JP2002255123A - 食品包装材の殺菌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧を利用してペットボトル等の食品包装
材を殺菌する方法を提供する。 【解決手段】 ベルトコンベア等の搬送部材１で直立状
態で保持したペットボトルＰを搬送し、放電側電極３と
接地側電極４とを備えた処理装置２でパルスストリーマ
放電によりペットボトルＰ内を殺菌する。次いで、圧縮
空気噴射装置６で無菌・清浄な圧縮空気を吹き込み、ペ
ットボトルＰ内に残留するプラズマ化された空気を追い
出す。前記放電側電極３は上下方向に移動可能に形成さ
れ、その針状電極３ａをペットボトルＰの開口部に挿入
する。前記圧縮空気噴射装置６は、上下方向に移動可能
に形成されると共にノズル６ａを備え、このノズル６ａ
をペットボトルＰの開口部に挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧を利用して
ペットボトル等の食品包装材を殺菌する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ペットボトルを殺菌するには、Ｕ
Ｖ（紫外線）を照射したり、過酸化水素或はエタノール
等の消毒液が用いられていた。しかしながら、ＵＶ照射
の場合は、照射時間が長いとペットボトルの表面が変質
することがあり、又消毒液の場合は消毒むらが発生する
ことと、残余消毒液による安全性の低下が懸念される。

【０００３】ところで、食品や穀類等の殺菌処理に適し
た高電圧を利用した殺菌装置が開発されている（例え
ば、特開２０００−２９５９８１）。この高電圧利用殺
菌装置は、図４に示すように高電圧を発生する電源部Ａ
と、発生した高電圧を印加する放電側電極Ｂと接地側電
極Ｃを有する処理装置Ｄとを備え、この放電側電極Ｂと
接地側電極Ｃとの間に殺菌対象物を介在させ、両電極間
でパルスストリーマ放電を発生させることで殺菌を行う
ものである。この場合には、加熱殺菌とは異なって常温
で殺菌処理するため殺菌対象物の品質低下を来たすこと
がなく、又薬剤を使用しないため安全性が高く、食品や
穀類その他医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、肥料等の
固形物全般の殺菌処理に適している。

【０００４】この高電圧利用殺菌装置では、通常ＡＣ２
００ボルトの電源を用い、放電側電極Ｂに立ち上がり時
間１０ｎＳ（ナノ秒）、持続時間１μＳ（マイクロ秒）
以下のパルス高電圧を印加し、接地側電極Ｃに届くスト
リーマー放電を発生させ、これにより両電極間の広範囲
をプラズマ化する。電源部Ａにおいて、電源Ｅ（ＡＣ２
００Ｖ、５０Ｈｚ）から入力された電圧をスライダック
Ｆ及び高電圧トランスＧにて昇圧し、全波整流ブリッジ
Ｈにて整流し、抵抗Ｉにて電流値を下げてコンデンサＪ
に充電する。このコンデンサＪに充電された電気エネル
ギーは、スイッチＫを投入すると瞬間的に放電され、パ
ルス電圧となって処理装置Ｄの放電側電極Ｂ（針状電
極）と接地側電極Ｃ（平板状電極）間に印加される。Ｌ
はコンデンサＪに並列に接続した抵抗、Ｍはアースであ
る。電界強度としては１０〜５０ＫＶ／ｃｍ程度が好ま
しい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の高電
圧利用殺菌方法をペットボトル等の食品包装材の殺菌に
適用する目的でなされたものである。この殺菌方法によ
ると、瞬間的なパルスストリーマ放電によりペットボト
ル等の食品包装材の内部を殺菌することができ、食品包
装材の表面を変質することは無く、しかも消毒液を用い
ないことから安全性も高い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の手段として、本発明は、高電圧を発生する電源部と、
発生した高電圧を印加する放電側電極及び接地側電極を
有する処理装置とを備え、前記処理装置の前記電極間に
食品包装材を介在させて、前記電極間でパルスストリー
マ放電を発生させることにより殺菌する食品包装材の殺
菌方法を要旨とする。又、この食品包装材の殺菌方法に
おいて、前記食品包装材はペットボトルであり、前記放
電側電極の針状電極をペットボトルの開口部から挿入し
て前記電極間でパルスストリーマ放電を発生させるこ
と、前記針状電極によるペットボトルの殺菌後に、ペッ
トボルト内に残留するプラズマ化された空気を追い出す
こと、を特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る食品包装材の
殺菌方法をペットボトルに適用した実施形態について説
明する。図１はペットボトル殺菌装置の概略を示すもの
で、１は搬送部材であって無端のコンベアベルトで構成
され、一方の端部のドラム１ａがモータ１ｂにより駆動
され、ペットボトルＰを直立状態に保持して搬送できる
ようにしてある。

【０００８】この場合、ペットボトルＰは図２のように
搬送部材１の上に一定の間隔ｄ１をあけて搬送部材１の
幅方向に並置されると共に、一定の間隔ｄ２（又はｄ
１）をあけて搬送部材１の長さ方向に並置されて搬送さ
れる。この際、ペットボトルＰが転倒しないように各ペ
ットボトルＰの底部又は首部を固定する支持部材（図
略）を設けることが好ましい。又、コンベアベルトは、
合成樹脂又は合成ゴム等の体積固有抵抗が約１０^１０〜
１０^１４Ω・ｃｍ或はそれ以上の材料で形成されたもの
が好ましい。

【０００９】２は処理装置であり、放電側電極３と接地
側電極４とを備え、放電側電極３は前記ペットボルトＰ
の開口部に挿入し得る針状電極３ａが前記一定の間隔ｄ
１、ｄ２に対応させて複数本並設されている。この針状
電極３ａを備えた放電側電極３は、上下方向に移動可能
に構成され、即ち図１に破線で示す退避位置から一定距
離下降させると実線で示す作動位置となり、この作動位
置では各針状電極３ａが前記ペットボトルＰの開口部に
それぞれ挿入する。前記接地側電極４は、平板状電極で
あって、放電側電極３に対応させて前記搬送部材１の往
路側の下に配設されている。

【００１０】前記処理装置２は、図３のように高電圧回
路に組み込まれており、従来と同様に電源部５は電源５
１（ＡＣ２００Ｖ、５０Ｈｚ）にスライダック５２と高
電圧トランス５３が直列に接続され、この高電圧トラン
ス５３に全波整流ブリッジ５４、第１の抵抗５５を直列
に接続すると共に、コンデンサ５６を並列に接続し、更
に第２の抵抗５８及び前記放電側電極３、接地側電極４
を並列に接続することで回路が構成されている。５７は
スイッチで、５９はアースである。

【００１１】前記電源５１から入力された電圧はスライ
ダック５２及び高電圧トランス５３で昇圧され、全波整
流ブリッジ５４で整流された後第１の抵抗５５で電流値
が下げられ、コンデンサ５６に充電される。コンデンサ
５６に充電された電気エネルギーは、スイッチ５７を投
入すると瞬間的に放電され、パルス電圧となって処理装
置２の放電側電極３と接地側電極４間に印加される。

【００１２】６は圧縮空気噴射装置であって前記処理装
置２の後方に設けられ、前記ペットボトルＰの開口部に
挿入し得る複数のノズル６ａを有し、前記放電側電極３
と同様に上下方向に移動可能に形成されている。この圧
縮空気噴射装置６は、図示を省略したコンプレッサに接
続されており、このコンプレッサから供給される圧縮空
気を前記各ノズル６ａから噴射する。

【００１３】このように構成されたペットボトル殺菌装
置において、前記搬送部材１に直立状態で保持された多
数のペットボトルＰを搬送装置１で搬送しながら殺菌す
ることができる。先ず、搬送部材１の端部付近で供給機
（図略）により複数のペットボトルＰが整列状態で供給
され、次いでこれらのペットボトルＰは搬送部材１によ
り搬送され、前記処理装置２の下方に位置付けて停止さ
れる。

【００１４】ペットボトルＰが停止されると、前記放電
側電極３が作動位置まで下降して各針状電極３ａがペッ
トボトルＰの開口部にそれぞれ挿入される。挿入後に前
記スイッチ５７を投入し、放電側電極３と接地側電極４
との間にパルスストリーマ放電を生じさせると各ペット
ボトルＰの内部は殺菌される。

【００１５】殺菌後に放電側電極３は前記退避位置まで
上昇して停止し、この後搬送部材１は搬送を再開してペ
ットボトルＰを前記圧縮空気噴射装置６の下に位置付け
て停止させる。

【００１６】ここで、圧縮空気噴射装置６が作動位置ま
で下降し、前記ノズル６ａが各ペットボトルＰの開口部
にそれぞれ挿入される。挿入後に各ノズル６ａからペッ
トボトルＰの内部にそれぞれ無菌・清浄な圧縮空気が所
要量吹き込まれる。この圧縮空気によって、前記殺菌時
にペットボトルＰの内部に残存しているプラズマ化され
た空気が外部に追い出される。尚、圧縮空気噴射装置６
によらずに吸引装置等を用いてペットボトルＰの内部に
残存しているプラズマ化された空気を除去するようにし
てもよい。

【００１７】この後、圧縮空気噴射装置６は上昇されて
退避位置（図略）まで戻り、ペットボトルＰは搬送部材
１により再搬送されると共に、端部付近で受取機（図
略）によって搬送部材１から掬い上げられる。空となっ
た搬送部材１は前記ドラム１ａを回って復路側を経て前
記ペットボトルＰの供給機側の端部に戻される。

【００１８】圧縮空気噴射装置６は、前記処理装置２と
のタイミングをとりながら作動されるが、その処理装置
２の作動と合わせるようにすると、搬送部材１の搬送が
円滑に行えると共に、ペットボトルＰを多数整列した状
態で順次殺菌及び残留プラズマ空気の除去ができて処理
効率が向上する。

【００１９】このようにして殺菌されたペットボトルＰ
を調べたところ、内部に付着している雑菌の数は皆無で
あった。従来のＵＶ照射又は消毒液による殺菌では、雑
菌の数は皆無ではなく１０数個の雑菌の付着が認められ
た。従って、本発明による高電圧利用殺菌法では殺菌効
率が著しく高いことが判明した。従来のようなＵＶ照射
によるペットボトルの表面変質がなく、消毒液のような
安全性の低下も全く生じない。

【００２０】殺菌後のペットボトルＰは、図示を省略し
た次工程の充填装置に直ちに送り込んで内容物を充填す
ることが好ましい。殺菌後にペットボトルＰを保管して
おくと、保管箇所の空気中に混入している雑菌がペット
ボトルＰ内に落下して汚染されてしまう。保管せざるを
得ない場合は、落下菌による汚染に充分注意しなければ
ならない。又、内容物の充填後にキャップが施蓋される
が、このキャップの殺菌は別途行うものとするが、ペッ
トボトルの殺菌と同様にパルスストリーマ放電による殺
菌を採用してもよい。

【００２１】上記実施形態はペットボトルの殺菌に付い
て説明したが、本発明はこれに限定されず他の食品包装
材にも広く適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ペット
ボトル等の食品包装材の殺菌として高電圧利用殺菌法を
採用することで、従来のＵＶ照射や消毒液による殺菌に
比して殺菌効果を著しく向上させることができる。又、
本発明によれば、ＵＶ照射の場合のような包装材表面の
変質が無く、消毒液の場合のような安全性の低下が無い
等の優れた殺菌効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る食品包装材の殺菌方法の実施形態
を示す概略説明図

【図２】ベルトコンベア上面の概略平面図

【図３】高電圧利用処理装置を含む回路図

【図４】従来の高電圧利用殺菌装置の例を示す回路図

【符号の説明】

１…搬送装置 ２…処理装置 ３…放電側電極 ４…接地側電極 ５…電源部 ６…圧縮空気噴射装置 ５１…電源 ５２…スライダック ５３…高電圧トランス ５４…全波整流ブリッジ ５５…第１の抵抗 ５６…コンデンサ ５７…スイッチ ５８…第２の抵抗 ５９…アース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 裕 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4C058 AA25 BB06 CC04 CC05 DD12 EE23 KK06 KK22 4G075 AA22 CA15

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高電圧を発生する電源部と、発生した高電
   圧を印加する放電側電極及び接地側電極を有する処理装
   置とを備え、前記処理装置の前記電極間に食品包装材を
   介在させて、前記電極間でパルスストリーマ放電を発生
   させることにより殺菌することを特徴とする食品包装材
   の殺菌方法。
2. 【請求項２】前記食品包装材はペットボトルであり、前
   記放電側電極の針状電極をペットボトルの開口部から挿
   入して前記電極間でパルスストリーマ放電を発生させる
   請求項１記載の食品包装材の殺菌方法。
3. 【請求項３】前記針状電極によるペットボトルの殺菌後
   に、ペットボルト内に残留するプラズマ化された空気を
   追い出す請求項２記載の食品包装材の殺菌方法。