JP2020529905A - 製品包装用の滅菌されたフレキシブルバッグを製造する機械及び方法 - Google Patents

製品包装用の滅菌されたフレキシブルバッグを製造する機械及び方法 Download PDF

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Abstract

本開示は流動性材料及び非流動性材料の包装に使われるフレキシブルバッグをインラインで滅菌、製造する機械及び方法に関する。滅菌は、フレキシブルバッグの製造及び製品の包装方法の中に１つ又は複数の工程ｄで組み込まれる。別の言い方をすれば、本開示は製品の包装の前、及び／又は後にフレキシブルバッグを滅菌する方法及び機械に関する。

Description

（関連出願への相互参照）
本願は、２０１７年７月３１日に出願されたスペイン国実用新案登録出願第２０１７３０９１８Ｕ号明細書の利益を主張し、その全体が任意のあらゆる目的のために本明細書に援用される。
本開示は流動性材料及び非流動性材料の包装に使われるフレキシブルバッグをインラインで滅菌、製造する機械及び方法に関する。滅菌は、フレキシブルバッグの製造及び製品の包装方法の中に１つ又は複数の工程で組み込まれる。別の言い方をすれば、本開示は製品の包装の前、及び／又は後にフレキシブルバッグを滅菌する方法及び機械に関する。
現在、流体、半液体、又は液体、すなわち流動性のある材料用の、無菌のパッケージを商業的に製造するためのフレキシブルバッグの製造業者は、しばしばガンマ線照射技術手法及び加速電子線技術手法に頼っている。滅菌又は消毒を実現する既存の手法では、材料に吸収される電離放射線を測定するのにグレイ単位を使用する。グレイ（記号：Ｇｙ）は、国際単位系（ＳＩ）における電離放射線の線量の組立単位である。グレイは、照射を受ける材料１キログラムあたり１ジュールのイオン化エネルギーが吸収されるのに相当する。例えばトマト、オレンジ、りんご酒、レモン、グレープフルーツ、プルーンなどの、酸含有量が高い製品向けの無菌市場で受け入れられるには、最小限の線量で１０キログレイ（ｋＧｙ）が必要とされる。同様に、例えばバナナ、グアバ、ココナッツ、水、乳製品などの酸含有量が低い製品向けでは、しばしば３０ｋＧｙが必要な最小限度の線量となる。しかし、３０ｋＧｙを超える線量は、バッグ又は食料の中の高分子鎖の架橋効果又は分裂又は切除につながりうる。無菌市場は１０ｋＧｙから３０ｋＧｙの値を受け入れる。
既存の滅菌手法は、高い一般運用コスト、及びクライアントへタイムリーに配送することの難しさを正当化する。さらに、それらの滅菌手法は特定の微生物を破壊することができず、つまり、９９．９９９９％の殺菌を保証できない。その結果、納入業者も製品の健全性を保証しない。加えて、滅菌を受けたフレキシブルバッグの材料の分子鎖で起こり得る変化により、フレキシブルバッグの製造に使うことができる高分子材料の広さ及び範囲が制限される。
ＦＦＳ方法
流動性製品を熱可塑性フィルムで包装するのに都合の良い方法は、概して成形−充填−シール（ｆｏｒｍ／ｆｉｌｌ／ｓｅａｌ）方法として知られている。例えば、特許文献１（Ｓｈｉｍｏｙａｍａほか）、特許文献２（鶴田ほか）、特許文献３（Ｓｈｉｍｏｙａｍａほか）、特許文献４（Ｓｕ）、特許文献５（Ｖｏｇａｎ）、特許文献６（Ｅｖｅｒｅｔｔｅ）において記述され、当業者に方法が知られており、これら特許のすべては、参照によりその全体が本明細書に援用される。多くの水平型成形−充填−シール（ＨＦＦＳ）システム、及び縦型成形−充填−シール（ＶＦＦＳ）システムが、Ｈａｙｓｓｅｎ、大森機械、Ｌａｐａｋ、Ｋａｒｔｒｉｄｇｅ Ｐａｋなどの製造業者又は納入業者により市販されている。ＶＦＦＳ包装システムは多種多様な流動性製品の包装において非常に有用であることが証明されてきた。そのようなシステムの例が、Ｃｒｙｏｖａｃ／Ｓｅａｌｅｄ Ａｉｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されているＯＮＰＡＣＫ（登録商標）流動性食料包装システムである。
フレキシブルバッグは概してポリオレフィンフィルムで作られ、流動性製品を包装するのに使われる。そのようなフィルムの例は、特許文献７〜２０で見つけられる。これらの特許のすべては、本明細書で説明されるもののようなフレキシブルパッケージを製造するのに使われる、様々なポリマーブレンドについて記述している。これらの文書のすべての開示は、参照により本明細書に援用される。
ポリオレフィンフィルムは、フレキシブルバッグの無菌特性を維持するために、高屈曲性で高い耐亀裂性、高い耐熱性を示す必要がある。無菌特性は例えば蒸気滅菌により生じ、蒸気滅菌は時には劣った美観やバッグの特性につながりうる。蒸気滅菌はフレキシブルバッグフィルムのしわをもたらすことがあり、しばしば付随して多層バッグの内側の層と外側の層がくっつく、あるいは単相フィルムでできたバッグ又はポーチがそれ自体にくっつくことがある。不充分な耐熱性のフィルムは、成形−充填−シール機で見られる封止用顎部などの加熱された機械部品の近くで受け入れがたいほど伸びたり変形したりすることがある。フィルムの延びた、又は変形した領域はポーチ又はバッグの弱点になりえて、その後の発送及び取り扱い時に、通常より早くこの場所から破損してしまうことがある
バッグ又はポーチは、内容物を熱いままに保ってかびや細菌を殺すために製品充填温度とおおよそ同じ温度に保たれている長い加熱トンネルを何回も数分間にわたって通過する。バッグ又はポーチはその後、ほぼ室温まで冷却するために長い冷却トンネルへ入り、このトンネルを通過する。そのようなバッグ又はポーチに使われるフィルムでは、フィルム及び封止部が高温の製品と接触しても健全性を保てるように、良好な耐熱性が必要になる。したがって、滅菌はフレキシブルバッグの製造及び流動性製品の包装において、重要な工程である。しかし、滅菌工程は離散的、つまり非連続的であって単位時間あたりの生産性を減少させる、又は過酷であって、製品が入っている／いないに関わらず、フレキシブルバッグの健全性、ひいては品質保持期間に悪影響を与える。
米国特許第４５０６４９４号明細書 米国特許第４５８９２４７号明細書 米国特許第４７６８４１１号明細書 米国特許第４６５６８１８号明細書 米国特許第４８０８０１０号明細書 米国特許第５４６７５８１号明細書 米国特許第４５０３１０２号明細書 米国特許第４５２１４３７号明細書 米国特許第５２０６０７５号明細書 米国特許第５３６４４８６号明細書 米国特許第５５０８０５１号明細書 米国特許第５７２１０２５号明細書 米国特許第５８７９７６８号明細書 米国特許第５９４２５７９号明細書 米国特許第５９７２４４３号明細書 米国特許第６１１７４６５号明細書 米国特許第６２５６９６６号明細書 米国特許第６４０６７６５号明細書 米国特許第６４１６８３３号明細書 米国特許第６７６７５９９号明細書
しかし、これらの方法のすべてにおいて滅菌は別の工程である。本発明は、製造されているフレキシブルバッグ、又は流動性製品が充填されたフレキシブルバッグを滅菌する工程が、上述のＶＦＦＳ方法などの連続した製造方法の中でインラインで行われる方法に関する。言い方を変えれば、本開示の目的は、流動性製品、例えば生鮮食品の包装用のフレキシブルバッグの製造方法を実行するだけでなく、フレキシブルバッグの製造及び包装方法の中で滅菌方法も行う機械を開発することである。
一態様では、本発明は、製品を受け入れ、保管、及び投与するための滅菌されたフレキシブルバッグを製造する方法に関し、この方法は、
（Ｉ）フレキシブルバッグ製造機械を提供する工程と、
（ＩＩ）上記フレキシブルバッグ製造機械と一列になった少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置を提供する工程と、
（ＩＩＩ）任意選択で少なくとも一つのＵＶＧ放射検出測定器を提供する工程と、
（ＩＶ）上記フレキシブルバッグ製造機械において上記フレキシブルバッグを製造する工程と、
（Ｖ）上記フレキシブルバッグを滅菌する工程であって、
（ｉ）上記フレキシブルバッグの成形より前に上記フレキシブルバッグが作られる
高分子フィルムへＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
（ｉｉ）上記フレキシブルバッグの成形中に部分的に作られたフレキシブルバッグ
へ第２ＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
（ｉｉｉ）上記フレキシブルバッグの成形後に上記フレキシブルバッグへ第３ＵＶ
Ｇ放射を投射すること、
により滅菌する工程と、
（ＶＩ）任意選択で、上記少なくとも少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置からのＵＶＧ放射の少なくとも一つを測定する工程と、
を含む。
別の態様では、本発明は上に記載された方法に関し、上記製品は流動性製品である。
さらに別の態様では、本発明は滅菌されたフレキシブルバッグを製造し、流動性製品をこのフレキシブルバッグに包装する方法に関し、この方法は、
（Ｉ）フレキシブルバッグ製造機械を提供する工程と、
（ＩＩ）上記フレキシブルバッグ製造機械と一列になった少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置を提供する工程と、
（ＩＩＩ）任意選択で少なくとも一つのＵＶＧ放射検出測定器を提供する工程と、
（ＩＶ）上記フレキシブルバッグを製造して、上記フレキシブルバッグ製造機械において流動性製品を上記フレキシブルバッグに充填する工程と、
（Ｖ）上記フレキシブルバッグを滅菌する工程であって、
（ｉ）上記フレキシブルバッグの成形より前に上記フレキシブルバッグが作られる
高分子フィルムへＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
（ｉｉ）上記フレキシブルバッグの成形中で、流動性製品を上記フレキシブルバッ
グに充填する前に、部分的に作られたフレキシブルバッグへ第２ＵＶＧ放射を投
射すること、及び／又は
（ｉｉｉ）上記フレキシブルバッグの成形中で、上記フレキシブルバッグに上記流
動性製品を充填した後で上記フレキシブルバッグを完全に封止する前に、部分的
に作られたフレキシブルバッグへ第３ＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
（ｉｉｉ）上記フレキシブルバッグの成形後に上記フレキシブルバッグへ第４ＵＶ
Ｇ放射を投射すること、
により滅菌する工程と、
（ＶＩ）任意選択で、上記少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置からのＵＶＧ放射の少なくとも一つを測定する工程と、
を含む。
一態様では、本発明は上に記載された方法に関し、上記フレキシブルバッグ製造機械は成形−充填−シール機である。一実施形態では、本発明は、上に記載された方法に関し、上記成形−充填−シール機はＶＦＦＳ機である。別の態様では、本発明は上に記載された方法に関し、上記ＵＶＧ放射滅菌装置は紫外線放射ランプであり、上記ＦＦＳ機の封止部に隣接して配置される。別の実施形態では、本発明は上に記載された方法に関し、上記ＵＶＧ滅菌装置はおよそ４０，０００〜１００，０００μＷ／ｃｍ2の範囲のＵＶＧ放射を行う。さらに別の実施形態では、本発明は上に記載された方法に関し、上記ＵＶＧ殺菌は微生物のＣＦＵを対数目盛上で１〜６対数単位の範囲で減少させる。
一実施形態では、本発明は、製品を受け入れ、保管、及び投与するための滅菌されたフレキシブルバッグを製造する機械に関し、この機械は、
（Ｉ）フレキシブルバッグ製造機械と、
（ＩＩ）上記フレキシブルバッグ製造機械と一列に置かれた少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置と、
（ＩＩＩ）任意選択で少なくとも一つのＵＶＧ放射検出測定器と、
を備える。
別の実施形態では、本発明は上述の機械に関し、上記製品は流動性製品である。
さらに別の実施形態では、本発明は上述の機械に関し、上記フレキシブルバッグ製造機械は成形−充填−シール機である。さらに別の実施形態では、本発明は上述の機械に関し、上記成形−充填−シール機はＶＦＦＳ機である。
一実施形態では、本発明は上述の機械に関し、上記ＵＶＧ放射滅菌装置は紫外線放射ランプであり、上記ＦＦＳ機の封止部に隣接して配置される。
一実施形態では、本発明は上述の方法により製造された、滅菌されたフレキシブルバッグに関する。
別の実施形態では、本発明は、果物、野菜、肉、フライドポテト、スナック、及び穀物から選択される製品をさらに含む、上に記載された滅菌されたフレキシブルバッグに関する。さらに別の実施形態では、本発明は、上に記載された方法により製造された、その内部に製品を含む、滅菌されたフレキシブルバッグに関する。更なる実施形態では、本発明は上に記載された滅菌されたフレキシブルバッグに関し、上記製品は、微粒子を含む又は含まない流体、微粒子を含む又は含まない液体、微粒子を含む又は含まない半液体、微粒子を含む又は含まないペースト、微粒子を含む又は含まない乳濁液、微粒子を含む又は含まない貯蔵食料、微粒子を含む又は含まないゼリー、微粒子を含む又は含まない生地、微粒子を含む又は含まないひき肉、粉末、粒状固形物、微粒子を含む又は含まないピューレ、微粒子を含む又は含まない濃縮物、微粒子を含む又は含まない混合物、炭酸飲料、非炭酸飲料、アルコール液体、及びその組み合わせである。
別の実施形態では、本発明は上に記載された滅菌されたフレキシブルバッグに関し、上記製品は、ミルク、水、ジュース、果汁、野菜ジュース、粉砕された果物、混成果物、粉砕された野菜、混成野菜、スムージー、油、アイスクリームミックス、ソフトマーガリン、シャンプー、液状せっけん、洗剤、ペースト状肉、チーズ、ソース、ピーナッツバター、ジャム、パイの詰め物、マーマレード、ソーセージ用肉、ゼラチン粉末、洗剤、ナッツ、砂糖、及び塩から選択される。
一態様では、本発明の目的は、液体又は食料流体が入ったバッグ用の、紫外線殺菌（ＵＶＧ）放射による滅菌機である。本開示の一実施形態によれば、フレキシブルバッグ用の滅菌機は、バッグ製造用シート、フレキシブルバッグの製造用シートの幅全体まで及ぶように配置される紫外線放射ランプ、及び放射線測定器を含む。紫外線放射ランプは、滅菌機の封止部に隣接して配置される。
別の実施形態によれば、フレキシブルバッグの製造方法は、第１材料シート、例えば高分子フィルムをフレキシブルバッグ製造機械へ取り込むこと、第２材料シートをフレキシブルバッグ製造機械へ取り込むこと、第１材料シートと第２材料シートの間に流体を受け入れるように構成されている空洞が形成されるように少なくとも一つの端部に沿って第１材料シートを第２材料シートと接着すること、及び、第１シート及び第２シートへ紫外線を投射することと、の工程を含む。投射するは接着する工程より前に行われ、フレキシブルバッグ製造機械に配置された紫外線放射ランプにより行われる。
別の実施形態によれば、流体を受け入れ保管するためのバッグは、バッグが無菌であるように、紫外線放射を受けた材料から形成される。紫外線は紫外線放射ランプにより与えられる。
本願は、添付の図面と共に読むことでさらに理解される。主題を示すため、図面には主題の好ましい実施形態が示されているが、現在開示されている主題は、開示されている特定の方法、装置、及びシステムに限定されない。図面において、
図１は、一実施形態に係る、液体が入ったバッグを製造するための滅菌機の一部の表現を示す。 図２は、一実施形態に係る、滅菌機の内部断面図を示す。 本開示の態様はこれから図面を参照して詳細に説明され、類似の参照数字は、特に定めのない限り、あらゆる場所で類似の要素を参照する。
手短に言えば、本明細書では範囲が使われ、これは範囲内の各値の一覧を挙げて説明しなければならないことを避けるためである。例えば、範囲内の任意の適切な値を、範囲の上限値、下限値、又は境界として選択することができる。本明細書で使用される場合、文脈が明らかにそうではないと指示していない限りは、単語の単数形は複数を含み、逆もまた同様である。したがって、参照「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、概してそれぞれの用語の複数を含む。例えば、「方法（ａ ｍｅｔｈｏｄ）」への参照は、複数のそのような「方法」を含む。同様に、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「又は（ｏｒ）」はすべて、文脈からそのような解釈が明示的に禁止されていない限り、包含的であると解釈されるべきである。同様に、用語「例（ｅｘａｍｐｌｅｓ）」は、その後に用語の一覧が続く場合は特に、単に例示又は例証であって、排他的又は包括的であるとみなされるべきではない。
用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、表現「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」及び「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」により包含される実施形態を含むことが意図される。同様に、表現「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、表現「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」により包含される実施形態を含むことが意図される。当業者が理解するように、本明細書で開示される方法、構成、及び他の進歩は変わりうるため、本明細書で説明される特定の装置又は方法に限定されない。さらに、本明細書で使用される専門用語は特定の実施形態を説明する目的のためだけに使われており、開示されている、又は特許請求されていることの範囲を制限することは意図されておらず、また制限していない。
特に規定のない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語及び科学用語、専門用語、及び頭字語は、本発明の技術分野又はその用語が使用される技術分野の当業者により一般に理解される意味を有する。任意の構成、方法、又は製造品、又は、本明細書で説明されるものに類似又は相当する他の手段又は材料を本発明を実践するのに使用することができるが、望ましい構成、方法、又は製造品、又は他の手段若しくは材料は本明細書で説明される。
本明細書で引用される、又は参照されるすべての特許、特許出願、出版物、技術論文及び／又は学術論文、及び他の参考文献は、参照によりその全体が、法律で許される範囲まで本明細書に援用される。それらの参考文献における考察は、単にそれらの中でなされる主張を要約することを意図している。いかなるそのような特許、特許出願、出版物又は参考文献、又はそれらのいかなる一部分も、関連がある、重要である、又は先行技術であると認めているわけではない。そのような特許、特許出願、出版物又は他の参考文献が関連がある、重要である、又は先行技術であるといういかなる主張の正確さ、及び適切性に対して異議申し立てをする権利は特に留保される。
本発明は流動性製品及び非流動性製品に関する。
本明細書で使用される場合、用語「流動性製品」は、重力下で流動性がある、又は送り出すことができる材料を包含する。流動性製品は、その中に微粒子を含む又は含まない流体、液体、半液体、ペースト、及び、その組み合わせを含む。流動性製品は、食品及び非食品を含む。そのような材料として、例えばミルク、水、ジュース、果汁や油である液体、例えばアイスクリームミックス、ソフトマーガリン、シャンプー、液状せっけんや洗剤である乳濁液、例えばペースト状肉、チーズ、ソースやピーナッツバターであるペースト、例えばジャム、パイの詰め物やマーマレードである貯蔵食料、ゼリー、生地、例えばソーセージ用肉であるひき肉、例えばゼラチン粉末や洗剤である粉末、例えばナッツ、砂糖や塩である粒状固形物、ピューレ、濃縮物、混合物、及び、そのような材料が挙げられる。本明細書で説明される発明は、特に流動性食品に対して有用である。非流動性製品とは、概してより大きな固形物、例えば粒子又は粒子状物質とはみなされない固形物を意味する。本発明は流動性製品及び非流動性製品の両方、及び食品及び非食品に当てはまるが、本発明は流動性製品に関して論じられる。考察は非流動性製品にも同様に当てはまる。
本発明は、液体や食料などの流動性製品が入った、又は入っていないフレキシブルバッグ用のインラインでの滅菌に関し、フレキシブルバッグの製造及び包装方法の１つ又は複数の工程で滅菌を行う、インラインの紫外線殺菌（ＵＶＧ）放射を提供することを含む。本発明はまた、ＵＶＧ放射を使用してそのようなフレキシブルバッグ用のインラインでの滅菌を提供する機械にも関する。
一実施形態では、本発明は流動性製品を含まないフレキシブルバッグを滅菌、バッグ製造、及び包装する機械に関する。別の実施形態では、本発明は流動性製品を含むフレキシブルバッグを滅菌、バッグ製造、及び包装する機械に関する。ＵＶＧ放射は、紫外線放射ランプがバッグの製造に使われるフィルムの幅全体まで及ぶように配置される放射ランプ及び放射線測定機により与えられる。一実施形態では、紫外線放射ランプは、機械の封止部に隣接して配置される。
別の実施形態によれば、流体が入ったバッグの製造方法は、第１高分子フィルム材料シートをバッグ製造機械へ取り込むこと、第２高分子フィルム材料シートをバッグ製造機械へ取り込むこと、第１材料シートと第２材料シートの間に流動性製品を受け入れるように構成されている空洞が形成されるように少なくとも一つの端部に沿って第１材料シートを第２材料シートと接着すること、及び、第１シート及び第２シートへ紫外線を投射すること、との工程を含む。投射する工程は接着する工程より前に行われ、バッグ製造機械に配置された紫外線放射ランプにより行われる。
一実施形態では、バッグ製造機械はＶＦＦＳ機又はＨＦＦＳ機である。この実施形態では、ＵＶＧ放射は特定のバッグに対して第１ホットシールを形成する前に投射される。典型的なＦＦＳ方法が以下で説明される。そのような方法では、まず、チューブを形成するために横置きされた熱可塑性フィルムが成形装置上で前に進められ、そしてチューブ上に長手方向（垂直型）のフィン又はラップシールが作られて、チューブが形成される。その後、加熱されたシール棒でチューブを横方向に封止することでエンドシールが作られて、都合のよい広さの第１熱シールが形成され、その結果、流動性製品を受け入れられる状態のバッグ又はポーチが作られる。形成されたチューブ状のフィルム、すなわちフレキシブルバッグ又はポーチの前身は、例えば中央の縦型充填管を通して流動性製品で充填される。
次の工程では、第１熱シールの上の離間した複数の圧搾ローラが充填されたチューブを押し潰し、平たく潰されたチューブの壁部をつまむ。バッグの所望の高さの長さのチューブが圧搾ローラへ送られたら、熱シール棒によって第２熱シールが平たく潰されたチューブの幅にわたって横方向へ比較的広い帯状に作られることで、チューブのフィルムを固定し、封止する。そして、シール棒が引き戻されてフィルムは下方へと動き、複数の冷却された固定・切断棒と接触して、固定・切断棒の間に固定される。固定・切断棒は、第２熱シールのおよそ半分がチューブ又は次に充填されるバッグの上部にあるように、又は下部のチューブの他方側又は充填済みのバッグにあるように、封止されたフィルムを横方向に第２熱シールの中間点で切断する切り刃も与えられている。
このようにして、１つの広い帯状シールが、１つのバッグの底部シール及び次のバッグの上部シールとして機能する。封止・切断作業が完了すると、複数の圧搾ローラは平たく潰されたチューブに製品を新たに充填できるように離間され、その後上述した方法が繰り返されて、下端及び上端が熱シールで閉じられた、縦型の成形−充填−シールされたポーチが連続的に作られる。この方法は２段階の方法とすることができて、この場合、横方向熱シールが方法の第１工程で作られて、その後第１工程の下流において、別の１組の冷却・固定手段が形成されたばかりの横方向熱シールと接触してシールを冷却、強化する。一部のＶＦＦＳ方法では、第１ポーチの上部横方向シール及び続くポーチの下部横方向シールが作られて、これらのポーチが切断されることで、別の工程でこれらのシールを固定、冷却、切断する必要なしに、これらの２つの横方向シール部分の間で分離される。
一実施形態では、ＵＶＧ放射は長手方向のフィン又はラップシールの形成前に横置きされた熱可塑性フィルムへ投射される。別の実施形態では、ＵＶＧ放射は熱可塑性フィルムがチューブへ成形される、すなわち長手方向のフィン又はラップシールが形成された後に熱可塑性フィルムへ投射される。
さらに別の実施形態では、ＵＶＧ放射は第１横方向ホットシールの後に熱可塑性フィルムへ投射される。別の実施形態では、ＵＶＧ放射は、流動性製品がフレキシブルバッグへ充填された後で、かつ流動性製品を包装したフレキシブルバッグ上への第２横方向ホットシールの形成後に、フレキシブルバッグへ投射される。
さらに別の実施形態では、ＵＶＧ放射は長手方向のフィン又はラップシールの形成より前に横置きされた熱可塑性フィルムへ投射される、及び／又はＵＶＧ放射は熱可塑性フィルムがチューブへ成形される、すなわち長手方向のフィン又はラップシールが形成された後に熱可塑性フィルムへ投射される、及び／又はＵＶＧ放射は第１横方向ホットシールの後に熱可塑性フィルムへ投射される、及び／又はＵＶＧ放射は、流動性製品がフレキシブルバッグへ充填された後で、かつ第２横方向ホットシールの形成後に、フレキシブルバッグへ投射される。一実施形態では、紫外線は紫外線放射ランプにより与えられる。
紫外線殺菌放射（ＵＶＧ）は、可視光より短い波長を利用する消毒方法である。紫外線は、核酸を破壊してＤＮＡを変化させることで微生物を効果的に殺す、又は不活性化して、生命維持に必要な細胞機能を行えない状態にする。ＵＶＧは、食料、空気、水の浄化などの幅広い用途で利用される。ＵＶＧはウイルス、細菌、かび、及び酵母のＤＮＡ構造及びＲＮＡ構造を妨害することが科学的に立証されており、アメリカ食品医薬品局（ＦＤＡ）及びアメリカ合衆国農務省（ＵＳＤＡ）により食品施設での表面除染への使用が認可されている。
本発明のＵＶＧ放射殺菌は、ガンマ線／電子線照射システムと比べてより安価な作業である。本発明のＵＶＧ放射殺菌により、流動性製品用のフレキシブルバッグ製造中にインラインでの適用が可能となる。加えて、光線の有効性はインラインの放射計を用いて制御される。本発明のＵＶＧ放射殺菌は、食料へ移行して匂い、味わい、及び安全性に影響しかねないオゾン又は二次汚染物質を作り出さない。滅菌のインラインの態様によって、流通管理が最適化されるため、顧客への配送の遅れを軽減することができる。加えて、本発明のＵＶＧ放射殺菌はポリマーの健全性及び機能性に影響を与えない。本発明のＵＶＧ放射殺菌は環境に優しい手法であることに留意されたい。また、本発明のＵＶＧ放射殺菌のインラインの態様は、フレキシブルバッグの製造及び流動性製品の包装の連続性を妨げないことにも留意されたい。
高い生産サイクル、例えば毎分３０サイクルでテストが行われて成功した。好適な実施形態では、本発明の生産サイクルは、以下の数字（サイクル／分）のうちの任意の１つ、又は以下の数字のうちの任意の２つの数字により規定される範囲内（両端点を含む）とすることができる。
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２１、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、及び１００。
フレキシブルバッグ製造作業が上に示されたものの１つの生産サイクルで稼働可能な場合、本発明のＵＶＧ放射殺菌は、フレキシブルバッグ製造作業又はフレキシブルバッグの製造及びインラインでの流動性製品の包装の作業を大幅に遅らせることなく、滅菌処理を行うことができる。
一実施形態では、ＫμＷ／ｃｍ2、すなわち１平方センチメートルあたりのキロマイクロワット、つまりｍＷ／ｃｍ2、すなわち１平方センチメートルあたりのミリワットで測定されたＵＶＧ放射の線量は、以下の数字のうちの１つ、又は以下の数字のうちの任意の１つで規定される範囲内である。
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２１、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、及び１００。
例えば、６０，０００μＷ／ｃｍ2、つまり６０ｍＷの線量は、４対数値以上のＣＦＵ（３０ｋＧｙの線量のガンマ線／電子線滅菌と同じ）を減少させる。また、一実施形態では、この滅菌によって微生物の存在を１、２、３、４、５、６、又はそれ以上の対数単位のＣＦＵ（コロニー形成単位）だけ減少させる。６対数単位のＣＦＵの減少は、９９．９９９９％殺菌に相当する。
一実施形態では、滅菌方法は非無菌環境で実施される。別の実施形態では、滅菌は無菌環境で実施される。
図１を参照すると、製造機械が示されている。紫外線放射ランプ２がバッグ製造機械上に配置されている。紫外線放射ランプ２は材料の高分子フィルム４に隣接して配置されている。材料の切断、接着より前に、紫外線放射ランプ２は高分子フィルム４へ紫外線を投射することがある。紫外線は滅菌される方の高分子フィルム４へ投射される。紫外線は高分子フィルム４の幅全体まで及ぶことがある。
一部の実施形態では、紫外線放射ランプ２を保護用ケーシング１により覆うことができる。ケーシングは紫外線放射ランプ２を保護する。これは、フレキシブルバッグを滅菌する必要がない一部の実施形態において、又は作業者が紫外線からの保護を望んでいる場合に有利である。
一部の実施形態では、滅菌機は、保護ハウジング１が動かされる、又は意図せず外れた場合に滅菌機が運転を停止又は中断して高分子フィルムシート４を前に進ませないように設計することができる。一部の実施形態では、放射ランプ２が紫外線の放射を停止する場合、滅菌機も高分子フィルムシート４が前に進むのを防ぐために運転を中断又は終了することができる。これは、すべての製造されたバッグが適切に滅菌されていること、及び滅菌されていないバッグがこの方法で製造されていないことを保証する上で有利となりうる。
滅菌機は、放射ランプ２に関連付けられた放射線測定器３を含むことがある。放射線測定器３は、放射ランプ２が紫外線を放射しているかどうか、また放射している場合は適切な量が放射されているかを検出することができる。放射線測定器３は、過剰な、又は不充分な量の紫外線が放射されているかどうかを検出することができる。
図２を参照すると、一実施形態に係る放射ランプ２の配置が示されている。放射ランプ２は、高分子フィルム４が高分子フィルム成形・滅菌機の間を移動する際に放射線を複数の高分子フィルム４へ放射できるように配置することができる。図２で見られるように、第１高分子フィルム４は放射ランプ２の一方の側（例えばランプ２の上）を通ることがあり、一方で第２シート４は放射ランプ２の他方の側（例えばランプ２の下）を通ることがある。そして、２つの高分子フィルム４は前進して放射ランプ２から投射された紫外線で滅菌された後に、封止される。封止は、封止部及びけん引部５により行うことができる。
滅菌されたバッグは、保管、輸送、及び／又は配布用の様々な食品を含むことができる。バッグは、果物、野菜、肉、穀物、又は他の食料などの固形の食料さえも保持するように設計することができる。また、滅菌されたバッグは、炭酸飲料、アルコール液体、果物又は野菜のジュース、粉砕された、又は混合された果物又は野菜（例えばスムージー）、又は別の液体若しくは半液体の食べ物、などの様々な粘度の液体、又は半液体を受け入れ、保管するように構成することができる。
別の実施形態では、上述したバッグを滅菌、製造する機械は、上記の食品の１つ又は複数を滅菌済みの製造されたバッグへ取り込むように構成されている材料投入部をさらに含む。別の実施形態では、滅菌済みの製造されたバッグは、機械から除去した後に、後で又は別の設備において食品を充填されることがある。
食品が入った滅菌済みのバッグは、冷凍庫又は冷蔵庫だけでなく温かい環境で保管されるように設計することができる。

Claims (18)

  1. 製品を受け入れ、保管、及び投与するための滅菌されたフレキシブルバッグを製造する方法であって、
    （Ｉ）フレキシブルバッグ製造機械を提供する工程と、
    （ＩＩ）前記フレキシブルバッグ製造機械と一列になった少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置を提供する工程と、
    （ＩＩＩ）任意選択で少なくとも一つのＵＶＧ放射検出測定器を提供する工程と、
    （ＩＶ）前記フレキシブルバッグ製造機械において前記フレキシブルバッグを製造する工程と、
    （Ｖ）前記フレキシブルバッグを滅菌する工程であって、
    （ｉ）前記フレキシブルバッグの成形より前に前記フレキシブルバッグが作られる
    高分子フィルムへＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
    （ｉｉ）前記フレキシブルバッグの成形中に部分的に作られたフレキシブルバッグ
    へ第２ＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
    （ｉｉｉ）前記フレキシブルバッグの成形後に前記フレキシブルバッグへ第３ＵＶ
    Ｇ放射を投射すること、
    により滅菌する工程と、
    （ＶＩ）任意選択で、少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置からのＵＶＧ放射の少なくとも一つを測定する工程と、
    を含む方法。
  2. 前記製品は流動性製品である、請求項１に記載の方法。
  3. 滅菌されたフレキシブルバッグを製造し、流動性製品を前記滅菌されたフレキシブルバッグに包装する方法であって、
    （Ｉ）フレキシブルバッグ製造機械を提供する工程と、
    （ＩＩ）前記フレキシブルバッグ製造機械と一列になった少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置を提供する工程と、
    （ＩＩＩ）任意選択で少なくとも一つのＵＶＧ放射検出測定器を提供する工程と、
    （ＩＶ）前記フレキシブルバッグを製造して、前記フレキシブルバッグ製造機械において流動性製品を前記フレキシブルバッグに充填する工程と、
    （Ｖ）前記フレキシブルバッグを滅菌する工程であって、
    （ｉ）前記フレキシブルバッグの成形より前に前記フレキシブルバッグが作られる
    高分子フィルムへＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
    （ｉｉ）前記フレキシブルバッグの成形中で、前記フレキシブルバッグに流動性製
    品を充填する前に、部分的に作られたフレキシブルバッグへ第２ＵＶＧ放射を投
    射すること、及び／又は
    （ｉｉｉ）前記フレキシブルバッグの成形中で、前記フレキシブルバッグに前記流
    動性製品を充填した後で前記フレキシブルバッグを完全に封止する前に、部分的
    に作られたフレキシブルバッグへ第３ＵＶＧ放射を投射すること、及び／又は
    （ｉｖ）前記フレキシブルバッグの成形後に前記フレキシブルバッグへ第４ＵＶＧ
    放射を投射する工程と、
    により滅菌することと、
    （ＶＩ）任意選択で、前記少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置からのＵＶＧ放射の少なくとも一つを測定する工程と、
    を含む方法。
  4. 前記フレキシブルバッグ製造機械は成形−充填−シール機械である、請求項２又は３に記載の方法。
  5. 前記成形−充填−シール機はＶＦＦＳ機である、請求項４に記載の方法。
  6. 前記ＵＶＧ放射滅菌装置は紫外線放射ランプであり、ＦＦＳ機の封止部に隣接して配置される、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
  7. 前記ＵＶＧ放射滅菌装置はおよそ４０，０００〜１００，０００μＷ／ｃｍ2の範囲のＵＶＧ放射を行う、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
  8. ＵＶＧ殺菌は微生物のＣＦＵを対数目盛上で１〜６対数単位の範囲で減少させる、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
  9. 製品を受け入れ、保管、及び投与するための滅菌されたフレキシブルバッグを製造する機械であって、
    （Ｉ）フレキシブルバッグ製造機械と、
    （ＩＩ）前記フレキシブルバッグ製造機械と一列に置かれた少なくとも一つのＵＶＧ放射滅菌装置と、
    （ＩＩＩ）任意選択で少なくとも一つのＵＶＧ放射検出測定器と、
    を備える機械。
  10. 前記製品は流動性製品である、請求項９に記載の機械。
  11. 前記フレキシブルバッグ製造機械は成形−充填−シール機械である、請求項１０に記載の機械。
  12. 前記成形−充填−シール機はＶＦＦＳ機である、請求項１１に記載の機械。
  13. 前記ＵＶＧ放射滅菌装置は紫外線放射ランプであり、ＦＦＳ機の封止部に隣接して配置される、請求項９〜１２の何れか一項に記載の機械。
  14. 請求項１又は２に記載の方法により製造された、滅菌されたフレキシブルバッグ。
  15. 果物、野菜、肉、フライドポテト、スナック、及び穀物から選択される製品をさらに含む、請求項１４に記載の滅菌されたフレキシブルバッグ。
  16. 請求項３〜８の何れか一項に記載の方法により製造された、その内部に製品を含む、滅菌されたフレキシブルバッグ。
  17. 前記製品は、微粒子を含む又は含まない流体、微粒子を含む又は含まない液体、微粒子を含む又は含まない半液体、微粒子を含む又は含まないペースト、微粒子を含む又は含まない乳濁液、微粒子を含む又は含まない貯蔵食料、微粒子を含む又は含まないゼリー、微粒子を含む又は含まない生地、微粒子を含む又は含まないひき肉、粉末、粒状固形物、微粒子を含む又は含まないピューレ、微粒子を含む又は含まない濃縮物、微粒子を含む又は含まない混合物、炭酸飲料、非炭酸飲料、アルコール液体、及びその組み合わせである、請求項１６に記載の滅菌されたフレキシブルバッグ。
  18. 前記製品は、ミルク、水、ジュース、果汁、野菜ジュース、粉砕された果物、混成果物、粉砕された野菜、混成野菜、スムージー、油、アイスクリームミックス、ソフトマーガリン、シャンプー、液状せっけん、洗剤、ペースト状肉、チーズ、ソース、ピーナッツバター、ジャム、パイの詰め物、マーマレード、ソーセージ用肉、ゼラチン粉末、洗剤、ナッツ、砂糖、及び塩から選択される、請求項１７に記載の滅菌されたフレキシブルバッグ。
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