CN104961086A - 饮料灌装方法及饮料灌装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种饮料灌装方法及饮料灌装装置。在使预制胚连续移动的同时喷射过氧化氢雾气或气体以在预制胚表面上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢凝结薄膜，在附着过氧化氢凝结薄膜的状态下加热、干燥预制胚，从而对预制胚进行预杀菌，在同样连续移动的吹塑成型模具内对加热的预制胚进行吹塑成型来制作容器，从该吹塑成型模具中将容器取出并使其连续移动，通过将残留对预制胚加热时的热量的容器导入到隧道内并在隧道内向容器喷射过氧化氢凝结雾气或气体来进行正式杀菌，接着在隧道外利用无菌空气对容器进行空气冲洗，之后向灌装饮料并用盖密封。由此，可以简化在线生产系统中对瓶的杀菌处理。

Description

饮料灌装方法及饮料灌装装置
本申请是申请日为2010年02月04日、名称为“饮料灌装方法及装置”、申请号为201080004492.1的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及饮料灌装方法及饮料灌装装置。
背景技术
以往，作为在线生产系统的无菌灌装方法，例如在专利文献1、2、3、5、6、7、8中提出了如下方法：在输送由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等制成的预制胚的同时进行杀菌处理，利用吹塑成型机将该预制胚成型为瓶，向该瓶中灌装饮料，之后进行加盖操作而制成无菌包装体。这些方法为代替瓶成型后的杀菌处理而在瓶成型前的预制胚阶段欲进行杀菌处理的方法。
专利文献1、5、6、7、9提出了如下方法：向吹塑成型前的预制胚喷射过氧化氢等杀菌剂气体以对预制胚进行杀菌，接着将预制胚加热至延伸适宜温度，此后进行延伸吹塑成型。另外，专利文献2提出了如下方法：使蒸发的杀菌剂附着于预制胚，并利用燃烧器的火焰将残留的杀菌剂排出；专利文献3提出了如下方法：向预制胚喷射过氧化氢的蒸气，接着在加热预制胚后进行吹塑成型；专利文献8提出了如下方法：将预制胚浸渍于过氧化氢溶液以进行杀菌。
另外，作为对预制胚进行杀菌的方法，也提出了如下的方法：代替杀菌剂而将水蒸气吹入预制胚内，将玻璃转移点温度以上的温度维持规定时间，从而进行杀菌，紧接着吹入空气、氮气等气体以除去水蒸气(例如参照专利文献4)。
另外，由于在吹塑成型时存在污染微粒子侵入的情况，因此，提出了在吹塑成型机的出口利用除污剂冲洗瓶子的技术(例如参照专利文献9的0076段落)。
专利文献1：(日本)特开2001-212874号公报
专利文献2：(日本)特许第3780165号公报
专利文献3：(日本)特开2008-183899号公报
专利文献4：(日本)特开2007-111886号公报
专利文献5：(日本)特表2008-543619号公报
专利文献6：(日本)特表2008-546605号公报
专利文献7：(日本)特开平8-282789号公报
专利文献8：(日本)特许第2885869号公报
专利文献9：(日本)特许第3903411号公报
但是，在现有技术中，如果在向预制胚喷射过氧化氢等高浓度气体以进行杀菌后进行吹塑成型，则成型机的各部件容易被杀菌剂腐蚀。
此外，以过氧化氢为首的酸性杀菌剂大多含有用于使浓度稳定的磷酸类螯合剂。若这种杀菌剂附着于预制胚的状态下进入成型机内而被气化，则有可能导致这些螯合剂在成型机内附着而堆积，污染成型机且作为异物混入瓶等容器内。
而且，在使杀菌剂附着于预制胚后，当欲利用燃烧器的火焰从预制胚排出杀菌剂时，恐怕会导致步骤和装置复杂且昂贵。
另外，根据不使用杀菌剂而利用水蒸气对预制胚内部进行杀菌的方法，直到杀菌成效，需要将预制胚在规定温度下维持规定时间，因此存在杀菌后需要除水步骤的问题。
并且，在现有技术中，使杀菌剂附着于预制胚而进行杀菌后，在利用高压空气进行吹塑成型时，或者瓶被输送至灌装区域期间，恐怕会导致细菌混入瓶内。虽然在制造瓶之前对吹塑成型机内的高压空气回路、延伸杆、模具、瓶输送区域等全部进行灭菌而维持为无菌状态并非不可能，但在该情况下需要增加杀菌设备，或者将更多的部件更换为由耐药剂性材料制成的部件，从而导致初期投资额巨大。
在利用除污剂在吹塑成型机的出口对瓶进行清洗的方法中，虽然也许能够除去尘埃，但容易导致不能完全杀灭混入瓶内的细菌。而且，由于也需要进行除污剂的干燥，因此，存在吹塑成型机等设备复杂化、大型化的问题。
此外，即便在将附着有杀菌剂的预制胚插入心轴或主轴的状态下进行加热，预制胚的口部也仅能够升温至40℃～50℃，因此，与其他部位相比，杀菌效果降低，难以说进行了充分的杀菌。即，若将预制胚的口部的温度提升到高温，则因口部变形等而有可能导致盖上瓶盖时有损瓶内部的密封性，因此，不得不将口部的加热限制在上述温度范围内。
发明内容
本发明的课题在于解决如上所述的问题。
为了解决上述课题，本发明采用如下的技术方案。
即，第一方面发明所采用的饮料灌装方法，其特征在于，在使预制胚连续移动的同时向其喷射过氧化氢雾气或气体以在预制胚的表面上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜，在附着有该过氧化氢的凝结薄膜的状态下加热预制胚使其干燥，从而对预制胚进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具内对该已加热的预制胚进行吹塑成型来制作容器，从该连续移动的吹塑成型模具中将容器取出，在使该容器连续移动的同时，通过将残留有对所述预制胚加热时的热量的容器导入到隧道内，并在隧道内向容器喷射过氧化氢的凝结雾气或气体，来进行正式杀菌，接着在隧道外利用无菌空气对容器进行空气冲洗，之后向该容器内灌装饮料并用盖密封。
第二方面发明所采用的饮料灌装装置，其特征在于，设置有输送路径，在预制胚被成型为容器并向容器内灌装饮料且容器被盖密封之前，使预制胚及容器在该输送路径上连续移动，沿着所述输送路径，设置有：喷嘴，其向预制胚喷射过氧化氢雾气或气体，在各预制胚上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜；加热器，其对已喷射有过氧化氢雾气或气体的预制胚进行加热以对预制胚进行预杀菌，并且使该预制胚处于适合于吹塑成型的加热状态；将已加热的预制胚吹塑成型为容器的成型模具；对吹塑成型的容器进行正式杀菌的正式杀菌机构；向正式杀菌后的容器灌装饮料的灌装器；以及将灌装完饮料后的容器密封的加盖器；所述正式杀菌机构包括：将残留有对所述预制胚加热时的热量的容器导入的隧道、在隧道内向容器喷射过氧化氢的凝结雾气或气体的杀菌用喷嘴以及在隧道外向喷射有过氧化氢的凝结雾气或气体的容器喷射无菌空气以进行空气冲洗的空气冲洗用喷嘴。
第三方面发明所采用的饮料灌装方法，其特征在于，在使预制胚1连续移动的同时向其喷射水蒸气W以在预制胚1的表面上形成水薄膜，或者在使预制胚1连续移动的同时向其喷射过氧化氢雾气或气体L以在预制胚1的表面上形成过氧化氢的凝结薄膜，在附着有该水薄膜或过氧化氢的凝结薄膜的状态下加热预制胚1并使其干燥，从而对预制胚1进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具4内对该已加热的预制胚1进行吹塑成型来制作容器2，从该连续移动的吹塑成型模具4中将容器2取出，在使该容器2连续移动的同时进行正式杀菌后，向该容器2内灌装饮料a并用盖3密封。
第四方面发明所采用的饮料灌装方法，在第三方面发明的基础上，其特征在于，向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射过氧化氢的凝结雾气M或气体G来进行所述正式杀菌，接着利用无菌空气进行空气冲洗。
第五方面发明所采用的饮料灌装方法，在第三方面发明的基础上，其特征在于，通过使用无菌热水的热水冲洗进行所述正式杀菌。
第六方面发明所采用的饮料灌装方法，在第三方面至第五方面中的任一方面发明的基础上，其特征在于，通过所述水蒸气W的喷射，在各预制胚1上在0.02mg/cm2～1.15mg/cm2范围内附着水薄膜。
第七方面发明所采用的饮料灌装方法，在第三方面发明的基础上，其特征在于，通过所述过氧化氢雾气或气体L的喷射，在各预制胚1上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜。
第八方面发明所采用的饮料灌装装置，其特征在于，设置有输送路径(21等)，在预制胚1被成型为容器2并向容器2内灌装饮料a且容器2被盖3密封之前，使预制胚1及容器2在该输送路径上连续移动，沿所述输送路径，设置有：向预制胚1喷射水蒸气W的喷嘴(24)或者向预制胚喷射过氧化氢雾气或气体L的喷嘴(24)；对已喷射有水蒸气W的预制胚1或者已喷射有过氧化氢雾气或气体L的预制胚1进行加热以对预制胚1进行预杀菌，并且使该预制胚1处于适合于吹塑成型的加热状态的加热器(19b)；将已加热的预制胚1吹塑成型为容器2的成型模4；对吹塑成型的容器2进行正式杀菌的正式杀菌机构6；向正式杀菌后的容器2灌装饮料a的灌装器39；以及将灌装完饮料a后的容器2用盖3密封的加盖器40。
第九方面发明所采用的饮料灌装装置，在第八方面发明的基础上，其特征在于，所述正式杀菌机构包含：向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射过氧化氢的凝结雾气M或气体G的杀菌用喷嘴6、向喷射有过氧化氢的凝结雾气M或气体G的容器2喷射无菌空气K来进行空气冲洗的空气冲洗用喷嘴45。
第十方面发明所采用的饮料灌装装置，在第八方面发明的基础上，其特征在于，所述正式杀菌机构包含：向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射无菌热水H来进行热水冲洗的热水冲洗用喷嘴46。
第十一方面发明所采用的饮料灌装装置，在第八方面发明的基础上，其特征在于，通过利用所述喷嘴24进行的水蒸气W的喷射，在各预制胚1上在0.02mg/cm2～1.15mg/cm2范围内附着水薄膜。
第十二方面发明所采用的饮料灌装装置，在第八方面发明的基础上，其特征在于，通过利用所述喷嘴24进行的过氧化氢雾气或气体L的喷射，在各预制胚1上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜。
在本发明中，在使预制胚1连续移动的同时向其喷射水蒸气W以在预制胚1的表面上形成水薄膜，在附着有该水薄膜的状态下加热预制胚1并使其干燥，从而对预制胚1进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具4内对该已加热的预制胚1进行吹塑成型来制作容器2，从该连续移动的吹塑成型模具4中取出容器2，在使该容器2连续移动的同时进行正式杀菌后，向该容器2内灌装饮料a并用盖3密封，因此，通过进行作为湿热杀菌的预杀菌，可以将具有耐热性的霉、酵母等真菌类或革兰氏阴性菌(沙门氏菌、大肠菌等)杀灭。因此，在灌装酸性饮料、矿泉水、碳酸饮料等时，可以减轻通过正式杀菌进行杀菌的处理。即，在使用过氧化氢、过氧乙酸、氯水、臭氧等杀菌剂进行正式杀菌时，可以减少上述杀菌剂的使用量和药剂温度、浓度；在使用热水进行正式杀菌时，可以减少热水的使用量和温度，在使用UV灯进行正式杀菌时，可以减少UV灯的照射剂量。而且，由于可以减少过氧化氢的使用量，因此特别是在利用容易吸附过氧化氢的PET制造预制胚1及容器2时，可以防止容器2过度吸附过氧化氢。
另外，在本发明中，在使预制胚1连续移动的同时向其喷射过氧化氢雾气或气体K以在预制胚1的表面上形成过氧化氢的凝结薄膜，在附着有该过氧化氢的凝结薄膜的状态下加热预制胚1并使其干燥，从而对预制胚1进行预杀菌，在上述情况下，可以用极低浓度的过氧化氢进行该预杀菌，因此，成型机使用一般部件即可，在除口部2a之外的部位可以将一般细菌、孢子形成细菌、霉或酵母等真菌类等杀灭。因此，在灌装酸性饮料、矿泉水、碳酸饮料等时，可以减轻通过正式杀菌进行杀菌的处理。即，在使用过氧化氢、过氧乙酸、氯水、臭氧等杀菌剂进行正式杀菌时，可以减少上述杀菌剂的使用量和药剂温度、浓度；在使用热水进行正式杀菌时，可以减少热水的使用量和温度；在使用UV灯进行正式杀菌时，可以减少UV灯的照射剂量。而且，由于可以减少正式杀菌过程中的过氧化氢的使用量，因此特别是在利用容易吸附过氧化氢的PET制造预制胚1及容器2时，可以防止容器2过度吸附过氧化氢。
而且，在本发明中，向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射过氧化氢的凝结雾气M或气体G来进行所述正式杀菌，接着利用无菌空气进行空气冲洗，在上述情况下，也可以将细菌的孢子杀灭，因此，也能够灌装PH4.6以上的低酸性饮料。并且，由于使用水蒸气对预制胚1进行杀菌后进行吹塑成型，并利用过氧化氢对通过吹塑成型而得到的容器2进行杀菌，因此，可以防止因过氧化氢附着于吹塑成型模具而导致吹塑成型模具等腐蚀、劣化等。
而且，在本发明中，在利用无菌热水H进行热水冲洗来进行所述正式杀菌时，可以解决过氧化氢残留于容器2的问题，适合于灌装矿泉水或酸性饮料等(除低酸性饮料之外)的灌装液。而且，当利用极低浓度的过氧化氢进行预杀菌时，若利用无菌热水H进行热水冲洗来进行所述正式杀菌，则可以解决过氧化氢残留于容器2的问题，适合于灌装矿泉水或酸性饮料等(除低酸性饮料之外)的灌装液。
而且，在本发明中，通过喷射水蒸气W，在各预制胚1上附着0.02mg/cm2～1.15mg/cm2范围内的水薄膜时，可以防止在容器2上杀菌不彻底，而且，可以防止在容器上产生泛白、歪斜、成型不均等成型不良。
而且，在本发明中，通过喷射过氧化氢雾气或气体L，在各预制胚1上附着0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内的35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜时，可以防止在容器2上杀菌不彻底，而且，可以防止在容器上产生泛白、歪斜、成型不均等成型不良。
附图说明
图1是表示由本发明的灌装方法及装置制造的包装体的一例的局部剖面主视图。
图2是表示本发明第一实施方式和第二实施方式的灌装方法的前半部分的各步骤的说明图。
图3是表示本发明第一实施方式的灌装方法的后半部分的各步骤的说明图。
图4是表示用于生成过氧化氢的雾气或气体的生成器的一例的垂直剖面图。
图5是表示本发明第一实施方式的灌装装置的一例的示意俯视图。
图6是表示本发明第二实施方式的灌装方法的后半部分的各步骤的说明图。
图7是表示本发明第二实施方式的灌装装置的一例的示意俯视图。
图8是表示本发明第三实施方式的灌装方法中与第一及第二实施方式不同的步骤的说明图。
附图标记说明
1…预制胚
2…瓶
3…瓶盖
4…模具
6…杀菌用喷嘴
19b…加热器
21…轮
24…喷嘴
39…灌装器
40…加盖器
a…饮料
G…过氧化氢的气体
H…无菌热水
M…过氧化氢的凝结雾气
W…水
L…过氧化氢的气体或雾气
具体实施方式
以下，说明用于实施本发明的实施方式。
〈第一实施方式〉
根据第一实施方式的在线生产系统，可以制造作为最终产品的图1所示的包装体。
如图1所示，该包装体具有作为容器的瓶2和作为盖的瓶盖3。
虽然在该实施方式中采用PET制造瓶2，但是并不限于PET，也可以使用聚丙烯、聚乙烯等其他树脂来制造瓶2。在瓶2的口部2a上形成有外螺纹2b。
瓶盖3以聚丙烯等树脂为材料通过射出成型等形成，在成型瓶盖3的同时也形成内螺纹3a。
在对瓶2的内部预先进行杀菌处理后的状态下，在瓶2中灌装已杀菌处理的饮料a。在灌装饮料a后用瓶盖3盖住瓶2的口部2a，通过内外螺纹3a、2b的拧合，瓶2的口部2a被密封，从而完成包装体。
上述瓶2按照接下来叙述的顺序作为容器而形成，并经过饮料的灌装、密封而构成包装体。
首先，图2(A)所示的预制胚1以目标速度朝一方向连续被输送。
通过对PET进行射出成型处理等，预制胚1作为大致试管状的有底筒状体而形成。预制胚1在其成型初期即形成与图1所示的瓶2的口部同样的口部2a。在成型预制胚1的同时，在该口部2a上形成外螺纹2b。
在刚开始输送预制胚1后，如图2(A)所示，从喷嘴24向预制胚1喷射雾状水蒸气W。从而在预制胚1的表面形成水的薄膜。
通过对预制胚1喷射水蒸气W，在各预制胚1的表面上附着形成0.02mg/cm2～1.15mg/cm2的水薄膜。如果该水的附着量小于0.02mg/cm2，由于成为干热杀菌，因此即便利用图2(B)所示的接下来的加热，也不能得到充分的杀菌效果。而且，如果该水的附着量大于1.15mg/cm2，则在接下来的如图2(C)所示的吹塑成型时，在瓶上容易产生泛白、斑点、折皱、变形等成型不良。
水附着在该预制胚1的量更优选为0.07mg/cm2～0.46mg/cm2。
沿着预制胚1的输送路径，以隧道状配置如图2(B)所示的加热器19b，预制胚1在移动的同时被该加热器19b加热。预制胚1通过该加热从90℃均匀地加热至120℃左右，从而达到适合于吹塑成型的加热状态。
其中，由于口部2a影响到其与瓶盖3之间的密封性，因此，将口部2a的升温抑制在40℃至50℃左右，以防止其变形等。
在加热时，通过在口部2a插入主轴(或心轴)43，以正立状态(或倒立状态)吊起预制胚1，该预制胚1与主轴(或心轴)43一同旋转的同时进行移动，从而利用加热器19b均匀地进行加热。
而且，通过该加热步骤，预制胚1的表面被预杀菌。即，在附着有水薄膜的状态下，加热预制胚1被加热的同时被干燥，由此，原本处于干热杀菌状态的步骤向湿热杀菌状态转变，因此，在干热状态下完全不能被杀菌的具有耐热性的霉等也能够容易地被杀灭。由此，附着于预制胚1表面的耐热性霉、酵母等真菌类，或者沙门氏菌、大肠菌群等革兰氏阴性菌等适当地被杀灭。
通过加热而达到适合于吹塑成型的加热状态且被预杀菌的预制胚1如图2(C)所示，进行吹塑成型而成型为作为容器的瓶2。
作为吹塑成型用的成型模的模具4，以与预制胚1的移动速度相同的速度连续移动，与此同时处于合模状态，在模具4内对预制胚1进行吹塑成型后处于开模状态。
预制胚1通过图2(B)所示的加热步骤大致均匀地被加热，以使其整体温度上升到适合于成型的温度区域，在保持该被加热的状态下，如图2(C)所示，与主轴43一起装入模具4内。另外，吹塑喷嘴5穿过模具4的上部及预制胚1的口部2a内的主轴43插入预制胚1内。
在模具4移动期间，例如一次吹塑用空气、二次吹塑用空气从吹塑喷嘴5依次吹入预制胚1内，从而预制胚1在模具4的模腔C内膨胀而形成最终成型品的瓶2。
如上所述，在模具4内成型瓶2后，使模具4移动并开模，如图2(D)所示，瓶2的完成品被取出到模具4外。
瓶2在成型后还连续移动，与此同时，如图3(E)所示进行正式杀菌。该正式杀菌是通过使作为杀菌剂的过氧化氢的雾气M或气体G从杀菌用喷嘴6喷射来进行的。杀菌用喷嘴6配置成与预制胚1的口部2a的开口对置。从杀菌用喷嘴6喷出的过氧化氢的雾气M或气体G，从瓶的口部2a进入瓶2内并对瓶2的内表面进行杀菌。
另外，在该瓶2的连续移动部位形成有隧道44，从杀菌用喷嘴6喷出的过氧化氢的雾气M或气体G滞留于该隧道44内，从而能够对瓶2的外表面有效杀菌。
过氧化氢的雾气M或气体G能够由例如图4所示的生成器7生成。
该生成器7具有：将作为杀菌剂的过氧化氢的水溶液以液滴状供给的作为二流体喷射器的过氧化氢供给部8、将从该过氧化氢供给部8以雾状喷射供给的过氧化氢加热到其沸点以上的非分解温度以下而使其气化的气化部9。过氧化氢供给部8从过氧化氢供给路径8a及压缩空气供给路径8b分别导入过氧化氢的水溶液和压缩空气，向气化部9内将过氧化氢的水溶液以雾状喷射。气化部9是在内外壁之间夹入加热器9a的管，用于对吹入到该管内的雾状的过氧化氢进行加热以使其气化。气化的过氧化氢的气体G从喷出嘴9b以凝结雾气M的状态喷到气化部9外。
图3(E)所示的雾气M为上述凝结雾气。在代替该雾气M使用气体G的情况下，如图4中的双点划线所示，在喷出嘴9b的前端连结热风H流过的导管42，利用该热风H将从喷出嘴9b排出的凝结雾气M气化，使该气体G通过柔性管等流向上述杀菌用喷嘴6即可。
杀菌用喷嘴6既可以设置于瓶2的输送路径上的固定位置，也可以与瓶2同步移动。
如图3(E)所示，从杀菌用喷嘴6吹出的过氧化氢的雾气M或气体G与瓶2的内外表面接触，此时，由于在上述预制胚1阶段被加热的热量残留而使瓶2保持规定温度，因此，瓶2高效地被杀菌。当预制胚1为PET制时，该规定温度优选为40℃～75℃，更优选为50℃～75℃。如果低于40℃，则杀菌性显著降低，如果高于75℃，则有时成型机产生不良状况。
在喷射该过氧化氢的雾气M或气体G后，瓶2也连续移动，如图3(F)所示，对该瓶2进行空气冲洗。空气冲洗是通过将无菌空气K从喷嘴45吹入瓶2内来进行的，该无菌空气K的气流使异物、过氧化氢等从瓶2内部被去除。此时，瓶2处于正立状态。但也可以根据需要使其处于倒立状态。
如上所述，由于在预制胚阶段进行预杀菌后利用过氧化氢对瓶进行正式杀菌，因此，可以以较少的过氧化氢使用量来完成杀菌。因此，不需要在空气冲洗后用热水等水冲洗瓶上附着的过氧化氢的步骤。但是，可以进行无菌水冲洗。
在该正式杀菌中所使用的过氧化氢的雾气M或气体G如下所述。
1)使用过氧化氢雾气M时：为了仅通过进行以往的正式杀菌来对瓶进行灭菌，需要在瓶上附着50μL/500mL瓶～100μL/500mL瓶的量的过氧化氢，但如本发明所述，在对预制胚进行预杀菌的情况下，通过在瓶上附着30μL/500mL瓶～50μL/500mL瓶的量的过氧化氢雾气M，即可实现灭菌效果6Log。
2)使用过氧化氢气体G时：为了仅通过进行以往的正式杀菌来对瓶进行灭菌，需要向瓶喷射气体浓度为5mg/L～10mg/L的过氧化氢气体G，但如本发明所述，在对预制胚进行预杀菌的情况下，通过喷射气体浓度为1mg/L～5mg/L的过氧化氢气体G，即可实现灭菌效果6Log。
在进行空气冲洗后，如图3(G)所示，从灌装喷嘴10向瓶2内灌装饮料a，如图3(H)所示，用作为盖的瓶盖3将上述瓶2密封。
于是，构成包装体的瓶2集装并搬运到市场。
用于实施上述灌装方法的灌装装置例如如图5所示构成。
如图5所示，该灌装装置具有：以规定的间隔依次供给具有口部2a的有底筒状预制胚1(参照图2(A))的预制胚供给机11、吹塑成型机12、将饮料a灌装到成型的瓶2中并进行密封的灌装机13。
在预制胚供给机11到灌装机13之间，设有：在第一输送路径上输送预制胚1的预制胚用输送机构、在与上述第一输送路径连接的第二输送路径上输送具有瓶2的完成品形状的模腔C的模具4(参照图2(C))的模具用输送机构、在与上述第二输送路径连接的第三输送路径上输送由模具4成型的瓶2的瓶用输送机构。
预制胚用输送机构的第一输送路径、模具用输送机构的第二输送路径以及瓶用输送机构的第三输送路径彼此连通，在这些输送路径上设有将预制胚1或瓶2保持的同时进行输送的未图示的夹具等。
预制胚用输送机构在该第一输送路径上具有将预制胚1以规定的间隔依次供给的预制胚输送装置14。而且，还具备：从预制胚输送装置14的终端接收预制胚1并进行输送的轮15、16、17、18的列、从轮18接收预制胚1并使其移动的输送装置19。
在预制胚供给机11的相比预制胚输送装置14与轮15连接的部位稍位于上游侧的部位，设有以雾状喷射水蒸气W的喷嘴24。从该喷嘴24朝向加热前的预制胚1喷射水蒸气W(参照图2(A))。由此，在预制胚1的表面均匀地形成水薄膜。作为喷嘴24，可以使用利用压缩空气使水进行喷雾的二流体喷嘴。利用该喷嘴24，在各预制胚1上优选附着形成0.02mg/cm2～1.15mg/cm2的水薄膜，更优选附着形成0.07mg/cm2～0.46mg/cm2的水薄膜。
该喷嘴24也可以移设或增设在预制胚1到达输送装置19之前的例如轮18外周的固定位置。
输送装置19具有沿水平方向较长地延伸的环状输送链，沿着该环状输送链设有加热部19a。在环状输送链上，以一定间距安装有多个图2(B)所示的主轴(或心轴)43。各主轴(或心轴)43能够在与环状输送链的移动一同移动的同时自转。如图2(B)所示，主轴(或心轴)43从开口2a插入到自轮18侧输送到输送装置19的预制胚1，从而使预制胚1以正立状态被该主轴(或心轴)43保持。
预制胚1经过预制胚输送装置14和轮15、16、17、18的列被输送装置19接收，利用该输送装置19在加热部19a内往复移动。在加热部19a的内壁面布满加热器19b(参照图2(B))，由输送装置19输送的预制胚1被该加热器19b加热。预制胚1在输送装置19上移动过程中与主轴(或心轴)的旋转一同自转，被加热器19b均匀地加热。
通过由该加热器19b进行的加热，在预制胚1表面上附着的水薄膜也被加热。该薄膜的水量如上所述优选为0.02mg/cm2～1.15mg/cm2，更优选为0.07mg/cm2～0.46mg/cm2，可以利用该加热来形成湿热杀菌，因此，可以将在预制胚1表面上附着的除具有高耐热性的孢子形成细菌之外的几乎全部细菌杀灭。
即，预制胚1通过在上述加热部19a中的加热，除口部之外，大致在15秒～30秒期间内升温至90℃～120℃。另一方面，已知除孢子形成细菌之外的几乎全部细菌若在80℃下加热10分钟，则全部被杀灭。若将其通过Z＝5℃进行计算，则能够得到与在90℃下加热6秒钟时同等的杀菌效果。因此，若预制胚1利用如上所述的加热部19a加热，则可以将附着于其表面上的除孢子形成细菌之外的几乎全部细菌被杀灭。
吹塑成型机12设置有多个接收被上述预制胚供给机11的加热部19a加热的预制胚1并将其加热成型为瓶2的模具4及吹塑喷嘴5(参照图2(C))。
上述模具用输送机构的第二输送路径穿过吹塑成型机12内部。该第二输送路径由轮20、21、22、17、23的列构成。另外，在该轮20、21、22、17、23的列与上述预制胚用输送机构的轮15、16、17、18的列之间共用轮17。
模具4及吹塑喷嘴5在轮21的周围配置有多个，与轮21的旋转一并在轮21的周围以一定速度转动。
若轮20的未图示的夹具连同主轴43接受被预制胚供给机11的加热部19a加热的预制胚1并转送至轮21周围的模具4，则分成两半的模具4闭合，从而如图2(C)所示将预制胚1把持。模具4内的预制胚1在轮21的周围与模具4及吹塑喷嘴5一并转动的同时，从吹塑喷嘴5向其吹送吹塑成型用的高压空气，从而模具4内的预制胚1被成型为瓶2的完成品。如图2(B)所示，由于预制胚1被上述加热器19b均匀地加热至规定的温度，因此，可以顺畅地被吹塑成型。
另外，如上所述，附着于各预制胚1的水薄膜的水量优选为0.02mg/cm2～1.15mg/cm2，更优选为0.07mg/cm2～0.46mg/cm2，因此，可以适当地被吹塑成型为没有泛白、斑点、变形等的瓶2。
若预制胚1与模具4的模腔C内部密接而形成瓶2，则该模具4在与轮22相接时开模，从而放开瓶2及主轴43。接着，瓶2从主轴43被轮22的未图示的夹具接收。
另一方面，放开瓶2的主轴43，经过轮20返回到上述输送装置19，继续保持并输送其他预制胚1。
从吹塑成型机12输出并到达轮22的瓶2，通过配置于轮22外周的检查装置47检查是否存在成型不良等。
虽未图示，但检查装置47具备：判定瓶2的主体部是否良好的瓶主体部检查机构、判定瓶2的支承环2c(参照图1)是否良好的支承环检查机构、判定瓶2的颈部顶面是否良好的瓶颈部顶面检查机构、判定瓶2的底部是否良好的瓶底部检查机构以及通过检测瓶2的温度来判定瓶2是否良好的温度检查机构。
瓶主体部检查机构、支承环检查机构、瓶颈部顶面检查机构及温度检查机构沿着轮22的外周被配置。
虽未图示，但瓶主体部检查机构、支承环检查机构、瓶颈部顶面检查机构分别通过各自的灯和照相机对瓶2的规定部位进行拍摄，并通过图像处理装置进行处理，从而判定形状、损伤、异物、变色等方面是否存在异常。
虽未图示，但温度检查机构通过温度传感器对瓶2表面的温度进行检测，当未达到规定的温度时，则判定为不良品。即，未达到规定温度的瓶2，即便此后利用过氧化氢进行杀菌，也有可能不能充分杀菌。反之，当瓶2的温度达到规定温度时，通过此后利用过氧化氢进行杀菌，从而能够充分杀菌。
另外，可以根据需要设置检查装置47。而且，瓶主体部检查机构、支承环检查机构、瓶颈部顶面检查机构及温度检查机构可以根据需要进行取舍选择。
当被检查的瓶2为不合格时，利用未图示的排斥装置从输送路径排除，仅有合格品从轮22经过轮17向轮23输送。
在轮23的外周配置有用于对瓶2进行正式杀菌的杀菌用喷嘴6(参照图3(E))。从杀菌用喷嘴6向由上述模具4成型的瓶2喷射过氧化氢的雾气M或气体G，从而对瓶2进行杀菌，将其表面的残余细菌类杀灭。由于残留有对预制胚1加热以及由模具成型所带来的热量，因此，此阶段的瓶2利用该热量，可以提高过氧化氢的雾气M或气体G的杀菌效果。
如上所述，在图2(B)所示的预制胚1的阶段，对预制胚1进行预杀菌，通过该预杀菌，可以将除一部分高耐热性的孢子形成细菌之外的几乎全部微生物杀灭。因此，通过如上所述向瓶2喷射过氧化氢的雾气M或气体G，在正式杀菌过程中，可以对在上述预制胚1的阶段幸存的细菌以及在吹塑成型步骤、输送步骤中混入的微量的细菌进行杀菌处理。
杀菌用喷嘴6只要设计成能够防止吹塑成型机被杀菌剂腐蚀，并不限于在轮23的外周设置，也可以设置于轮17、22外周的固定位置。
如上所述，由于在预制胚1的阶段进行预杀菌，因此，在利用过氧化氢的雾气M或气体G进行杀菌时，可以减少过氧化氢的使用量。
灌装机13在其内部具有上述瓶用输送机构的第三输送路径。该第三输送路径具有轮27、34、35、36、37、38的列。
在轮27的外周配置有空气冲洗用的喷嘴45(参照图3(F))。从该喷嘴45向瓶2内部吹入无菌空气K，以便从瓶2内部除去异物和残留的过氧化氢。
另外，设置有用于向无菌状态的瓶2中灌装饮料a的灌装器39，并在轮37的周围设置有用于向灌装完饮料a的瓶2盖上瓶盖3(参照图1)以进行密封的加盖器40。
另外，灌装器39及加盖器40可以使用与公知的装置相同的装置，故省略说明。
而且，该灌装装置被灌装室41包围，灌装室41内部被分隔为无菌区域和灰色区域。预制胚供给机11及吹塑成型机12被配置于灰色区域，灌装机13被配置于无菌区域。
在灰色区域中总是被吹入通过HEPA无菌化后的空气，由此，在成型时已被杀菌的瓶2以不会被微生物二次污染的状态向无菌区域输送。
接着，参照图2、图3及图5说明灌装装置的动作。
首先，通过预制胚输送装置14和轮15、16、17、18的列，向加热部19a输送预制胚1。
在进入加热部19a之前，如图2(A)所示，从图5所示的喷嘴24向预制胚1喷射水蒸气W。由此，在预制胚1的表面形成有水薄膜。形成于各预制胚1的水薄膜的水量优选为0.02mg/cm2～1.15mg/cm2，更优选为0.07mg/cm2～0.46mg/cm2。
在加热部19a中，预制胚1通过输送装置19被输送的同时，其整体温度被均匀地加热至适合于成型的温度区域。
另外，通过由该加热部19a进行的加热，附着有上述水薄膜的预制胚1被预杀菌，从而可以将附着于预制胚1表面的除细菌孢子之外的几乎全部微生物杀灭。
由加热部19a加热并被预杀菌后的预制胚1在通过轮21的外周时，如图2(C)所示由模具4以抱住的方式保持，通过从吹塑喷嘴5吹入高压空气，上述预制胚1在模腔C内膨胀形成为瓶2的完成品。
成型的瓶2在模具4开模后被轮22的夹具取出到模具4外，在利用检查装置对是否存在成型不良等进行检查后，如图3(E)所示，在通过轮23外周时，从杀菌用喷嘴6被喷射过氧化氢的气体G或雾气A进行正式杀菌。
由于瓶2残留有由加热部19a进行加热时的热量，因此，可以利用从杀菌用喷嘴6喷射的过氧化氢的气体G或雾气A有效地进行杀菌处理。通过该杀菌处理，可以将在预制胚1表面幸存的细菌杀灭。
上述成型并被杀菌后的瓶2，从轮23向下游侧的轮27移动，在轮27的周围，如图3(F)所示，从喷嘴45被吹入无菌空气K，从而进行空气冲洗。
此后，在向轮34、35、36、37、38的列转送的同时在灌装机13内移动。
如图3(G)所示，在灌装机13中，灭菌处理后的饮料a通过灌装器39的灌装喷嘴10灌装到瓶2内。灌装完饮料a的瓶2通过加盖器40盖上瓶盖3并进行密封后(参照图1、图3(H))，从灌装室41的出口排出。
如上所述，由于灌装器39及加盖器40是公知的装置，因此，省略向瓶2灌装饮料的灌装方法及瓶2的密封方法的说明。
〈第二实施方式〉
如图6(E)所示，在第二实施方式中，如图2(D)所示那样从模具4取出的瓶2利用无菌热水H进行热水冲洗来进行正式杀菌。在图6(E)中，附图标记46表示喷射无菌热水H的热水冲洗用喷嘴。热水H的温度维持在使瓶2不变形等程度的范围内。
瓶2与第一实施方式同样地，在图2(B)所示的预制胚1的阶段被喷射水蒸气后，在湿热状态下进行加热而进行预杀菌，从而除细菌孢子之外的几乎全部微生物被杀灭。因此，通过该热水冲洗，对上述瓶2的成型阶段幸存的细菌进行杀菌处理。
如图6(F)所示，在被热水冲洗后的瓶2中灌装饮料a，并如图6(G)所示盖上瓶盖3。
第二实施方式的灌装方法适用于灌装除低酸性饮料之外的酸性饮料、碳酸饮料、矿泉水等不需要对孢子形成细菌进行灭菌的饮料。
如图7所示，用于实施第二实施方式的灌装方法的灌装装置构成为，替代第一实施方式的图5所示的灌装装置的灌装机13内的轮27而设有轮49。
图6(E)所示的用于喷出热水的喷嘴46与未图示的夹具一起隔着规定间隔设置在轮49的周围。该轮49的夹具能够进行上下翻转动作，该夹具把持图2(D)所示的瓶2按照如图6(E)所示那样上下颠倒地进行移动。与该夹具及瓶2的移动同步，使喷嘴46移动的同时从瓶2的口部2a进入瓶2内，从而将热水H喷到瓶2内。热水H充满瓶2内部并对瓶内表面进行杀菌后，从口部2a流出到瓶2外。
在进行该热水冲洗后，瓶2在轮35的周围移动的同时，通过灌装器39的灌装喷嘴10向该瓶2内部灌装饮料a(图6(F))。灌装完饮料a的瓶2如图6(G)所示通过加盖器40盖上瓶盖3以进行密封后排出到灌装装置外。
在第二实施方式中，对于与第一实施方式相同的部分标注相同附图记，省略详细的说明。
〈第三实施方式〉
根据第三实施方式的在线生产系统，也可以制造作为最终产品的图1所示的包装体。
上述瓶2以在第一实施方式说明的同样的顺序形成容器，经过饮料的灌装、密封构成包装体，但在第一实施方式中，如图2(A)所示，从喷嘴24向预制胚1喷射水蒸气W，与此相对，在第三实施方式中，如图8(A)所示，从喷嘴24向预制胚1喷射过氧化氢雾气或气体L。
从该喷嘴24喷出的过氧化氢雾气或气体L，利用与图4所示的雾气生成器7相同结构的雾气生成器来生成。
通过喷射过氧化氢雾气或气体L，在预制胚1的表面附着形成处于0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内的35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜。若该附着量小于0.0035μL/cm2，即便此后进行图2(B)所示的加热，也不能得到充分的杀菌效果。另外，若该附着量大于0.35μL/cm2，则在此后进行图2(C)所示的吹塑成型时不易在瓶上产生泛白、斑点、折皱、变形等成型不良。
在该预制胚1上附着的35重量％换算的过氧化氢凝结薄膜的量更优选为0.007μL/cm2～0.07μL/cm2。
附着有过氧化氢凝结薄膜的预制胚1接着被送入图2(B)所示的加热步骤。
通过该加热步骤，对预制胚1的表面进行预杀菌。即，在附着有过氧化氢的凝结薄膜的状态下，对预制胚1加热的同时使其干燥，由此，附着于菌体表面的过氧化氢的浓度上升，能够得到较强的杀菌效果，因此，也易于将具有耐热性的霉和孢子菌等杀灭。由此，除附着于预制胚1的口部2a的细菌之外，附着于预制胚1表面的一般细菌、孢子形成细菌、霉或酵母等真菌类适当地被杀灭。
通过加热而达到适合于吹塑成型的加热状态且被预杀菌后的预制胚1，如图2(C)所示那样被进行吹塑成型，此后如图2(D)所示，瓶2的完成品被取出到模具4外。接着，该瓶2如图3(E)所示被正式杀菌，此后如图3(F)所示进行空气冲洗。在进行空气冲洗后，如图3(G)所示，向瓶2内灌装饮料a，接着如图3(H)所示，用作为盖的瓶盖3密封瓶2的口部2a。
于是，被制成包装体的瓶2集装并被搬运到市场。
用于实施上述灌装方法的灌装装置的结构与图5所示装置的结构相同，但不同之处在于，替代水蒸气而从喷嘴24向预制胚1喷射上述过氧化氢雾气或气体L。该喷嘴24连接到结构与图4所示的雾气生成器7相同的雾气生成器。
由此，在预制胚1的表面均匀地形成过氧化氢的凝结薄膜(参照图8(A))。若使用35重量％换算的过氧化氢，则过氧化氢的附着量优选为0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2，更优选为0.007μL/cm2～0.07μL/cm2。
预制胚1经过预制胚输送装置14和轮15、16、17、18的列被输送装置19接收，并利用该输送装置19在加热部19a内往复移动。在加热部19a的内壁面布满加热器19b(参照图2(B))，由输送装置19输送的预制胚1通过该加热器19b被加热。预制胚1在输送装置19上移动的过程中与主轴(或心轴)的旋转一并自转，从而被加热器19b均匀地加热。
通过由该加热器19b进行的加热，附着于预制胚1表面的过氧化氢的薄膜也被加热。构成该薄膜的35重量％换算的过氧化氢的附着量如上所述优选为0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2，更优选为0.007μL/cm2～0.07μL/cm2，通过该加热，附着于菌体表面的过氧化氢的浓度上升，从而可以将附着于预制胚1表面的细菌中除附着于口部2a之外的几乎全部细菌杀灭。
即，预制胚1通过由上述加热部19a进行的加热，除口部之外，在大致15秒～30秒期间内升温至90℃～120℃。若在附着有0.07μL/cm2的过氧化氢的状态下，进行上述温度和时间下的处理，则对于作为孢子菌的枯草杆菌芽孢(Bacillus subtilis spores)能够得到减少3Log的杀菌效果。而且，对于作为具有耐热性的霉的球毛壳霉芽孢(Chaetomium globosum spores)，能够得到减少6Log的杀菌效果。因此，若预制胚1利用如上所述的加热部19a进行加热，则可以将附着于其表面的细菌中除附着于口部2a之外的几乎全部细菌灭绝。
如上所述，附着于各预制胚1的35重量％换算的过氧化氢凝结薄膜的附着量优选为0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2，更优选为0.007μL/cm2～0.07μL/cm2，因此，在利用吹塑成型机12进行成型时，在瓶2上不会产生泛白、斑点、变形等。
而且，如上所述，在图2(B)所示的预制胚1的阶段，对预制胚1进行预杀菌，通过该预杀菌，可以将除附着于口部2a之外的几乎全部微生物杀灭。因此，通过如上所述地向瓶2喷射过氧化氢的雾气M或气体G，在正式杀菌过程中，可以对在上述预制胚1的阶段幸存的细菌以及在吹塑成型步骤、输送步骤中混入的微量的细菌等进行杀菌处理。
如上所述，由于在预制胚1的阶段进行预杀菌，因此，在利用过氧化氢的雾气M或气体G进行杀菌时，可以减少过氧化氢的使用量。
另外，在第三实施方式中，如图6(E)所示，也可以利用无菌热水H对从模具4取出的瓶2(图2(D))进行热水冲洗来进行正式杀菌。
本发明并不限于上述实施方式，能够按照各种形态进行实施。例如，适用本发明的容器并不限于PET瓶，本发明也可以适用于各种树脂制容器。容器的成型并不限于注射吹塑，可以通过直接吹塑等各种吹塑成型进行成型。另外，用于输送预制胚或容器的输送机构并不限于图示的轮输送装置，可以使用能够按照容器成型的顺序以规定的输送速度进行输送的各种输送装置，例如也可以使用带输送装置、斗式输送装置、空气输送装置。

Claims (2)

1.一种饮料灌装方法，其特征在于，在使预制胚连续移动的同时向其喷射过氧化氢雾气或气体以在预制胚的表面上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜，在附着有该过氧化氢的凝结薄膜的状态下加热预制胚使其干燥，从而对预制胚进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具内对该已加热的预制胚进行吹塑成型来制作容器，从该连续移动的吹塑成型模具中将容器取出，在使该容器连续移动的同时，通过将残留有对所述预制胚加热时的热量的容器导入到隧道内，并在隧道内向容器喷射过氧化氢的凝结雾气或气体，来进行正式杀菌，接着在隧道外利用无菌空气对容器进行空气冲洗，之后向该容器内灌装饮料并用盖密封。
2.一种饮料灌装装置，其特征在于，设置有输送路径，在预制胚被成型为容器并向容器内灌装饮料且容器被盖密封之前，使预制胚及容器在该输送路径上连续移动，
沿着所述输送路径，设置有：
喷嘴，其向预制胚喷射过氧化氢雾气或气体，在各预制胚上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜；
加热器，其对已喷射有过氧化氢雾气或气体的预制胚进行加热以对预制胚进行预杀菌，并且使该预制胚处于适合于吹塑成型的加热状态；
将已加热的预制胚吹塑成型为容器的成型模具；
对吹塑成型的容器进行正式杀菌的正式杀菌机构；
向正式杀菌后的容器灌装饮料的灌装器；以及
将灌装完饮料后的容器密封的加盖器；
所述正式杀菌机构包括：将残留有对所述预制胚加热时的热量的容器导入的隧道、在隧道内向容器喷射过氧化氢的凝结雾气或气体的杀菌用喷嘴以及在隧道外向喷射有过氧化氢的凝结雾气或气体的容器喷射无菌空气以进行空气冲洗的空气冲洗用喷嘴。
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