JPH03280955A - 乾式殺菌装置及びその方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は無菌充填（アセブチイック）用容器の乾式殺菌
装置及びその方法に係り、より詳趙には高濃度オゾン含
有ガスを使用する乾式殺菌装置及びその方法に関する。

［従来技術］ 従来、密封包装食品の製造に際しては容器内部に内容物
を充填した後、密封し、この密封包装体をレトルトと呼
ばれる装置内で加熱殺菌する方法や、容器内に内容物を
熱間で充填し密封する方法（ホットパンク）が広く行わ
れているが、これ等の方法では内容物の加熱のしすぎに
よる組織の破壊ビタミン類、色素等の崩壊、褐変等の変
質を生じるという問題がある。

この問題を解決するものとして内容物を包装容器外にお
いて熱交換等の手段により高温短時間殺菌し、殺菌後の
内容物を、殺菌乃至は滅菌処理された包装容器内に充填
し、密封する方法が知られている。

アセブチイック容器の殺菌処理には過酸化水素水や過＃
酸を含む水溶液が商業的に使用されているがこの場合に
はすすぎ等に大量の無菌水を使用しなければならないと
いう問題がある。

従来、容器の乾式殺菌法も種々提案されており、例えば
熱風と殺菌灯の組み合わせを使用する方法（実公昭３９
−３５８６７号公報）、高周波誘導加熱を用いる方法（
特開昭５０−１３１８３号公報）、或は紫外線照射と高
周波誘導加熱とを用いる方法（特開昭５９−１５０２７
号公報）等が知られているが、未だ実用には供されてい
ない。

また、オゾン含有ガスが殺菌能力を有することもすでに
知られているが、　殺菌処理に長時間を有することから
冷蔵庫内の殺菌や空ａ！設備の殺菌に実用化されている
に過なく、包装容器の殺菌にこれを未だ用いた例はない
。

［発明が解決しようとする課！（］ 紫外線を殺菌に用いる方法は光線の影になる部分では殺
菌が行われず、また、容器内に一様に照射することが困
難である。また、高周波誘導加熱を用いる方法は缶のよ
うな金属容器に適用が限定される上に、立体状の容器を
一様に加熱することが困難であるという問題がある。

本発明者等はオゾンを無菌充填用容器の乾式殺菌に応用
すべく、研究を重ねた結果、無菌充填用容器の殺菌には
用いるガスのオゾン濃度が極めて重要な因子となってお
り、一定の臨界濃度以上のオゾンを含有するガスを容器
内に保持させることにより、殺菌が短時間でしかも確実
に行われることを見出した。

また、容器内壁面等には薄い空気層が存在しており、そ
の空気境膜によって微生物が保護された状態になってい
るため殺菌が思ったほど完全に行れないことも見出した
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、無菌充填用容器或は蓋の乾式殺菌装置
において、４０００ｐｐｍ以上のオゾン濃度ガスを発生
させるオゾン発生装置と、該オゾン発生装置に接続され
ると共に、前記無菌充填用容器或は蓋内に挿入されるオ
ゾン含有ガスの吹き出しノズルと、ノズルに植設され、
先端が無菌充填用容器或は蓋内壁面に接触するブラシン
グ材と、から構成し、該ノズルまたは無菌充填用容器或
は蓋を回転可能に取り付けることを特徴とする乾式殺菌
装置を提供するものである。

本発明によればまた。液を満たした無菌充填用容器或は
蓋に、　　４０００　ｐｐｍ以上のオゾン濃度を有する
オゾン含有ガスを置換し、該オゾン含有ガスを無菌充填
用容器内に保持せしめることにより、殺菌処理を完成さ
せることを特徴とする無菌充填用容器の乾式殺菌方法を
提供するものである。

本発明によれば更に、４０００　ｐｐｍ以上のオゾン濃
度を有するオゾン含有ガスを無菌充填用容器或は蓋内に
吹き込み、且つ容器或は蓋内壁面の空気境膜を破壊する
ブラシングをしながら吹き込んで該容器内部空気と置換
し、該オゾン含有ガスを無菌充填用容器内に保持せしめ
ることにより、殺菌処理を完了させることを特徴とする
無菌充填用容器の乾式方法を提供するものである。

［作用］ 本発明は４０００　ｐｐｍ以上の高オゾン濃度を有する
オゾン含有ガスを用いて、容器の内部空気を置換しこの
容器内にオゾン含有ガスを保持せしめると、極めて短時
間、一般に２分駆内に殺菌処理を完了させるという発見
に基づくものである。

従来、オゾン含有ガスとして使用されているものは、高
電圧放電（無声放電や沿面放電）によるオゾン発生を利
用したものが一般的であるが、このスのオゾン濃度はた
かだか２０００　ｐｐｍのオーダーであり、容器内の殺
菌に３０分間から１時間以上の長時間を必要とし、無菌
充填用容器の乾式殺菌方法には到底これを利用すること
ができない。

この理由は殺菌対象である微生物が容器壁の表面に付着
しており、しかもその表面には取り除くことの困難な極
く薄い空気層（境膜層）が存在しており、微生物が、こ
の境膜層で保護された状態で存在すること、及びこの境
膜層をオゾン含有ガスで置換するのに時間がかかると共
にオゾンと微生物とが接触する確率及び回数が十分に高
くないことに起因するものと思われる。

本発明によれば４０００　ｐｐｍ以上という高濃度のオ
ゾン含有ガスを用いることにより、オゾンと殺菌対象で
ある微生物とが接触する確率及び回数が増大すると共に
、容器の内部空気をこの高濃度オゾン含有ガスで置換し
容器内に保持せしめることにより、オゾン濃度の希薄化
を防止し、しかも空気境膜層を高濃度オゾン含有ガスで
置換することを容易にして殺菌を短時間で且つ確実に行
うことが可能となるものである。

また、本発明によれば空気境膜層の問題を完全に解決す
べく１種々の解決方法を見出したものである。第一に、
容器内に水等の液体を予め充填し。

液体と高濃度オゾン含有ガスとの置換を行い、容器内を
完全にオゾン含有ガスで満たすものである。

これにより、空気境膜層といったものは考慮に入れる必
要がなく、殺菌を短時間で確実に行うことができる。

第２に、容器内に高濃度オゾン含有ガスを吹き込むに際
して、容器内壁面をブラシングし、空気境膜層を破壊す
るものである。これにより、容器内壁面の微生物等にオ
ゾンの接触確率が大となり。

殺菌を短時間に確実にできる。また、この場合、ブラシ
ングのブラシング材の先端から高濃度オゾン含有ガスを
吹き出させるようにすると、更に、高濃度オゾン含有ガ
スと微生物等の接触確率が大きくなり、殺菌を短時間に
行なうことができる。

第３に、容器内に高濃度オゾン含有ガスを吹き込むに際
して、容器を回転式は特に、超音波振動させることであ
る。これにより、容器内面の空気境膜層は乱れを生じ、
且つ、高濃度オゾン含有ガスの吹き込み相乗効果と組み
合わせられて破壊が生じる。このため、高濃度オゾン含
有ガスは容器内壁面への衝突が生じやすく、微生物等の
オゾンの接触確率が大きくなる。

以上の１１及至第３の方法はオゾンが高濃度であって始
めて作用を達成しうるちのであり、このような方法を組
み合わせることにより、無菌充填用容器或は蓋等の殺菌
を短時間で確実に行うことができるものである。

また、容器の内部空気をオゾン含有ガスで置換した後、
オゾン含有ガスを容器内に封入しておけばオゾンの分解
の半減期が約１ｏ時間程度のものであることから、容器
の貯蔵及び輸送のための時間を利用して比較的少ないオ
ゾン含有ガスの使用量で容器内の殺菌を確実に行うこと
ができる。

［発明の好適な態様コ 本発明ではオゾン濃度が４０００　ｐｐｍ以上、特に５
０００　ｐｐｍ以上のオゾン含有ガスを使用する。

このような高濃度のオゾンガス発生機としては、パルス
放電法によるオゾン発生機、例えば石川島播磨重工業株
式会社製のパルス・ストリーマ放電方式のオゾン発生機
を使用することができる。このタイプのオゾン発生機は
高濃度のオゾン含有ガスを単位時間当り多量に発生させ
うろことが顕著な利点である。

無菌充填用容器としては金属缶、ガラスビン、プラスチ
ック容器、各種フィルム容器、パウチ類、キャンプ、缶
蓋等を挙げることができる。本発明は加熱殺菌によって
容易に熱変形を生じ易いプラスチック容器や各種フィル
ム容器の乾式殺菌に特に有効である。また、容器の形状
としては、容器内にオゾン含有ガスを有効に保持し得る
ように、細口の容器、特に各種ビン形状のものが好まし
い。

無菌充填用容器の乾式殺菌は内容物の無菌充填に先立っ
て、好適には無菌充填の直前に行うのが好ましい。即ち
、容器内部空気のオゾン含有ガスの置換及びオゾン含有
ガスの容器内保持は、容器の無菌充填工程への供給ライ
ンにおいて連続的または間欠的に行うことができ、好適
にはトンネル型、或はロータリー型の装置を用いること
ができる。

添付図面第１図及び第２図はロータリー型乾式殺菌装置
の水平断面図及び垂直部分断面図である。

図において、内周壁１と上壁２とを回転テーブル３と一
体に般けた断面形状がコの字形の回転壁と、固定された
外周壁４とで殺菌域５を局所的に区画している。外周壁
４は着脱自在に造られており、また回転壁とグ周壁４と
の間にはｉｌｌ　ｔｆｉ間隙６を設け、回転壁の回転を
容易にすると共にｔＪＸ童のオゾン含有ガスの吹出しを
可能にしている。殺菌域５には回転テーブル上にリング
状に多数の容器座７゜７・・・が設置され、夫々の容器
支持具８に配せられている。各容器座７の上に容器９を
Ｈ置し、その上に上壁２を通してオゾン含有ガス供給ノ
ズル１０が設置されている。ノズル１０にはノズル昇降
駆動機１１１１．　　開閉弁１２が布設されており、配
管ユ３を通してオゾン含有ガス貯槽１４に接続されてい
る。オゾン含有ガス貯槽１４にはオゾン発生機１５から
の高濃度オゾン含有ガスが配管工６及びロータリージヨ
イント１７を介して供給されるようになっている。

第３図（ａ）及至（ｃ）は本発明に係るノズル１０部の
形状及び容器内への挿入工程を示した図であり、第“３
図に示すようにノズル１０には複数のブラシング材３０
．３０・・・が植設され、ブラシング材３０は可撓性の
シリコン或はテフロンがら形成されている。ブラシング
材３０の先端はノズル挿入時に無菌充填用容器９の内壁
面に接触可能な長さに形成され、内壁面はブラシング可
能に成っている・　また、　　ｊ１！４図（ａ）に示す
ように、ノズル１０が駆動手段３２ａによって回転可能
に設けられるか、或は第４図（ｂ）に示すように容器座
７が駆動手段３２ｂによって回転可能に設けられる。

このような構成において、ノズル１０の下端からは高濃
度のオゾン含有ガスが吹き出され、ブラシング材３ｏ、
３０・・・の回転によって無菌充填用容器９の内壁面は
ブラシングされる。空気境膜層はブラシングによって破
壊され、吹き出された高濃度オゾン含有ガスは内壁面に
衝突する確率が高くなり、殺菌を短時間且つ確実にする
ことができる。

尚、本発明ではノズル挿入時に、ブラシング材１本１本
のしなり変形した中間部部分が容器口部及び肩部内面と
接触して、まだ、死滅していない微生物等がブラシング
材３０の中間部分に付着するおそれがある。無菌充填用
容４１ｉＦ９の殺菌処理中に付着状態の微生物等が死滅
しない場合は、抜き出し時に、肩部、口部内面を再汚染
する可能性が生じる。そこで、第５図に示すようにブラ
シング８１３０にオーバーキャップ３４を設け、ノズル
１０の挿入時及び抜き取り時において、ブラシンゾ材：
３０．３０・・・をオーバーキャンプ３４によって覆っ
て内壁面と非接触状態としてもよい。

第６図は本発明に係るノズル部の更に好ましい態様を示
す図であり、第６図に示すようにブラシング材３０は内
径約０．５１！ｌ、外径約１．０１の極細チューブで形
成され、中空部３０ａはノズル内１０ａと連通されてい
る。このため、ブラシング材３０の先端からは高濃度の
オゾン含有ガスが吹き出すようになっている。

このような構成においては、ブラシング材３０先端が無
菌充填用容器９を単にブラシングするだけでなく、直接
容器内壁面にオゾン含有ガスを直接吹き付けるため、空
気境膜層を確実に破壊すると共に、内壁面を漏れなく効
率良く、短時間で確実に殺菌する。尚、本発明において
もオーバーキャップ３４を取り付けることができる。

また、本殺菌方法では無菌充填用容器を転倒させた状態
で行ってもよい。

ＩＦ５図は本発明に係るノズル部の別の態様を示す図で
あり、第７図に示すように無菌充填用容器９には水３６
が充填される。次にノズル１０がら高濃度オゾン含有ガ
スが無菌充填用容器９内に置換充填される。従って、空
気境膜層を考慮する必要はなく、また、高濃度オゾン含
有ガスが外部空気によって希釈されることがない。また
、このような状態で高濃度オゾン含有ガスを無菌充填用
容器に封入し、容器貯蔵及び輸送時間を利用して容器内
の殺菌を確実に行ってもよい。

第８図は本発明に係るノズル部の別の態様を示す図であ
り、第８図に示すようにノズルは特殊なダイアフラム等
の膜材３８となっており、この膜材３８はオゾン含有ガ
スが導入されると、無菌充填用容器９内で膨張可能とな
っている。また、膜材３８には無数の細孔が形成されて
おり、膜材３８面からオゾン含有ガスが吹き出すように
なっている。尚、膜材３８は、所定の通気性を有した布
材であフてもよい。

このような構成においては、無菌充填用容器内壁面と吹
き呂しノズル（吹き出し面）との隙間が小さく或は解消
され、空気境膜層の形成は考慮することがなく、直接内
壁面に高濃度オゾン含有ガスが吹き付けられる。従って
、このような場合にも微生物等は効率よく殺菌される。

第９図は本発明に係るノズル部の別の態様を示す図、で
あり、第９図に示すように無菌充填用容器９には転倒置
換され超音波振動装置４０が受器座７に取り付けられて
いる。このような構成において、ノズル１０からの高濃
度オゾン含有ガス吹き込み時に、無菌充填用容器９は超
音波振動装置４０によって振動される。このため、無菌
充填用容器内壁面の空気境膜層は乱され、また、内壁面
の付着菌は剥離し易くなる。従って、内壁面の殺菌は高
濃度のオゾン含有ガスによって確実に行われることにな
る。

尚、超音波振動装！４０の効果を高めるため、３１７図
に示すように無菌充填用容器９を前途の水溶液置換状態
で行なってもよい。

次に、ノズル１０の設定環境及びノズル１０からの高濃
度オゾン含有ガスの供給について説明する。

第２図のロータリー式乾式殺菌装置は容器供給ライン１
８に沿って紋けら札　その搬入部１９及び搬出部２ｏは
固定された外壁２１、外土壁（図示せず。）、スターホ
イール２２の下にあるテーブル等（図示せず。）と回転
壁（図示せず。）とで区画されている。

搬入部１９から回転テーブルの容器座７に容器９が載置
され、昇降駆動機構１１が駆動してノズル１０を容器９
内に挿入する。次いで、開閉弁１２が開放しオゾン含有
ガス貯槽１４からの高濃度オゾン含有ガスが容器９内に
放出される。これにより、容器９内の空気はオゾン含有
で置換され、且つ容器９内に保持される。オゾン含有ガ
スの圧力は大気圧より若干高めに設定されており、従っ
て容器９内は勿論のこと殺菌域５内も容器口から噴出す
るオゾン含有ガスで充満されており、汚染した空気が殺
菌域５内に流入するのを防止している。

図面に示した具体例では回転壁と外周壁の間に１＃ｌＪ
Ｘ間隙６を設けているが、オゾン含有ガスが作業環境に
漏出するのを防止するため、この部分をタイトシール構
造としたり、或は局所排気紋備をこの部分に絞けること
もできる。

オゾン含有ガスを容器９の内部に所定時間保持させるこ
とにより殺菌操作が完了する。必要な保持時間は一般的
に言って０．５分間から２分間の範囲である。殺菌操作
完了後、開閉弁１２を閉じ昇降駆動機構１１によりノズ
ル１０を上動させる。

殺菌許容器９は搬出部２０を介して容器供給ライン１８
に搬出し、無菌充填工程（図示せず。）に供給する。

開閉弁１２を設ける代わりにノズル１０を介して常にオ
ゾン含有ガスを流し続けることもでき、また開閉弁１２
を切換弁としオゾン含有ガスと無菌空気とに切換可能に
して殺菌操作完了後容器９内に無菌空気を放出して容器
内のオゾン含有ガスを無菌空気で置換することもできる
。オゾン含有ガスの使用量は容器容積を基準にして０．
５乃至５容量倍（標準状態）、特に、１乃至３容量倍の
範囲が好ましい。

尚、前記実施例では無菌充填用容器を泪いたが、これに
限るものではなく、容器の蓋の殺菌に使用してもよい。

［発明の効果コ 以上の説明のように本発明において、無菌充填用容器の
内部空気を４０００ｐｐｍ以上の高濃度のオゾン含有ガ
スでｗ＃し、容器内に保持せしめたので、殺菌工程は従
来に比べて実用的なものとなり、また乾式殺菌装置のノ
ズルの形式を高濃度オゾン含有ガスの使用にとって最適
な条件のものとしたので、従来殺菌の邪魔になっていた
無菌充填用容器内壁などに形成される空気境膜が容易に
破壊でき、容器の殺菌が完全なものにすると共に、殺菌
時間も短縮して、乾式の優れた殺菌工程を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

ｊ１１図は本発明に係る乾式殺菌装置の水平断面図、第
２図は３１１図の殺菌装置の要部垂直部分断面図、第３
図（ａ）乃至（ｂ）は本発明に係る乾式殺菌用装置のノ
ズル部の説明図、ｇＪ４図（ａ）及び（ｂ）は第３図の
ノズルＩ！構の説明図−ｇ５図（ａ）乃至（ｂ）は９３
図にオーバーキャンプを取り付けたときの説明図、Ｉ！
６図は第３図のノズル部に改良を加えた部分断面図、１
１７図、第８図及び第９図は本発明に係る乾式殺菌装置
の別の態様を示した要部説明図である。 ７・・・容器座、　　　９・・・無菌充填用容器、１０
・・・オゾン含有ガス吹き出しノズル、１５・・・オゾ
ン発生装置、　　　３ｏ・・・ブラシング材、　　　４
０・・・超音波振動装置。 第 図 第 ２ 図 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図 （ａ） （ｂ） （ｃ） 第 ６ 図 第 図 第 図 第 図 手 未左 ネ甫 正 書 （方式） 事件の表示 平成２年特許願第４４８３号 発明の名称 乾式殺菌装置及びその方法 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）無菌充填用容器或は蓋の乾式殺菌装置において、 ４０００ｐｐｍ以上のオゾン濃度ガスを発生させるオゾ
   ン発生装置と、 該オゾン発生装置に接続されると共に、前記無菌充填用
   容器或は蓋内に挿入されるオゾン含有ガスの吹き出しノ
   ズルと、 ノズルに植設され、先端が無菌充填用容器或は内壁面に
   接触するブラシング材と、から構成し、該ノズルまたは
   無菌充填用容器或は蓋を回転可能に取り付けることを特
   徴とする乾式殺菌装置。
2. （２）前記ブラシング材を中空に形成し、該中空部をノ
   ズル内と連通させ、ブラシング材先端からオゾン含有ガ
   スを吹き出させることを特徴とする請求項第１項記載の
   乾式殺菌装置。
3. （３）無菌充填用容器或は蓋の乾式殺菌装置において、
   ４０００ｐｐｍ以上のオゾン濃度ガスを発生させるオゾ
   ン発生装置と、該オゾン発生装置に接続されると共に、
   前記無菌充填用容器或は蓋内に挿入されるオゾン含有ガ
   スの吹き出しノズルと、から構成し、該ノズルをオゾン
   ガスの導入によつて膨張可能なものとし、且つ膨張面か
   らオゾンガスの吹き出しが可能な膨張膜材とすることを
   特徴とする乾式殺菌装置。
4. （４）無菌充填用容器或は蓋の乾式殺菌装置において、 ４０００ｐｐｍ以上のオゾン濃度ガスを発生させるオゾ
   ン発生装置と、 該オゾン発生装置に接続されると共に前記無菌充填用容
   器或は蓋内に挿入されるオゾンガス吹き出しノズルと、 前記無菌充填用容器或は蓋に超音波振動を与える超音波
   振動装置とから構成することを特徴とする乾式殺菌装置
   。
5. （５）液を満たした無菌充填用容器或は蓋に、４０００
   ｐｐｍ以上のオゾン濃度を有するオゾン含有ガスを置換
   し、該オゾン含有ガスを無菌充填用容器内に保持せしめ
   ることにより、殺菌処理を完成させることを特徴とする
   無菌充填用容器の乾式殺菌方法。
6. （６）４０００ｐｐｍ以上のオゾン濃度を有するオゾン
   含有ガスを、無菌充填用容器或は蓋内にその容器或は蓋
   を超音波振動させながら吹き込んで、該容器内部空気と
   置換し、該オゾン含有ガスを無菌充填用容器内に保持せ
   しめることにより、殺菌処理を完了させることを特徴と
   する無菌充填用容器の乾式殺菌方法。
7. （７）４０００ｐｐｍ以上のオゾン濃度を有するオゾン
   含有ガスを無菌充填用容器或は蓋内に吹き込み、且つ容
   器或は蓋内壁面の空気境膜層を破壊するブラシングをし
   ながら吹き込んで、該容器内部空気と置換し、該オゾン
   含有ガスを無菌充填用容器内に保持せしめることにより
   、殺菌処理を完了させることを特徴とする無菌充填用容
   器の乾式殺菌方法。
8. （８）前記無菌充填用容器或は蓋内壁面の空気境膜を破
   壊するブラシングにおいて、該ブラシング材の先端から
   オゾン含有ガスを吹き出させるようにした請求項第７項
   の無菌充填用容器の乾式殺菌方法。