JPH04239434A

JPH04239434A - 包装材を滅菌する方法及び装置

Info

Publication number: JPH04239434A
Application number: JP3124232A
Authority: JP
Inventors: Alfons Turtschan; アルフォンス　トゥルチャン
Original assignee: GASTI VERPACKUNGSMAS GmbH
Current assignee: GASTI VERPACKUNGSMAS GmbH
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 1992-08-27
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: DE59100275D1; EP0460380B1; EP0460380A1; JP3160006B2; DE4017332C1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充填及び密閉機械の分
離された滅菌室内で滅菌剤、例えばＨ２Ｏ２蒸気及び熱
滅菌空気を用いて積重ねられた包装材、特にプラスチッ
クからなる種々異なった壁厚さを有するカップをランダ
ム滅菌する方法並びに該方法を実施する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】積重ね可能な容器の滅菌（西独国特許第
２３１０６６１号明細書）の際には、該容器は滅菌剤の
流入中に相互に間隔が開けられる。これは巡回するチェ
ーンコンベアに取り付けられたグリッパ装置にによって
行われる。容器のスタックを引出すことにより、容器の
それぞれの内側壁と外側壁との間に、滅菌剤、例えば３
５％のＨ２Ｏ２溶液をスプレーノズルから噴射する際に
容器の内側壁と外側壁を完全に湿潤させることができる
程の大きさのギャップが生じる。滅菌剤をスプレーした
後に、後続の乾燥室内で熱気が吹き付けられる。この際
、残余の滅菌剤は蒸発しかつ熱作用により過酸化水素は
水と酸素に分解される。

【０００３】無菌条件下で無菌包装材に滅菌した充填製
品を充填する際には、例えば液状又はペースト状製品、
例えばミルク、ヨーグルト、泡立て生クリーム、インス
タントスープ等を収容するためのプラスチックからなる
カップのような包装材の滅菌により、一面では所望のな
いしは必要な滅菌作用効果が達成されかつ皮膜としてカ
ップの内側壁及び外側壁に施されたＨ２Ｏ２が完全にカ
ップ表面から除去され、かつ他面ではカップの熱障害が
回避されるように注意しなければならない。

【０００４】過酸化水素で滅菌する際には、高めた温度
（６０〜８０℃）で濃縮された過酸化水素溶液の強力に
酸化する作用が前提条件とされ、この際抵抗力のある微
生物（Ｂａｃｉｌｌｕｓ胞子）の撲滅さえも可能になる
。中性の充填物の無菌充填のためには、包装の際に内容
物２ｌまで少なくとも１／１０４の抵抗力のある細菌（
Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ胞子）の減少率が
必要であると見なされる。

【０００５】過酸化水素の滅菌作用並びにその濃度及び
Ｈ２Ｏ２の温度の間に依存性が生じることは公知である
。そのように過酸化水素の殺菌作用は濃度の上昇に伴い増
大する。最後に、過酸化水素溶液の滅菌作用は温度上昇
により決定的に改良することができる。

【０００６】微生物の撲滅効果のための尺度として、い
わゆるＤ値（１／１０減少時間）が使用される。この値
は一定の温度で存在する微生物数の９０％を撲滅するた
めに必要である時間を分で表す。滅菌装置で必要とされ
るような、秒範囲内での頑固な胞子形成体の撲滅は、約
３０％及びそれ以上のＨ２Ｏ２濃度を８０〜９０℃の最
低温度で適用する際にのみ保証される。

【０００７】例えばアメリカのＦＤＡによる国際レベル
では、撲滅効果もしくは非滅菌率に関する厳しい方針が
必要とされた。この要求を満たすには、Ｈ２Ｏ２溶液の
温度を十分な撲滅率を達成するために高めるのが極めて
簡単である。しかしながら、包装材としてのフィルムの
処理に比較して、容器の滅菌は、特に該容器がプラスチ
ックからなる場合には、容器の滅菌はそれほど簡単では
ない。既製のプラスチックカップは勿論、リップ、アン
ダーカット、突出した棚等によって生ぜしめられる積重
ね要素を必要とする。これらの領域は、有効な撲滅効果
のためだけでなく長く持続しかつ高い熱作用を必要とす
るが、それに対して容器の比較的薄い壁はこのような作
用に耐えられないかないしは変形又は損傷される。

【０００８】本発明に到達する考察は、この問題点のた
めに、包装材の細菌負荷は極めて重要であるという認識
から出発する。包装材表面の細菌数が少ないほどに、益
々簡単に包装材を滅菌することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、簡単かつなかんずく経済的に厳しい要求を満足する
滅菌を可能にし、しかも包装材が害されずかつ／又は滅
菌剤の残留分排除が困難にならないように、積重ねられ
た包装材、特に種々異なった壁厚を有するプラスチック
からなるカップのランダム滅菌のために好適である方法
を提供することであった。同様に、前記課題を極めて少
ない構成費用でかつ極めて狭いスペースで解決すること
ができる装置を提供することであった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】方法に関しては、前記課
題は本発明により、包装材をそれが滅菌室に侵入する前
にＨ２Ｏ２蒸気含有空気で前滅菌することにより解決さ
れる。この前滅菌は、包装材、例えばプラスチックから
なるカップを積重ねて十分な時間前滅菌し、次いで後続
の、従来の滅菌が行われる滅菌室に供給する形式で実施
することができる。前滅菌のためのＨ２Ｏ２含有空気は
、原理的には滅菌剤に左右されずに滅菌室内で調製して
もよい。

【００１１】しかしながら有利には、包装材の前滅菌を
滅菌室から流出するＨ２Ｏ２蒸気含有空気で行う。それ
により、滅菌室からのＨ２Ｏ２排気を直接前滅菌のため
に利用することができるという利点が達成される。この
際、Ｈ２Ｏ２蒸気含有空気はなお２０００〜２５００ｐ
ｐｍの濃度を有するべきである。実施した実験では、Ｈ
２Ｏ２蒸気含有空気の温度が少なくとも９０℃であるべ
きであり、かつ包装材を少なくとも３０秒間前滅菌すべ
きであることが判明した。

【００１２】Ｈ２Ｏ２含有空気を前滅菌室から吸出すの
が最も簡単である。

【００１３】本発明による方法を実施するために好適な
、積重ねられた包装材、特にプラスチックからなる種々
異なった壁厚さを有するカップをランダム滅菌する装置
は、積重ねられた包装材のそれぞれ１つの上方入口及び
下方出口と、滅菌剤／蒸気混合物並びに熱気の流入口と
を備えた、充填及び密閉機械に配置されかつ分離された
滅菌室からなる形式のものであって、本発明によれば、
滅菌室に前滅菌室が配属されており、該前滅菌室から包
装材が滅菌室に引渡されるように構成されている。引渡しは原則的に手動で行うことができる。しかしなが
ら、有利には、前滅菌室は滅菌室とそれらのＨ２Ｏ２蒸
気含有空気の流出導管を介して相互に接続されている。このようにして、極めて狭いスペースに充填機械及び閉
鎖機械を取り付けることができる完全な構造単位が生じ
る。

【００１４】特に経済的な操作形式は、前滅菌室に吸引
導管が接続されており、かつ更に流出導管及び吸引導管
が大体において前調合室の対向した側面に開口している
際に生じる。これにより前調合室の十分かつ均一な貫流
が生じる、従ってその中に存在する容器は総ての面が十
分に洗浄される。

【００１５】同じ目的のために、滅菌室及び／又は前滅
菌室が、貫通口を備えた中間壁によって制限された滅菌
室を有し、該滅菌室の領域に流出導管及び吸引導管のた
めの接続位置が設けられているように構成するのも有効
である。

【００１６】更に、中間壁の貫通口が少なくともそれぞ
れの入口側でカップ又はそれに類似したものの内部に下
向きに傾斜しているが有利である。この構成により、同
様にＨ２Ｏ２滅菌剤ないしはＨ２Ｏ２含有空気の良好な
分配が保証される。

【００１７】更に、良好な分配のためには、滅菌室及び
前滅菌室の分配室の領域内の流入側に貫通口を備えたそ
らせ板が配置されており、かつ最後に滅菌室及び前滅菌
室の流入側がほぼ直径方向で対向した側面に配置されて
いるのが有利である。

【００１８】前滅菌室がどこに配置されているかは、そ
れ自体は重要でない。しかしながら、構造上の理由から
、前滅菌室を滅菌室の上に配置することを提案する。それによりまた、滅菌室及び前滅菌室内に配置された搬
送機構を有利に構成することが著しく容易になる。搬送
機構としては、滅菌室及び前滅菌室内同じ又は有利には
同じでないピッチを有する貫通して延びるスクリュウコ
ンベアが適当である。

【００１９】また勿論、それぞれ複数の滅菌室及び前滅
菌室が並列して配置されていてもよく、かつその際適当
な導管系を介して流出導管及び吸引導管に接続されてい
る。

【００２０】

【実施例】次に図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

【００２１】図１だけに示された充填及び閉鎖機械は、
無菌条件下での滅菌した充填製品の無菌包装材への充填
を可能にする。充填製品としては、液状及びペースト状
食料品、例えば牛乳、ヨーグルト、泡立て生クリーム、
インスタントスープ等が該当する。包装材としては、プ
ラスチックからなる既製のカップ１４を使用する。原則
的には、アルミニウム又は複合材からなるカップも該当
する。該カップは底部、隅部及び周縁部に側壁に比較し
て補強された壁を有する。該カップは型付けされたシー
トからなるプラスチック蓋又はアルミフラット蓋で確実
に密封することができる。滅菌空気加圧下にある充填及
び閉鎖機械のケーシング２の内部に、巡回するチェーン
コンベアの形のカップ搬送機構が配置されている。更に
、充填及び閉鎖機械は、滅菌装置５を備えたカップスタ
ック個別化及び投入位置４を有する。該滅菌装置は滅菌
室１８及び以下に詳細に説明する前滅菌室１０を有する
。

【００２２】カップスタック個別化及び投入位置４はス
タックマガジン１３を有し、該スタックマガジン中で滅
菌されるべきカップ１４は直接連続してその開口を上に
向けて導入される。例えば互いに間隔をもって配置され
たロッドによって形成されていてもよいスタックマガジ
ンの下に、前滅菌室１０が配置されている。ここでは、
前滅菌室１０もまた滅菌室１８も申し分のない滅菌作用
のために必要なあらゆる位置がシールされていることに
留意すべきである。前滅菌室１０の真下に、外壁１６並
びに中間壁１７を有するケーシング１５を備えた滅菌室
１８が存在する（図３も参照）。中間壁によって、本来
の滅菌室１８が形成され、該滅菌室内をカップ１４は以
下に詳細に説明する形式で通過せしめられる。カップ１
４の通過後に、該カップは図示されていないグリッパ又
は吸着装置によって把持されかつチェーンコンベアの有
孔板に掛けられる。チェーンコンベアは間歇的に矢印２
１の方向に運動せしめられる。滅菌室１８はカップの入
出のために入口２２及び出口２３を有する。更に、滅菌
室１８は滅菌剤、例えば３５％のＨ２Ｏ２蒸気混合物の
ための流入口２４を有し、該流入口は２成分ノズル２５
及び加熱室３０′を介して流入することができる。以下
に詳細に説明する形式でカップに施されるＨ２Ｏ２蒸気
混合物は該カップ上に凝縮物皮膜として分配される。カ
ップの後続の乾燥は、流入口２６を介して導入される無
菌の、約２００℃の加熱空気で行われる。流入口２６は
分配室２７と接続されており、該分配室内には貫通口３
０を備えたそらせ板２８が存在する。これにより熱気の
良好な分配が保証される。分配室２７から、流入側に設
けられた中間壁１７内の無菌熱気は下向きの貫通孔２９
を介して滅菌室１８内に流入する。熱気により、Ｈ２Ｏ
２は原子酸素と水に分解される。蒸気の形の残留過酸化
物は、意図的に滅菌室１８から、詳細には流出導管３１
と、前滅菌室１０と接続されかつ吸引ファン６に組み込
まれた吸引導管３２とを介して、吸引される。

【００２３】図１には、１つの滅菌室１８及び１つの前
滅菌室１０のみが図示されているが、このような室の複
数個を、例えば図２及び図３に示されているように、連
続的に接続することもできる。この場合には、個々の室
はそれぞれ相応して構成された導管系を介して流入口２
４、流出口３１及び吸引導管３２と接続されている。

【００２４】前滅菌室は同様に、外壁８及び中間壁２０
を有するケーシング７によって包囲されている。この場
合、中間壁２０は入口側に下向きの貫通口２０′及び流
出側に上向き貫通口２０′を有する。この場合、図示の
簡明化のために図１には、記入された矢印によって特徴
付けられているように、流動関係をより良く提示するこ
とができるように、それぞれ滅菌室１８及び前滅菌室１
０内に中間壁のみが図示されているにことに留意される
べきできある。前滅菌室１０のケーシング７もまた分配
室１１を有し、該分配室の流入側に貫通口１２′を備え
たそらせ板１２が配置されている。

【００２５】滅菌室１８から流出導管３１を介して流出
する、温度少なくとも９０℃及び濃度２０００〜２５０
０ｐｐｍを有するＨ２Ｏ２含有空気は、分配室１１から
前滅菌室１０の中間壁２０中の貫通口２０′を介して本
来の前滅菌室１０に達する。該前滅菌室内で、以下に詳
細に説明する形式で相互に引出されるカップ１４は全面
的にＨ２Ｏ２含有空気によって湿潤されかつこうして前
滅菌される。前滅菌時間は、少なくとも３０秒であるべ
きである。

【００２６】カップはスクリュウコンベア３３によって
前滅菌室１０及び滅菌室１８を貫通せしめられる。該ス
クリュウコンベア３３は一体構成されていてもよい。同
期回転して駆動されるスクリュウコンベア３３はピニオ
ン３４および図示されていない駆動機構によって駆動さ
れる。前滅菌室１０の領域では、該スクリュウコンベア
は滅菌室の領域内におけるよりも小さいピッチを有する
、従って前滅菌室の領域内ではカップは滅菌室における
よりも小さい対向間隔を有する。有利には、該比は約１
：２である。

【００２７】図４には、前滅菌を行った場合と、前滅菌
を行わなかった場合の典型的滅菌過程（Ｂａｃｉｌｌｕ
ｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ胞子）のための実験から導かれた
２つのグラフを示す図である。この場合、横軸には滅菌
ないしは前滅菌のために設定した時間を秒で、かつ縦軸
には細菌減少率がｌｏｇでプロットされている。滅菌す
べき対象物としては、プラスチックカップを使用した。滅菌剤としては、３５％のＨ２Ｏ２溶液を利用した。記
号（１），（２），（３）は以下のものを表す：（１）　　　　　　　　＝前滅菌せず（細菌減少率＝４
．０２ｌｏｇ）（２）　　　　　　　　＝前滅菌（細菌
減少率＝２．３ｌｏｇ）（１）＋（３）＝前滅菌と、引
き続いての滅菌（細菌減少率＝５．７５ｌｏｇ）勿論、
本発明は前記実施例のみに制限されるものではなく、特
許請求の範囲の範囲内で変更することができる。そのように、原則的に、前滅菌室１０を滅菌室の側面に
並べて配置しかつ室内を通過するカップを運動させるた
めの搬送機構としてのスクリュウコンベアの代わりに別
の適当な搬送機構、例えばグリッパを有するチェーン又
はそれに類似したものを設けることも考えられ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】積重ねたカップのたの滅菌室及び前滅菌室を備
えた滅菌装置の縦断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った前滅菌室の部分的
に破断した略示図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った滅菌室の図２
に相応する断面図である。

【図４】前滅菌を行った場合と、前滅菌を行わなかった
場合の典型的滅菌過程のための実験から導かれた２つの
グラフを示す図である。

【符号の説明】

１０　　前滅菌室、　　１２，２８　　そらせ板、　　
１４　　包装材（カップ）、　　１７，２０　　中間壁
、　　１８　　滅菌室、　　２９，２０′，３０，１２
′　　貫通孔、３１　　流出導管、　　３２　　吸引導
管、　　３３　　スクリュウコンベア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　充填及び密閉機械の分離された滅菌室
内で滅菌剤を用いて積重ねられた包装材をランダム滅菌
する方法において、包装材をそれが滅菌室に侵入する前
にＨ２Ｏ２蒸気含有空気で前滅菌することを特徴とする
、包装材をランダム滅菌する方法。
【請求項２】　　包装材の前滅菌を滅菌室から流出する
Ｈ２Ｏ２蒸気含有空気で行う請求項１記載の方法。
【請求項３】　　Ｈ２Ｏ２蒸気含有空気を前滅菌室から
吸出す請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】　　Ｈ２Ｏ２蒸気含有空気が２０００〜２
５００ｐｐｍの濃度を有する請求項１から３までのいず
れか１項記載の方法。
【請求項５】　　Ｈ２Ｏ２蒸気含有空気の温度が少なく
とも９０℃である請求項１から４までのいずれか１項記
載の方法。
【請求項６】　　包装材を少なくとも３０秒間前滅菌す
る請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】　　請求項１から６までのいずれか１項記
載の方法を実施するための、積重ねられた包装材をラン
ダム滅菌する装置であって、積重ねられた包装材のそれ
ぞれ１つの上方入口及び下方出口と、滅菌剤／蒸気混合
物並びに熱気の流入口とを備えた、充填及び密閉機械に
配置されかつ分離された滅菌室と、をからなる形式のも
のにおいて、滅菌室（１８）に前滅菌室（１０）が配属
されており、該前滅菌室から包装材（１４）が滅菌室（
１８）に引渡されることを特徴とする、積重ねられた包
装材をランダム滅菌する装置。
【請求項８】　　前滅菌室（１０）及び滅菌室（１８）
がそれらのＨ２Ｏ２蒸気含有空気の流出導管（３１）を
介して相互に接続されている請求項７記載の装置。
【請求項９】　　前滅菌室に吸引導管（３２）が接続さ
れている請求項８記載の装置。
【請求項１０】　　前滅菌室（１０）が滅菌室（１８）
の上に配置されている請求項８又は９記載の装置。
【請求項１１】　　流出導管（３１）及び吸引導管（３
２）が大体において前滅菌室（１０）の対向した側面に
開口している請求項８又は９記載の装置。
【請求項１２】　　滅菌室（１８）及び／又は前滅菌室
（１０）が貫通孔（２９，２０′）を備えた中間壁（１
７，２０）によって制限された滅菌室（２７，１１）を
有し、該滅菌室の領域に流出導管（３１）及び吸引導管
（３２）のための接続位置が設けられている請求項７か
ら１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】中間壁（１７，２９）の貫通口（２９，
２０′）が少なくともそれぞれの入口側でカップ又はそ
れに類似したものの内部に下向きに傾斜している請求項
１１記載の装置。
【請求項１４】　　滅菌室（１８）及び前滅菌室（１０
）の分配室（２７，１１）の領域内の流入側に貫通口（
３０，１２′）を備えたそらせ板（２８，１２）が配置
されている請求項７から１２までのいずれか１項記載の
装置。
【請求項１５】　　滅菌室（１８）及び前滅菌室（１０
）の流入側がほぼ直径方向で対向した側面に配置されて
いる請求項７から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】　　前滅菌室（１０）が滅菌室（１８）
の上に配置されている請求項７から１４までのいずれか
１項記載の装置。
【請求項１７】　　滅菌室（１８）及び前滅菌室（１０
）内にカップ又はそれに類似したもののための搬送機構
が配置されている請求項７から１５までのいずれか１項
記載の装置。
【請求項１８】　　前滅菌室（１０）内の搬送機構がそ
のカップ又はそれに類似したものを搬送する連行体を基
準として滅菌室（１８）よりも小さい対向距離を有する
請求項７から１６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１９】　　搬送機構が滅菌室（１８）及び前滅
菌室（１０）を貫通して延びるスクリュウコンベア（３
３）によって形成されている請求項７から１７までのい
ずれか１項記載の装置。
【請求項２０】　　それぞれ複数の滅菌室及び前滅菌室
（１８，１０）が並列して配置されておりかつ導管系を
介して流出導管（３１）及び吸引導管（３２）に接続さ
れている請求項７から１８までのいずれか１項記載の装
置。