JP2009545496A - 容器の取扱いおよび／または詰め込みと密封のための無菌室の殺菌方法 - Google Patents

Abstract

無菌室の内部の効果的な殺菌を可能にする、容器の取扱いおよび／または詰め込みのために無菌室を殺菌する方法は、費用のかかる追加の清浄化設備の設置を必要とせず利用可能でなければならない。蒸気状殺菌媒体またはエアロゾル状殺菌媒体が、容器を殺菌するための装置（４）から周囲環境に渡され、渡された蒸気状殺菌媒体またはエアロゾル状殺菌媒体は目的に適った空気誘導によって前記無菌室を通じて導かれ、これに基づいて無菌室の内部で凝縮膜が殺菌媒体によって形成されることによって、本方法は達成されることになる。

Description

本発明は、容器の取扱いおよび／または詰め込みのための無菌室の殺菌方法に関する。

容器を取り扱い、例えば飲料または薬剤を容器に詰め込む場合、殺菌技法が行う役割はますます増えている。容器内容物の長い保存性を、化学的保存物質またはその他の熱処理などの保存方法を同時に放棄した上で回避するためには、容器自体も、容器と接触する取扱い設備、詰め込み設備、またはその他の設備も、できるだけ無菌であることが重要である。このため、取扱い設備または詰め込み設備は包囲され、過圧が加えられ、無菌物質のみが例えば空気フィルタやゲートなど通って内部に到達できるように配慮される。

できるだけ無菌の周囲環境を保証するために、さらにこのような設備の内部を規則的に殺菌しなければならない。この場合様々な方法が使用される。通常は、清浄化サイクル中に内部に取り付けた噴霧ヘッドを通じて化学的殺菌媒体が設備の内部に導入され、ここでこの殺菌媒体は場合によっては存在する望ましくない病原菌などと反応してこれを殺す。内部空間のできるだけ完全な清浄化を可能にするために、この場合は多数の噴霧ヘッドが必要で、これによって、設備の内部における部分的には複雑に構成された器具のすべての領域を効果的に殺菌することができる。殺菌媒体として例えば過酢酸が投入される。

この種の殺菌では、すべての平面を消毒剤によって完全に湿潤化できるように機械の内部に多数の噴霧ヘッドを配置しなければならないという点で欠点がある。これに加えて、部分的に使用される流体状殺菌媒体は、その作用においてしばしば不十分であるか、または食品の分野では使用がまったく許可されない。

本発明の課題は、費用のかかる追加の清浄化設備の設置を必要とせず、無菌室の内部の効果的な殺菌を可能にする殺菌方法を利用可能にすることである。

本発明はこの課題を、請求項１の特徴を有する容器の取扱いおよび／または詰め込みのための無菌室の殺菌方法によって達成する。

このような本発明による設備のための無菌室の内部には、取扱い対象もしくは詰め込み対象の容器を殺菌するための装置もまた、蒸気状殺菌媒体を適用する状態にある。殺菌媒体はこの場合、少なくとも容器の内部および上部周縁領域に導かれ、ここでこれは、容器表面が殺菌媒体より冷たいので結露し、凝縮膜を形成する。続いて、殺菌媒体にはこの媒体を活性化することができるある量の熱量Ｔが供給されるので、続いて本当の殺菌反応が進行する。殺菌媒体としてＨ_２Ｏ_２を適用する場合には、例えば熱の供給によって分解反応が始まり、この場合Ｈ_２Ｏ_２は分解し、分解中間生成物は遊離基を含み、遊離基は存在する病原菌およびその他の汚染物と反応する。反応の終わりに、本質的に水および多分いくつかの分解生成物は残り、この場合、食品または薬学的適用の要件を満たす無菌度が達成されるほど、特に有害な病原菌などはもう存在しない。

本発明によれば、蒸気状殺菌媒体を容器の中に導入するための設備は、設備全体の殺菌のためにも使用される。このために、蒸気状殺菌媒体、例えばＨ_２Ｏ_２は殺菌装置を通じて容器なしの空運転で周囲環境に渡され、それから周囲環境には媒体が蓄積される。容器の中とまったく同様に、媒体はこれが接触するあらゆる平面に温度差によって結露し、そこに凝縮膜を形成する。この場合、適切な空気導入によって、流出する蒸気状媒体は設備全体を通じて導かれる。そこで設備の構成に応じて異なる順序が投入される。したがって、設備の個々の領域の間に存在するドアによって、蒸気状媒体をどこへおよびどれだけの量を運搬すべきかを制御することができる。これは、蒸気状媒体を設備の様々な領域に携行する清浄化された新鮮な空気の制御された供給によって支援される。同様に、現存の吸引装置によって設備の内部に空気の流れを作ることができ、この空気の流れは蒸気状殺菌媒体を設備の様々な領域に導き、そこで上述のように凝縮膜を形成することができる。

設備しだいで、設備全体を十分な濃度の蒸気状殺菌媒体で一様に満たすか、または設備の様々な領域に次々に供給することは有意義であり得る。

十分な量の殺菌媒体が設備の内部に配分されるとすぐに、Ｈ_２Ｏ_２を使用する場合には殺菌媒体を熱の供給によって活性化することができる。これは熱蒸気または熱空気の供給によって生じることができる。そのために、統合された加熱装置を伴う空気供給装置およびろ過装置を設備に準備することができ、これらの装置は対応する量のろ過された熱空気を無菌室の内部に運び、こうして殺菌媒体の分解反応が始まる。ここでも十分な量の熱空気を設備のすべての領域に同時に供給することによって、反応が本質的にどこでも同時に始まり、または代案としてやはり領域ごとの活性化が段階的に次々に起こる可能性がある。

反応が終わった後、現存の吸引装置を用いて残存する反応生成物を設備の内部から吸引することができる。ここでもまた目的に適った空気誘導によって、すべての分解生成物のできるだけ完全な除去、および場合によっては内部空気の交換が行われるよう配慮される。

設備の形態しだいで、現存の配管も同じように殺菌することができる。この場合、蒸気状殺菌媒体が現存の配管を経てポンプ輸送され、熱空気または熱蒸気によって活性化される。代替案として、直接に蒸気状殺菌媒体および熱蒸気との混合物を配管を経て導くこともできる。このステップを、ここで場合によっては配管から出る分解生成物が、残存する分解生成物と共に設備から除去されるので、内部空間の上記の殺菌の前に実施することができる。

設備しだいで、容器殺菌装置に引き続いて活性化装置を準備することが必要であり、活性化装置は、容器の中に入れた凝縮膜を例えば熱蒸気または熱空気を供給して正規の運転で活性化する。活性化装置を殺菌運転において形態的に同様に、蒸気状殺菌媒体を設備の内部に持ち込むために使用することができ、これは過程を著しく加速させることができる。

本発明の上述およびその他の実施形態は、独立請求項と同様に本説明の対象とされる従属請求項から明らかになる。

本発明はさらに、上述の方法による容器の取扱いおよび／または詰め込みのための無菌室を殺菌するための清浄化装置、ならびに上述の方法を実施するための制御装置にも関する。このような清浄化装置とこのような制御装置とによって、設定された課題は同様に有利な方式で解決される。

本発明の方法で適用するための無菌室詰め込み装置の概略上面図である。 図１による設備の概略配管図である。

本発明のさらなる利点と実施形態は図面から明らかになる。

図１に、容器、特に瓶または缶に飲料などを詰め込むための全体として１で示す設備を詳しく図示する。この設備全体はハウジング２によって囲まれ、このハウジングは内部空間全体を外部から、無菌室の条件が内部を占めるように汚染から守る。

本設備は容器用入口３を有し、これを通じて詰め込み対象の瓶が設備の内部に到達することができる。これに続いて、容器は殺菌装置４の中で殺菌される。容器はこのために円形軌道の中を多数の蒸化器ヘッドと共に回転し、蒸化器ヘッドは蒸気状のＨ_２Ｏ_２を容器の内部と上部外側領域に導く。蒸化されたＨ_２Ｏ_２と容器壁との間の温度差に基づいて、殺菌剤は結露して凝縮膜を形成する。続いて、容器は第１活性化装置５に運搬され、ここで熱空気または熱蒸気が容器の内部または外部に導かれる。その結果として分解反応が導入されたＨ_２Ｏ_２の中で始まり、分解反応中にＨ_２Ｏ_２が多くの中間段階を経て分解する。反応中に、およびその間に形成される反応生成物によって、場合によっては存在する病原菌または汚染物は、最後に本質的に水がわずかな分解残余物を伴って残るまで、侵されて崩壊する。

反応はある一定の時間を必要とするので、容器は部分円形軌道において第１活性化装置５を通過した後、これに続いて第２活性化装置６が配置され、この中で容器はさらに別の円形軌道を進み、こうして十分な時間があり、これによって分解反応は第２活性化装置６の端部で完了する。これに続いて、瓶は詰め込み装置７の中に移動し、この中で瓶は回転しながらその中に詰め物が詰め込まれ、次いで密閉装置８の中で密閉される。

その後、瓶は容器用出口９を通って詰め込み設備を離れる。

無菌室条件を設備１の内部で維持するために、設備１を規則的に殺菌しなければならない。このため、本発明による方法は下記の通り実施される。

まず、設備の生産運転を停止し、したがって特に容器の供給を中断し、設備１の内部の様々な装置を停止する。次いで清浄化サイクルを開始する。

図２における概略図でわかるように、設備１の内部に殺菌された新鮮な空気を供給するために、例えばＨＥＰＡフィルタの形で構成されたろ過通風ユニット１２が準備される。

本発明の特に有利な実施形態では、このフィルタもまた清浄化サイクル中に清浄化されることが企画される。このため、このフィルタには、含まれているろ過層に流体状または蒸気状のＨ_２Ｏ_２を供給するような装置が備えられる。ある特別の実施形態では、ろ過通風ユニット１２は統合された加熱装置を有し、この加熱装置は、続いて活性化されることが可能で、したがってＨ_２Ｏ_２をフィルタの内部で活性化することができ、これは結果として上記の殺菌反応がろ過通風ユニット１２の内部においても進行可能であることを伴う。

次いで第２段階において、設備１の殺菌装置４は再び活性化される。説明したように、設備の殺菌中に容器は設備の内部を通過しないので、殺菌のために作られる蒸気状のＨ_２Ｏ_２が殺菌ヘッド１３から出て、しかも直接に、かつ妨げられずに装置４を囲む室の内部に至る。ここで蒸気状のＨ_２Ｏ_２は上述のようにあらゆる平面において結露し、そこに凝縮膜を形成する。媒体もしくは蒸気状のＨ_２Ｏ_２が外部に出ることができないように、清浄化サイクルの開始時に閉鎖される密閉ドア１４が準備されている。

殺菌ヘッド１３から出る蒸気状のＨ_２Ｏ_２を設備１全体に分配するために、個別の設備部分の間で、場合によっては現存する分離ゲートを制御して開閉する。設備の内部における制御された空気流に配慮するために、さらに例えば出口に配置された吸引装置１５を制御して活動化することができ、この結果、殺菌ヘッド１３から出る蒸気状Ｈ_２Ｏ_２を設備１全体にわたって運搬する空気流が設備１に広がり、ここで上述のように、Ｈ_２Ｏ_２が平面全体にわたって凝縮して凝縮膜を形成する。

形態的には、追加的に両方の活性化装置５および６を蒸気状過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の分配のために利用することができる。ここで容器の中の反応を活性化するために同様に放出ヘッド１６もしくは１７が準備されるので、正規の運転でこれを通じて放出される熱空気または熱蒸気の代りに殺菌サイクルにおいて蒸気状Ｈ_２Ｏ_２を放出することができ、この結果、殺菌媒体による設備内部空間の急速な充満が達成される。

その後で、例えば詰め込み物のための現存の配管１０、１１にＨ_２Ｏ_２と熱蒸気との混合物が衝突し、この結果、配管は上記の殺菌反応によって殺菌される。水やその他の残余物などの分解生成物は一部が、この場合配管を通じて設備の内部に到達する。分岐部や弁などにおいて、すべての管路部分が次々に殺菌混合物を十分に供給されるように、制御によって配慮される。

目的に適った空気導入と対応する量の殺菌媒体の送達とによって十分な濃度が設備内部で達成されて、この結果、設備の表面において十分な凝縮膜が形成された後に、十分な熱量を供給して反応を活性化しなければならない。

このため、上記のろ過通風ユニット１２が使用される。これは上述のように、形態的には組み込まれた加熱装置を有し、こうして反応が始まるまで対応する量のろ過された熱空気を設備内部に供給することができる。代替案として、殺菌のためにろ過通風ユニットを通じて十分に熱空気を導く外部熱源を、フィルタの前に接続することもできる。

対応する量の熱空気を導入した後、結露したＨ_２Ｏ_２、および場合によってはいまだに設備の中に存在する蒸気状のＨ_２Ｏ_２の上記の分解反応が始まり、Ｈ_２Ｏ_２は水と分解残余物に分解し、反応中に存在する病原菌およびその他の汚染物は分解し、これによって設備全体を殺菌する。

反応が終わった後、蒸気状または気体状の殺菌媒体の場合によっては存在する残余物を設備の内部から除去するが、この場合、設備を同時に乾燥することが特に有利である。

このために、現存の吸引装置１５および１８を活動化し、ならびに入口ドア１４を開き、加熱可能なろ過通風ユニット１２を通じて熱空気を設備の内部に導入し、吸引装置１５、１８を通じて再び吸引することが計画される。

この場合、設備の熱空気を設備の内部に好ましくは処理経路のほぼ中間に供給し、続いて吸引装置１５および１８を経て処理経路の両端の方向に、すなわち入口１４の方向と容器用出口９の方向に吸引し、こうして病原菌の侵入をこのやり方によって追加的に困難にすることが、特に有利である。

引き続いて設備は殺菌されるので、設備を再び生産運転のために始動することができる。

本発明は上述の実施例に限定されるのみならず、基本的思考を離れることなく、多様な観点において変化されることも可能である。したがって、例えば設備の構成を広い範囲で変えることができる。経過順序もまた変えることができ、または段階の一部が同時に進行することもできる。使用される殺菌媒体もまた、それが殺菌機能に対する要件および設備の目的を満たしている限り、変更することができる。

もっぱら蒸気状殺菌媒体について上に説明したが、先に述べたことはエアロゾル状殺菌媒体の使用にも拡張されることは当業者には理解される。同様に、殺菌媒体は、集合状態が蒸気状および流体状に一緒にまたは同時にもしくは絶え間ない変化の中で現れるような状態においても存在し得る。

殺菌媒体の集合状態については単に、殺菌媒体がその源泉を例えば殺菌ヘッド１３を出て無菌室内部に入った後にその内壁を凝縮膜または結露膜によってできるだけ完全に湿潤化することが重要である。

１ 設備
２ ハウジング
３ 容器用入口
４ 殺菌装置
５ 第１活性化装置
６ 第２活性化装置
７ 詰め込み装置
８ 密閉装置
９ 容器用出口
１０ 配管
１１ 配管
１２ ろ過通風ユニット
１３ 殺菌ヘッド
１４ 密閉ドア
１５ 吸引装置
１６ 放出ヘッド
１７ 放出ヘッド
１８ 吸引装置

Claims (13)

1. 容器の取扱いおよび／または詰め込みのための無菌室を殺菌する方法であって、
   無菌室の内部に、蒸気状殺菌媒体またはエアロゾル状殺菌媒体によって容器（４）を殺菌するための少なくとも１つの装置（４）が配置されている方法において、
   前記蒸気状殺菌媒体またはエアロゾル状殺菌媒体が、前記容器を殺菌するための前記装置（４）から周囲環境に渡され、前記渡された蒸気状殺菌媒体またはエアロゾル状殺菌媒体が、目的に適った空気誘導によって前記無菌室を通じて導かれ、これに基づいて前記無菌室の内部で結露膜または凝縮膜が前記殺菌媒体によって形成されることを特徴とする方法。
2. 前記殺菌媒体および／または前記結露膜もしくは凝縮膜が、活性化媒体の供給によって活性化され、殺菌反応が開始されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 殺菌媒体として、蒸気状のＨ_２Ｏ_２が適用されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 活性化媒体として、加熱された空気および／または気体および／または蒸気が使用されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
5. 現存の配管（１０、１１）が、同じ殺菌媒体および／または活性化媒体によって殺菌されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 前記無菌室において、少なくとも１つの容器殺菌装置（４）および／または１つの容器詰め込み装置（７）が使用されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 前記無菌室において、少なくとも１つの活性化装置（５）および／または１つの密閉装置（８）が使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 前記蒸気状殺菌媒体が、追加的に前記活性化装置（５）から周囲環境に渡されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
9. 目的に適った空気誘導のために、制御可能な通風ユニット（１２）および／または制御可能な空気入口および／または制御可能な空気出口および／または制御可能なドア（１４）が使用されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
10. 前記無菌室の中にある前記殺菌媒体の残余物および／または分解生成物が、少なくとも１つの吸引装置（１５、１８）によって吸引されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
11. 前記無菌室の中にある前記殺菌媒体の残余物および／または分解生成物を吸引するために、および／または処理経路上において好ましくはその中間において前記無菌室を乾燥するために、加熱された空気または加熱された気体が供給され、これが容器用入口（３）の方向および／または容器用出口（９）の方向に吸引されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
12. 請求項１から１１のいずれか一つに記載の方法によって容器の取扱いおよび／または詰め込みのために、無菌室を殺菌するための清浄化装置。
13. 請求項１から１１のいずれか一つに記載の方法を実施するための制御装置。

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