WO2003022689A1 - Procede de sterilisation d'articles et dispositif de sterilisation - Google Patents

Description

明 細 書 物品の殺菌方法及び殺菌装置 技術分野

本発明は、 P E T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 2 0 0 1— 3 9 4 1 4号 公報参照)。

従来の方法では、 ラインを搬送されているポ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、 ボトノレ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ポトルの温度 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ポトルの予備加熱を短時間で終了させる必要 がある。 そのためにはポ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 P E Tポ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ィヒ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 —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 部に無菌ィ匕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力 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力 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 揷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 が揷入される開口部の近傍の外面、 例えばポ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 净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ェアーリンス装置 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、 前記物品の内部に揷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减らすこと ができる限りその範囲に含まれるものである。 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。 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 P E T (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 S 1 1 )。予備加熱では、ボトル 1の口部 1 aから内部へノズル 2が揷入され、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 1 a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 1 aに吹き付けられて口部 1 a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、 プロワ （又はポンプ） 1 1から送られる空気をフィルタ 1 2で濾過した後 にヒ一タ 1 3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 1 4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 4 0 ° 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 5 5 ° C〜6 0 ° Cの範囲がさらに望 ましい。 ヒータ 1 3からノズル 2に向かう熱風には、 ミスト供給部 1 5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 1 6が配置され、 そのノズル 1 6にはミスト供給部 1 5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 1 5は第 3図に示すミスト発生装置 3 3を含んでいる。 発生装置 3 3は、 殺菌剤としての過酸化水素 （H ₂0 ₂) の水溶液を滴状にして供給する殺 菌剤供給部 3 5と、 この殺菌剤供給部 3 5カゝ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 3 6とを備える。 殺菌剤供給部 3 5に はスプレー 3 5 aが設けられる。 スプレー 3 5 aには殺菌剤供給口 3 5 b及び圧 縮空気供給口 3 5 cが設けられ、 それら供給口 3 5 b、 3 5 c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 3 5 b、 3 5 c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 3 5 aの内部で混ざり合うことにより、 そのスプレー 3 5 aとェクス テンションパイプ 3 5 eを介して接続されたノズル 3 5 dから気化部 3 6の気化 管 3 7内に過酸化水素の水溶液がスプレーされる。 気化管 3 7は例えばアスペス トリボンからなる外筒 3 7 aと、 気化管 3 7の内壁を形成するサニタリパイプか らなる内筒 3 7 bと、 外筒 3 7 a及び内筒 3 7 bとの間に設けられた加熱手段と してのヒーター 3 7 cとを有している。 気化管 3 7の下端の吐出口 3 7 dに上述 したノズル 2が接続される。

気化管 3 7の内部に供給された滴状の過酸化水素はヒーター 3 7 c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 3 5 a にて生成される過酸ィ匕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、 ポト 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 5 0 0 m 1のボトル 1本に対する過酸化水素ミストの付着量は、 3 5重量⁰ /₀過酸化水素溶液に換算して 2 0 μ 1以上あればよく、 2 0 μ 1〜1 0 0 μ 1の範囲が好ましい。 すなわち、 過酸化水素を 3 5重量％含んだ過酸化水素溶 液を 2 0 μ 1〜 1 0 0 μ 1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 2 0 0 O m 1のポトルの場合は、 同様に 5 0 μ 1以上あればよく、 5 0 μ 1〜 2 0 0 /i 1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 3 5重量。 /₀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 S 1 2 )。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の内部空間に漂つ 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ベて排出できる範 囲で行えばよく、 時間にして 1秒〜 5秒程度で十分である。 熱風の温度がポトル 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 S 1 3 )。 分解剤供給処理では、 力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カゝら B賁霧化されてボトル 1の内部に供給される。 力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、 5 0 O U/m 1以上の力タラ ーゼ水溶液を 1 m 1供給すれば十分である。 ノズル 6の先端部をポトル 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 一、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、 分解剤嘖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、 フィルタ一濾過により微生物 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 S 1 4 )。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が揷入され、 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 4 0。 C〜8 0 ° Cの範囲 が望ましい。 洗净時間は例えば 5 0 O m 1のポトルであれば 3秒間程度で完了で さる。

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 P E T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 S 2 1 )。 予備加熱では、 ボトル 1の口部 1 aから内部へノズル 2が揷入され、 そのノズル 2から熱風が送り込まれてポトル 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 2 0を利用してボトル 1の口部 1 aの外面の予備加熱及び殺菌を行 つている。 第 5図にも示したように、 案内部材 2 0は、 熱風のダクト 4 0とミス ト発生装置 3 3からのダクト 4 1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 2 0には、 ノズル 2と同軸のフランジ部 2 0 aと、 そのフ ランジ部 2 0 aの外周からボトル 1側に突出する環状の壁部 2 0 bとが設けられ ている。 このような案内部材 2 0をノズル 2に装着して口部 1 aの近傍に配置す ることにより、 口部 1 aからボトル外に吹き出す熱風を口部 1 aの外周側に導い て天面 1 bやねじ部 1 c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 2 0を利用すれば、 第 2図のノズル 1 6等を利 用したポトル 1の外面殺菌を行うか否かに拘わりなく、 ポトノレ 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 . l m ³〜0 . 8 m ³の範囲に、 好ましくは毎分 0 . 2 m³〜0 . 3 m³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 1 L (リットル） にっき 2 m g ~ 6 m g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 S 2 2 )。エアーリンス処理では、ポトル 1の口部 1 aの直上に配置されたノズル 5力、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 らカロ熱され、 殺菌剤ミストによる殺菌効果が高まるとともに、 過酸化水素のポト 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ポトル 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の内面への過酸ィヒ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 1 0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 トをすベ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内の過酸ィ匕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。 P E Tボトルの場合、 エアーリンスに使用される熱風の温度は 5 0 ° C以上 1 5 0 ° C未満の範囲に、 好ましくは 7 5 ° C以上 1 2 0 ° 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についてはポトル 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内に揷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 S 2 3 )。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ィヒ水素 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 ましレ、。 洗浄液の温度は 4 0 ° C〜8 0。 Cの範囲が望ましい。 洗浄時間は、 例 えば 5 0 O m 1のポトルであれば 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図及ぴ第 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 5 0では、 無菌チャンバ 5 1 の導入口 5 2から導入されるボトル 1が搬送ライン 5 3によってミスト導入装置 5 4に導カゝれて殺菌処理される。 ミスト導入装置 5 4では、 ボトル 1の外面に対 して過酸ィ匕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 5 4には複数のノズル 2… 2が設けられており、 それらのノズノレ 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 5 4におけるポトル 1の移動速度は一定で あり、 ボトル 1内にノズル 2が揷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 5 4では、 ダクト 4 0にて導力れる熱風と、 複 数のミスト発生装置 3 3 · · · 3 3から供給されるミストとをマ-ホールド 4 2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 5 4を通過したボトル 1はターンテープノレ 5 5 a〜5 5 cを順次経由して洗浄装置 5 7のターンテープノレ 5 7 aに導かれる。 中間のターンテーブル 5 5 bはエアーリンス装置 5 6の一部として機能する。 ェ アーリンス装置 5 6では、 ターンテーブル 5 5 b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 5 5 b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 5 6を通過したボトル 1は、 洗浄装置 5 7に 入る。 ターンテーブル 5 7 a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が揷入され、 そのノズル 7力 Sポトル 1に追従して移動しつつノズル 7力 らポ 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 5 7にて洗浄されたボトル 1はターンテーブル 5 8 a〜5 8 cを経由 して充填装置 5 9のターンテーブル 5 9 aに送られる。 充填装置 5 9では、 ター ンテーブル 5 9 a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 6 0を介して蓋締め装置 6 1のターンテーブル 6 1 aに送られる。 蓋締め装置 6 1 では、 無菌チャンバ 5 1の外部に設置されたキャップフィーダ 6 2から取り出さ れてキャップ殺菌装置 6 3にて殺菌されたキャップがキャップシュート 6 4及ぴ ターンテーブル 6 5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 6 1においてボトル 1に装着されてポトル 1が密封される。 密封後のボトル 1は 搬送ライン 6 6により無菌チャンバ 5 1の搬出口 6 7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 5 4と洗浄装置 5 7とを隣接して配 置し、 エアーリンス装置 5 6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、 本努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、 バ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 5 0 0 m lの P E Tボトルを殺菌した。 具体的 な殺菌手順は次の通りである。 0209045

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(1) ノズル口での温度が 105〜1 25° Cの熱風を、 内径 10 mmのノズノレ から風量 0. 5m³Zni i nでボトル内へ導入した。 この時、 毎分 80〜400 g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 込んた。

( 3 ) 熱風の供給を停止し、 その 1秒後に 500 υ/m 1のカタラーゼ水溶液を lm 1ポ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 6 mmのノズルから 70° Cに加熱された 無菌水を 8. 5 1 (リツトル） /m i nで 3秒間ボトル内に噴射してボトル内を 洗净した。

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 （50 OU/m 1 ) を使用した。 ボトルへの供給方法は、 上記水溶液をメン ブランフィルタ一で濾過した後、 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嘖霧した

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 500m l (ミリリットル） の P E T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。

10 10⁴、 10⁵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、 処理後の各ポトル内にトリプトソイブィョン培地を無菌的 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 =L o g (付着菌数ノ生残菌数）

(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 10 0° C、 流量は 280 L/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 つた。 過酸化水素濃度 （mg/L) 殺菌効果 残留過酸化水素濃度 (ppm)

1.4 1.4 0.1

2.7 4.5 0.3

4.4 6.5 0.5

5.5 7.5 0.7 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

流里 im / m i n . 適酸化水茶濃度 (m g / L) ； 囷; ¾0来

0.78 4.1 >7.3

0.66 4.1 >7.3

0.33 4.1 >7.3

0.28 4.1 >7.3

0.22 4.1 >7.3

0.11 4.1 5.4 表 2— 2

流量 （m³Zm i n.) 過酸化水素付着量 殺菌効果

0.78 43 ML 6.9

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. 28 m 3/分に設定し、 過酸化水素の濃度は 4. lmgZL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—

熱風温度 (° C) 過酸化水素濃度 （m g Z L ) 殺菌効果

135 4.1 6.9

120 4.1 7.3

100 4.1 6.3

80 4.1 6.3 表 3— 2

熱風温度 （。 C) 過酸化水素付着量 殺菌効果

150 43 /i L 6.1

110 43 μ L ぐ 3.7 表 3— 1から明らかなように、 過酸化水素の濃度が 4 . l m g / Lの場合、 熱 風温度が 8 0 ° 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 1 1 0 ° C以上の高温域であ つても、 予備昇温の温度によつ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、 予備加熱時のボトノレ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力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。

Claims

請求の範囲

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 ルを揷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內部材を配置し、 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 . 前記物品がポ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

0 . 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

1 1 . 前記物品の内部に無菌ィ匕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。

1 2 . 前記熱風供給装置が、 前記物品の内部に揷入されて当該物品内に熱風を 吹き込むノズノレと、 前記物品の外部で前記ノズノレ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。

1 3 . 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 1 0又は 1 1の殺菌装置。

1 4 . 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 1 1の殺菌装置。

1 5 . 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〜 1 4のいずれか 1項の殺菌装置。

1 6 . 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 〜 1 5のいずれか 1項の殺菌装置。