CN117695421A - 杀菌介质制备方法及杀菌介质制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杀菌介质制备方法及杀菌介质制备装置，杀菌介质制备方法包括：制备目标浓度的过氧化氢溶液；通过气液混合装置使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合后对待杀菌件进行清洗覆盖；通过紫外装置照射覆盖在待杀菌件上的过氧化氢溶液，以使过氧化氢溶液分解产生活性氧原子。如此，通过设置紫外装置，以使覆盖在待杀菌件上的过氧化氢溶液分解产生活性氧原子，再利用活性氧原子对待杀菌件进行杀菌，同时紫外装置发出的紫外线也能够对待杀菌件进行杀菌，从而能够进一步提高杀菌效果；本发明可以不加热过氧化氢溶液，能够节省加热所需要的能耗、制备过程更好控制，避免因过氧化氢溶液蒸发析出结晶覆盖在仪器表面造成设备故障的问题。

Description

杀菌介质制备方法及杀菌介质制备装置

技术领域

本发明涉及杀菌技术领域，尤其涉及一种杀菌介质制备方法及杀菌介质制备装置。

背景技术

在饮料市场上，为了实现节能环保，干法无菌线的占有率逐渐增大，特别是对瓶胚灭菌的干法灭菌工艺，通常是利用过氧化氢经过蒸发器加热蒸发后形成过氧化氢蒸汽对瓶胚内部进行覆盖杀菌，使其达到无菌生产线包材灭菌的相关要求。

但是，使用过氧化氢蒸汽进行杀菌时，需要持续加热过氧化氢溶液，导致能耗大，而且过氧化氢溶液在蒸发器中容易剧烈分解，控制难度大，过氧化氢原液受热蒸发后容易析出大量结晶覆盖在蒸发器等仪器表面，导致设备故障率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种杀菌介质制备方法及杀菌介质制备装置，以过氧化氢溶液作为主要杀菌介质，通过紫外装置促进过氧化氢溶液分解产生活性氧原子，利用氧原子的强氧化性进行杀菌，可以不用加热过氧化氢溶液，从而能够节省加热所需要的能耗，避免过氧化氢溶液蒸发后析出结晶而导致设备故障，而且制备过程比较好控制。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种杀菌介质制备方法，包括：制备目标浓度的过氧化氢溶液；通过气液混合装置使所述过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合后对待杀菌件进行清洗覆盖；通过紫外装置照射覆盖在所述待杀菌件上的所述过氧化氢溶液，以使所述过氧化氢溶液分解产生活性氧原子。

可选地，所述制备目标浓度的过氧化氢溶液包括：通过第一液体流量计使目标流量的纯净水进入储液罐内，同时通过第一驱动件使目标流量的过氧化氢原液进入所述储液罐内与所述纯净水混合。

可选地，所述使所述过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合包括：通过控制设于储液罐和所述气液混合装置之间的第一调节件，以控制输入所述气液混合装置内的所述过氧化氢溶液的流量；通过控制设于无菌气体入口端和所述气液混合装置之间的第二调节件，以控制输入所述气液混合装置内的所述无菌气体的流量。

可选地，在所述使所述过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合之前，所述杀菌介质制备方法还包括：通过加热装置加热所述过氧化氢溶液至目标温度。

一种杀菌介质制备装置，包括：过氧化氢供给模块，用于提供过氧化氢溶液；无菌气体供给模块，用于提供无菌气体；气液混合装置，设于所述过氧化氢供给模块和所述无菌气体供给模块之间，所述气液混合装置用于使所述过氧化氢溶液和所述无菌气体混合，并向待杀菌件喷洒混合后的气液混合物；紫外装置，用于对喷洒所述气液混合物后的所述待杀菌件进行杀菌。

可选地，所述过氧化氢供给模块包括过氧化氢储存罐、过氧化氢输送管道、第一驱动件、储液罐和第二驱动件；所述过氧化氢储存罐用于储存过氧化氢原液；所述过氧化氢输送管道的相对两端分别连接所述过氧化氢储存罐和所述储液罐；所述第一驱动件设于所述过氧化氢储存罐和所述储液罐之间，用于将所述过氧化氢储存罐内的所述过氧化氢原液通过所述过氧化氢输送管道输送至所述储液罐内；所述第二驱动件用于使所述过氧化氢溶液流入所述气液混合装置内。

可选地，所述过氧化氢供给模块还包括第一调节件，用于调节输入所述气液混合装置内的所述过氧化氢溶液的流量。

可选地，所述第一驱动件为计量泵；和/或

所述过氧化氢供给模块还包括纯净水输送管道，所述纯净水输送管道的相对两端分别连接纯净水入口端和所述储液罐；和/或

所述第二驱动件为供给泵；和/或

所述过氧化氢供给模块还包括第一液体流量计和第一开关阀，所述第一液体流量计和所述第一开关阀均设于所述纯净水入口端和所述储液罐之间；和/或

所述过氧化氢供给模块还包括液位传感器，所述液位传感器设于所述储液罐，用于检测所述储液罐内所述过氧化氢溶液的液位；和/或

所述第一调节件为手动调节阀。

可选地，所述第一驱动件为供给泵；和/或

所述过氧化氢供给模块还包括止回阀，所述第一驱动件设于所述过氧化氢储存罐和所述止回阀之间；和/或

所述过氧化氢供给模块还包括背压管道，所述背压管道的相对两端分别连接压缩气体入口端和所述储液罐；和/或

所述过氧化氢供给模块还包括第二液体流量计，所述第二液体流量计设于所述储液罐与所述气液混合装置之间；和/或

所述第一调节件为液体比例调节阀。

可选地，所述无菌气体供给模块包括无菌气体输送管道、第二调节件和第二开关阀，所述无菌气体输送管道的相对两端分别连接无菌气体入口端和所述气液混合装置；所述第二调节件和所述第二开关阀均设于所述无菌气体输送管道上，且位于所述无菌气体入口端和所述气液混合装置之间。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种杀菌介质制备方法，通过气液混合装置使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合后对待杀菌件进行清洗覆盖；通过紫外装置照射覆盖在待杀菌件上的过氧化氢溶液，以使过氧化氢溶液分解产生活性氧原子。

如此，通过配制目标浓度的过氧化氢溶液，以使过氧化氢溶液能够达到杀菌效果；通过设置气液混合装置，使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合形成气液混合物，再将气液混合物喷洒至待杀菌件上，以使过氧化氢溶液清洗覆盖待杀菌件；通过设置紫外装置，紫外装置能够照射覆盖在待杀菌件上的过氧化氢溶液，使过氧化氢溶液分解产生活性氧原子，再利用活性氧原子对待杀菌件进行杀菌，同时紫外装置发出的紫外线也能够对待杀菌件进行杀菌，从而能够进一步提高杀菌效果。与现有技术中通过加热过氧化氢溶液，利用加热产生的过氧化氢蒸汽进行杀菌相比，本发明可以不用加热过氧化氢溶液，能够节省加热所需要的能耗，而且本发明也不存在由于过氧化氢溶液蒸发析出结晶覆盖在蒸发器等仪器表面造成设备故障的问题，并且，本发明控制过氧化氢溶液的浓度、过氧化氢溶液与无菌气体的混合比例以及紫外装置照射的相关参数即可，不用考虑过氧化氢溶液由于加热而分解的问题，所以整个杀菌介质的制备过程比较好控制。

附图说明

图1是本发明实施例中杀菌介质制备方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中第一种杀菌介质制备装置的原理示意图；

图3是本发明实施例中第二种杀菌介质制备装置的原理示意图；

图4是本发明实施例中第三种杀菌介质制备装置的原理示意图。

附图标号说明：

1、过氧化氢供给模块；11、过氧化氢储存罐；12、过氧化氢输送管道；13、第一驱动件；14、储液罐；15、第二驱动件；16、纯净水输送管道；17、纯净水入口端；18、第一液体流量计；19、第一开关阀；20、液位传感器；21、第一调节件；23、止回阀；24、背压管道；25、第二液体流量计；26、加热装置；27、温度传感器；28、第三开关阀；29、压缩气体入口端；3、无菌气体供给模块；31、无菌气体输送管道；32、第二调节件；33、第二开关阀；34、无菌气体入口端；4、气液混合装置；5、紫外装置；6、待杀菌件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1，本发明提供了一种杀菌介质制备方法，包括：

S10、制备目标浓度的过氧化氢溶液；

S20、通过气液混合装置4使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合后对待杀菌件6进行清洗覆盖；

S30、通过紫外装置5照射覆盖在待杀菌件6上的过氧化氢溶液，以使过氧化氢溶液分解产生活性氧原子。

如此，通过配制目标浓度的过氧化氢溶液，以使过氧化氢溶液能够达到杀菌效果；通过设置气液混合装置4，使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合形成气液混合物，从而使过氧化氢溶液清洗覆盖待杀菌件6；通过设置紫外装置5，以使覆盖在待杀菌件6上的过氧化氢溶液分解产生活性氧原子，再利用活性氧原子对待杀菌件6进行杀菌，同时紫外装置5发出的紫外线也能够对待杀菌件6进行杀菌，从而能够进一步提高杀菌效果。

与现有技术相比，现有技术中通过加热过氧化氢溶液，利用加热产生的过氧化氢蒸汽进行杀菌，而本发明可以不用加热过氧化氢溶液，能够节省加热所需要的能耗，而且本发明也不存在由于过氧化氢溶液蒸发析出结晶覆盖在蒸发器等仪器表面造成设备故障的问题，并且，本发明控制过氧化氢溶液的浓度、过氧化氢溶液与无菌气体的混合比例以及紫外装置5照射的相关参数即可，不用考虑过氧化氢溶液由于加热而分解的问题，所以整个杀菌介质的制备过程比较好控制。

需要说明的是，在本发明中，无菌气体指的是压缩空气通过无菌空气过滤器过滤而成的无菌压缩空气，在气液混合装置4通入无菌气体，能够起到一个载体的作用，过氧化氢溶液作为杀菌介质需要借助无菌气体雾化散开以更好地覆盖到待杀菌件6的表面。

参阅图2和图3，在一些实施例中，步骤S10制备目标浓度的过氧化氢溶液包括：通过第一液体流量计18使目标流量的纯净水进入储液罐14内，同时通过第一驱动件13使目标流量的过氧化氢原液进入储液罐14内与纯净水混合。

如此，通过控制输入储液罐14内的纯净水的流量和过氧化氢原液的流量，以配制出目标浓度的过氧化氢溶液。

可以理解的是，除了上述实施例中在使用时配制目标浓度的过氧化氢溶液之外，目标浓度的过氧化氢溶液还可以直接购买或者是提前制备好，并将目标浓度的过氧化氢溶液储存在过氧化氢储存罐11内使用即可，这样就不用在需要使用时通过纯净水和过氧化氢原液进行配制，使用更加方便，也能够节省时间。

参阅图2至图4，在一些实施例中，步骤S20使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合包括：通过控制设于储液罐14和气液混合装置4之间的第一调节件21，以控制输入气液混合装置4内的过氧化氢溶液的流量；通过控制设于无菌气体入口端34和气液混合装置4之间的第二调节件32，以控制输入气液混合装置4内的无菌气体的流量。

如此，通过设置第一调节件21和第二调节件32，以分别控制输入气液混合装置4内的过氧化氢溶液的流量和无菌气体的流量，从而使过氧化氢溶液和无菌气体按照预设比例混合，无菌气体能够更好地使过氧化氢溶液雾化散开，进而使过氧化氢溶液能够达到清洗覆盖待杀菌件6的效果。

参阅图3，在一些实施例中，在步骤S20使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合之前，杀菌介质制备方法还包括：通过加热装置26加热过氧化氢溶液至目标温度。进一步地，为了获取过氧化氢溶液的实时温度，可以在加热装置26和气液混合装置4之间设置温度传感器27，以便根据温度传感器27获取的过氧化氢溶液的实时温度，及时调整加热装置26的相关参数，使过氧化氢溶液的温度能够维持在目标温度。可选地，当待杀菌件6为瓶胚或包材时，目标温度为60℃，也即，加热装置26将过氧化氢溶液加热至60℃即可。当然，不同的待杀菌件6和不同的要求下，目标温度也不同，根据实际使用情况设置即可；在本实施例中，选择设置加热装置26以进一步提高杀菌效果，并不需要将过氧化氢溶液加热成过氧化氢蒸汽，但加热装置26在本发明中并非是必须的。

参阅图2至图4，本发明还提供了一种杀菌介质制备装置，包括过氧化氢供给模块1、无菌气体供给模块3、气液混合装置4和紫外装置5。具体地，过氧化氢供给模块1用于提供过氧化氢溶液；无菌气体供给模块3用于提供无菌气体；气液混合装置4设于过氧化氢供给模块1和无菌气体供给模块3之间，气液混合装置4用于使过氧化氢溶液和无菌气体混合，并向待杀菌件6喷洒混合后的气液混合物；紫外装置5用于对喷洒气液混合物后的待杀菌件6进行杀菌。可选地，气液混合装置4为气液混合喷嘴；紫外装置5为UV紫外杀菌灯。

参阅图2至图4，在一些实施例中，过氧化氢供给模块1包括过氧化氢储存罐11、过氧化氢输送管道12、第一驱动件13、储液罐14和第二驱动件15；过氧化氢储存罐11用于储存过氧化氢原液；过氧化氢输送管道12的相对两端分别连接过氧化氢储存罐11和储液罐14；第一驱动件13设于过氧化氢储存罐11和储液罐14之间，用于将过氧化氢储存罐11内的过氧化氢原液通过过氧化氢输送管道12输送至储液罐14内；第二驱动件15用于使过氧化氢溶液流入气液混合装置4内。

参阅图2至图4，在一些实施例中，过氧化氢供给模块1还包括第一调节件21，用于调节输入气液混合装置4内的过氧化氢溶液的流量。

参阅图2和图3，在一些实施例中，过氧化氢供给模块1还包括纯净水输送管道16，纯净水输送管道16的相对两端分别连接纯净水入口端17和储液罐14。进一步地，过氧化氢供给模块1还包括第一液体流量计18和第一开关阀19，第一液体流量计18和第一开关阀19均设于纯净水入口端17和储液罐14之间。其中，在本实施例中，第一驱动件13为计量泵，计量泵能够使目标流量的过氧化氢原液进入储液罐14内；第二驱动件15为供给泵；第一调节件21为手动调节阀。

需要说明的是，在本实施例中，也可以通过管道(也即图2中的虚线)连接在储液罐14的高位处和第一调节件21之间，以使过氧化氢溶液能够在储液罐14和第二驱动件15构成的循环回路中循环流通，使未通过第一调节件21进入气液混合装置4的过氧化氢溶液能够在该回路中循环。

如此，通过设置第一液体流量计18，能够实时检测从纯净水入口端17输入到储液罐14内的纯净水的流量，以保证使目标流量的纯净水进入储液罐14内，从而制备出目标浓度的过氧化氢溶液；通过设置第一开关阀19，以控制纯净水输送管道16的通断。

参阅图2至图4，在一些实施例中，过氧化氢供给模块1还包括液位传感器20，液位传感器20设于储液罐14，用于检测储液罐14内过氧化氢溶液的液位。

参阅图4，在一些实施例中，过氧化氢供给模块1还包括止回阀23，第一驱动件13连接在过氧化氢储存罐11和止回阀23之间，止回阀23能够防止过氧化氢溶液倒流。过氧化氢供给模块1还包括背压管道24，背压管道24的相对两端分别连接压缩气体入口端29和储液罐14。进一步地，在本实施例中，过氧化氢供给模块1还包括第二液体流量计25，第二液体流量计25设于储液罐14与气液混合装置4之间，并用于实时检测进入气液混合装置4内的过氧化氢溶液的流量，以使过氧化氢溶液和无菌气体按照预设比例混合形成气液混合物，气液混合装置4向待杀菌件6喷洒，以利用过氧化氢溶液对待杀菌件6进行清洗覆盖。其中，在本实施例中，第一驱动件13为供给泵；第一调节件21为液体比例调节阀，液体比例调节阀是用模拟量控制的自动比例调节阀，控制精度高。

需要说明的是，在本实施例中，过氧化氢储存罐11内储存的是目标浓度的过氧化氢溶液；设置背压管道24是为了使储液罐14内的过氧化氢溶液通过压缩气体给背压，经过液体比例调节阀以能够使过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合的流量进入气液混合装置4内，换言之，本实施例中的背压管道24和压缩气体的作用与第二驱动件15的作用相同，都是为了使储液罐14内的过氧化氢溶液进入气液混合装置4内。

参阅图2至图4，在一些实施例中，无菌气体供给模块3包括无菌气体输送管道31、第二调节件32和第二开关阀33。无菌气体输送管道31的相对两端分别连接无菌气体入口端34和气液混合装置4；第二调节件32和第二开关阀33均设于无菌气体输送管道31上，且位于无菌气体入口端34和气液混合装置4之间。其中，第二调节件32为手动调节阀，用于控制无菌气体的流量，使无菌气体和过氧化氢溶液安装预设比例混合形成气液混合物；第二开关阀33用于控制无菌气体输送管道31的通断。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种杀菌介质制备方法，其特征在于，包括：

制备目标浓度的过氧化氢溶液；

通过气液混合装置(4)使所述过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合后对待杀菌件(6)进行清洗覆盖；

通过紫外装置(5)照射覆盖在所述待杀菌件(6)上的所述过氧化氢溶液，以使所述过氧化氢溶液分解产生活性氧原子。

2.根据权利要求1所述的杀菌介质制备方法，其特征在于，所述制备目标浓度的过氧化氢溶液包括：

通过第一液体流量计(18)使目标流量的纯净水进入储液罐(14)内，同时通过第一驱动件(13)使目标流量的过氧化氢原液进入所述储液罐(14)内与所述纯净水混合。

3.根据权利要求1所述的杀菌介质制备方法，其特征在于，所述使所述过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合包括：

通过控制设于储液罐(14)和所述气液混合装置(4)之间的第一调节件(21)，以控制输入所述气液混合装置(4)内的所述过氧化氢溶液的流量；

通过控制设于无菌气体入口端(34)和所述气液混合装置(4)之间的第二调节件(32)，以控制输入所述气液混合装置(4)内的所述无菌气体的流量。

4.根据权利要求1所述的杀菌介质制备方法，其特征在于，在所述使所述过氧化氢溶液与无菌气体按照预设比例混合之前，所述杀菌介质制备方法还包括：通过加热装置(26)加热所述过氧化氢溶液至目标温度。

5.一种杀菌介质制备装置，其特征在于，包括：

过氧化氢供给模块(1)，用于提供过氧化氢溶液；

无菌气体供给模块(3)，用于提供无菌气体；

气液混合装置(4)，设于所述过氧化氢供给模块(1)和所述无菌气体供给模块(3)之间，所述气液混合装置(4)用于使所述过氧化氢溶液和所述无菌气体混合，并向待杀菌件(6)喷洒混合后的气液混合物；

紫外装置(5)，用于对喷洒所述气液混合物后的所述待杀菌件(6)进行杀菌。

6.根据权利要求5所述的杀菌介质制备装置，其特征在于，所述过氧化氢供给模块(1)包括过氧化氢储存罐(11)、过氧化氢输送管道(12)、第一驱动件(13)、储液罐(14)和第二驱动件(15)；

所述过氧化氢储存罐(11)用于储存过氧化氢原液；所述过氧化氢输送管道(12)的相对两端分别连接所述过氧化氢储存罐(11)和所述储液罐(14)；所述第一驱动件(13)设于所述过氧化氢储存罐(11)和所述储液罐(14)之间，用于将所述过氧化氢储存罐(11)内的所述过氧化氢原液通过所述过氧化氢输送管道(12)输送至所述储液罐(14)内；所述第二驱动件(15)用于使所述过氧化氢溶液流入所述气液混合装置(4)内。

7.根据权利要求6所述的杀菌介质制备装置，其特征在于，所述过氧化氢供给模块(1)还包括第一调节件(21)，用于调节输入所述气液混合装置(4)内的所述过氧化氢溶液的流量。

8.根据权利要求7所述的杀菌介质制备装置，其特征在于，所述第一驱动件(13)为计量泵；和/或

所述过氧化氢供给模块(1)还包括纯净水输送管道(16)，所述纯净水输送管道(16)的相对两端分别连接纯净水入口端(17)和所述储液罐(14)；和/或

所述第二驱动件(15)为供给泵；和/或

所述过氧化氢供给模块(1)还包括第一液体流量计(18)和第一开关阀(19)，所述第一液体流量计(18)和所述第一开关阀(19)均设于所述纯净水入口端(17)和所述储液罐(14)之间；和/或

所述过氧化氢供给模块(1)还包括液位传感器(20)，所述液位传感器(20)设于所述储液罐(14)，用于检测所述储液罐(14)内所述过氧化氢溶液的液位；和/或

所述第一调节件(21)为手动调节阀。

9.根据权利要求7所述的杀菌介质制备装置，其特征在于，所述第一驱动件(13)为供给泵；和/或

所述过氧化氢供给模块(1)还包括止回阀(23)，所述第一驱动件(13)设于所述过氧化氢储存罐(11)和所述止回阀(23)之间；和/或

所述过氧化氢供给模块(1)还包括背压管道(24)，所述背压管道(24)的相对两端分别连接压缩气体入口端(29)和所述储液罐(14)；和/或

所述过氧化氢供给模块(1)还包括第二液体流量计(25)，所述第二液体流量计(25)设于所述储液罐(14)与所述气液混合装置(4)之间；和/或

所述第一调节件(21)为液体比例调节阀。

10.根据权利要求5所述的杀菌介质制备装置，其特征在于，所述无菌气体供给模块(3)包括无菌气体输送管道(31)、第二调节件(32)和第二开关阀(33)，所述无菌气体输送管道(31)的相对两端分别连接无菌气体入口端(34)和所述气液混合装置(4)；所述第二调节件(32)和所述第二开关阀(33)均设于所述无菌气体输送管道(31)上，且位于所述无菌气体入口端(34)和所述气液混合装置(4)之间。