JP6917430B2 - キャップ殺菌装置及びキャップの乳酸菌殺菌方法 - Google Patents
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- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Description
従来、容器のキャップを紫外線で殺菌するキャップ殺菌装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1には、キャップ搬送区間の下方に紫外線殺菌灯を配置し、キャップの搬送中にキャップ内面に紫外線を照射して殺菌を行うことが記載されている。
しかしながら、従来のキャップ殺菌装置では、紫外線殺菌灯として水銀ランプを使用していたので、消費電力が大きく殺菌効率に劣るだけでなく、近距離に配置するとキャップに熱ダメージが生じる虞があった。
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャッ
プに熱ダメージを与えることなく、キャップを効率良く殺菌できるキャップ殺菌装置及びキャップの乳酸菌殺菌方法を提供することにある。
このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
(1)本発明は、キャップ搬送経路に沿ってキャップを搬送する搬送部と、前記キャップ搬送経路に隣接して配置され、前記キャップに殺菌用の光を照射する照射部とを備えるキャップ殺菌装置であって、前記キャップは、筒部と、前記筒部の一端側を開放する開口部と、前記筒部の他端側を覆う底部とを有し、前記搬送部は、前記キャップの搬送方向に沿い、前記キャップ搬送経路を囲む複数の棒材を備え、前記複数の棒材は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される前記キャップを前記傾斜に沿って下流側に流し、前記照射部の終端位置には、前記キャップの流れを規制する閉状態と、前記キャップの流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパが設けられ、前記光は、深紫外線であり、前記照射部は、前記開口部を介して前記底部に前記深紫外線を照射する複数の深紫外線LEDを備え、前記複数の深紫外線LEDは、前記底部から前記照射部を見たとき、前記複数の棒材と重ならない位置に配置されている。
(2)本発明は、キャップ搬送経路に沿ってキャップを搬送する搬送部と、前記キャップ搬送経路に隣接して配置され、前記キャップに殺菌用の光を照射する照射部とを備えるキャップの乳酸菌殺菌方法であって、前記キャップは、筒部と、前記筒部の一端側を開放する開口部と、前記筒部の他端側を覆う底部とを有し、前記搬送部は、前記キャップの搬送方向に沿い、前記キャップ搬送経路を囲む複数の棒材を備え、前記複数の棒材は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される前記キャップを前記傾斜に沿って下流側に流し、前記照射部の終端位置には、前記キャップの流れを規制する閉状態と、前記キャップの流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパが設けられ、前記光は、深紫外線であり、前記照射部は、前記開口部を介して前記底部に前記深紫外線を照射する複数の深紫外線LEDを備え、前記ゲートストッパは、前記深紫外線LEDがONになって所定時間の経過後に開状態に切り換えられ、前記複数の深紫外線LEDは、前記底部から前記照射部を見たとき、前記複数の棒材と重ならない位置に配置されている。
(3)本発明は、上記(1)の構成において、前記キャップ1個に対する前記深紫外線の照射回数は、1回でも複数回でもよく、前記キャップ1個に対する前記深紫外線の前記深紫外線の照射線量が、80μJ/cm 2 ×20秒相当以上である。
(4)本発明は、上記(1)又は(3)のいずれかの構成において、前記キャップが装着される容器本体の内容物は、食用油含有量が50%以下で水相中の酢酸含量が低く乳酸菌などの細菌管理が重要な低オイルのマヨネーズ様食品である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と称する)について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。
図1は、本発明の実施形態に係るキャップ殺菌装置の要部側面図であり、図2は、図1のA−A断面図であり、図3は、キャップの底部から照射部を見た図である。
図1〜図3に示すように、本発明の実施形態に係るキャップ殺菌装置1は、キャップ搬送経路2に沿ってキャップ3を搬送する搬送部4と、キャップ搬送経路2に隣接して配置され、キャップ3に殺菌用の光を照射する照射部5とを備える。
キャップ3は、筒部31と、筒部31の一端側を開放する開口部32と、筒部31の他端側を覆う底部33とを有する。本実施形態のキャップ3は、筒部31の内周部にネジ溝(不図示)を有するスクリューキャップであり、キャップ3が装着される容器本体(不図示)の内容物は、主に底部33の内面に付着し、筒部31の内周面には付着しにくい。例えば、容器本体の内容物がマヨネーズ様食品であり、特に食用油含有量が50%以下であって、水相中の酢酸含量が低く乳酸菌などの細菌管理が重要な低オイルのマヨネーズであり、キャップ3の底部33の内面に乳酸菌などの細菌が付着した状態で出荷すると、細菌の増殖によってマヨネーズが変敗する虞がある。本実施形態のキャップ殺菌装置1は、主に底部33の内面を殺菌対象領域とする。
搬送部4は、キャップ3の搬送方向に沿い、キャップ搬送経路2を囲む複数の棒材41,42,43を備える。複数の棒材41,42,43は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される下向き姿勢(底部33が上側、開口部32が下側となる姿勢)のキャップ3を傾斜に沿って下流側に流す。具体的に説明すると、複数の棒材41,42,43には、キャップ3の下端部(開口部32側の端部)を支持する左右一対の棒材41と、キャップ3の筒部31の外周部を支持する左右一対の棒材42と、キャップ3の上端部(底部33側の端部)を支持する左右一対の棒材43とが含まれる。
照射部5は、キャップ搬送経路2の下側に隣接して配置されており、キャップ3の開口部32を介して底部33の内面に殺菌用の光を照射する。具体的に説明すると、照射部5は、キャップ3の搬送方向に並ぶ複数の発光モジュール51を備える。各発光モジュール51は、キャップ3の開口部32を介して底部33の内面と対向する面に、複数の深紫外線LED511を備えており、これらの深紫外線LED511が発光する深紫外線を殺菌用の光としてキャップ3の底部33の内面に照射する。底部33がさらに開口部32側から孔部フィルム33aとアルミシール33bとからなる場合に、例えば星型、円形、四角形などの孔部を備えた孔部フィルム33aは、殺菌の熱ダメージによりキャップ本体の変形のみならず星型、円形、四角形などの孔部を備えた孔部フィルム33aの形状が変形する虞があるが、このようなキャップ殺菌装置1によれば、深紫外線LED511が発光する深紫外線でキャップ3の底部33を殺菌するので、水銀ランプを用いる従来のキャップ殺菌装置に比べ、消費電力を抑制できるだけでなく、キャップ3に熱ダメージを与える可能性を低減できる。
また、複数の深紫外線LED511は、図3に示すように、底部33から照射部5を見たとき、複数の棒材41と重ならない位置に配置されている。このようなキャップ殺菌装置1によれば、複数の深紫外線LED511が発光する深紫外線を無駄なくキャップ3の底部33に照射できるので、キャップ3の殺菌効率が高められる。
また、各発光モジュール51には、図3に示すように、キャップ3の搬送方向にn個、キャップ3の搬送方向と直交する方向にm個が並ぶようにn×m個の深紫外線LED511がマトリクス状に配置されており、nはmよりも多くなっている。例えば、図3に示す発光モジュール51では、キャップ3の搬送方向に4個、キャップ3の搬送方向と直交する方向に3個が並ぶように12個の深紫外線LED511がマトリクス状に配置されている。このようなキャップ殺菌装置1によれば、キャップ3の搬送方向と直交する方向では、複数の棒材41と重ならないように深紫外線LED511の個数が制限されるが、キャップ3の搬送方向に多くの深紫外線LED511を配置することで、紫外線強度が高められる。
照射部5は、搬送部4が搬送するキャップ3に所定時間Tだけ深紫外線を照射する。所定時間Tは、キャップ3が照射部5を通過する時間であり、搬送部4によるキャップ3の搬送速度や、照射部5の搬送方向の長さによって決まる。又は、所定時間Tに基づいて、搬送部4によるキャップ3の搬送速度や、照射部5の搬送方向の長さが決まる。例えば、照射部5の紫外線強度が80μW/cm2で、各キャップ3に対して必要な紫外線照射線量が160μJ/cm2である場合、所定時間Tは2秒であり、所定時間Tが2秒となるように、搬送部4によるキャップ3の搬送速度などが調整される。
図1に示すように、照射部5の終端位置には、キャップ3の流れを規制する閉状態と、キャップ3の流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパ6が設けられる。ゲートストッパ6は、キャップ殺菌装置1の起動に際し、搬送部4にキャップ3が充填されるまでのあいだ閉状態とされ、照射部5の終端位置でキャップ3の流れを規制する。搬送部4にキャップ3が充填されたら、照射部5の深紫外線LED511をONにし、所定時間Tの経過後にゲートストッパ6が開状態に切り換えられ、連続的なキャップ3の殺菌処理が開始される。このようなキャップ殺菌装置1によれば、起動時における紫外線照射線量の過不足を防止できる。
以上、説明した実施形態の効果について述べる。
実施形態のキャップ殺菌装置1は、キャップ搬送経路2に沿ってキャップ3を搬送する搬送部4と、キャップ搬送経路2に隣接して配置され、キャップ3に殺菌用の光を照射する照射部5とを備え、キャップ3は、筒部31と、筒部31の一端側を開放する開口部32と、筒部31の他端側を覆う底部33とを有し、搬送部4は、キャップ3の搬送方向に沿い、キャップ搬送経路2を囲む複数の棒材41,42,43を備え、殺菌用の光は、深紫外線であり、照射部5は、開口部32を介してキャップ3の底部33に深紫外線を照射する複数の深紫外線LED511を備え、複数の深紫外線LED511は、底部33から照射部5を見たとき、複数の棒材41と重ならない位置に配置されているので、水銀ランプを用いる従来のキャップ殺菌装置に比べ、消費電力を抑制できるだけでなく、キャップ3に熱ダメージを与える可能性を低減でき、さらには、複数の深紫外線LED511が発光する深紫外線を無駄なくキャップ3の底部33に照射し、キャップ3の殺菌効率が高められる。
また、照射部5は、キャップ3の搬送方向に並ぶ複数の発光モジュール51を備え、各発光モジュール51は、開口部32を介してキャップ3の底部33と対向する面に、キャップ3の搬送方向にn個、キャップ3の搬送方向と直交する方向にm個が並ぶようにn×m個の深紫外線LED511が配置され、nはmよりも多いので、キャップ3の搬送方向と直交する方向では、複数の棒材41と重ならないように深紫外線LED511の個数が制限されるものの、キャップ3の搬送方向に多くの深紫外線LED511を配置することで、紫外線強度が高められる。
また、複数の棒材41は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給されるキャップ3を傾斜に沿って下流側に流し、照射部5の終端位置には、キャップ3の流れを規制する閉状態と、キャップ3の流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパ6が設けられるので、キャップ殺菌装置1の起動に際し、搬送部4にキャップ3が充填されるまでキャップ3の流れを規制しておき、充填後に深紫外線LED511をONにし、所定時間Tの経過後にキャップ3の流れを許容することで、起動時における紫外線照射線量の過不足を防止できる。
本発明の発明者らは、内容物の変敗の原因となりうる乳酸菌などの細菌がキャップに付着した際、深紫外線LEDにて殺菌が可能か確認するため、以下に示す条件で試験を行った。なお、深紫外線LEDは、DOWAエレクトロニクス製(波長280nm)のものを使用した。また、紫外線強度計は、トプコム製(機器名:UVR−300、測定波長範囲:220−300nm、ピーク感度波長:254nm)のものを使用した。
深紫外線を照射する照射用のサンプルと、深紫外線を照射しない未照射用のサンプルを用意した。照射用のサンプルは、キャップの底部の内面にフィルムを貼着し、希釈率が異なる3種類の菌液5μLをフィルム部分の5箇所に滴下した。3種類の菌液は、キャップに付着する目標菌数がそれぞれ102,103,104(cfu/キャップ1個)となるように希釈した。照射用のサンプルの個数は、付着させた目標菌数が異なる3種類をそれぞれ5個ずつとした。
未照射用のサンプルは、キャップの底部の内面に、希釈率が異なる3種類の菌液5μLを5箇所に滴下した。3種類の菌液は、キャップに付着する目標菌数がそれぞれ102,103,104(cfu/キャップ1個)となるように希釈した。未照射用のサンプルの個数は、付着させた目標菌数が異なる3種類をそれぞれ2個ずつとした。
照射用のサンプルは、深紫外線LEDからキャップの底部の内面までの距離を30mmに設定して深紫外線を2秒間照射後(紫外線照射線量:約160μJ/cm2)フィルム部をピンセットで剥がしてm−MRS増菌培地に入れた。また、未照射用のサンプルは、生理食塩水に入れ、生理食塩水10mLで洗い出し菌数を測定した。7日間培養して濁りの有無で菌の増殖を確認した。最終判定は1ヶ月後に実施し、表1に示す結果となった。
表1に示すように、照射用のサンプルは、目標菌数が異なる3種類全てにおいて菌の増殖は認められず、深紫外線LEDによるキャップの殺菌が可能であることが確認された。
つぎに、上記試験と同様のサンプルを用意し、照射用のサンプルには、深紫外線LEDからキャップの底部の内面までの距離を順次離しながら深紫外線を照射し、照射後に菌が残存しうる条件を確認した。
表2に示すように、紫外線照射線量が66μJ/cm2以下になると、目標菌数を104(cfu/キャップ1個)として菌を付着した照射用のサンプルで菌の残存が確認された。以上の結果を踏まえて、実ラインの運用は、紫外線照射線量が約160μJ/cm2となるよう設定し、紫外線強度計による定期的なモニタリングで、紫外線照射線量が100μJ/cm2以下になったところで深紫外線LEDを交換することが望ましいと判断した。なお、表2において、「D+3で増殖」とは、基準日(紫外線照射日)から3日後を表し、「D+6で増殖」とは、基準日(紫外線照射日)から6日後を表す。
2 キャップ搬送経路
3 キャップ
31 筒部
32 開口部
33 底部
33a 孔部フィルム
33b アルミシール
4 搬送部
41 棒材
42 棒材
43 棒材
5 照射部
51 発光モジュール
511 深紫外線LED
6 ゲートストッパ
Claims (4)
- キャップ搬送経路に沿ってキャップを搬送する搬送部と、
前記キャップ搬送経路に隣接して配置され、前記キャップに殺菌用の光を照射する照射部とを備えるキャップ殺菌装置であって、
前記キャップは、筒部と、前記筒部の一端側を開放する開口部と、前記筒部の他端側を覆う底部とを有し、
前記搬送部は、前記キャップの搬送方向に沿い、前記キャップ搬送経路を囲む複数の棒材を備え、
前記複数の棒材は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される前記キャップを前記傾斜に沿って下流側に流し、
前記照射部の終端位置には、前記キャップの流れを規制する閉状態と、前記キャップの流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパが設けられ、
前記光は、深紫外線であり、
前記照射部は、前記開口部を介して前記底部に前記深紫外線を照射する複数の深紫外線LEDを備え、
前記複数の深紫外線LEDは、前記底部から前記照射部を見たとき、前記複数の棒材と重ならない位置に配置されている、キャップ殺菌装置。 - キャップ搬送経路に沿ってキャップを搬送する搬送部と、
前記キャップ搬送経路に隣接して配置され、前記キャップに殺菌用の光を照射する照射部とを備えるキャップの乳酸菌殺菌方法であって、
前記キャップは、筒部と、前記筒部の一端側を開放する開口部と、前記筒部の他端側を覆う底部とを有し、
前記搬送部は、前記キャップの搬送方向に沿い、前記キャップ搬送経路を囲む複数の棒材を備え、
前記複数の棒材は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される前記キャップを前記傾斜に沿って下流側に流し、
前記照射部の終端位置には、前記キャップの流れを規制する閉状態と、前記キャップの流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパが設けられ、
前記光は、深紫外線であり、
前記照射部は、前記開口部を介して前記底部に前記深紫外線を照射する複数の深紫外線LEDを備え、
前記ゲートストッパは、前記深紫外線LEDがONになって所定時間の経過後に開状態に切り換えられ、
前記複数の深紫外線LEDは、前記底部から前記照射部を見たとき、前記複数の棒材と重ならない位置に配置されている、キャップの乳酸菌殺菌方法。 - 前記キャップ1個に対する前記深紫外線の照射回数は、1回でも複数回でもよく、
前記キャップ1個に対する前記深紫外線の前記深紫外線の照射線量が、80μJ/cm 2 ×20秒相当以上である、請求項1記載のキャップ殺菌装置。 - 前記キャップが装着される容器本体の内容物は、食用油含有量が50%以下で水相中の酢酸含量が低く乳酸菌などの細菌管理が重要な低オイルのマヨネーズ様食品である、請求項1または3記載のキャップ殺菌装置。
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