CN103373691A

CN103373691A - 包装容器的灭菌

Info

Publication number: CN103373691A
Application number: CN2013101316844A
Authority: CN
Inventors: 霍尔格·穆勒; 托马斯·莫拉韦
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: EP2653396A1; CN103373691B; EP2653396B1; DE102012206389A1

Abstract

本发明涉及用于包装容器灭菌的方法，其具有如下步骤：当温度至少为90℃尤其至少为95℃时将由水蒸气和消毒剂组成的混合物容器的内部包装容器的内部并同时当温度低于40℃尤其当温度为20℃至30℃时将制剂加载包装容器的外部。

Description

包装容器的灭菌

技术领域

本发明涉及用于在填充之前对包装容器灭菌的方法并且尤其是对PET瓶灭菌的方法。

背景技术

在将液态食品例如果汁填充到包装容器尤其是塑料容器例如由聚对苯二甲酸乙二酯（PET）制成的瓶子中时，必须注意高清洁度。尤其必要的是：包装容器外侧和尤其是内侧在填充前要进行灭菌。灭菌通常借助于由水蒸气和消毒剂组成的混合物进行。例如，借助于二元喷嘴将由水蒸气和过乙酸组成的蒸气混合物导入包装容器的内部，其在该处沉积在内壁上。在包装容器的外侧能够借助于加热的过乙酸进行灭菌。

尤其当容器的内部的灭菌是借助于由水蒸气和消毒剂组成的混合物进行时，温度越高，灭菌过程越有效。然而，较高的灭菌温度导致了包装容器较高的所不期望的变形。这个问题尤其会出现在对越发变薄的PET瓶的处理中，所述PET瓶在市场上受到很大的欢迎。

为了将在容器的内部灭菌期间的变形（缩皱）保持在可接受的范围内，在现有技术中，在将由水蒸气和消毒剂组成的混合物加载容器的内部的过程中，同时以较冷的介质对容器的外部进行冷却。尤其在现有技术中公知如下，即，在利用由水蒸气和消毒剂组成的混合物于超过95℃时对容器的内部进行灭菌期间，容器外侧的灭菌则借助于仅加热到40℃至60℃的过乙酸溶液来进行。基于用于外部灭菌的过乙酸溶液和用于内部灭菌的蒸气混合物之间的温差而产生了作用在通过蒸气混合物加热的容器壁上的冷却效果，由此，能够抵消容器的变形（缩皱）。另一方面，过乙酸溶液加热到40℃至60℃是必要的，以便实现用于容器外侧的所期望的灭菌。因此，由于除菌需要而预设的温度范围限制了冷却效果并且在由水蒸气和消毒剂组成的混合物的直至大约99℃的温度时不足以充分地预防缩皱。

发明内容

因此，本发明的任务在于，在用于内部灭菌的由水蒸气和消毒剂组成的混合物的高温下也没有容器的显著缩皱地使待填充的包装容器尤其是PET瓶的内部灭菌成为可能。

上述任务通过根据权利要求1的方法来解决，所要求保护的用于包装容器灭菌的方法具有如下步骤：

用温度至少为90℃尤其在至少95℃的由水蒸气和消毒剂例如过乙酸组成的混合物加载包装容器的内部；和

当温度低于40℃时尤其温度为20℃至30℃之间的包括消毒剂的制剂同时地容器的内部包装容器外侧。

包装容器可以是塑料瓶。方法尤其能够用于PET瓶的灭菌。通过在利用包括消毒剂的制剂对包装容器的内部的灭菌期间以与现有技术相比明显更低的温度对包装容器的外部进行加载，还能够有效避免由水蒸气和消毒剂组成的混合物在高于95℃例如99℃的高温时导致包装容器的变形。

制剂可以是消毒剂溶液例如过乙酸溶液，并且方法还可以包括如下步骤：尤其在将由水蒸气和消毒剂组成的混合物容器的内部包装容器的内部的步骤结束之后，用温度至少为40℃尤其温度为40℃至60℃之间的制剂加载包装容器的外部。在这个改造方案中还规定如下，即，在内部灭菌期间用这种消毒剂溶液从外部进行冷却，该消毒剂溶液在进一步的方法步骤中在较高温度下应用于包装容器外壁的灭菌。

此处有利的是：将制剂在循环回路中导引，在该循环回路中，在用温度为至少40℃的制剂加载包装容器的外部之前对制剂进行加热，并且在当温度低于40℃时（在内部灭菌期间）制剂加载包装容器的外部之前对制剂进行冷却（参见以下的详细描述）。在此，还可以在在低温（例如20℃至30℃）时为了冷却处于内部灭菌期间的包装容器而加载包装容器的外部之后以及在在相对高的温度（例如40℃至60℃）时为了外部灭菌加载包装容器的外部之后而对制剂进行收集并将其重新输入循环回路中。

在以低于40℃的温加载之前将制剂冷却度能够在传热器中借助于冷却介质进行。原则上能够使用任意合适的冷却介质。例如可以将过程水、冰水、甘油或冷却塔水作为冷却介质使用。然而尤其可以将水作为冷却介质使用，所述水在灭菌之后用于包装容器的清洗。在改进方案中，根据本发明的方法包括：在用温度至少为40℃的制剂加载包装容器的外部之后通过冲洗器利用水对包装容器的外部进行清洗以及在清洗之后对用于清洗的水进行收集。在此，在当温度低于40℃时用制剂加载包装容器的外部之前，在传热器中借助于作为冷却介质所收集的水对制剂进行冷却。

在包装容器密封部件的单独灭菌的情况中，方法可以包括如下步骤，即，对包装容器密封部件的灭菌的以及随后利用水尤其是灭菌水对包装容器密封部件进行清洗以及在清洗之后收集用于清洗包装容器密封部件的水，其中，在当温度低于40℃时制剂加载包装容器的外部之前，在传热器中借助于作为冷却介质所收集的水对制剂进行冷却。

因此，在现有技术中丢弃的相应的冲洗水还可以继续使用。

上述任务还通过用于处理包装容器尤其是PET瓶的设备来解决，其具有：

带有用于包装容器的容纳空间的第一转动件；

第一装置，构造第一装置用于如下，即，用温度至少为90℃尤其为95℃的由水蒸气和消毒剂组成的混合物加载容纳空间处的包装容器的内部；和

第二装置，构造第二装置用于如下，即，在加载包装容器的内部的同时，当温度低于40℃尤其是用温度在20℃至30℃之间的制剂（用于内部灭菌期间的冷却）加载包装容器的外部。

设备可以具有带有用于包装容器的容纳空间的第二转动件和第三装置，所述第二转动件置于第一转动件之后，构造第三装置用于如下，即，（自此开始灭菌过程）用温度至少为40℃尤其温度为40℃至60℃之间的包括消毒剂的制剂加载包装容器的外部。例如，在EP1354799B1中描述了转动台和转动轴线形式的转动件如何作为第一和第二转动件来使用。第一和第二转动件能够在圆周处具有在垂直位置上使瓶口向上指向的夹钳，该夹钳用于在瓶子的颈部凸缘处或其下方将其夹持。尤其是第一转动件能够具有用于内部灭菌的混合喷嘴，并且第二转动件能够具有从侧面布置在包装容器的移动导轨上的用于施放包括消毒剂的制剂的（混合）喷嘴。

此外，设备能够配置有第一传热器，构造第一传热器用于如下，即，在制剂输入用于加载包装容器的外部的第三装置之前，对其进行加热。此外，设备还配置有第二传热器，构造第二传热器用于如下，即，在制剂输入用于加载包装容器的外部的第二装置之前，对其进行冷却。此处，第二传热器能够将过程水、冰水、甘油或冷却塔水作为冷却介质使用。

设备可以具有第一冲洗器，该第一冲洗器置于第二转动件之后，并且构造第一冲洗器用于如下，即，利用水尤其是灭菌水对包装容器进行清洗，并且设备还可以具有第一收集装置，构造第一收集装置用于如下，即，在清洗之后将用于清洗的水进行收集并将其作为冷却介质输入第二传热器中。

根据改进方案，用于处理包装容器的设备包括装置，构造该装置用于如下，即，对包装容器的密封部件进行灭菌，设备还包括第二冲洗器，第二冲洗器置于构造用于清洗包装容器密封部件的装置之后，并且构造第二冲洗器用于如下，即，利用水来清洗包装容器的密封部件，设备还包括第二收集装置，构造第二收集装置用于如下，即，在清洗之后对用于清洁包装容器密封部件的水进行收集并将其作为冷却介质输入第二传热器中。

附图说明

以下参照附图对根据本发明的方法的实施方式进行描述。所描述的实施方式在各个方面都应仅视作说明性的而非限制性的，并且多种提及的特征的组合都涵盖在本发明中。

图1以流程图的形式示出了根据本发明的用于包装容器灭菌的方法的例子。

图2示出了用于冷却或加热制剂的两个传热器布置的原理图，该制剂根据本发明用于包装容器的外部的加载。

图3示出了冷却循环回路的原理图，该冷却循环回路根据本发明的例子能够用于在内部灭菌期间在加载包装容器的外部之前对消毒剂溶液的冷却。

具体实施方式

图1示出了用于待填充的PET瓶的灭菌方法的步骤。PET瓶例如通过连续传送装置输送到注射机器中例如如其在EP1144016B1中所描述的那样1。注射机器具有带有用于PET瓶的容纳空间的转动件。在转动件的转动台上安装了用于将由水蒸气和消毒剂组成的混合物向PET瓶内部吹入以便用于内部灭菌2的混合喷嘴。混合喷嘴可以是双组件式喷雾嘴。在内部灭菌的同时还进行PET瓶外壁的冷却2。为了达到高度灭菌，由水蒸气和消毒剂组成的混合物以很高的温度尤其是高于95℃地吹入PET瓶内部，其在该处沉积在内壁上。为了消除在内部灭菌2期间PET瓶的缩皱，利用包括消毒剂的制剂以低于40℃的温度尤其是以20℃至30℃的温度进行冷却。

在内部灭菌结束之后，PET瓶传递到后续的转动件中以便进行外部灭菌3。外部灭菌3利用相同的制剂来进行，该制剂在内部灭菌期间在较高的对杀菌来说是必要的温度下用于冷却。消毒剂可以是过乙酸或包括过乙酸，并且制剂可以是过乙酸溶液。消毒剂和制剂还可以具有过氧化氢并附加地具有表面活性剂。

用于同时进行内部灭菌和外部冷却的过程步骤2在用于外部灭菌的过程步骤3之后又以如下方式重新进行，即，PET瓶例如再一次输入第一转动件中，如在EP1144016B1中描述的那样。

在结束灭菌过程2、3之后，PET瓶在冲洗器中清洗4。在这个例子中，所使用的清洗介质可以是灭菌介质例如灭菌水。制剂为了在内部灭菌过程中加载而冷却到相对较低的温度例如20℃至30℃，而为了在外部灭菌过程中加载而加热到相对较高的温度例如40℃至60℃（也可参见图2）。冷却可以在传热器中进行，在清洗过程4之后收集的冲洗水作为冷却介质输入该传热器中。

图2示出了在根据本发明的设备的例子中所应用的元件。消毒剂溶液从源头10中向第一传热器11和第二传热器12传递。消毒剂溶液能够例如具有溶解在水中的表面活性剂、4000ppm过氧化氢和2500ppm过乙酸。在第一传热器11中将消毒剂溶液加热，并且随后将其传递到装置13中，装置13用于加载包装容器的外部来进行外部灭菌。

在第二传热器12中将消毒剂溶液冷却，并且随后将其传递到装置14中，装置14用于加载包装容器的内部来进行内部灭菌。在所述装置14中利用由水蒸气和消毒剂组成的热混合物进行瓶内部灭菌（例如在高于95℃的温度时），并且利用通过第二传热器12冷却的消毒剂溶液同时进行瓶外部的冷却。在第一传热器11中，消毒剂溶液例如加热到40℃至60℃的温度之间，而在第二传热器12中其例如冷却到20℃至30℃之间。

在用于加载包装容器的外部来进行外部灭菌的装置13中的在加载之后所收集的消毒剂溶液和在用于加载包装容器的内部来进行内部灭菌的装置14中的在加载之后所收集的消毒剂溶液能够重新输入源头10或者流向源头10的传导管路。在所收集的消毒剂溶液再次输入到源头10之前，其能够在必要时通过制备装置（未示出）例如过滤单元和/或通过用于消毒剂浓缩物的计量装置再次调整到适宜于重复使用的初始状态。

在第二传热器12中的消毒剂溶液的冷却借助于冷却介质进行。图3示出了与图2中所示出的类似的结构。源头100将消毒剂溶液传递到第一传热器110和第二传热器120。消毒剂溶液在第一传热器110中加热并且输入用于加载包装容器的外部来进行外部灭菌的装置130。消毒剂溶液在第二传热器120中冷却并且随后传递给用于加载包装容器的内部来进行内部灭菌的装置140。灭菌的包装容器在离开用于加载包装容器的外部的装置130之后输送到用于清洗的冲洗器150。清洗利用必要时加入清洗剂的水来进行，这种水来自源头160。在清洗中所需要的冲洗水作为用于冷却从源头100传递出的消毒剂溶液的冷却介质输入第二传热器120中。与公知的现有技术所不同的是：在第二传热器120中的热交换之后，冲洗水重新输入到循环回路范围中的源头160中，确切来说，并非将冲洗水丢弃，而是在过程中继续使用。为此，所收集的冲洗水在源头160之前通过适宜的制备装置（未示出）例如灭菌过滤单元重新调整为适宜于重复使用的状态。替选地，重复使用在其他过程步骤中例如在用于预清洗用来处理包装容器的设备的零件的过程中或在用于清洗用来处理包装容器的设备的零件的清洗溶液混合的过程中也是可行的。与公知的现有技术所不同的是：在这个替选的例子中，冲洗水也未被丢弃。

Claims

1.用于包装容器灭菌的方法，其具有以下步骤：

将温度至少为90℃尤其至少为95℃的由水蒸气和消毒剂组成的混合物加载包装容器的内部；并且

同时当温度低于40℃时尤其温度为20℃至30℃的包括消毒剂的制剂加载所述包装容器的外部。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述制剂为消毒剂溶液，并且还包括如下步骤：尤其在将由水蒸气和消毒剂组成的混合物加载所述包装容器的内部的步骤结束之后，将温度至少为40℃尤其温度为40℃至60℃的所述制剂加载所述包装容器的外部。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述制剂在循环回路中导引，在所述循环回路中：

a）在用温度为至少40℃的所述制剂加载所述包装容器的外部之前对所述制剂进行加热；并且

b）在当温度低于40℃时所述制剂加载所述包装容器的外部之前对所述制剂进行冷却。

4.根据权利要求3所述的方法，还具有以下步骤：

在用温度至少为40℃的所述制剂加载所述包装容器的外部之后通过冲洗器利用水尤其是灭菌水来清洗所述包装容器，并且

在清洗后收集用于清洗的水；

并且其中，在当温度低于40℃时所述制剂加载所述包装容器的外部之前，在传热器中借助于作为冷却介质所收集的水对所述制剂进行冷却。

5.根据权利要求3或4所述的方法，还具有以下步骤：

对所述包装容器的密封部件进行灭菌；

随后利用水尤其是灭菌水来清洗所述包装容器的密封部件；并且

在清洗之后收集用于清洗所述包装容器密封部件的水；

并且其中，

在当温度低于40℃时所述制剂加载所述包装容器的外部之前，在传热器中借助于作为冷却介质所收集的水对所述制剂进行冷却。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述消毒剂为过乙酸和/或所述制剂为过乙酸溶液。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述包装容器是PET瓶。

8.用于处理包装容器尤其是PET瓶的设备，其具有

带有用于包装容器的容纳空间的第一转动件；

第一装置，构造所述第一装置用于如下，即，用温度至少为90℃尤其至少为95℃的由水蒸气和消毒剂组成的混合物加载在容纳空间处的所述包装容器的内部；和

第二装置，构造所述第二装置用于如下，即，在加载所述包装容器的内部的同时，当温度低于40℃时尤其是用温度为20℃至30℃的包括消毒剂的制剂加载所述包装容器的外部。

9.根据权利要求8所述的设备，还具有

带有用于所述包装容器的容纳空间的第二转动件，所述第二转动件置于所述第一转动件之后；

第三装置，构造所述第三装置用于如下，即，用温度至少为40℃尤其是温度在40℃至60℃之间的制剂加载所述包装容器的外部。

10.根据权利要求9所述的设备，还具有第一传热器，构造所述第一传热器用于如下，即，在制剂输入用于加载所述包装容器的外部的第三装置之前对所述制剂进行加热。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，还具有第二传热器，构造所述第二传热器用于如下，即，在制剂输入用于加载所述包装容器的外部的第二装置之前对所述制剂进行冷却。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的设备，还具有第一冲洗器，所述第一冲洗器置于所述第二转动件之后，并且构造所述第一冲洗器用于如下，即，利用水尤其是灭菌水对所述包装容器进行清洗，并且设备还具有第一收集装置，构造所述第一收集装置用于如下，即，在清洗之后将用于清洗的水进行收集并将其作为冷却介质输入所述第二传热器中。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的设备，还具有

装置，构造其用于如下，即，对所述包装容器的密封部件进行灭菌；

第二冲洗器，所述第二冲洗器置于构造用于对所述包装容器的密封部件进行灭菌的装置之后，并且构造所述第二冲洗器用于如下，即，利用水尤其是灭菌水对所述包装容器的密封部件进行清洗；和

第二收集装置，构造所述第二收集装置用于如下，即，在清洗之后对用于清洗的水进行收集并将其作为冷却介质输入所述第二传热器中。