CN101128220A - 用于对容器灭菌的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
此处公开了一种用于对包装(102)灭菌的方法(20)及设备(100)。所述方法(20)将过氧化氢溶液和碱性溶液应用于所述包装(102)，碱性溶液与过氧化氢反应产生羟基，从而杀灭微生物。碱性溶液的使用允许灭菌过程在较低的温度和较快的速率下进行。氢氧化钠溶液是优选的碱性溶液。灭菌过程的温度优选低于100℃。
Description
(案卷编号CS-001-PCT)
技术领域
本发明涉及用于对容器灭菌或消毒的方法及设备。更具体地，本发明涉及在相对低的温度下用于对容器灭菌的方法及设备。
背景技术
有必要对食品和医用的包装进行灭菌以杀灭可存在于所述包装上的微生物。对食品包装进行适当灭菌的失败可导致包装内食品的污染，这种情况可使食品消费者出现疾病甚至有时候死亡。食品工业已经开发了多种用于对食品包装灭菌而产生无菌包装的方法。
传统的无菌包装通常使用过氧化氢进行灭菌。如美国联邦法典(“CFR”)第37篇178.1005节所提出的，美国食品和药品监督管理局(“FDA”)已经确认含有不超过35％过氧化氢的过氧化氢溶液可以安全地用来对接触食品的聚合物表面进行灭菌。使用过氧化氢的灭菌通常需要高温或紫外线来由过氧化氢产生羟基，然后灭活包装材料上的微生物。由过氧化氢产生自由基所需的温度通常超过65℃并且经常在120-135℃的范围中。
大部分的食品包装由聚合物材料组成，例如塑料瓶。FDA已经给出了可以使用过氧化氢的聚合物材料的目录。所述目录在37 CFR 178.1005(e)中列出，包括乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-一氧化碳共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离子键树脂(ionomeric resin)、异丁烯聚合物、烯属烃聚合物、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙酯(“PET”)、聚-1-丁烯树脂和丁烷/乙烯共聚物、聚苯乙烯和橡胶改良的聚苯乙烯聚合物以及偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物。由于在灭菌过程中所述瓶变成流体并且变形，因此难以在高温下对塑料瓶进行灭菌。此外，为了蒸发沸点为108℃的残留过氧化物(35％)，需要延长的干燥过程。另外，一些象PET的塑料材料结合、吸附或吸收过氧化物，从而很难达到如37 CFR 178.1005(d)中列出的FDA针对食品包装所要求的百万分(“ppm”)之0.5的残留限量。
在Sizer等人的专利号为5326542的美国专利中公开了一种灭菌的方法，该专利关于一种用于对纸盒灭菌的方法及设备，其公开了使用紫外线对食品纸盒进行灭菌。
在Sizer等人的专利号为5770232的美国专利中公开了另一种方法，该专利关于对食品包装机接触食品的表面消毒的方法及其使用的消毒液，其公开了将0.1％至约1％(重量)的过氧化氢和约0.001％至约0.1％(重量)的焦磷酸钠在约70℃下应用至少15分钟。
在Frisk的专利号为5928607的美国专利中公开了另一种方法，该专利关于对瓶的灭菌方法及设备，其公开了使用准分子灯(excimer lamp)的紫外辐照来由氧产生臭氧而对塑料瓶进行灭菌。
在Lentsch等人的新西兰专利第282691号中公开了另一种方法，该专利关于一种使用含有过氧羧酸、羧酸、过氧化物和载体的组合物对食品器皿和器具进行消毒与脱色的方法，其公开了一种浓缩消毒组合物，该组合物含有1-20％(重量)的过氧羧酸、10-50％(重量)的羧酸、3-35％(重量)的过氧化氢以及平衡载体。
在Wang的欧洲专利第0411970号中公开了又一种方法，该专利关于经由过氧化氢、过酸和紫外辐照对容器灭菌，其公开了在20-30℃的温度下使用15-25％浓度的过氧化氢和过氧乙酸，同时采用波长低于300纳米的紫外光照射8-12秒以使枯草芽胞杆菌(B.subtilis)芽胞的数量减少大于6.0log。
在Smith等人的专利号为6479454的美国专利中公开了又一方法，该专利关于含有过氧化氢和辛基氧化胺的抗微生物组合物及方法，其公开了使用氧化胺过氧化氢组合物来对接触食品的表面进行消毒。
在Taggart的美国专利6209591中公开了另一种方法，该专利关于一种在无菌加工设备中对容器进行填装的设备及方法，其公开了在无菌室内将雾化的过氧化氢喷射到瓶上，所述无菌室具有在135℃的温度下存在的无菌空气。
在Taggart的美国专利6536188中公开了另一种方法，该专利关于一种用于无菌包装的方法及设备，其公开了将热的过氧化氢喷射到瓶上，允许活化约24秒并除去过氧化氢，然后向瓶中填装低酸性饮料。
Hall，II等人的关于防腐抗菌剂的专利号为5344652的美国专利公开了两个部分的组分，其中第一部分包括过氧化氢、过乙酸和乙酸，以及第二部分包括VICTAWET，所述VICTAWET为脂肪醇(2-乙基己基)和五氧化二磷的氢氧化钠反应产物。VICTAWET减少了过氧化物/过酸杀虫剂的腐蚀性。
Nystrom等人的关于使用加热和过氧化氢对使用后的纸纤维进行消毒的方法加工的专利号为590011 1的美国专利公开了在消毒过程中，使用过氧化氢消毒废纸并使用氢氧化钠调节纤维流(fiber stream)的pH。
关于除去过氧化氢的方法的公开号为02-154763的日本专利公开了由软性隐形眼镜(soft contact lenses)除去过量的过氧化氢，所述软性隐形眼镜通过使用清除剂而经受过氧化氢的灭菌处理，同时还经受超声波，所述清除剂基本上由硫代硫酸钠、丙酮酸钠、过氧化物酶和金属催化剂组成。
关于对食品容器灭菌方法的公开号为07-291236的日本专利公开了将含有杀菌剂的热水压入食品容器的内部，其中所述杀菌剂为过氧化氢、过乙酸、过氧化氢与过乙酸的混合物或次氯酸钠。
虽然现有技术已经公开了多种不同的对容器灭菌的方法，特别是对食品容器灭菌的方法，但是仍然存在对低温下以加快的方式使用过氧化氢灭菌的需求以便于降低成本、提高容器填装的生产能力并且最重要地是能够对容器进行充分地灭菌。
发明内容
本发明提供了一种低温灭菌过程所需的溶液。本发明通过使用两种组分的溶液来实现此目的，所述两种组分的溶液为过氧化氢和碱性溶液。碱性溶液快速地与过氧化氢反应产生活性氧(包括羟基)，从而杀灭微生物。
本发明一方面是一种用于对包装灭菌的方法。所述方法通过将具有1％-50％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于包装开始。所述过氧化氢溶液在35℃-100℃的温度范围下应用。接下来，允许所述过氧化氢溶液在包装上活化至少约1秒的活化期。然后，在活化期之后将碱性溶液应用于所述包装。所述碱性溶液具有10-14的pH范围。碱性溶液在35℃-100℃的温度范围下应用。然后，使用无菌水漂洗所述包装以除去残留的碱性溶液和残留的过氧化氢。
本发明的另一方面是一种用于对塑料瓶灭菌的方法。所述方法将具有30％-40％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于塑料瓶的外表面和塑料瓶的内表面。所述过氧化氢溶液在40℃-60℃的温度范围下应用。接下来，允许所述过氧化氢溶液在塑料瓶的外表面和塑料瓶的内表面活化1秒至10秒范围的活化期。然后，在活化期之后将0.25N的氢氧化钠溶液应用于塑料瓶的外表面和塑料瓶的内表面。0.25N的氢氧化钠溶液具有10-13的pH范围。0.25N的氢氧化钠溶液在50℃-75℃的温度范围下应用。然后，使用无菌水漂洗所述包装以除去残留的氢氧化钠和残留的过氧化氢。
本发明又一方面是一种在低温下用于对包装灭菌的方法。所述方法通过将具有1％-50％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于包装开始。所述过氧化氢溶液在不超过65℃的温度下应用。接下来，允许过氧化氢溶液在包装上活化1秒至30秒范围的活化期。然后，在活化期之后将碱性溶液应用于所述包装。所述碱性溶液具有10-14的pH范围。所述碱性溶液在不超过65℃的温度下应用。然后，使用无菌水漂洗所述包装以除去残留的碱性溶液和残留的过氧化氢。
本发明又一方面是一种在低温下用于对包装灭菌的方法以及在低温下将可流动的食品无菌地热填装入所述包装的方法。所述方法通过将具有1％-50％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于包装开始。所述过氧化氢溶液在约60℃的温度下应用。接下来，允许过氧化氢溶液在包装上活化1秒至30秒范围的活化期。然后，在活化期之后将碱性溶液应用于所述包装。所述碱性溶液具有10-14的pH范围。所述碱性溶液在约60℃的温度下应用。然后，漂洗所述包装以除去残留的碱性溶液和残留的过氧化氢。再然后，在60℃-80℃范围的低温下使所述包装无菌地热填装可流动的食品。所述可流动的食品可以是橙汁、汤、其他的汁液以及类似于所述可流动的食品的产品。
附图简述
图1是本发明一种通用方法的流程图。
图2是本发明一种具体方法的流程图。
图3是本发明一种具体方法的流程图。
图4是本发明一种具体方法的流程图。
图5是正在本发明设备上进行灭菌的容器的示意图。
本发明的最佳实施方式
如图1所示，将对容器(特别是食品容器)灭菌的通用方法指定为20。在方框21，提供用于灭菌的容器。所述容器具有内表面和外表面，两表面优选地均需灭菌。虽然需要灭菌的其他类型的容器，如用于眼保健品、医疗用品等的容器也在本发明的范围和精神内，但是所述容器优选为食品容器。尽管由其他材料组成的容器也在本发明的范围和精神内，但所述容器优选地由聚合物材料或玻璃组成。优选的聚合物材料为PET或高密度聚乙烯。
在方框22，将1％-50％的过氧化氢溶液应用于所述容器的内表面和外表面。所述过氧化氢溶液优选在35℃-100℃的温度范围，更优选在35℃-85℃的温度范围，甚至更优选在40℃-60℃的温度范围，并且最优选在50℃或60℃的温度下应用。所述过氧化氢溶液优选具有1％-50％浓度范围的过氧化氢，更优选30％-40％，并且最优选35％。所述过氧化氢优选以液体形式应用于所述容器。可选地，可将过氧化氢作为蒸汽应用并允许在所述容器的表面冷凝。优选地允许过氧化氢溶液在所述容器的表面上保留30秒的活化时间，更优选少于30秒，甚至更优选少于10秒，并且最优选1秒或更少。
在活化时期之后，将碱性溶液应用于如方框23所提出的容器表面。所述碱性溶液优选具有10-14的pH范围，更优选11-13，并且最优选12.5或12.9。所述碱性溶液优选为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。然而，相关领域的技术人员应理解在不脱离本发明的范围和精神的情况下也可以使用其他的碱性溶液。所述碱性溶液优选在35℃-100℃的温度范围，更优选在35℃-85℃的温度范围，甚至更优选在50℃-75℃的温度范围，并且最优选在65℃或60℃的温度下应用。所述碱性溶液优选为0.05N的氢氧化钠溶液(氢氧化钠浓度约为0.20％)。可选地，可以将1N的氢氧化钠溶液作为碱性溶液使用。在又一可选的实施方式中，将0.1N的氢氧化钾溶液作为碱性溶液使用。所述碱性溶液与过氧化氢反应产生活性氧和羟基，所述活性氧和羟基杀灭容器表面的微生物。碱性溶液缩短了达到无菌状态的灭菌时间。此外，所述碱性溶液减少了容器对过氧化氢的吸收并减少了过氧化氢残留。另外，所述碱性溶液允许灭菌过程在低于现有技术灭菌方法的温度下施行，这就使得薄壁容器可以用于灭菌。
在方框24，漂洗容器的内表面和外表面以除去残留的过氧化氢以及任何碱性溶液。优选地，使用无菌水漂洗容器的表面，或者可选地使用酸进行漂洗，如柠檬酸或其他类似的酸。在漂洗之后，向容器中填装产品。优选地将所述容器填装以食品，如橙汁(高酸性产品)、牛奶(低酸性产品)、水、汁液、汤或其他类似的食品。更优选地，在优选为60℃-70℃的温度范围下将所述容器无菌地热填装以可流动的食品。由于低温热填装不会使容器发生热变形，因此其允许使用价格低廉的薄壁容器。通常，价格低廉的薄壁容器在大约80℃或更高的温度下将会发生变形。
图2描述了一种更具体的灭菌方法。通常将该具体的灭菌方法指定为30。在方框31，通常在填装机上提供用于灭菌的由PET或PET衍生物组成的瓶。大部分的水瓶和橙汁容器由PET或PET衍生物组成。
在方框32，将1％-50％的过氧化氢溶液应用于所述容器的内表面和外表面。所述过氧化氢溶液优选在35℃-100℃的温度范围，更优选在35℃-85℃的温度范围，甚至更优选在40℃-60℃的温度范围，并且最优选在50℃或60℃的温度下应用。所述过氧化氢溶液优选具有1％-50％浓度范围的过氧化氢，更优选30％-40％，并且最优选35％。过氧化氢优选以液体形式应用于所述容器。可选地，可将过氧化氢作为蒸汽应用并允许在所述容器的表面冷凝。尽管不存在上限，但优选地允许过氧化氢溶液在所述容器的表面上保留30秒的活化时间，更优选少于30秒，甚至更优选少于10秒，并且最优选1秒或更少。
在活化时期之后，将氢氧化钠溶液应用于如方框33所提出的容器表面。所述氢氧化钠溶液优选具有10-14的pH范围，更优选11-13，并且最优选12.5或12.9。所述氢氧化钠溶液优选在约65℃或约60℃的温度下应用。所述氢氧化钠溶液优选为0.05N的氢氧化钠溶液(氢氧化钠浓度约为0.20％)。可选地，可以将1N的氢氧化钠溶液作为碱性溶液使用。氢氧化钠溶液与过氧化氢反应产生杀灭容器表面的微生物的活性氧和/或羟基。氢氧化钠溶液缩短了达到无菌状态的灭菌时间。此外，氢氧化钠溶液减少了容器对过氧化氢的吸收并还减少了过氧化氢残留物。另外，氢氧化钠溶液允许灭菌过程在低于现有技术灭菌方法的温度下施行，这就使得薄壁容器可以用于灭菌。
在方框34，漂洗PET瓶的内表面和外表面以除去过氧化氢残留物以及任何氢氧化钠溶液。优选地，使用无菌水漂洗容器的表面。在漂洗之后，向容器中填装产品。优选地将所述容器填装以食品，如橙汁(高酸性产品)、牛奶(低酸性产品)、水、汁液、汤或其他类似的食品。更优选地，在温度范围优选为60℃-80℃，并且更优选为60℃-80℃的条件下将所述容器无菌地热填装以可流动的食品。由于低温热填装不会使容器发生热变形，因此其允许使用价格低廉的薄壁容器。通常，价格低廉的薄壁容器在大约80℃或更高的温度下将会发生变形。
图3描述了具有不同顺序的可选方法。通常将该方法指定为40。在方框41，通常在填装机上提供用于灭菌的由PET或PET衍生物组成的瓶。大部分的水瓶和橙汁容器由PET或PET衍生物组成。
首先将氢氧化钠溶液应用于如方框42所提出的容器表面。所述氢氧化钠溶液优选具有约12.5的pH。所述氢氧化钠溶液优选在35℃-100℃的温度范围，更优选在35℃-85℃的温度范围，甚至更优选在50℃-75℃的温度范围，并且最优选在65℃或约60℃的温度下应用。所述氢氧化钠溶液优选为0.05M的氢氧化钠溶液(氢氧化钠浓度约为0.20％)。可选地，可以将1N的氢氧化钠溶液作为碱性溶液使用。
在方框43，将1％-50％的过氧化氢溶液应用于容器的内表面和外表面。所述过氧化氢溶液优选在35℃-100℃的温度范围，更优选在35℃-85℃的温度范围，甚至更优选在40℃-60℃的温度范围，并且最优选在50℃或约60℃的温度下应用。所述过氧化氢溶液优选具有1％-50％浓度范围的过氧化氢，更优选30％-40％，并且最优选35％。过氧化氢优选以液体形式应用于所述容器。可选地，可将过氧化氢作为蒸汽应用。氢氧化钠溶液与过氧化氢反应产生羟基，所述羟基杀灭容器表面的微生物。氢氧化钠溶液缩短了达到无菌状态的灭菌时间。此外，氢氧化钠溶液减少了容器对过氧化氢的吸收并减少了过氧化氢残留。另外，氢氧化钠溶液允许灭菌过程在低于现有技术灭菌方法的温度下施行，这就使得薄壁容器可以用于灭菌。
在方框44，漂洗PET瓶的内表面和外表面以除去过氧化氢残留物以及任何氢氧化钠溶液。优选地，使用无菌水漂洗容器的表面。在漂洗之后，向容器中填装产品。优选地将所述容器填装以食品，如橙汁(高酸性产品)、牛奶(低酸性产品)、水、汁液、汤或其他类似的食品。更优选地，在温度范围优选为60℃-80℃，并且更优选为60℃-80℃的条件下将所述容器无菌地热填装以可流动的食品。由于低温热填装不会使容器发生热变形，因此其允许使用价格低廉的薄壁容器。通常，价格低廉的薄壁容器在大约80℃或更高的温度下将会发生变形。虽然塑料容器能够经受住更高的填装温度，但是在高达100℃时通常使用厚壁的容器进行填装。
图4描述了可选的灭菌方法。通常将该可选的灭菌方法指定为50。在方框51，通常在填装机上提供用于灭菌的容器。所述容器优选由聚乙烯或聚丙烯材料组成。大部分的牛奶壶由聚乙烯组成。
在方框52，将1％-50％的过氧化氢溶液应用于容器的内表面和外表面。所述过氧化氢溶液优选在35℃-100℃的温度范围，更优选在35℃-85℃的温度范围，甚至更优选在50℃-75℃的温度范围，并且最优选在65℃的温度下应用。所述过氧化氢溶液优选具有1％-50％浓度范围的过氧化氢，更优选30％-40％，并且最优选35％。过氧化氢优选以液体形式应用于所述容器。可选地，可将过氧化氢作为蒸汽应用并允许在容器的表面冷凝。尽管不存在上限，但优选地允许过氧化氢溶液在所述容器的表面上保留30秒的活化时间，更优选少于30秒，甚至更优选少于10秒，并且最优选1秒或更少。
在活化时期之后，将硫酸亚铁溶液应用于如方框53所提出的容器表面。可以将1N的硫酸亚铁溶液作为溶液使用。所述硫酸亚铁溶液优选在35℃-100℃的温度范围，更优选在35℃-85℃的温度范围，甚至更优选在40℃-60℃的温度范围，并且最优选在50℃的温度下应用。所述硫酸亚铁溶液与过氧化氢反应产生羟基，所述羟基杀灭容器表面的微生物。硫酸亚铁溶液缩短了达到无菌状态的灭菌时间。此外，所述硫酸亚铁溶液减少了容器对过氧化氢的吸收并减少了过氧化氢残留。另外，所述硫酸亚铁溶液允许灭菌过程在低于现有技术灭菌方法的温度下施行，这就使得薄壁容器可以用于灭菌。
在方框54，漂洗容器的内表面和外表面以除去过氧化氢残留物以及任何硫酸亚铁溶液。优选地，使用无菌水漂洗容器的表面。在漂洗之后，向容器中填装产品，优选填装如上所述的产品。
如图5所示，通常将用于对容器进行灭菌的设备指定为100。优选地将多个具有至内表面的开口120的容器102a-c分别在形成不同站(station)的输送装置104上输送。在优选的实施方式中，在第一站106将过氧化氢应用于容器102a的内表面和外表面。在第二站108，将碱性溶液应用于容器102b的内表面和外表面。在第三站110，优选使用无菌水漂洗容器102c的内表面和外表面。输送装置104优选为输送带，所述输送带根据过氧化氢所必需的活化期移动。
可选地，将容器102倒置输送以在灭菌后使重力有助于由容器中排干溶液并进行漂洗。
在又一可选的实施方式中，将每个容器102放置在适当的站的位置并将含有各种溶液和漂洗液或与各种溶液或漂洗液流通的分配器112a-c在容器上方或下方移动以便将各种溶液或漂洗液分配至容器上。
以下实施例举例说明了本发明方法的效力。设计以下试验以鉴定用于对聚合物灭菌的最佳条件并且还探究极限范围(boundary areas)而确定限制该处理效力的条件。如表中所提出的使用106的枯草芽胞杆菌(B.subtilisvar.glohigii)(ATCC 9372)接种聚合物材料。通过下述方法接种各聚合物条：通过点滴(drop spotting)大约100微升并通过擦拭聚乙烯条表面来对所述表面进行涂敷。在灭菌前允许培养物进行干燥。通过在适宜的处理溶液中强力搅拌所述聚乙烯条来处理各聚合物条。然后用过氧化氢酶处理各处理过的聚合物条以使残留的过氧化物失活，擦拭并使用TGE铺板(plated)，于35℃培育2天。
在表1中，对NaOH对照、接种的未处理对照以及本发明的两种方法进行测定并将结果列于表1。本发明的两种方法分别使用5条同样的聚合物条。在每个非log值下提供了log测定值。第一种方法首先使用过氧化氢然后使用氢氧化钠碱性溶液。第二种方法首先使用氢氧化钠碱性溶液然后使用过氧化氢。在50℃进行灭菌。
表1
| 重复 | 1MNaOH对照 | 接种未处理对照 | 35％H2O2+1MNaOH | 1MNaOH+35％H2O2 |
| 1CFU/擦拭物 | 5,700 | 1,800,000 | ＜10 | ＜10 |
| 1logCFU/擦拭物 | 3.76 | 6.26 | ＜1.00 | ＜1.00 |
| 2CFU/擦拭物 | 210 | 2,700,000 | ＜10 | ＜10 |
| 2logCFU/擦拭物 | 2.32 | 6.43 | ＜1.0 | ＜1.0 |
| 3CFU/擦拭物 | NA | 1,600,000 | ＜10 | ＜10 |
| 3logCFU/擦拭物 | NA | 6.20 | ＜1.00 | ＜1.00 |
| 4CFU/擦拭物 | NA | NA | ＜10 | ＜10 |
| 4logCFU/擦拭物 | NA | NA | ＜1.00 | ＜1.00 |
| 5CFU/擦拭物 | NA | NA | ＜10 | ＜10 |
| 5logCFU/擦拭物 | NA | NA | ＜1.00 | ＜1.00 |
如表1所示，本发明的方法(最右边的两栏)杀灭了微生物。未处理的对照有1,800,000个菌落形成单位(“CFU”)，而本发明的方法成功地将聚合物条进行灭菌而获得＜10CFU的值。此外，CFU的log基本上由log 6.26减少至＜1.0。
表2
| 重复 | 接种未处理对照 | 50℃10s0.25MNaOH对照 | 50℃30s35％H2O210s过氧化氢酶 | 50℃30s35％H2O2+10s0.25MNaOH | 50℃30s3.5％H2O210s过氧化氢酶 | 50℃30s3.5％H2O2+10s0.25MNaOH | 50℃10s0.25MNaOH+l0s35％H2O2+10s过氧化氢酶 |
| 1CFU/擦拭物 | 3,200,000 | 6,300,000 | 40 | 30 | 1,600,000 | 3,700,000 | 1,500 |
| 1logCFU/擦拭物 | 6.51 | 6.80 | 1.60 | 1.48 | 6.20 | 6.57 | 3.18 |
| 2CFU/擦拭物 | 4,900,000 | 3,800,000 | 570 | 20 | 4,200,000 | 4,200,000 | 7,900 |
| 2logCFU/擦拭物 | 6.69 | 6.58 | 2.76 | 1.3O | 6.62 | 6.62 | 3.90 |
| 3CFU/擦拭物 | 7,200,000 | 7,900,000 | 20 | 20 | 4,0O0,000 | 4,200,000 | 7,900 |
| 3logcFU/擦拭物 | 6.86 | 6.90 | 1.30 | 1.30 | 6.60 | 6.59 | 4.23 |
| 4CFU/擦拭物 | 3,800,000 | 5,400,000 | 270 | 10 | 3,000,000 | 6,l00,000 | 20,000 |
| 4logCFU/擦拭物 | 6.58 | 6.73 | 2.43 | 1.00 | 6.48 | 6.79 | 4.30 |
| 5CFU/擦拭物 | NA | NA | 2700 | ＜10 | 5,000,000 | 2,700,000 | 200,000 |
| 5logCFU/擦拭物 | NA | NA | 3.43 | ＜1.00 | 6.70 | 6.43 | 5.30 |
| 标准偏差 | 0.15 | 0.13 | 0.86 | 0.21 | 0.19 | 0.13 | 0.77 |
| 平均值 | 6.66 | 6.75 | 2.30 | 1.22 | 6.52 | 6.60 | 4.18 |
| Log减小 | 4.35 | 5.44 | 0.14 | 0.06 | 2.48 |
在表2中，列出了测试结果，其中在Petri培养皿上点、涂细菌，并在处理前使其干燥。通过减少碱处理液的浓度和通过使用不流动、未搅拌的溶液来从先前的操作降低灭菌条件的苛刻程度。在第二栏列出了接种未处理对照的结果，在第三栏列出了0.25M NaOH对照的结果，在第四栏列出了应用具有35％H2O2并具有30秒活化期的溶液，随后应用具有10秒活化期的过氧化氢酶的结果，在第五栏列出了应用具有35％H2O2并具有30秒活化期的溶液，随后应用具有10秒活化期的0.25M NaOH溶液的结果，在第六栏列出了应用具有3.5％H2O2并具有30秒活化期的溶液，随后应用具有10秒活化期的过氧化氢酶的结果，在第七栏列出了应用3.5％H2O2并具有30秒活化期的溶液，随后应用具有10秒活化期的0.25M NaOH溶液的结果，在第8栏列出了应用具有10秒活化期的0.25M NaOH溶液，然后应用具有35％H2O2并具有10秒活化期的溶液，随后应用具有10秒活化期的过氧化氢酶的结果。在每个非log值下面提供了log测量值。在50℃进行灭菌。表2中的结果清楚地说明了组合处理的协同作用。第2栏是每个培养皿具有10^6.66个细菌的接种的未处理的对照。第3栏代表使用0.25％氢氧化钠处理的生存率并且清楚地显示没有杀菌效果。30秒的过氧化氢处理(第4栏)导致4.35log的失活(每处理10秒失活1.45log)，而将过氧化物与氢氧化钠组合(第5栏)导致多1log的细菌失活。单独使用浓度为3.5％的过氧化氢(第6栏)和与0.25％氢氧化钠组合(第7栏)在这些条件下没有效果。将使用0.25M氢氧化钠对芽胞预处理和使用35％过氧化氢短暂处理10秒组合可导致2.48log的细菌失活。这样的单位时间杀灭率比单独使用过氧化氢处理显著提高(每10秒1.45log)。使用过氧化氢/氢氧化钠组合的两种处理均导致微生物的失活以数量级增加。第5栏的灭菌方法具有最好的结果。
在表3中，于35℃的温度将0.1N的氢氧化钾(KOH)溶液与3％的过氧化氢溶液一起使用30秒。结果说明在这些处理条件下该处理无效。
表3
| 重复 | 过氧化氢酶对照 | H2O2对照 | 接种未处理对照 | 3％H2O2+0.1NKOH | 0.1NKOH+3％H2O2 |
| 1CFU/擦拭物 | 2,500,000 | 5,200,000 | 2,000,000 | 8,000,000 | 2,500,000 |
| 1logCFU/擦拭物 | 6.40 | 6.72 | 6.30 | 6.90 | 6.40 |
| 2CFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 8,900,000 | 3,100,000 |
| 2logCFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 6.95 | 6.49 |
| 3CFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 3,700,000 | 2,800,000 |
| 3logCFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 6.57 | 6.45 |
| 4CFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 3,900,000 | 4,100,000 |
| 4logCFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 6.59 | 6.61 |
| 5CFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 7,100,000 | 2,800,000 |
| 5logCFU/擦拭物 | NA | NA | NA | 6.85 | 6.45 |
直方图(gphph)1和直方图2说明了在三种不同温度60℃、70℃、80℃下热填装的塑料瓶的变形。在60℃热填装的瓶几乎没有变形，直径只有0.43毫米的变化。在70℃热填装的瓶具有较大量的变形，其中高度缩减并且直径变形2.17毫米。在80℃热填装的瓶具有最大量的变形，其中高度缩减至197.11毫米且直径变形3.63毫米。本发明能够在优选60℃-80℃，更优选60℃-70℃的范围的温度下无菌热填装可流动的食品。由于低温热填装不会使容器发生如直方图1和直方图2所示的热变形，因此这就使得能够使用价格低廉的薄壁容器。如直方图1和直方图2所示，价格低廉的薄壁容器在大约80℃或更高的温度下将会变形。
Claims (39)
1.一种用于对包装灭菌的方法，所述方法包括：
将具有1％-50％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于所述包装，所述过氧化氢溶液在35℃-100℃的温度范围下应用；
允许所述过氧化氢溶液在所述包装上进行活化期的活化；
在所述活化期之后，将碱性溶液应用于所述包装，所述碱性溶液具有10-14的pH范围，所述碱性溶液在35℃-100℃的温度范围下应用；和
使用漂洗所述包装以除去残留的所述碱性溶液和残留的所述过氧化氢。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱性溶液为氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱性溶液为硫酸亚铁溶液。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱性溶液为pH约12.5的0.05N的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，其中首先将所述碱性溶液应用于所述包装，然后将所述过氧化氢溶液应用于所述包装以与所述碱性溶液反应而产生活性氧和/或羟基。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述过氧化氢溶液具有浓度约35％的过氧化氢。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述包装为PET瓶、聚乙烯瓶或聚丙烯瓶。
9.根据权利要求1所述的方法，其中首先将所述过氧化氢溶液应用于所述包装且所述活化期为30秒，然后将所述碱性溶液应用于所述包装以与所述过氧化氢反应而产生羟基。
10.一种用于对塑料瓶灭菌的方法，所述方法包括：
将具有30％-40％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于所述塑料瓶的外表面和所述塑料瓶的内表面，所述过氧化氢溶液在40℃-60℃的温度范围下应用；
允许所述过氧化氢溶液在所述塑料瓶的外表面和所述塑料瓶的内表面上进行活化期的活化；
在所述活化期之后，将0.05N的氢氧化钠溶液应用于所述塑料瓶的外表面和所述塑料瓶的内表面，所述0.05N的氢氧化钠溶液具有11-13的pH范围，所述0.05N的氢氧化钠溶液在50℃-75℃的温度范围下应用；和
使用无菌水漂洗所述包装以除去残留的所述氢氧化钠和残留的所述过氧化氢。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述塑料瓶为PET瓶、聚乙烯瓶或聚丙烯瓶。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述过氧化氢溶液作为蒸汽应用。
13.一种在低温下用于对包装灭菌的方法，所述方法包括：
将具有1％-50％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于所述包装，所述过氧化氢溶液在不超过65℃的温度下应用；
允许所述过氧化氢溶液在所述包装上进行1秒至30秒范围的活化期的活化；
在所述活化期之后，将碱性溶液应用于所述包装，所述碱性溶液具有10-14的pH范围，所述碱性溶液在不超过65℃的温度下应用；和
使用无菌水漂洗所述包装以除去残留的所述碱性溶液和所述残留的过氧化氢。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述碱性溶液为pH约12.5的0.05N的氢氧化钠溶液。
15.根据权利要求13所述的方法，其中首先将所述碱性溶液应用于所述包装，然后将所述过氧化氢溶液应用于所述包装以与所述碱性溶液反应而产生活性氧和/或羟基。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述过氧化氢溶液具有浓度约35％的过氧化氢。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述包装为PET瓶、聚乙烯瓶或聚丙烯瓶。
18.根据权利要求13所述的方法，其中首先将所述过氧化氢溶液应用于所述包装且所述活化期为30秒，然后将所述碱性溶液应用于所述包装以与所述过氧化氢反应而产生羟基。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括将灭菌的所述包装填装以食品。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述食品为高酸性食品。
21.一种用于对容器灭菌的设备，所述设备包括：
输送装置，所述输送装置用于通过所述设备运送多个容器；
用于将过氧化氢应用至所述多个容器中的每个容器的内表面和外表面的站；和
用于将活化剂应用至所述多个容器中的每个容器的内表面和外表面的站，所述活化剂与所述过氧化氢反应而产生羟基。
22.根据权利要求21所述的设备，其还包括用于漂洗所述多个容器中的每个容器的内表面和外表面的站。
23.根据权利要求22所述的设备，其还包括用于将食品填装入所述多个容器的每个容器中的站。
24.根据权利要求21所述的设备，其中当所述多个容器的每个容器被沿着所述输送装置输送时，所述多个容器的每个容器被倒置。
25.根据权利要求21所述的设备，其中所述活化剂为氢氧化钠溶液。
26.一种用于对包装灭菌的方法，所述方法包括：
将具有1％-50％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于所述包装，所述过氧化氢溶液在约60℃的温度下应用并允许所述过氧化氢溶液在所述包装上活化；
在所述活化期之后，将碱性溶液应用于所述包装，所述碱性溶液具有10-14的pH范围，所述碱性溶液在约60℃的温度范围下应用；
使用漂洗所述包装以除去残留的所述碱性溶液和残留的所述过氧化氢；和
将所述包装热填装以可流动的食品，所述包装在60℃-80℃的温度范围下进行填装。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述可流动的食品为橙汁。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述碱性溶液为pH约12.5的0.05N的氢氧化钠溶液。
29.根据权利要求26所述的方法，其中所述过氧化氢溶液具有浓度约35％的过氧化氢。
30.根据所述的方法，其中所述包装为PET瓶、聚乙烯瓶或聚丙烯瓶。
31.一种用于对塑料瓶灭菌的方法，所述方法包括：
将具有30％-40％过氧化氢的过氧化氢溶液应用于所述塑料瓶的外表面和所述塑料瓶的内表面，所述过氧化氢溶液在约60℃的温度下应用；
允许所述过氧化氢溶液在所述塑料瓶的外表面和所述塑料瓶的内表面上进行活化期的活化；
在所述活化期之后，将0.05N的氢氧化钠溶液应用于所述塑料瓶的外表面和所述塑料瓶的内表面，所述0.05N的氢氧化钠溶液具有11-13的pH范围，所述0.05N的氢氧化钠溶液在约60℃的温度下应用；
使用漂洗所述包装以除去残留的所述氢氧化钠和残留的所述过氧化氢；和
将所述包装热填装以可流动的食品，所述包装在60℃-80℃的温度范围下进行填装。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述可流动的食品为橙汁。
33.根据权利要求31所述的方法，其中所述碱性溶液为pH约12.5的0.05N的氢氧化钠溶液。
34.根据权利要求31所述的方法，其中所述过氧化氢溶液具有浓度约35％的过氧化氢。
35.根据权利要求31所述的方法，其中所述塑料瓶为PET瓶、聚乙烯瓶或聚丙烯瓶。
36.根据权利要求31所述的方法，其中所述过氧化氢溶液作为蒸汽应用。
37.根据权利要求31所述的方法，其中所述可流动的食品在低于70℃的温度下进行热填装而不造成所述塑料瓶的热变形。
38.根据权利要求31所述的方法，其中所述可流动的食品在60℃-70℃的温度范围下进行热填装而不造成所述塑料瓶的热变形。
39.一种设备，所述设备用于施行权利要求26或权利要求31所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080220 |