饮料灌装方法及饮料灌装装置与流程

饮料灌装方法及饮料灌装装置本申请是申请日为2010年02月04日、名称为“饮料灌装方法及装置”、申请号为201080004492.1的发明专利申请的分案申请。技术领域本发明涉及饮料灌装方法及饮料灌装装置。

背景技术：
以往，作为在线生产系统的无菌灌装方法，例如在专利文献1、2、3、5、6、7、8中提出了如下方法：在输送由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等制成的预制胚的同时进行杀菌处理，利用吹塑成型机将该预制胚成型为瓶，向该瓶中灌装饮料，之后进行加盖操作而制成无菌包装体。这些方法为代替瓶成型后的杀菌处理而在瓶成型前的预制胚阶段欲进行杀菌处理的方法。专利文献1、5、6、7、9提出了如下方法：向吹塑成型前的预制胚喷射过氧化氢等杀菌剂气体以对预制胚进行杀菌，接着将预制胚加热至延伸适宜温度，此后进行延伸吹塑成型。另外，专利文献2提出了如下方法：使蒸发的杀菌剂附着于预制胚，并利用燃烧器的火焰将残留的杀菌剂排出；专利文献3提出了如下方法：向预制胚喷射过氧化氢的蒸气，接着在加热预制胚后进行吹塑成型；专利文献8提出了如下方法：将预制胚浸渍于过氧化氢溶液以进行杀菌。另外，作为对预制胚进行杀菌的方法，也提出了如下的方法：代替杀菌剂而将水蒸气吹入预制胚内，将玻璃转移点温度以上的温度维持规定时间，从而进行杀菌，紧接着吹入空气、氮气等气体以除去水蒸气(例如参照专利文献4)。另外，由于在吹塑成型时存在污染微粒子侵入的情况，因此，提出了在吹塑成型机的出口利用除污剂冲洗瓶子的技术(例如参照专利文献9的0076段落)。专利文献1：(日本)特开2001-212874号公报专利文献2：(日本)特许第3780165号公报专利文献3：(日本)特开2008-183899号公报专利文献4：(日本)特开2007-111886号公报专利文献5：(日本)特表2008-543619号公报专利文献6：(日本)特表2008-546605号公报专利文献7：(日本)特开平8-282789号公报专利文献8：(日本)特许第2885869号公报专利文献9：(日本)特许第3903411号公报但是，在现有技术中，如果在向预制胚喷射过氧化氢等高浓度气体以进行杀菌后进行吹塑成型，则成型机的各部件容易被杀菌剂腐蚀。此外，以过氧化氢为首的酸性杀菌剂大多含有用于使浓度稳定的磷酸类螯合剂。若这种杀菌剂附着于预制胚的状态下进入成型机内而被气化，则有可能导致这些螯合剂在成型机内附着而堆积，污染成型机且作为异物混入瓶等容器内。而且，在使杀菌剂附着于预制胚后，当欲利用燃烧器的火焰从预制胚排出杀菌剂时，恐怕会导致步骤和装置复杂且昂贵。另外，根据不使用杀菌剂而利用水蒸气对预制胚内部进行杀菌的方法，直到杀菌成效，需要将预制胚在规定温度下维持规定时间，因此存在杀菌后需要除水步骤的问题。并且，在现有技术中，使杀菌剂附着于预制胚而进行杀菌后，在利用高压空气进行吹塑成型时，或者瓶被输送至灌装区域期间，恐怕会导致细菌混入瓶内。虽然在制造瓶之前对吹塑成型机内的高压空气回路、延伸杆、模具、瓶输送区域等全部进行灭菌而维持为无菌状态并非不可能，但在该情况下需要增加杀菌设备，或者将更多的部件更换为由耐药剂性材料制成的部件，从而导致初期投资额巨大。在利用除污剂在吹塑成型机的出口对瓶进行清洗的方法中，虽然也许能够除去尘埃，但容易导致不能完全杀灭混入瓶内的细菌。而且，由于也需要进行除污剂的干燥，因此，存在吹塑成型机等设备复杂化、大型化的问题。此外，即便在将附着有杀菌剂的预制胚插入心轴或主轴的状态下进行加热，预制胚的口部也仅能够升温至40℃～50℃，因此，与其他部位相比，杀菌效果降低，难以说进行了充分的杀菌。即，若将预制胚的口部的温度提升到高温，则因口部变形等而有可能导致盖上瓶盖时有损瓶内部的密封性，因此，不得不将口部的加热限制在上述温度范围内。

技术实现要素：
本发明的课题在于解决如上所述的问题。为了解决上述课题，本发明采用如下的技术方案。即，第一方面发明所采用的饮料灌装方法，其特征在于，在使预制胚连续移动的同时，通过对喷射有过氧化氢雾气或气体的预制胚加热而使其干燥来对预制胚进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具内对该已加热的预制胚进行吹塑成型来制作容器，从该连续移动的吹塑成型模具中将容器取出，在使该容器连续移动的同时，通过向残留有对所述预制胚加热时的热量的容器喷射过氧化氢的凝结雾气或气体，来进行正式杀菌，接着，在使容器处于倒立状态的基础上利用无菌空气对容器进行空气冲洗，之后，在将该容器恢复到正立状态的基础上灌装饮料并用盖密封。第二方面发明所采用的饮料灌装方法，其特征在于，在使预制胚连续移动的同时，通过对喷射有过氧化氢雾气或气体的预制胚加热而使其干燥来对预制胚进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具内对该已加热的预制胚进行吹塑成型来制作容器，从该连续移动的吹塑成型模具中将容器取出，在使该容器连续移动的同时，通过在使残留有对所述预制胚加热时的热量的容器处于倒立状态的基础上喷射热水，来进行正式杀菌，在将该容器恢复到正立状态的基础上灌装饮料并用盖密封。第三方面发明所采用的饮料灌装装置，其特征在于，设置有输送路径，在预制胚被成型为容器并向容器内灌装饮料且容器被盖密封之前，使预制胚及容器在该输送路径上连续移动，沿着所述输送路径，设置有：向预制胚喷射过氧化氢雾气或气体的喷嘴；加热器，其对已喷射有过氧化氢雾气或气体的预制胚进行加热以对预制胚进行预杀菌，并且使该预制胚处于适合于吹塑成型的加热状态；将已加热的预制胚吹塑成型为容器的成型模具；对吹塑成型的容器进行正式杀菌的正式杀菌机构；向正式杀菌后的容器灌装饮料的灌装器；以及将灌装完饮料后的容器密封的加盖器；所述正式杀菌机构包括：杀菌用喷嘴，其向残留有对所述预制胚加热时的热量的容器喷射过氧化氢的凝结雾气或气体；空气冲洗用喷嘴，当喷射有过氧化氢的凝结雾气或气体的容器在到达灌装器之前被所述输送路径切换成倒立状态时，该空气冲洗用喷嘴喷射无菌空气以进行空气冲洗。第四方面发明所采用的饮料灌装装置，其特征在于，设置有输送路径，在预制胚被成型为容器并向容器内灌装饮料且容器被盖密封之前，使预制胚及容器在该输送路径上连续移动，沿着所述输送路径，设置有：向预制胚喷射过氧化氢雾气或气体的喷嘴；加热器，其对已喷射有过氧化氢雾气或气体的预制胚进行加热以对预制胚进行预杀菌，并且使该预制胚处于适合于吹塑成型的加热状态；将已加热的预制胚吹塑成型为容器的成型模具；对吹塑成型的容器进行正式杀菌的正式杀菌机构；向正式杀菌后的容器灌装饮料的灌装器；以及将灌装完饮料后的容器密封的加盖器；所述正式杀菌机构包括热水冲洗用喷嘴，该热水冲洗用喷嘴在残留有对所述预制胚加热时的热量的容器处于倒立状态的基础上喷射热水。第五方面发明所采用的饮料灌装方法，其特征在于，在使预制胚1连续移动的同时向其喷射水蒸气W以在预制胚1的表面上形成水薄膜，或者在使预制胚1连续移动的同时向其喷射过氧化氢雾气或气体L以在预制胚1的表面上形成过氧化氢的凝结薄膜，在附着有该水薄膜或过氧化氢的凝结薄膜的状态下加热预制胚1并使其干燥，从而对预制胚1进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具4内对该已加热的预制胚1进行吹塑成型来制作容器2，从该连续移动的吹塑成型模具4中将容器2取出，在使该容器2连续移动的同时进行正式杀菌后，向该容器2内灌装饮料a并用盖3密封。第六方面发明所采用的饮料灌装方法，在第五方面发明的基础上，其特征在于，向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射过氧化氢的凝结雾气M或气体G来进行所述正式杀菌，接着利用无菌空气进行空气冲洗。第七方面发明所采用的饮料灌装方法，在第五方面发明的基础上，其特征在于，通过使用无菌热水的热水冲洗进行所述正式杀菌。第八方面发明所采用的饮料灌装方法，在第五方面至第七方面中的任一方面发明的基础上，其特征在于，通过所述水蒸气W的喷射，在各预制胚1上在0.02mg/cm2～1.15mg/cm2范围内附着水薄膜。第九方面发明所采用的饮料灌装方法，在第五方面发明的基础上，其特征在于，通过所述过氧化氢雾气或气体L的喷射，在各预制胚1上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜。第十方面发明所采用的饮料灌装装置，其特征在于，设置有输送路径(21等)，在预制胚1被成型为容器2并向容器2内灌装饮料a且容器2被盖3密封之前，使预制胚1及容器2在该输送路径上连续移动，沿所述输送路径，设置有：向预制胚1喷射水蒸气W的喷嘴(24)或者向预制胚喷射过氧化氢雾气或气体L的喷嘴(24)；对已喷射有水蒸气W的预制胚1或者已喷射有过氧化氢雾气或气体L的预制胚1进行加热以对预制胚1进行预杀菌，并且使该预制胚1处于适合于吹塑成型的加热状态的加热器(19b)；将已加热的预制胚1吹塑成型为容器2的成型模4；对吹塑成型的容器2进行正式杀菌的正式杀菌机构6；向正式杀菌后的容器2灌装饮料a的灌装器39；以及将灌装完饮料a后的容器2用盖3密封的加盖器40。第十一方面发明所采用的饮料灌装装置，在第十方面发明的基础上，其特征在于，所述正式杀菌机构包含：向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射过氧化氢的凝结雾气M或气体G的杀菌用喷嘴6、向喷射有过氧化氢的凝结雾气M或气体G的容器2喷射无菌空气K来进行空气冲洗的空气冲洗用喷嘴45。第十二方面发明所采用的饮料灌装装置，在第十方面发明的基础上，其特征在于，所述正式杀菌机构包含：向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射无菌热水H来进行热水冲洗的热水冲洗用喷嘴46。第十三方面发明所采用的饮料灌装装置，在第十方面发明的基础上，其特征在于，通过利用所述喷嘴24进行的水蒸气W的喷射，在各预制胚1上在0.02mg/cm2～1.15mg/cm2范围内附着水薄膜。第十四方面发明所采用的饮料灌装装置，在第十方面发明的基础上，其特征在于，通过利用所述喷嘴24进行的过氧化氢雾气或气体L的喷射，在各预制胚1上在0.0035μL/cm2～0.35μL/cm2范围内附着35重量％换算的过氧化氢的凝结薄膜。在本发明中，在使预制胚1连续移动的同时向其喷射水蒸气W以在预制胚1的表面上形成水薄膜，在附着有该水薄膜的状态下加热预制胚1并使其干燥，从而对预制胚1进行预杀菌，在同样地连续移动的吹塑成型模具4内对该已加热的预制胚1进行吹塑成型来制作容器2，从该连续移动的吹塑成型模具4中取出容器2，在使该容器2连续移动的同时进行正式杀菌后，向该容器2内灌装饮料a并用盖3密封，因此，通过进行作为湿热杀菌的预杀菌，可以将具有耐热性的霉、酵母等真菌类或革兰氏阴性菌(沙门氏菌、大肠菌等)杀灭。因此，在灌装酸性饮料、矿泉水、碳酸饮料等时，可以减轻通过正式杀菌进行杀菌的处理。即，在使用过氧化氢、过氧乙酸、氯水、臭氧等杀菌剂进行正式杀菌时，可以减少上述杀菌剂的使用量和药剂温度、浓度；在使用热水进行正式杀菌时，可以减少热水的使用量和温度，在使用UV灯进行正式杀菌时，可以减少UV灯的照射剂量。而且，由于可以减少过氧化氢的使用量，因此特别是在利用容易吸附过氧化氢的PET制造预制胚1及容器2时，可以防止容器2过度吸附过氧化氢。另外，在本发明中，在使预制胚1连续移动的同时向其喷射过氧化氢雾气或气体K以在预制胚1的表面上形成过氧化氢的凝结薄膜，在附着有该过氧化氢的凝结薄膜的状态下加热预制胚1并使其干燥，从而对预制胚1进行预杀菌，在上述情况下，可以用极低浓度的过氧化氢进行该预杀菌，因此，成型机使用一般部件即可，在除口部2a之外的部位可以将一般细菌、孢子形成细菌、霉或酵母等真菌类等杀灭。因此，在灌装酸性饮料、矿泉水、碳酸饮料等时，可以减轻通过正式杀菌进行杀菌的处理。即，在使用过氧化氢、过氧乙酸、氯水、臭氧等杀菌剂进行正式杀菌时，可以减少上述杀菌剂的使用量和药剂温度、浓度；在使用热水进行正式杀菌时，可以减少热水的使用量和温度；在使用UV灯进行正式杀菌时，可以减少UV灯的照射剂量。而且，由于可以减少正式杀菌过程中的过氧化氢的使用量，因此特别是在利用容易吸附过氧化氢的PET制造预制胚1及容器2时，可以防止容器2过度吸附过氧化氢。而且，在本发明中，向残留有对所述预制胚1加热时的热量的容器2喷射过氧化氢的凝结雾气M或气体G来进行所述正式杀菌，接着利用无菌空气进行空气冲洗，在上述情况下，也可以将细菌的孢子杀灭，因此，也能够灌装PH4.6以上的低酸性饮料。并且，由于使用水蒸气对预制胚1进行杀菌后进行吹塑成型，并利用过氧化氢对通过吹塑成型而得到的容器2进行杀菌，因此，可以防止因过氧化氢附着于吹塑成型模具而导致吹塑成型模具等腐蚀、劣化等。而且，在本发明中，在利用无菌热水H进行热水冲洗来进行所述正式杀菌时，可以解决过氧化氢残留于容器2的问题，适合于灌装矿泉水或酸性饮料等(除低酸性饮料之外)的灌装液。而且，当利用极低浓度的过氧化氢进行预杀菌时，若利用无菌热水H进行热水冲洗来进行所述正式杀菌，则可以解决过氧化氢残留于容器2的问题，适合于灌装矿泉水或酸性饮料等(除低酸性饮料之外)的灌装液。而且，在本发明中，通过喷射水蒸气W，在各预制...