JP3876603B2

JP3876603B2 - 缶蓋の滅菌洗浄方法と装置

Info

Publication number: JP3876603B2
Application number: JP2000302568A
Authority: JP
Inventors: 宣昭長谷; 武広浅川; 健岩下
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2020-10-02
Also published as: JP2002104332A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶蓋（以下、単に「蓋」と略称する場合もある。）の滅菌洗浄方法と装置、特にアセプティック充填システムへの適用に適した缶蓋の滅菌洗浄方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホットパック充填方式では、洗浄した空缶に６５〜９０℃の内容液を熱間充填し缶蓋を巻締後に所定時間高温状態を維持するか、又はレトルトにより所定時間加熱して滅菌を行っている。一方、アセプティック充填方式では、缶と蓋の滅菌、内容液の滅菌、無菌下での充填によって、レトルト滅菌を不要にし、例えば果汁飲料等内容物の加熱によるフレーバーの低下を防止し、高品質の缶詰を得ている。そのために、アセプティック充填方式では、缶と共に蓋も高度に滅菌し、その滅菌状態を維持して缶の密封に適用する必要がある。従来、アセプティック充填方式における缶蓋の滅菌方法として、例えば、缶蓋を立てて間隔を於いて搬送しながら、直交方向外部から缶蓋に過酸化水素を噴霧して付着させ、その後缶蓋をオーブン内で加熱することによって過酸化水素を蒸発させて除去することにより、滅菌する方法が知られている（特開平６−４０４３号公報、特開２０００−５１３２６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
過酸化水素による蓋の滅菌では、過酸化水素を蓋の両面に均一に付着させる必要があり、且つ付着した過酸化水素を加熱して蒸発させなければならない。そのため、近年の缶詰製造ラインの高速化に対応して、短時間で滅菌処理を行なうには、過酸化水素の濃度を高くし、且つ高温加熱を行う必要がある。しかしながら、過酸化水素濃度が高くなるほど、また加熱乾燥温度が高くなるほど缶蓋の巻締カール部に塗布してあるコンパウドや蓋内面に塗布してある塗膜面にブリスターが発生し、巻締性や金属露出による腐食などに影響を与える問題点がある。また、アルミニウム蓋では加熱温度が１８０℃以上になると開口性に影響を及ぼす問題点もある。一方、短時間で滅菌処理を行って６Ｄ以上の高殺菌価を得るには、過酸化水素の濃度を高くし、且つ１６０℃以上の高温加熱を行う必要があり、タブ付き蓋など複雑な形状の蓋の場合はさらに高温加熱が必要になる。そのため、従来の過酸化水素による殺菌では、蓋の高殺菌価と製品品質を安定的に確保する滅菌条件を得るのは難しい。そして、ライン停止等で、滅菌装置内で蓋が一定以上停滞すると、蓋のダメージが大きくなるのでライン外に排出する必要があり、蓋が無駄になるという問題点もある。
【０００４】
そこで、本発明は、従来の過酸化水による蓋滅菌の上記問題点を解決しようとするものであり、タブ付き蓋であっても低温でしかも短時間に確実に滅菌でき、且つライン停止などが発生しても製品へのダメージがなく、高殺菌価が得られる蓋滅菌洗浄方法とその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決する本発明の缶蓋の滅菌洗浄方法は、滅菌洗浄装置内に上流側から順に配置された薬剤噴射滅菌ゾーン、無菌水洗浄ゾーン及び無菌空気水切りゾーンで缶蓋を間隔を開けて搬送し、搬送中に蓋間の隙間から缶蓋の内外面に前記薬剤噴射滅菌ゾーンで薬剤、前記無菌水洗浄ゾーンで無菌水、前記無菌空気水切りゾーンで無菌空気を順次噴射して、缶蓋の滅菌、洗浄、水切りを順次行うことからなり、充填ライン停止時には、前記薬剤噴射滅菌ゾーンに残っている缶蓋を所定時間薬剤を噴射して滅菌後、さらに前記薬剤噴射滅菌ゾーンで前記缶蓋を無菌水洗浄してその状態で停止し、再スタート時には前記薬剤噴射滅菌ゾーンに残っている前記缶蓋に所定時間薬剤を噴射後、通常運転に起動するようにしてなることを特徴とするものである。それにより、ライン停止時の蓋の救済処理を行うことができ、蓋が無駄になるのを防ぐことができる。
【０００６】
前記薬剤としては、過酢酸系殺菌剤、次亜塩素酸ソーダ、オゾン水等の塗布のみにより殺菌効果のある薬剤が使用できるが、特に過酢酸濃度１０００ｐｐｍ以上の過酢酸系殺菌剤が望ましい。
【０００７】
上記缶蓋の滅菌洗浄方法を行う本発明の缶蓋の滅菌洗浄装置は、１枚ずつ蓋を切り出すセパレータ、該セパレータにより切り出された缶蓋を間隔を開けて搬送する蓋間隔搬送手段、該蓋間隔搬送手段に沿って上流側から順に薬剤噴射滅菌ゾーン、無菌水洗浄ゾーン、無菌空気水切りゾーンを配置し、各ゾーンには搬送中の蓋間の隙間から缶蓋の内外面に薬剤を噴射する薬剤噴射手段、無菌水を噴射する無菌水噴射手段、無菌空気を噴射する無菌空気噴射手段がそれぞれ配置されてなり、前記薬剤噴射滅菌ゾーンには、前記薬剤噴射手段と共に無菌水噴射手段が配置されているか又は薬剤噴射手段が薬剤噴射と無菌水噴射とに切替可能になっていることを特徴とする構成を備えている。
【０００８】
前記セパレータと薬剤噴射ゾーンとの間に排気ゾーンを配置することによって、作業環境の臭気及び蓋セパレータまわりの薬剤腐食を効果的に防止することができて望ましい。また、前記薬剤噴射滅菌ゾーン、無菌水洗浄ゾーン、無菌空気水切りゾーン間にはそれぞれ間仕切を設け、薬剤と無菌水が混ざらないように薬剤と無菌水を回収する薬剤回収口及び無菌水回収口を設けるのが望ましい。さらに、必要に応じて前記無菌水洗浄ゾーンの排出側を、前記セパレータが配置されている入り口側より清浄度の高い空間に連結し、該空間に搬送中の蓋に温風を吹き付けて水分を乾燥除去する乾燥ゾーンを配置する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る蓋滅菌洗浄装置の全体概念図である。
供給シュート１の下流端側に配置された蓋セパレート装置２によって１個ずつ切り出された蓋ｅを、外部と隔離されたチャンバー３内に配置された蓋間隔搬送手段４により所定間隔を開けて搬送する。蓋間隔搬送手段４は、図２に示すように配置された３本のフィードスクリュー５で構成され、蓋ｅの間隔が後述するように各ノズルにより、搬送中の蓋の内外面に向けて斜め横方向から蓋内外面をねらって薬剤や無菌水等を噴射して蓋の内外面全体にそれらを接触させることができる程度の十分な間隔を有して搬送できるように、そのピッチが形成されている。蓋の搬送間隔は、１０〜２０ｍｍ程度が好ましい。なお、図１における９は蓋セパレート装置及びフィードスクリューを駆動するモータである。
【００１０】
チャンバー３内は、蓋間隔搬送手段４が貫通する貫通孔を有する仕切板６により、上流側から順に排気ゾーン１０、薬剤噴射滅菌ゾーン１１、無菌水洗浄ゾーン１２、無菌空気水切りゾーン１３に仕切られ、後述するように、それらのゾーンで使用される薬剤と無菌水が混ざらないように回収できるようになっている。排気ゾーン１０は、蓋セパレート装置２と薬剤噴射ゾーン１１との間に位置し、該排気ゾーンには排気装置に連結された排気パイプ１４が連結され、該位置から排気することによって、薬剤噴射ゾーンで発生した臭気を外部に排気して作業環境に臭気が拡散することを防止すると共に、蓋セパレータ２まわりが薬剤で腐食することを防止している。
【００１１】
薬剤噴射滅菌ゾーン１１には、図２及び図３に示すように、３本のフィードスクリュー間の３方から薬剤を噴射できるように、搬送方向に沿って複数の薬剤噴射ノズル１５が取り付けられた３組の薬剤噴射管１６がフィードスクリュー５に沿って設けられている。薬剤噴射管１６は薬剤供給パイプ１７を介して図示しない薬剤供給源に連結されている。また、薬剤噴射滅菌ゾーン１１の底部には薬剤回収パイプ１８が設けられ、使用された薬剤を回収できるようになっている。なお、本実施形態では、前記薬剤噴射ノズル１５、薬剤噴射管１６、薬剤供給パイプ１７で薬剤噴射手段１９を構成しているが、その構造は必ずしも図示のものに限定されるものではない。また、本明細書で「噴射」の用語は「噴霧」も含む概念で使用しており、薬剤を霧状に噴霧して蓋の内外面に塗布するような噴霧ノズル構造にしても良い。またフィードスクリューは、２本で構成することも可能である。
【００１２】
薬剤噴射滅菌ゾーン１１には、図示してないが、充填ライン停止時に、該薬剤噴射滅菌ゾーン内に残っている蓋を外部に排出することなく、運転再開時にそのまま起動できるようにするため、薬剤噴射手段と並列して無菌水噴射手段が設けられている。該無菌水噴射手段は、薬剤噴射管と並列して設けた無菌水噴射管に無菌水噴射ノズルを薬剤噴射手段と同様にして設けてある。しかしながら、必ずしも無菌水噴射手段を薬剤噴射手段と別々に設けないで、薬剤噴射手段の薬剤供給パイプに切替バルブを介して切替可能に無菌水供給パイプを連結して、薬剤噴射手段を無菌水噴射手段と兼用することも可能である。
【００１３】
無菌水洗浄ゾーン１２には、薬剤噴射手段と同様な構造の無菌水噴射手段２４が配置されている。即ち、搬送方向に沿って複数の無菌水噴射ノズル２０が取り付けられた３組の無菌水噴射管２１がフィードスクリュー５に沿って設けられている。無菌水噴射管２１は無菌水供給パイプ２２を介して図示しない無菌水供給源に連結されている。また、無菌水洗浄ゾーン１２の底部には無菌水回収パイプ２３が設けられ、使用された無菌水を回収できるようになっている。
【００１４】
無菌空気水切りゾーン１３には、無菌空気噴射手段２９が設けられている。即ち、搬送方向に沿って複数の無菌空気噴射ノズル２５が取り付けられた３組の無菌空気噴射管２６がフィードスクリュー５に沿って設けられている。無菌空気噴射管２６は無菌空気供給パイプ２７を介して図示しない無菌空気供給源に連結されている。また、無菌空気水切りゾーン１３の底部には排気パイプ２８が設けられ、排気できるようになっている。
【００１５】
蓋間隔搬送手段の下流端、即ちチャンバー３の無菌空気水切りゾーン１３の出口側は、チャンバー３内及びチャンバー入口側よりも高い清浄度（クラス１００以上）の無菌空間３０に連結され、該無菌空間内に配置された出口側シュート３１に滅菌洗浄された蓋ｅをフィードスクリュー５から排出し、再び重なった状態で蓋密封装置に搬送する。そして、本実施形態では、該無菌空間内に出口側シュート３１に排出された蓋に向けて熱風を噴射して乾燥させる熱風乾燥ゾーン３２を形成する熱風乾燥ブース３３が設けられている。該熱風乾燥ブース３３には、複数の熱風噴射ノズルを有する熱風噴射管３４が設けられ、その底部に排気パイプ３５が設けられている。なお、熱風乾燥ゾーンは必ずしも必要でないが、高速化に対応するためには設けるのが望ましい。
【００１６】
本実施形態の蓋滅菌洗浄装置は、以上のように構成され、次の方法により蓋を滅菌洗浄する。
蓋セパレート装置２により１枚ずつ切り出された蓋ｅは、チャンバー３内をフィードスクリュー５で約１０〜２０ｍｍの間隔を開けて搬送され、排気ゾーン１０を通過して、薬剤噴射滅菌ゾーン１１に達すると、薬剤噴射ノズル１５から搬送中の蓋の内外面に向けて斜め横方向から薬剤が噴射される。それにより、薬剤噴射滅菌ゾーンを通過する間の所定時間、蓋の内外面全体に薬剤が接触して薬剤滅菌される。複数の薬剤噴射ノズル１５から搬送中の蓋ｅの内外面に向けて斜め横方向から前記薬剤が噴射されるので、タブｔ付きの複雑な形状の蓋ｅであってもタブの隙間を含むタブ裏面まで滅菌が可能となり、滅菌洩れが生じることなく確実に滅菌することができる。本発明で使用する薬剤は、過酢酸系殺菌剤が望ましく、過酢酸濃度１０００ｐｐｍ以上で使用する。殺菌効果と薬剤分解による濃度低下の点から薬剤温度は３０〜８０℃、より好ましくは３５〜７０℃が望ましい。それにより、殺菌効果が増し、短時間で滅菌できる。しかしながら、かならずしも過酢酸系殺菌剤に限るものでなく、他の薬剤として、次亜塩素酸ソーダ、オゾン水等高温加熱することなく殺菌効果のある薬剤が使用可能である。
【００１７】
このような薬剤を使用することによって、加熱乾燥時に殺菌効果を発揮する過酸化水素を使用する従来の場合と違って、蓋を１６０℃以上の高温加熱する必要がないので、コンパウンドや塗膜面にブリスターを発生させることなく、滅菌することができる。また、アルミニウム蓋もその開口性に影響を及ぼすことなく滅菌することができる。
さらに蓋内面または外面を例えばＰＥＴフィルム等でラミネートした蓋に対しても熱的影響を与えないで短時間に効果的に滅菌できる。
【００１８】
薬剤噴射滅菌ゾーン１１で薬剤により滅菌された蓋ｅは、次に無菌水洗浄ゾーン１２で、蓋の内外面に向けて斜め横方向から無菌水が噴射されることにより、内外面に付着した薬剤が洗い流されて除去される。その際、滅菌の場合と同様に、無菌水でタブの隙間を含む洗浄が可能となり、洗浄洩れが生じることなく確実に洗浄することができる。なお、各ゾーンは、間仕切で隔離されているので、噴射された薬剤と無菌水が混ざることなく、別々に回収することができる。次いで、無菌空気水切りゾーンで無菌空気噴射され、蓋の内外面に向けて斜め横方向から無菌空気が噴射されることにより、積極的に水切りを行なう。無菌空気水切りゾーンでは蓋に向けて噴射された無菌空気と、蓋から垂れた水とを気液分離して排気する。
【００１９】
以上のように、チャンバー内で間隔を開けて搬送中に滅菌・洗浄・水切りされた蓋は、チャンバー３からより清浄度の高い無菌空間３０内に配置された出口側シュート３１に排出され、搬送途中で熱風乾燥ゾーン３２を通過することによって、７０℃以上の熱風（温風）に曝され、水分が急速に乾燥除去される。このようにして、内外面が滅菌洗浄された蓋は、出口側シュート３１を介して、内容物が無菌充填された缶胴の開口部に供給されて密封巻締されることにより、より清浄度の高い無菌充填缶詰が製造される。
【００２０】
以上は、充填ラインの稼動中における蓋の滅菌洗浄工程であるが、充填ラインが停止した場合は、それと連動して蓋の滅菌洗浄ラインも停止するが、その場合そのままの状態で薬剤噴射手段により停止中の蓋に向けて所定時間薬剤を噴射し、次いで、薬剤噴射滅菌ゾーンに配置された無菌水噴射手段により無菌水を噴射して洗浄しておく。それにより、ある程度滅菌洗浄された状態を維持することができ、滅菌洗浄装置内、特に薬剤噴射滅菌ゾーン１１内に残っている蓋をそこから取り出す必要はなく、再スタート時までそのままの状態であっても蓋がダメージを受けることがない。再スタート時には所定時間薬剤噴射してから通常の運転状態に起動することによって、薬剤滅菌ゾーンの終了端近くに位置している蓋も所定時間滅菌してから、次の無菌水洗浄ゾーンに送ることができるので、滅菌不足になることはない。それにより、装置内に残っていた蓋全体をそのまま使用することができ、蓋が無駄になることがない。
【００２１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、上記実施形態では、フィードスクリューを一つのチャンバー内に配置し、該チャンバーを仕切板で仕切ってそれぞれの処理ゾーンを形成していたが、高速化対応としてそれぞれの処理ゾーンを別々の独立したブースに形成して、それぞれ独立したフィードピッチを有する多段フィードスクリューを配置するようにしても良い。さらには、処理ゾーンを並列に設けた多列フィードスクリュー方式とするこも可能である。
【００２２】
【実施例】
前記実施形態の装置を使用して実施形態に示した蓋の滅菌洗浄方法により、指標菌としてB. Stearothermophilus を蓋の内外面に付着し、過酢酸系薬剤による滅菌試験を行った結果、過酢酸濃度１０００ｐｐｍでは、温度６５℃、２０秒噴射、過酢酸濃度２０００ｐｐｍでは、温度６５℃、１０秒噴射でそれぞれ６Ｄ以上の殺菌効果が得られた。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、タブ付き蓋でも確実な滅菌ができ、しかも薬剤による低温短時間滅菌のため蓋へ損傷を与えることがなく、コンパウドや塗膜面にブリスターを発生させることなく、より清浄度の高い滅菌洗浄処理を高速で行うことができる。
また、請求項３及び請求項８の構成によれば、ライン停止の場合には、蓋を滅菌洗浄装置内で保持することができるので、過酸化水素と熱風乾燥方式のようなライン外への蓋の排出が不要であり、蓋が不良品となることもなく、有効に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る蓋の滅菌洗浄装置の概略断面図である。
【図２】薬剤噴射滅菌ゾーン又は無菌水洗浄ゾーンでのタブ付き蓋の薬剤噴射滅菌処理状態又は無菌水洗浄処理状態を示す要部断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す概略図である。
【符号の説明】
１供給シュート２蓋セパレート装置
３チャンバー４蓋間隔搬送手段
５フィードスクリュー６仕切板
１０排気ゾーン１１薬剤噴射滅菌ゾーン
１２無菌水洗浄ゾーン１３無菌空気水切りゾーン
１９薬剤噴射手段２４無菌水噴射手段
２９無菌空気噴射手段３０無菌空間
３１出口側シュート３２熱風乾燥ゾーン

Claims

滅菌洗浄装置内に上流側から順に配置された薬剤噴射滅菌ゾーン、無菌水洗浄ゾーン及び無菌空気水切りゾーンで缶蓋を間隔を開けて搬送し、搬送中に蓋間の隙間から缶蓋の内外面に前記薬剤噴射滅菌ゾーンで薬剤、前記無菌水洗浄ゾーンで無菌水、前記無菌空気水切りゾーンで無菌空気を順次噴射して、缶蓋の滅菌、洗浄、水切りを順次行うことからなり、充填ライン停止時には、前記薬剤噴射滅菌ゾーンに残っている缶蓋を所定時間薬剤を噴射して滅菌後、さらに前記薬剤噴射滅菌ゾーンで前記缶蓋を無菌水洗浄してその状態で停止し、再スタート時には前記薬剤噴射滅菌ゾーンに残っている前記缶蓋に所定時間薬剤を噴射後、通常運転に起動するようにしてなることを特徴とする缶蓋の滅菌洗浄方法。
前記薬剤が、過酢酸濃度１０００ｐｐｍ以上の過酢酸系殺菌剤である請求項１に記載の缶蓋の滅菌洗浄方法。
１枚ずつ蓋を切り出すセパレータ、該セパレータにより切り出された缶蓋を間隔を開けて搬送する蓋間隔搬送手段、該蓋間隔搬送手段に沿って上流側から順に薬剤噴射滅菌ゾーン、無菌水洗浄ゾーン、無菌空気水切りゾーンを配置し、各ゾーンには搬送中の蓋間の隙間から缶蓋の内外面に薬剤を噴射する薬剤噴射手段、無菌水を噴射する無菌水噴射手段、無菌空気を噴射する無菌空気噴射手段がそれぞれ配置されてなり、前記薬剤噴射滅菌ゾーンには、前記薬剤噴射手段と共に無菌水噴射手段が配置されているか又は薬剤噴射手段が薬剤噴射と無菌水噴射とに切替可能になっていることを特徴とする缶蓋の滅菌洗浄装置。
前記セパレータと前記薬剤噴射滅菌ゾーンとの間に排気ゾーンを配置してなる請求項３に記載の缶蓋の滅菌洗浄装置。
前記薬剤噴射滅菌ゾーン、前記無菌水洗浄ゾーン、前記無菌空気水切りゾーン間にはそれぞれ間仕切が設けられ、薬剤と無菌水が混ざらないように薬剤と無菌水を回収する薬剤回収口及び無菌水回収口が設けられている請求項３又は４に記載の缶蓋の滅菌洗浄装置。
前記無菌水洗浄ゾーンの排出側は、前記セパレータが配置されている入り口側より清浄度の高い空間に連結され、該空間に搬送中の蓋に温風を吹き付けて水分を乾燥除去する乾燥ゾーンを配置してなる請求項３、４又は５に記載の缶蓋の滅菌洗浄装置。