JPWO2003022689A1 - 物品の殺菌方法及び殺菌装置 - Google Patents

Abstract

ＰＥＴボトル等の物品の内部を殺菌する装置は、物品（１）の内部に熱風を供給する熱風供給装置（１４）と、殺菌剤のミストを生成するミスト発生装置（３３）とを備えている。ミスト発生装置にて生成されたミストを熱風供給装置にて供給される熱風に混ぜて物品の内部に導入することにより、殺菌剤のミストを物品の内部の隅々まで満遍なく導入して均一な殺菌効果を得る。さらに、殺菌する装置は、物品の内部に無菌化された空気を吹き込んで当該物品の内部のミストを含んだ空気を排出するエアーリンス装置（５６）と、物品の内部に洗浄液を供給する洗浄装置（５７）とを備えている。

Description

技術分野
本発明は、ＰＥＴボトル等の物品の殺菌方法及び殺菌装置に関する。
背景技術
飲料用ボトルの無菌充填システムで使用される殺菌方法として、ボトル内面に熱風を吹き込んでボトルを昇温させた後、殺菌剤としての過酸化水素のミストをボトル内に導入して殺菌する方法が知られている（特開２００１−３９４１４号公報参照）。
従来の方法では、ラインを搬送されているボトルの直上に配置したノズルから殺菌剤のミストを噴霧しているので、ボトルの内面に均一にミストを付着させるためには大量の過酸化水素をノズルから供給する必要があった。また、ミストによる殺菌効果がボトルの温度に大きく依存し、予備加熱後においてボトルの温度分布にばらつきが生じていると、均一な殺菌効果が得られないことがあった。さらに、ボトルの予備加熱とミストの導入とを別々に行っているので、ボトルとミストとを十分に接触させるためにはボトルの予備加熱を短時間で終了させる必要がある。そのためにはボトルに供給する熱風の温度や流量を大きく設定せざるを得ず、その結果、ボトルが必要以上に高温に加熱されるおそれがあった。特にＰＥＴボトルのような樹脂製ボトルは熱に弱いので、高温の加熱により変形するおそれがあった。
発明の開示
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、物品を適切な温度に加熱しつつ過酸化水素等の殺菌剤のミストを物品内に満遍なく導入して、均一かつ優れた殺菌効果を得ることが可能な殺菌方法及び装置を提供することにある。
本発明の殺菌方法は、熱風に殺菌剤のミストを混ぜる処理と、前記ミストが混ぜられた熱風を物品の内部に供給する処理とを備えるものである。
この方法によれば、物品内に供給される熱風を利用して殺菌剤のミストを物品の内部の隅々まで満遍なく導入することができる。ミストの導入中にボトル内に熱が絶えず供給されてボトル内の温度が一定に保たれるので、熱風の温度や流量を低く設定しても均一でかつ十分な殺菌効果が得られる。つまり、本発明によれば、殺菌剤のミストを一定温度下で一定期間物品の内部に導入するという殺菌条件を容易に実現することができるので、均一かつ優れた殺菌効果を確実に得ることができる。
本発明の殺菌方法においては、前記ミストが混ぜられた熱風を前記物品の内部に供給した後に、前記物品の内部を洗浄液にて洗浄する処理を備えてもよい。洗浄液にて物品内部を洗浄することにより、殺菌剤のミストの残留を確実に防ぐことができる。
前記ミストが混ぜられた熱風を前記物品の内部に供給した後に、前記物品の内部に無菌化された空気を吹き込んで当該物品の内部の前記ミストを含んだ空気を排出する処理と、前記ミストを含んだ空気の排出後に前記物品の内部を洗浄液にて洗浄する処理とを備えてもよい。この場合には、物品の内部に空気を吹き込んで殺菌剤のミストを排出することにより、殺菌剤成分の物品への吸着や浸透の進行を防止することができる。これにより物品内部の洗浄効果が高まる。特に、洗浄の準備の都合等により、ミストの導入停止から洗浄液の供給開始までの時間が、殺菌剤成分の吸着や浸透の速度からみた許容範囲を超えて長くなる場合には、無菌化された空気を洗浄に先立って吹き込んでミストを排出しておくことが有効である。なお、洗浄液には、好適には無菌水を利用することができるが、その他にも物品の用途からみて好ましくない物質を残留させるおそれがない限り、各種の液体を洗浄液として利用してよい。
前記ミストが混ぜられた熱風を供給する処理では、前記物品の内部にノズルを挿入して該ノズルから前記熱風を吹き込むとともに、前記物品の外部では前記ノズルの周囲に案内部材を配置し、前記物品から排出される熱風を前記案内部材により前記物品の外面側に導いてもよい。このような方法によれば、物品のノズルが挿入される開口部の近傍の外面、例えばボトルであればその口部の外面を物品の内部に導入されるミストを利用して効率よく殺菌することができる。案内部材は、物品外に排出されるミストを含んだ熱風を物品の外面に沿って流れるように導くものであればよく、その形状、配置、個数は問わない。
洗浄する処理では、物品の内部に供給される洗浄液を加熱することによって洗浄効率を高めることができる。また、ミストを含んだ空気を排出する処理では、無菌化された空気を加熱して物品内に吹き込むことにより、殺菌剤成分の物品内への吸着や浸透を抑制し、後の洗浄処理による洗浄効果を高めることができる。
本発明の殺菌装置は、物品の内部に熱風を供給する熱風供給装置と、殺菌剤のミストを生成するミスト発生装置とを具備し、前記ミスト発生装置にて生成されたミストを前記熱風供給装置にて供給される熱風に混ぜて前記物品の内部に導入可能としたものである。
この装置によれば、物品の内部に導入される熱風に殺菌剤のミストを混ぜることにより、上述した本発明の殺菌方法を実現して均一かつ優れた殺菌効果を確実に得ることができる。
本発明の殺菌方法と同様に、本発明の殺菌装置も次のような態様を含むことができる。
すなわち、本発明の殺菌装置は、前記物品の内部に洗浄液を供給する洗浄装置を備えてもよい。本発明の殺菌装置は、前記物品の内部に無菌化された空気を吹き込んで当該物品の内部の前記ミストを含んだ空気を排出するエアーリンス装置と、前記物品の内部に洗浄液を供給する洗浄装置とを備えてもよい。
前記熱風供給装置は、前記物品の内部に挿入されて当該物品内に熱風を吹き込むノズルと、前記物品の外部で前記ノズルを囲むように設けられて前記物品から排出される熱風を前記物品の外面側に導く案内部材とを備えてもよい。
前記洗浄装置は、前記洗浄液を加熱して前記物品の内部に供給してもよい。前記エアーリンス装置は、前記無菌化された空気を加熱して前記物品内に吹き込んでもよい。
本発明において、前記物品は食品容器であってもよく、ボトル形状であってもよい。本発明において、殺菌剤のミストは殺菌剤の滴を沸点以上に加熱して一旦気化した後に凝結させて得られる微細な噴霧を意味する。本発明において、無菌の概念は、完全に菌が存在しない状態に限定されず、物品の用途等に応じて定められる許容範囲内まで菌の存在数が減少している状態であればこれを実質的に無菌の状態に含めてよい。殺菌の概念も、そのような無菌状態まで菌を減らすことができる限りその範囲に含まれるものである。
発明を実施するための最良の形態
（第１の実施形態）
第１図は、本発明の第１の実施形態に係る殺菌方法の手順を示す図である。この実施形態はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ボトルの内面殺菌を行う方法を示している。この殺菌方法では、まず、予備加熱処理が行われる（ステップＳ１１）。予備加熱では、ボトル１の口部１ａから内部へノズル２が挿入され、そのノズル２から熱風が送り込まれてボトル１が予備加熱される。同時に、ボトル１の口部１ａの外周にはノズル３，３が設置され、それらのノズル３から熱風が口部１ａに吹き付けられて口部１ａがさらに加熱される。また、予備加熱処理と並行して殺菌剤のミストをボトル１内に導入する処理も行われる。ミストの導入は、予備加熱のために供給される熱風にミストを混ぜることによって実現される。
第２図は予備加熱及びミスト供給処理に使用される装置の概略を示す。この装置は、ブロワ（又はポンプ）１１から送られる空気をフィルタ１２で濾過した後にヒータ１３で加熱し、その加熱された空気をノズル２からボトル１の内面に供給してボトル１を予備加熱する熱風供給装置１４として構成されている。予備加熱の温度は、ボトル１の内面が４０°Ｃ以上となるように行うことが望ましい。予備加熱におけるボトル１の内面温度は５５°Ｃ〜６０°Ｃの範囲がさらに望ましい。ヒータ１３からノズル２に向かう熱風には、ミスト供給部１５から送られる、過酸化水素を主成分とする殺菌剤のミストが混ぜられる。このため、ノズル２から供給される熱風には殺菌剤ミストが含まれることとなり、ボトル１が予備加熱されると同時にその内面が殺菌剤ミストによって殺菌される。なお、ボトル１の周囲には、これを取り囲むように別のノズル１６が配置され、そのノズル１６にはミスト供給部１５から殺菌剤ミストが送られる。これにより、ボトル１の外面も同時に殺菌される。
ミスト供給部１５は第３図に示すミスト発生装置３３を含んでいる。発生装置３３は、殺菌剤としての過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の水溶液を滴状にして供給する殺菌剤供給部３５と、この殺菌剤供給部３５から供給された過酸化水素の水溶液をその沸点以上に加熱して気化させる気化部３６とを備える。殺菌剤供給部３５にはスプレー３５ａが設けられる。スプレー３５ａには殺菌剤供給口３５ｂ及び圧縮空気供給口３５ｃが設けられ、それら供給口３５ｂ、３５ｃは図示しない過酸化水素供給源又は噴霧用圧縮空気供給源にそれぞれ接続されている。
供給口３５ｂ、３５ｃから供給される過酸化水素の水溶液と圧縮空気とが二流体スプレー３５ａの内部で混ざり合うことにより、そのスプレー３５ａとエクステンションパイプ３５ｅを介して接続されたノズル３５ｄから気化部３６の気化管３７内に過酸化水素の水溶液がスプレーされる。気化管３７は例えばアスベストリボンからなる外筒３７ａと、気化管３７の内壁を形成するサニタリパイプからなる内筒３７ｂと、外筒３７ａ及び内筒３７ｂとの間に設けられた加熱手段としてのヒーター３７ｃとを有している。気化管３７の下端の吐出口３７ｄに上述したノズル２が接続される。
気化管３７の内部に供給された滴状の過酸化水素はヒーター３７ｃの熱で気化される。気化された過酸化水素は、ノズル２を経てボトル１の近傍に導かれるまでの間の温度降下により液化して凝結する。これにより、二流体スプレー３５ａにて生成される過酸化水素の滴よりも微細な過酸化水素のミストが生成される。このミスト化された過酸化水素がボトル１の内部に導入されることにより、ボトル１の内面が過酸化水素と接触して殺菌される。
なお、容量５００ｍｌのボトル１本に対する過酸化水素ミストの付着量は、３５重量％過酸化水素溶液に換算して２０μｌ以上あればよく、２０μｌ〜１００μｌの範囲が好ましい。すなわち、過酸化水素を３５重量％含んだ過酸化水素溶液を２０μｌ〜１００μｌの範囲でボトル内に供給したときと同等の過酸化水素がボトル１内に付着するようにミストの量を設定することが好ましい。また、容量２０００ｍｌのボトルの場合は、同様に５０μｌ以上あればよく、５０μｌ〜２００μｌの範囲が好ましい。ミストの吹き込み時間はボトル１本に対して０．１秒〜１秒の範囲が好ましい。生成されるミスト中に含まれる過酸化水素の濃度は３５重量％以上が望ましい。殺菌剤は過酸化水素に限らず、殺菌作用を有する各種の薬液を使用できる。
第１図に戻って、ミストの供給後はエアーリンス処理が行われる（ステップＳ１２）。エアーリンス処理では、ボトル１の内部にノズル５が挿入された状態、又は挿入されない状態で、そのノズル５から無菌化された熱風が送り込まれる。熱風によりボトル１は内面から加熱され、殺菌剤ミストによる殺菌効果が高まるとともに、過酸化水素のボトル１への吸着や浸透が抑制されて過酸化水素がボトル１の内面に浮かび易くなる。さらに、ボトル１の内部に漂っているミストが熱風によりボトル１外へ排出される。この時点では、ボトル１の内面に付着した殺菌剤ミストにより既に殺菌が十分に行われているので、ボトル１の内部空間に漂っているミストを排出しても殺菌効果は損なわれず、むしろ余分なミストを早期に排出することにより、ボトル１の内面への過酸化水素の過剰な吸着や浸透を抑えることができる。
熱風の吹き込みは、ボトル１の内部に漂っているミストをすべて排出できる範囲で行えばよく、時間にして１秒〜５秒程度で十分である。熱風の温度がボトル１の耐熱温度以上の場合、熱風の吹き込み時間があまり長いとボトル１が耐熱温度を超えて加熱され、変形等が生じることがあるので注意を要する。熱風に代え、常温の空気を吹き込んでミストを排出してもよい。
エアーリンス処理後には続いて分解剤供給処理が行われる（ステップＳ１３）。分解剤供給処理では、カタラーゼを主成分とする分解剤の水溶液がスプレーノズル６から噴霧化されてボトル１の内部に供給される。カタラーゼ水溶液の濃度及び供給量は、過酸化水素の残留量、目標リンス時間等により適宜選定してよいが、エアーリンス後に予想される過酸化水素の残留成分を確実に分解できるように供給量を設定する。上記のミスト供給量に対しては、５００Ｕ／ｍｌ以上のカタラーゼ水溶液を１ｍｌ供給すれば十分である。ノズル６の先端部をボトル１の内部に挿入して分解剤をスプレーしてもよい。分解剤の噴霧方法は、ボトル１の内面に迅速かつ均一に水溶液を付着させる観点から、一流体スプレー、二流体スプレー、又は同等の散布能力を有する手段で行うことが望ましい。
なお、ボトルの滅菌後にボトル内に分解剤を加えているため、分解剤それ自体は当然に無菌化されている必要がある。また、分解剤噴霧用のスプレー配管等の分解剤が通過する部分も予め殺菌しておく必要がある。酵素液（蛋白質）を分解剤として使用した場合には熱殺菌ができないので、フィルター濾過により微生物を除菌する。また、噴霧スプレーや配管は蒸気滅菌（加熱殺菌）や殺菌剤による殺菌を行えばよい。
分解剤の供給後は所定時間（例えば１秒〜５秒程度）ボトル１が保持され、その後に洗浄処理が行われる（ステップＳ１４）。洗浄処理ではボトル１が上下に反転され、ボトル１の内部にノズル７が挿入され、そのノズル７から加熱された無菌水が洗浄液として送り込まれる。これにより、分解剤やボトル１の内部に残留している極微量の過酸化水素が洗い流される。無菌水は常温でもよいが、加熱した方が洗浄効率が向上して好ましい。洗浄液の温度は４０°Ｃ〜８０°Ｃの範囲が望ましい。洗浄時間は例えば５００ｍｌのボトルであれば３秒間程度で完了できる。
なお、分解剤の供給は無菌水による洗浄前であればよく、上記の実施形態ではエアーリンス処理の前に分解剤供給処理を行ってもよい。
このように、本実施形態では予備加熱と同時にミストによる殺菌が行われるので、殺菌処理を効率化することができる。分解剤を使用した分解処理が行われるので過酸化水素の残留を十分に抑えることができる。なお、本実施形態ではボトル内部に供給された殺菌剤ミストが予備加熱用の熱風とともに逐次排出される。従って、エアーリンス処理を省略してもよい。
（第２の実施形態）
第４図は、本発明の第２の実施形態に係る殺菌方法の手順を示す図である。この実施形態もＰＥＴボトルを殺菌対象の物品としている。
第４図の殺菌方法においては、まず予備加熱処理が行われる（ステップＳ２１）。予備加熱では、ボトル１の口部１ａから内部へノズル２が挿入され、そのノズル２から熱風が送り込まれてボトル１が予備加熱されるとともに、その予備加熱処理と並行して殺菌剤のミストをボトル１内に導入する処理が行われる。ミストの導入は、第２図に示した装置により、予備加熱用の熱風にミストを混ぜることによって実現される。
また、第４図の殺菌方法では、第１図に示したノズル３に代え、ノズル２に設けた案内部材２０を利用してボトル１の口部１ａの外面の予備加熱及び殺菌を行っている。第５図にも示したように、案内部材２０は、熱風のダクト４０とミスト発生装置３３からのダクト４１との合流位置よりも下流側にてノズル２に取り付けられる。案内部材２０には、ノズル２と同軸のフランジ部２０ａと、そのフランジ部２０ａの外周からボトル１側に突出する環状の壁部２０ｂとが設けられている。このような案内部材２０をノズル２に装着して口部１ａの近傍に配置することにより、口部１ａからボトル外に吹き出す熱風を口部１ａの外周側に導いて天面１ｂやねじ部１ｃに熱風を吹き付け、それらの予備加熱及び殺菌を行うことができる。このような案内部材２０を利用すれば、第２図のノズル１６等を利用したボトル１の外面殺菌を行うか否かに拘わりなく、ボトル１の外面と内面との境界部分を効率よくかつ確実に殺菌することができる。
本実施形態において、ボトル１の内部に供給する殺菌剤ミストを含んだ熱風の流量は毎分０．１ｍ^３〜０．８ｍ^３の範囲に、好ましくは毎分０．２ｍ^３〜０．３ｍ^３に設定する。熱風の吹き込み時間は２秒〜８秒の範囲が好ましい。ボトル１内に供給される熱風に含まれる過酸化水素の量は、熱風１Ｌ（リットル）につき２ｍｇ〜６ｍｇの範囲が望ましい。
第４図に戻って、予備加熱とミストの導入とを一定期間継続した後は、続いてエアーリンス処理が行われる（ステップＳ２２）。エアーリンス処理では、ボトル１の口部１ａの直上に配置されたノズル５からボトル１内に向かって無菌化された熱風が送り込まれる。第１の実施形態と同様に、熱風によりボトル１は内面から加熱され、殺菌剤ミストによる殺菌効果が高まるとともに、過酸化水素のボトル１への吸着や浸透が抑制されて過酸化水素がボトル１の内面に浮かび易くなる。さらに、ボトル１の内部に漂っているミストが熱風によりボトル１外へ排出される。この時点では、ボトル１の内面に付着した殺菌剤ミストにより既に殺菌が十分に行われているので、ボトル１の内部空間に漂っているミストを排出しても殺菌効果は損なわれず、むしろ余分なミストを早期に排出することにより、ボトル１の内面への過酸化水素の過剰な吸着や浸透を抑えることができる。
本実施形態において、殺菌剤ミストの導入を停止した後、熱風の吹き込みを開始するまでの時間は短いほど望ましい。その時間は長くても１０秒以内、望ましくは５秒以内に設定する。熱風の吹き込みは、ボトル１の内部に漂っているミストをすべて排出できる範囲で行えばよく、時間にして１秒〜５秒程度で十分である。熱風の温度は、ボトル１内の過酸化水素を除去する観点からはボトル１が変形しない範囲でなるべく高温に設定することが望ましい。ＰＥＴボトルの場合、エアーリンスに使用される熱風の温度は５０°Ｃ以上１５０°Ｃ未満の範囲に、好ましくは７５°Ｃ以上１２０°Ｃ未満の範囲に設定する。熱風の温度がボトル１の耐熱温度以上の場合、熱風の吹き込み時間があまり長いとボトル１が耐熱温度を超えて加熱され、変形等が生じることがあるので注意を要する。熱風に代え、常温の空気を吹き込んでミストを排出してもよい。
ノズル５についてはボトル１の内部に挿入した方が効率よく熱風を供給できて望ましい。しかし、ノズル５をボトル１内に挿入するための機構が複雑化するときはノズル５をボトル１の外に配置したままエアーリンス処理を行ってもよい。
エアーリンス処理後には、続いて無菌水によるボトル１の内部の洗浄処理が行われる（ステップＳ２３）。洗浄処理ではボトル１が上下に反転され、ボトル１の内部にノズル７が挿入され、そのノズル７から加熱された無菌水が洗浄液として送り込まれる。これにより、ボトル１の内部に残留している極微量の過酸化水素が洗い流される。無菌水は常温でもよいが、加熱した方が洗浄効率が向上して好ましい。洗浄液の温度は４０°Ｃ〜８０°Ｃの範囲が望ましい。洗浄時間は、例えば５００ｍｌのボトルであれば３秒間程度で完了できる。
なお、本実施形態においては、エアーリンス処理を省略し、予備加熱及びミスト導入処理に続いて洗浄を行ってもよい。但し、ミストの導入を停止した後、洗浄を開始できるまでに時間を要する場合には殺菌剤の吸着や浸透を抑えるため、エアーリンス処理を設けた方がよい。
以上の殺菌方法は様々な構成の無菌充填システムに適用することができる。以下、第６図及び第７図を参照して、第２の実施形態の殺菌方法を実現する無菌充填システムを説明する。第６図の無菌充填システム５０では、無菌チャンバ５１の導入口５２から導入されるボトル１が搬送ライン５３によってミスト導入装置５４に導かれて殺菌処理される。ミスト導入装置５４では、ボトル１の外面に対して過酸化水素のミストが噴霧されて外面殺菌が行われるとともに、ボトル１の内面が上述した方法により殺菌される。第７図にも示したように、ミスト導入装置５４には複数のノズル２…２が設けられており、それらのノズル２はボトル１内に挿入された状態でボトル１とともに円形の循環経路に沿って所定方向（矢印Ｆ方向）に移動する。ミスト導入装置５４におけるボトル１の移動速度は一定であり、ボトル１内にノズル２が挿入されている区間も一定である。これによりボトル１の内部には一定温度の熱風が供給されつつ一定の時間だけ殺菌剤のミストが導入される。
なお、第７図のミスト導入装置５４では、ダクト４０にて導かれる熱風と、複数のミスト発生装置３３…３３から供給されるミストとをマニホールド４２にて合流させて各ノズル２に分配することにより、一度に多数のノズル２からミストを導入可能としている。
第６図に戻って、ミスト導入装置５４を通過したボトル１はターンテーブル５５ａ〜５５ｃを順次経由して洗浄装置５７のターンテーブル５７ａに導かれる。中間のターンテーブル５５ｂはエアーリンス装置５６の一部として機能する。エアーリンス装置５６では、ターンテーブル５５ｂに搬送されるボトル１の上部にノズル５（第１図及び第４図参照）が配置され、そのノズル５から無菌エアーが送風されつつノズル５がターンテーブル５５ｂに追従してボトル１と同一の位置関係を保つように移動することにより、ボトル１内に一定時間無菌エアーが吹き込まれる。なお、エアーリンス装置５６を通過したボトル１は、洗浄装置５７に入る。ターンテーブル５７ａに移されたボトル１は、不図示の反転装置によって上下方向に反転され、その反転されたボトル１に対して第１図及び第４図のノズル７が挿入され、そのノズル７がボトル１に追従して移動しつつノズル７からボトル１の内部に加熱された無菌水が送られてボトル１の内部が洗浄される。
洗浄装置５７にて洗浄されたボトル１はターンテーブル５８ａ〜５８ｃを経由して充填装置５９のターンテーブル５９ａに送られる。充填装置５９では、ターンテーブル５９ａに沿ってボトル１が搬送される間にボトル１の内部に所定の内容物、例えば飲料が充填される。飲料が充填されたボトル１はターンテーブル６０を介して蓋締め装置６１のターンテーブル６１ａに送られる。蓋締め装置６１では、無菌チャンバ５１の外部に設置されたキャップフィーダ６２から取り出されてキャップ殺菌装置６３にて殺菌されたキャップがキャップシュート６４及びターンテーブル６５を介して供給される。その供給されたキャップが蓋締め装置６１においてボトル１に装着されてボトル１が密封される。密封後のボトル１は搬送ライン６６により無菌チャンバ５１の搬出口６７から外部へ搬出される。
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明と実質的に同一の技術思想の範囲に含まれる限りは種々の形態にて実施することができる。例えば、第６図の無菌充填システムにおいて、ミスト導入装置５４と洗浄装置５７とを隣接して配置し、エアーリンス装置５６を省略してもよい。分解剤の供給はその必要があるときに行えばよく、本発明において分解剤の供給は必須の要件ではない。殺菌剤には過酸化水素に限定されることなく各種の殺菌剤を使用してもよい。殺菌対象の物品はボトルに限定されず、カップ、キャップ、パウチ等の各種の食品容器を本発明によって殺菌してよい。食品容器以外にも殺菌の必要がある限りは本発明を利用してよい。
実施例
（実施例１）
第１の実施形態の手順に従って５００ｍｌのＰＥＴボトルを殺菌した。具体的な殺菌手順は次の通りである。
（１）ノズル口での温度が１０５〜１２５°Ｃの熱風を、内径１０ｍｍのノズルから風量０．５ｍ^３／ｍｉｎでボトル内へ導入した。この時、毎分８０〜４００ｇの割合で３５％過酸化水素を気化させて殺菌剤ミストを生成し、これを熱風に混合してボトル内に導入した。
（２）その後、熱風の供給を停止し、その０．５〜３．５秒後に、ボトル内部に予備加熱と同様の条件（但し、ミストは混入されていない）で熱風を１秒間吹き込んだ。
（３）熱風の供給を停止し、その１秒後に５００Ｕ／ｍｌのカタラーゼ水溶液を１ｍｌボトル内部にスプレーした。
（４）５秒後にボトルを反転し、内径６ｍｍのノズルから７０°Ｃに加熱された無菌水を８．５ｌ（リットル）／ｍｉｎで３秒間ボトル内に噴射してボトル内を洗浄した。
なお、カタラーゼ水溶液としては、三菱ガス化学製の「アスク５０」の１％水溶液（５００Ｕ／ｍｌ）を使用した。ボトルへの供給方法は、上記水溶液をメンブランフィルターで濾過した後、その濾過後の水溶液を予め滅菌したスプレーノズルに導いてボトル内に噴霧した
実施例１の結果、過酸化水素の残留濃度は検出限界以下であった。
（実施例２）
第２の実施形態に基づき、容量５００ｍｌ（ミリリットル）のＰＥＴボトルを対象として細部の条件を変えながら殺菌試験を実施して殺菌効果を確認した。なお、殺菌効果の評価方法は次の通りである。
１０^３、１０^４、１０^５個の枯草菌芽胞をそれぞれ５本のＰＥＴボトルに付着させて殺菌処理を行い、処理後の各ボトル内にトリプトソイブイヨン培地を無菌的に分注し、各ボトルにおける菌の培養状況から殺菌性の有無を評価した。ＭＰＮ（Ｍｏｓｔ Ｐｒｏｂａｂｌｅ Ｎｕｍｂｅｒ）法を用いた統計的手法により各ボトルにおける生残菌数を推定し、殺菌処理前の付着菌数と生残菌数との対数値を次式により求めて殺菌効果を評価した。
殺菌効果＝Ｌｏｇ（付着菌数／生残菌数）
（１）殺菌試験１
まず、過酸化水素ガスの濃度が殺菌効果に与える影響を評価するために次の殺菌試験を実施した。
過酸化水素の濃度を変化させながら、過酸化水素のミストが混ぜられた熱風を５００ｍｌのＰＥＴボトルに導入して殺菌効果を確認した。熱風の温度は１００°Ｃ、流量は２８０Ｌ／分、熱風の吹き込み時間は３．３秒とした。設定した過酸化水素の濃度、殺菌効果、及び残留過酸化水素濃度の関係は次表の通りであった。

この結果からは過酸化水素濃度が高いほど殺菌効果も高いことが判るが、濃度が高ければ残留する過酸化水素の濃度も高まる。殺菌効果は熱風の吹き込み時間とも関係するので、過酸化水素濃度と熱風の吹き込み時間との組み合わせを適宜に選択して所望の殺菌効果を得るようにすればよい。
（２）殺菌試験２
過酸化水素のミストを供給する際の熱風の流量が殺菌効果に与える影響を評価するために、表２−１のように熱風の流量を変化させて殺菌処理を行った。また、熱風による予備加熱と、殺菌剤ミストの供給とを別々に行う従来の殺菌方法を比較例として実施した結果を表２−２に示す。なお、表２−１における過酸化水素ミストの吹き込み時間は３．３秒である。

表２−１から明らかなように、過酸化水素の濃度が一定であれば、熱風の流量を変えても殺菌効果に大きな影響はない。表２−２のように従来の殺菌方法では予備加熱時の熱風の流量によって殺菌効果が明らかに変化しており、本発明の殺菌方法の優位性は明らかである。
（３）殺菌試験３
過酸化水素と混合する熱風の温度が殺菌効果に与える影響を評価するために、表３−１のように熱風の温度を変えて殺菌処理を行った。熱風の流量は０．２８ｍ３／分に設定し、過酸化水素の濃度は４．１ｍｇ／Ｌとした。また、比較例として、熱風による予備加熱と殺菌剤ミストの供給とを別々に行う従来の殺菌方法において熱風温度を変化させて殺菌を実施した結果を表３−２に示す。

表３−１から明らかなように、過酸化水素の濃度が４．１ｍｇ／Ｌの場合、熱風温度が８０°Ｃ以上であれば殺菌効果は温度に影響されないことが判る。一方、比較例においては、本発明では殺菌効果に差がない１１０°Ｃ以上の高温域であっても、予備昇温の温度によって殺菌効果に差が生じている。
以上のように、従来の殺菌方法では、予備加熱時のボトルの温度と熱風の流量とが殺菌効果に大きく影響するが、本発明では熱風の温度と流量が殺菌効果に与える影響が極めて小さくなる。
産業上の利用可能性
本発明の殺菌方法及び殺菌装置によれば、物品内に供給される熱風を利用して殺菌剤のミストを物品の内部の隅々まで満遍なく導入することができる。ミストの導入中に熱風にボトル内に熱が絶えず供給されてボトル内の温度が一定に保たれるので、熱風の温度や流量を低く設定しても均一でかつ十分な殺菌効果が得られる。つまり、本発明によれば、殺菌剤のミストを一定温度下で一定期間物品の内部に導入するという殺菌条件を容易に実現することができるので、各種の物品を殺菌する場合において、均一かつ優れた殺菌効果が確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施形態における殺菌方法の手順を示す図；
第２図は熱風に殺菌剤ミストを混ぜてボトル内に供給する装置を示す図；
第３図はミスト発生装置の概要を示す図；
第４図は本発明の第２の実施形態における殺菌方法の手順を示す図；
第５図は案内部材を装着した熱風供給装置を示す図；
第６図は本発明の殺菌方法が適用された無菌充填システムの一例を示す図；
第７図は第６図の無菌充填システムに設けられるミスト導入装置を示す図。

Claims (16)

1. 熱風に殺菌剤のミストを混ぜる処理と、前記ミストが混ぜられた熱風を物品の内部に供給する処理とを備えた物品の殺菌方法。
2. 前記ミストが混ぜられた熱風を前記物品の内部に供給した後に、前記物品の内部を洗浄液にて洗浄する処理を備えた請求の範囲１の殺菌方法。
3. 前記ミストが混ぜられた熱風を前記物品の内部に供給した後に、前記物品の内部に無菌化された空気を吹き込んで当該物品の内部の前記ミストを含んだ空気を排出する処理と、前記ミストを含んだ空気の排出後に前記物品の内部を洗浄液にて洗浄する処理とを備えた請求の範囲１の殺菌方法。
4. 前記ミストが混ぜられた熱風を供給する処理では、前記物品の内部にノズルを挿入して該ノズルから前記熱風を吹き込むとともに、前記物品の外部では前記ノズルの周囲に案内部材を配置し、前記物品から排出される熱風を前記案内部材により前記物品の外面側に導く請求の範囲１の殺菌方法。
5. 前記洗浄する処理では、前記洗浄液を加熱して前記物品の内部に供給する請求の範囲２又は３の殺菌方法。
6. 前記ミストを含んだ空気を排出する処理では、前記無菌化された空気を加熱して前記物品内に吹き込む請求の範囲３の殺菌方法。
7. 前記物品が食品容器である請求の範囲１〜６のいずれか１項の殺菌方法。
8. 前記物品がボトル形状である請求の範囲１〜７のいずれか１項の殺菌方法。
9. 物品の内部に熱風を供給する熱風供給装置と、殺菌剤のミストを生成するミスト発生装置とを具備し、前記ミスト発生装置にて生成されたミストを前記熱風供給装置にて供給される熱風に混ぜて前記物品の内部に導入可能とした物品の殺菌装置。
10. 前記物品の内部に洗浄液を供給する洗浄装置を備えた請求の範囲９の殺菌装置。
11. 前記物品の内部に無菌化された空気を吹き込んで当該物品の内部の前記ミストを含んだ空気を排出するエアーリンス装置と、前記物品の内部に洗浄液を供給する洗浄装置とを備えた請求の範囲９の殺菌装置。
12. 前記熱風供給装置が、前記物品の内部に挿入されて当該物品内に熱風を吹き込むノズルと、前記物品の外部で前記ノズルを囲むように設けられて前記物品から排出される熱風を前記物品の外面側に導く案内部材とを備えている請求の範囲９の殺菌装置。
13. 前記洗浄装置は、前記洗浄液を加熱して前記物品の内部に供給する請求の範囲１０又は１１の殺菌装置。
14. 前記エアーリンス装置は、前記無菌化された空気を加熱して前記物品内に吹き込む請求の範囲１１の殺菌装置。
15. 前記物品として食品容器を殺菌するように構成された請求の範囲９〜１４のいずれか１項の殺菌装置。
16. 前記物品がボトル形状であることを前提として構成された請求の範囲９〜１５のいずれか１項の殺菌装置。

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