JP4637461B2

JP4637461B2 - 容器の殺菌方法および装置

Info

Publication number: JP4637461B2
Application number: JP2003196342A
Authority: JP
Inventors: 健岩下; 繁坂井; 誠澤田; 千加子春原
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2023-07-14
Also published as: JP2005029201A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックカップ、紙箱、プラスチックボトル等の容器の殺菌方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来容器の表面に殺菌剤を付着させて殺菌を行う方法として特許文献１に開示された方法が知られている。
【０００３】
この殺菌方法は、殺菌剤を過飽和状態に含んだ過飽和殺菌ガスを作り、そのガスを殺菌処理領域に送り込み、被殺菌物をその殺菌処理領域内に配置するものである。この殺菌方法によれば、殺菌剤を過飽和状態で含むガスは、圧力降下等により冷却され、微小な液滴となって移送され殺菌対象容器の表面に付着するので、従来の薬剤液中への浸漬やノズルからの薬剤液の噴霧等の殺菌方法に比べて殺菌液を短時間の間に容器の表面に均一に付着でき、殺菌処理後の殺菌液の除去も簡単である等の効果が奏せられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３１０２２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記過飽和殺菌ガスによる殺菌方法によれば、殺菌剤は殺菌対象容器の表面に付着する前の段階で冷却され多数の液滴となっており、この殺菌剤の液滴が容器の表面に付着するので、液滴が均一に付着するといっても、微視的に見れば付着した各液滴の間には相当な間隔があり、これらの液滴が付着した部分以外の容器表面の部分は殺菌剤に接触しない未殺菌の状態で残るという問題がある。また殺菌剤付着工程後のホットエアによる乾燥洗浄上程においても、これらの液滴はある程度の粒径を有し、容器の表面にある程度の厚みをもって付着しているものであるから、同量の殺菌剤が一面の膜となって容器表面を覆った場合に比べると乾燥に時間がかかることになる。
【０００６】
本発明は、上記従来の殺菌方法の問題点を改善するためになされたものであって、殺菌剤が上記従来の方法に比べて一面の膜となった状態により近い状態で容器表面に付着することによって、より均一に容器表面に付着し殺菌効果を向上するとともに、殺菌剤付着工程後のホットエアによる乾燥洗浄工程においてもより短時間で殺菌剤が気化し乾燥することができる食品容器の殺菌方法および装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の容器殺菌方法は、容器表面に殺菌剤不飽和加熱ガスを凝縮付着させて容器表面の殺菌を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一側面において、容器殺菌方法は、殺菌剤を気化させて不飽和の殺菌剤ガスとし、このガスを所定温度に加熱してこの温度に維持して給気口と排気口が設けられたガス循環系内に循環させ、このガス循環系内に殺菌対象容器を導入することにより容器表面に不飽和殺菌剤ガスを凝縮付着させるとともに循環する不飽和殺菌ガスによって容器を加熱し、時間の経過とともに容器表面に凝縮付着した殺菌剤も容器とともに加温するようにして容器表面の殺菌を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成する本発明の容器殺菌装置は、殺菌剤を貯留する殺菌剤タンクと、該殺菌剤タンクから供給される殺菌剤を気化させて不飽和の殺菌剤ガスとし、このガスを所定温度に加熱してこの温度に維持して給気口と排気口が設けられたガス循環系内に循環させる殺菌剤気化手段と、この不飽和殺菌剤ガスを所定温度に維持する加熱手段と、送風機を作動することにより該不飽和殺菌剤ガスを循環させるガス循環系と、このガス循環系内に設けられた殺菌対象容器が配置される殺菌室とを備え、時間の経過とともに容器表面に凝縮付着した殺菌剤も容器とともに加温するようにして容器表面の殺菌を行うことを特徴とする。
【００１０】
好ましい実施態様において、該殺菌剤気化手段は、殺菌剤を噴射するノズルとガス循環系内に配置された気化板とを備え、殺菌剤を噴射することにより殺菌剤不飽和加熱ガスをつくることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明によれば、不飽和殺菌剤ガスは、所定の温度に加熱された状態を維持したままガス循環系内を循環し、容器表面に付着する前の移送中の状態で冷却等により液滴となることがなく、外部から循環系内に持ち込まれたばかりの常温付近の容器の表面に接触した液滴を含んでいない不飽和殺菌剤ガスは、容器と不飽和殺菌剤ガスの温度差により凝縮し、結露の状態で容器表面に付着する。この時殺菌剤の凝縮により形成された液滴の粒径は上記従来の過飽和殺菌ガスの移送中に冷却によって生じた液滴の粒径に比べて極めて小さく、また容器に付着したこれら極めて微小な液滴の間の間隔も極めて小さく、これらの極めて微小な液滴が容器表面にほとんど一面の膜に近い結露状態で付着する。したがって、殺菌剤は容器表面に極めて均一に付着し、殺菌効果を高めることができる。
【００１２】
ガス循環系内に配置された容器は、ガス循環系内を循環する加熱不飽和殺菌剤ガスにより時間の経過とともに加温され、これに伴って容器表面に凝縮付着した殺菌剤も容器と共に加温されることによって殺菌が促進され完了する。この作用においても、殺菌剤が容器表面に一面に薄い膜に近い状態で付着しているので、粒径の大きい液滴として付着している場合に比べて付着した殺菌剤の加温が充分に行われ殺菌効果を向上させることができるとともに充分な殺菌を行うために必要な殺菌時間も短縮される。また、容器表面も加温されることにより、凝縮付着殺菌剤も初期付着状態より減少することができる。
【００１３】
またその後にホットエアにより容器の乾燥洗浄を行う場合も、殺菌剤は一面の薄い膜に近い状態で容器表面に付着しているので、その厚みも上記従来の殺菌方法にくらべて極めて小さく、殺菌剤の気化、乾燥も短時間で完了させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の殺菌方法において使用される殺菌剤については特に限定はないが、過酸化水素、過酢酸系殺菌剤等が代表的なものとして挙げられる。
【００１５】
本発明の殺菌方法においては、殺菌剤を不飽和領域で気化させて不飽和殺菌剤ガスとすることが特徴である。水の場合飽和水蒸気密度は図３の絶対湿度と温度の関係を示すグラフの中で実線で示す曲線によって表され、この飽和水蒸気曲線の左側の領域が不飽和領域となる。液状殺菌剤の場合不飽和領域は、殺菌剤の種類によってそれぞれ異なるが、たとえば過酸化水素水の場合過酸化水素濃度は３５％程度であり、その他の殺菌剤の濃度も同様であるので、水と類似の不飽和領域を得ることができる。
【００１６】
不飽和殺菌剤ガスは使用する殺菌剤の種類に応じ適当な温度に加熱されこの温度を維持した状態でガス循環系内を循環する。この温度は、不飽和殺菌剤ガスがガス循環系内を循環中に殺菌剤が液滴となることがないように充分に高い温度であるともに、不飽和殺菌剤ガスが常温付近の容器の表面に接触した際にガスと容器の温度差により不飽和殺菌剤ガスが凝縮して結露状態で容器表面に付着するように充分に高い温度であることが必要である。一例を挙げれば、３５％過酸化水素水の場合ガス循環系内を循環する不飽和殺菌剤ガスの温度は１３０℃前後がこの条件を満足させる適当な温度である。
【００１７】
本発明の殺菌方法の重要な特徴の一つは、容器をガス循環系内に所定時間とどめておく間に循環する加熱不飽和殺菌剤ガスにより容器が加温され、それに伴って、不飽和殺菌剤ガスと容器の間の温度差が減少することにより不飽和殺菌剤ガスの容器表面への凝縮付着は停止する一方容器表面に付着した殺菌剤が加温されて殺菌効果が増進し、容器がガス循環系から排出される時には容器の殺菌がすべて完了していることである。
【００１８】
次に、上記本発明の殺菌方法を実施する装置の好ましい１実施形態について図１および図２を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明にかかる食品容器殺菌装置の１実施形態を模式的に示す図である。
【００２０】
図１において、食品容器殺菌装置１は、不飽和殺菌剤ガスが循環するガス循環系２を備える。このガス循環系２は送風機９を備えており、この送風機９を動作させることにより不飽和殺菌剤ガスをガス循環系２内において矢印の方向に循環させる。ガス循環系２には給気口１０と排気口１１が設けられており、必要に応じ系外との間に空気の出し入れを行うことができる。本実施形態において通常使用される不飽和殺菌剤ガスは気化された殺菌剤と空気との混合ガスであるが、空気の供給を遮断し不飽和殺菌ガスのみをガス循環系２内において循環させることもできる。殺菌剤タンク３には殺菌剤液が貯留されており、この殺菌剤液はポンプ４により配管１６を介してガス循環系２内において殺菌剤気化手段５の一部を構成する２流体ノズル６に供給される。食品容器殺菌装置の１をガス循環系２とすることにより、配管内の結露を防ぎ、導入した容器表面への凝縮した液滴の付着を防止することができる。
【００２１】
殺菌剤気化手段５は、殺菌剤と空気を混合し殺菌剤をミスト化して噴射する２流体ノズル６と、この２流体ノズル６の殺菌剤噴射方向下流（図１中下側）に並列に垂直方向に延長するようにして配置された複数の金属板等からなる気化板７とを備える。２流体ノズル６と気化板７の配置の関係を図２の斜視図に示す。
【００２２】
２流体ノズル６から噴射された殺菌剤の液滴は気化板７に降りかかり、垂直に配置されたこれらの気化板の表面を流下することによってこれらの気化板の表面を濡らすようにして気化板７の表面に広がる。これによって殺菌剤の液滴は気化板表面上の厚みが薄くなりその分気化し易くなる。
【００２３】
気化板７の下方には加熱手段を構成するヒーター８が設けられている。このヒーター８は、不飽和殺菌剤ガスを所定の温度に加熱しかつこの温度を維持するものである。不飽和殺菌剤ガス生成の初期状態においては、ヒーター８によって加熱された空気は殺菌剤で濡らされた気化板７の表面上を下方から上方に向けて通過し、これによって熱交換が行われることによって不飽和領域内で殺菌剤の気化が行われ、不飽和殺菌剤ガスが生成される。不飽和殺菌剤ガスの生成後はこのガスがガス循環系２内を循環し、このガスが気化板７の表面に付着した殺菌剤と接触して殺菌剤の気化を行い、容器に凝縮付着することにより減少した不飽和殺菌剤ガス中の殺菌剤を補充する。ヒーター８はこの循環する不飽和殺菌剤ガスを所定の温度に維持する機能も有する。気化板７自体に加熱源を有していても良いし、気化板７の上流にヒーター８が設けられていても良い。
【００２４】
ガス循環系２の一部には殺菌対象となる容器１４が配置される殺菌室１２が設けられている。容器１４は容器出入り口１３から出し入れされる。なお、容器の殺菌室１２への搬入、搬出はベルトコンベヤー、チェーンコンベヤー等公知の手段によって行うことができる。
【００２５】
殺菌室１２においては、上記の作用により、不飽和殺菌剤ガスが容器に凝縮付着し、循環する加熱不飽和殺菌剤ガスにより加温されて容器の殺菌が進行し完了する。
【００２６】
【実施例】
実施例１
図１の装置を使用して過酸化水素水の殺菌効果を調べた。供試菌としてBacillus subtilis var niger IFO 13721を選び、この菌を鋳型ポリスチレン製のペトリ皿に１０^５〜１０^６cfu/100cm²に付着させ、図１の装置の殺菌室に配置した。殺菌剤として３５％過酸化水素水を使用し、図１の装置の２流体ノズルから気化板上にミスト化して振りかけ、気化温度１１０〜１３０℃で気化し、殺菌室の温度を１３０℃に設定して不飽和過酸化水素ガスを風速０．５ｍ/秒で循環させた。所定の殺菌時間経過後ペトリ皿を殺菌室から取り出し、水洗後３０℃混釈培養を行った。その結果を図４に示す。
【００２７】
図４から、不飽和水素ガスの密度が３００〜３５０ｇ/ｍ^３の場合は殺菌時間２０秒で６Ｄ以上/１００ｃｍ^２の殺菌効果が得られることが判る。また殺菌時間が経過するにつれて容器の表面温度が上昇し、それとともに殺菌効果も増加することが判る。
【００２８】
実施例２
供試菌としてChaetomium globosum IFO 6347を使用したこと以外は実施例１と同一条件で過酸化水素水の殺菌効果を調べた。その結果を図５に示す。図５から、不飽和水素ガスの絶対湿度が３００〜３５０ｇ/ｍ^３の場合は殺菌時間２０秒で６Ｄ/１００ｃｍ^２の殺菌効果が得られることが判る。また殺菌時間が経過するにつれて容器の表面温度が上昇し、それとともに殺菌効果も増加することが判る。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、不飽和殺菌剤ガスは、所定の温度に加熱された状態を維持したままガス循環系内を循環し、容器表面に付着する前の移送中の状態で冷却等により液滴となることがなく、容器の表面に接触した不飽和殺菌剤ガスは、容器と不飽和殺菌剤ガスの温度差により凝縮し、結露の状態で容器表面に付着し、極めて微小な液滴が容器表面にほとんど一面の膜に近い結露状態で付着するので、殺菌剤は容器表面に極めて均一に付着し、殺菌効果を高めることができる。
【００３０】
また、ガス循環系内に配置された容器は、ガス循環系内を循環する加熱不飽和殺菌剤ガスにより時間の経過とともに加温され、これに伴って容器表面に凝縮付着した殺菌剤も加温されることによって殺菌が促進され完了する。この作用においても、殺菌剤が容器表面に一面に薄い膜に近い状態で付着しているので、殺菌剤の加温が充分に行われ殺菌効果を向上させることができるとともに充分な殺菌を行うために必要な殺菌時間も短縮される。
【００３１】
またその後にホットエアにより容器の乾燥洗浄を行う場合も、殺菌剤は一面の薄い膜に近い状態で容器表面に付着しているので、その厚みも極めて小さく、殺菌剤の気化、乾燥も短時間で完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の食品容器殺菌装置の１実施形態を示す模式図である。
【図２】図１の装置における気化装置を示す斜視図である。
【図３】水蒸気の絶対湿度と温度の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の方法による殺菌試験の結果を示すグラフである。
【図５】本発明の方法による殺菌試験の結果を示すグラフである。

Claims

殺菌剤を気化させて不飽和の殺菌剤ガスとし、この殺菌剤ガスを所定温度に加熱してこの温度に維持して給気口と排気口が設けられたガス循環系内に循環させ、このガス循環系内に殺菌対象容器を導入することにより容器表面に不飽和殺菌剤ガスを凝縮付着させるとともに循環する不飽和殺菌剤ガスによって容器を加熱し、時間の経過とともに容器表面に凝縮付着した殺菌剤も容器とともに加温するようにして容器表面の殺菌を行うことを特徴とする容器の殺菌方法。
殺菌剤を貯留する殺菌剤タンクと、該殺菌剤タンクから供給される殺菌剤を気化させて不飽和の殺菌剤ガスとし、このガスを所定温度に加熱してこの温度に維持して給気口と排気口が設けられたガス循環系内に循環させる殺菌剤気化手段と、この不飽和殺菌剤ガスを所定温度に維持する加熱手段と、送風機を作動することにより該不飽和殺菌剤ガスを循環させるガス循環系と、このガス循環系内に設けられた殺菌対象容器が配置される殺菌室とを備え、時間の経過とともに容器表面に凝縮付着した殺菌剤も容器とともに加温するようにして容器表面の殺菌を行うことを特徴とする容器殺菌装置。
該殺菌剤気化手段は、殺菌剤を噴射するノズルとガス循環系内に配置された気化板とを備え、殺菌剤を噴射することより該不飽和殺菌剤ガスをつくることを特徴とする請求項２記載の容器殺菌装置。