現(xiàn)將殺菌劑噴霧在一定溫度下向物品內(nèi)部導(dǎo)入一定時間的殺菌條件，所以在對各種物品進(jìn)行殺菌時，能夠可靠地得到均勻且優(yōu)異的殺菌效果。
權(quán)利要求
1.一種物品的殺菌方法，其特征在于包括在熱風(fēng)中混合殺菌劑噴霧的處理和將所述混合了噴霧的熱風(fēng)供給到物品內(nèi)部的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于在將所述混合了噴霧的熱風(fēng)供給到所述物品的內(nèi)部之后，包括用洗凈液洗凈所述物品的內(nèi)部的處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于在將所述混合了噴霧的熱風(fēng)供給到所述物品的內(nèi)部之后，包括向所述物品內(nèi)部吹入無菌化空氣、排出該物品內(nèi)部的所述含噴霧的空氣的處理、和排出所述含噴霧的空氣之后用洗凈液洗凈所述物品內(nèi)部的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于在供給所述混合了噴霧的熱風(fēng)的處理中，在所述物品內(nèi)部插入噴嘴并從該噴嘴吹入所述熱風(fēng)，同時在所述物品的外部在所述噴嘴周圍設(shè)置導(dǎo)向部件，將從所述物品排出的熱風(fēng)由所述導(dǎo)向部件導(dǎo)向到所述物品的外面?zhèn)取?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的殺菌方法，其特征在于在所述洗凈的處理中，加熱所述洗凈液、供給到所述物品的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的殺菌方法，其特征在于在排出所述含噴霧的空氣的處理中，將所述無菌化空氣加熱、吹入所述物品內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述的殺菌方法，其特征在于所述物品是食品容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項所述的殺菌方法，其特征在于所述物品為瓶子狀。
9.一種殺菌裝置，其特征在于包括向物品內(nèi)部供給熱風(fēng)的熱風(fēng)供給裝置、和生成殺菌劑噴霧的噴霧發(fā)生裝置，并且，可以將由所述噴霧發(fā)生裝置生成的噴霧與由所述熱風(fēng)供給裝置供給的熱風(fēng)混合、向所述物品的內(nèi)部導(dǎo)入。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的殺菌裝置，其特征在于還包括向所述物品內(nèi)部供給洗凈液的洗凈裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的殺菌裝置，其特征在于還包括向所述物品內(nèi)部吹入無菌化空氣、排出該物品內(nèi)部的所述含噴霧的空氣的空氣沖洗裝置，和向所述物品內(nèi)部供給洗凈液的洗凈裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的殺菌裝置，其特征在于所述熱風(fēng)供給裝置包括被插入到所述物品內(nèi)部、向該物品內(nèi)吹入熱風(fēng)的噴嘴，和在所述物品的外部圍繞所述噴嘴設(shè)置并將從所述物品排出的熱風(fēng)導(dǎo)向所述物品的外面?zhèn)鹊膶?dǎo)向部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的殺菌裝置，其特征在于所述洗凈裝置將所述洗凈液加熱、供給到所述物品的內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的殺菌裝置，其特征在于所述空氣沖洗裝置將所述無菌化空氣加熱、吹入到所述物品內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9～14中任意一項所述的殺菌裝置，其特征在于按照將食品容器作為所述物品進(jìn)行殺菌的方式構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求9～15中任意一項所述的殺菌裝置，其特征在于以所述物品是瓶子形狀作為前提構(gòu)成。
全文摘要
一種物品的殺菌方法和殺菌裝置，該裝置對PET瓶等物品的內(nèi)部進(jìn)行殺菌，包括向物品(1)的內(nèi)部供給熱風(fēng)的熱風(fēng)供給裝置(14)和生成殺菌劑噴霧的噴霧發(fā)生裝置(33)。通過將由噴霧發(fā)生裝置生成的噴霧混合到由熱風(fēng)供給裝置供給的熱風(fēng)中并導(dǎo)入到物品的內(nèi)部，將殺菌劑噴霧普遍地導(dǎo)入物品的內(nèi)部的每個角落，可得到均勻的殺菌效果。另外，殺菌裝置包括向所述物品內(nèi)部吹入無菌化空氣、排出該物品內(nèi)部的含噴霧的空氣的空氣沖洗裝置(56)，和向物品內(nèi)部供給洗凈液的洗凈裝置(57)。
文檔編號B65B55/10GK1547540SQ0281665
公開日2004年11月17日 申請日期2002年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月5日
發(fā)明者林亮, 早川睦, 高木雅敏, 小山彰, 敏, 亮 林 申請人:大日本印刷株式會社