容器の殺菌方法
【課題】本発明は、容器に残留する過酸化水素の濃度を低減させることができる容器の殺菌方法を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を高めることが可能な容器の殺菌方法を提供することを第２の目的とする。
【解決手段】本発明の容器殺菌方法は、過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の少なくとも内面を殺菌処理する殺菌工程と、殺菌工程によって少なくとも容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程と、無菌水を供給して少なくとも容器内の過酢酸系殺菌剤を洗い流すすすぎ工程と、を含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明の容器殺菌方法は、過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の少なくとも内面を殺菌処理する殺菌工程と、殺菌工程によって少なくとも容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程と、無菌水を供給して少なくとも容器内の過酢酸系殺菌剤を洗い流すすすぎ工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料などの液体を充填する容器の殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水等の液体をＰＥＴボトルやガラス瓶、ボトル缶等の容器に充填する装置として、回転式の充填装置が用いられている。この回転式の充填装置は、回転する円形のホイールの外周部に複数の充填バルブを備えており、ホイールがほぼ１回転して容器が周方向に搬送される間に、充填バルブから容器内への充填を行う。そして、容器への充填が終了した後、キャッパ（打栓機）により容器へのキャップの装着が行われる。
【０００３】
ところで、飲料水等の場合、雑菌等の容器への混入を防ぐことが必須であり、このため、クリーンルーム内で、容器殺菌、キャップ殺菌、製品液の充填及びキャップ装着といった一連の工程を行ういわゆる無菌充填方式や、充填する液体を高温に加熱しておき、搬送工程でキャッピングされた容器全体を横又は上下倒立させた状態に転倒させて、容器内の液体未接触部位の殺菌をこの液自体の熱によって行う、高温充填方式が採用されている。
【０００４】
前者の無菌充填方式において、容器殺菌方法として、過酸化水素、過酢酸を含む水溶液からなる過酢酸系殺菌剤を用いた殺菌方法を使用し、その後無菌水により容器をすすぐことが知られている。例えば、特許文献１には、過酸化水素が配合された過酢酸系殺菌剤を６０℃以上に加温し、容器の内面に接触させる容器の殺菌方法について開示がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−５８７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
過酢酸系殺菌剤を用いて、容器の殺菌を行う場合、初期の組成が過酢酸濃度１５００〜２０００ｐｐｍ、過酸化水素濃度０．２５〜０．３４％、酢酸濃度０．３１〜０．４２％の範囲の過酢酸系殺菌剤を循環使用している。循環にともない、過酢酸濃度が低下するので、過酢酸濃度１５００〜２０００ｐｐｍとなるよう過酢酸系殺菌剤の濃度を調整するが、循環使用を続けていると過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素の濃度が高まるため、過酸化水素濃度が２％を超えると過酢酸系殺菌剤を廃棄する。これは、過酸化水素濃度が２％を超えると、無菌水による洗浄を行った後の製品液への過酸化水素の残留量が高くなるためである。過酸化水素の残留は、ＦＤＡ規格にて容器中０．５ｐｐｍ以下とすることが定められている。
【０００７】
近年、過酢酸に強い耐性菌が顕在化しつつあることが問題となっている。殺菌仕様の一例として６Ｄ（１００万個の菌を１個に減らす殺菌能力）が求められるが、過酢酸耐性菌として見つかったＰａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ属の細菌は、過酢酸濃度２０００ｐｐｍ、温度６５℃、８秒の条件で、０．５Ｄ程度の殺菌能力しかない。殺菌能力を高める対策としては、過酢酸濃度を増加することや、殺菌剤の温度高めることが考えられる。しかし、前者は過酸化水素の残留量が高くなり、食品衛生上問題がある。後者はＰＥＴ等のプラスチック容器に熱収縮を発生させる懸念がある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、容器に残留する過酸化水素の濃度を低減させることができる容器の殺菌方法を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を高めることが可能な容器の殺菌方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、殺菌工程とすすぎ工程との間に過酸化水素水濃度を低減させるための処理を行うことにより、容器に残留する過酸化水素の濃度を低減できることを見出した。さらに、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を高める殺菌方法について鋭意検討を行った結果、従来の過酢酸系殺菌剤よりも過酸化水素の濃度を高い過酢酸系殺菌剤を用いることにより、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力が向上することをも見出した。
【０００９】
本発明の容器殺菌方法は、過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の少なくとも内面を殺菌処理する殺菌工程と、殺菌工程によって少なくとも容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程と、無菌水を供給して少なくとも容器内の前記過酢酸系殺菌剤を洗い流すすすぎ工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる過酸化水素濃度低減工程としては、殺菌工程で供給される過酢酸系殺菌剤より過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を容器の少なくとも内面に供給する低濃度殺菌処理が好ましい。また、本発明にかかる過酸化水素濃度低減工程としては、少なくとも容器の内面に気体を噴きつけるエアブロー処理が好ましい。さらに、本発明にかかる過酸化水素濃度低減工程としては、少なくとも容器の内面に無菌水を噴霧する噴霧処理が好ましい。
【００１１】
本発明において、殺菌工程における過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度は０．２〜３５％であることが好ましい。本発明の第２の目的である過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を高めるためには、殺菌工程における過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度は２〜３５％であることが好ましい。また、殺菌工程において、過酢酸系殺菌剤を温度６０〜８０℃、供給時間３〜２０秒の範囲で供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、殺菌工程とすすぎ工程の間に、殺菌処理によって容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程を行うので、すすぎ工程後の容器への過酸化水素濃度の残留を低減できる。
また過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を向上した殺菌剤を用いた場合、過酸化水素濃度低減工程を行わない従来の容器殺菌方法では容器に残留する過酸化水素の濃度が高くなり食品衛生上問題があるが、過酸化水素濃度低減工程を採用した本発明の容器殺菌方法により、容器に残留する過酸化水素の濃度を高めることがなく食品衛生上安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における容器殺菌方法を用いた飲料充填工程を示す工程図であり、図２は、図１に示す容器殺菌方法の実施に適した飲料充填機の全体構成を説明するための図である。図２に示す飲料充填機は、無菌充填方式に適用されるものである。
図１に示すように、容器殺菌方法は、容器を殺菌する殺菌工程、容器に残留する過酸化水素濃度を低減する処理をする過酸化水素濃度低減工程、容器をすすぐすすぎ工程からなり、その後、容器に液体を充填する充填工程、液体が充填された容器にキャップを装着するキャッピング工程を行う。
【００１４】
図２に示すように、飲料充填機は、容器１００を無菌充填装置内に搬入する搬入コンベア１０、容器１００を殺菌する殺菌装置１１、容器１００に残留する過酸化水素を低減する処理をする過酸化水素濃度低減装置１２、容器１００をすすぐすすぎ装置１３、容器１００に液体を充填する充填装置１４、液体が充填された容器１００にキャップを装着するキャッパ１５、容器１００を飲料充填機外に搬出する搬出コンベア１６を主に備えている。これら、搬入コンベア１０、殺菌装置１１、過酸化水素濃度低減装置１２、すすぎ装置１３、充填装置１４、キャッパ１５、搬出コンベア１６間には、搬送スターホイール１７等が設けられ、これによって、容器１００の受け渡し等が行われるようになっている。またキャッパ１５に供給されるキャップ２０は、シュート２４上を移動しながら、キャップ２０を熱水や殺菌剤を用いて殺菌する殺菌槽２２、殺菌されたキャップ２０を無菌水ですすぐすすぎ槽２３により殺菌処理され、キャッパ１５に供給される。
【００１５】
図３は、殺菌装置１１の構成を示す図である。過酸化水素濃度低減装置１２、すすぎ装置１３は、殺菌装置１１の構成を一部変更し、容器１００に供給する液体、気体を目的に合わせて換えて用いることが可能である。
図３に示すように、殺菌装置１１は、中空の回転軸３１に、円盤状のホイール３２、３３が設けられている。このホイール３２、３３は、モーターなどの駆動源（図示せず）によって回転軸３１を中心として回転駆動されることでほぼ水平面内で回転するようになっており、ホイール３２、３３の外周部には、洗浄すべき容器１００を倒立状態で保持するグリッパ４２がホイール３２、３３の周方向に一定間隔ごとに配置されている。
【００１６】
回転軸３１の中には、殺菌剤を供給するための供給管３８が配置され、開閉弁３５を介して容器１００の下方に位置するノズル３９と接続されている。ノズル３９は、回転軸３１に固設された支え板３４と開閉弁３５で支えられ、開閉弁３５の開閉により倒立状態の容器１００内に殺菌剤を噴射する。開閉弁３５は、開閉弁３５のプランジャ弁３５ａの先端のローラ３６が外部固定部材に取り付けられたカム３７により適当なタイミングで開閉される。容器１００の外側には、必要に応じて容器１００の外側に向けて殺菌剤を噴射するようノズル４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃを設ける。
倒立状態の容器１００内に噴射された殺菌剤は自然落下する。
【００１７】
以下、本発明の容器殺菌方法を構成する殺菌工程、過酸化水素濃度低減工程、すすぎ工程について、倒立状態の容器を処理する方法を例に説明する。
＜殺菌工程＞
殺菌工程は、過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の少なくとも内面を殺菌処理する。
過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤は、次式のような化学平衡状態にあり、過酢酸、水、酢酸、過酸化水素を混合状態で含む水溶液である。
ＣＨ３ＣＯＯＯＨ（過酢酸）＋Ｈ２Ｏ（水）⇔ＣＨ３ＣＯＯＨ（酢酸）＋Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）
殺菌工程では、過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素の濃度を０．２〜３５％の範囲で調整して用いることが好ましい。０．２％以上２％未満の範囲でも殺菌をすることはできるが、過酢酸耐性菌に対して高い殺菌能力を得ることを目的として殺菌工程を行う場合は、過酸化水素濃度２〜３５％の過酢酸系殺菌剤を用いることが好ましい。過酸化水素濃度が２％未満であると、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力が十分ではなく、３５％を超えると過酸化水素濃度低減工程によっても十分に容器に残留する過酸化水素の残留を低減することが困難となるため、過酸化水素濃度は２〜３５％とすることが好ましい。殺菌能力として６Ｄ以上を得るためには、５％以上とすることが好ましい。過酢酸耐性菌に対し安定した殺菌効果を得ながらも、過酸化水素濃度低減工程の時間を短縮するためには５〜２０％とすることがより好ましい。
なお、殺菌能力を評価するＤ値については、詳細を後述するが、１０個の菌を１個に減らす殺菌能力を１Ｄとする対数表示の値で、１０ｎ個の菌を１個に減らす殺菌能力はｎＤである。
過酢酸系殺菌剤に含まれる過酢酸は、過酢酸耐性菌以外の菌に対する殺菌能力に優れるが、５００ｐｐｍ未満では殺菌能力が十分ではなく、４０００ｐｐｍを超えると殺菌剤の過剰使用でランニングコストが高くなるので、５００〜４０００ｐｐｍとすることが好ましい。安定した殺菌効果を得ながらも、短時間ですすぎ工程を行うためには１５００〜２０００ｐｐｍとすることがより好ましい。
【００１８】
殺菌工程において、過酢酸系殺菌剤を噴射する場合、過酢酸系殺菌剤の供給温度を６０〜８０℃、供給時間を３〜２０秒とすることが好ましい。
供給温度は、殺菌能力を高めるためには６０℃以上とすることが好ましく、６５℃以上とすることがより好ましい。ＰＥＴ等のプラスチック容器は７０℃を超えると熱変形するおそれがあるため、７０℃以下とすることが好ましい。
供給時間は、容器全体を均一に殺菌するためには３秒以上とすることが好ましく、２０秒を超えて行っても殺菌効果は飽和するので、３〜２０秒とすることが好ましい。工程時間短縮の観点から、３〜１０秒とすることがより好ましい。
【００１９】
＜過酸化水素濃度低減工程＞
過酸化水素濃度低減工程は、すすぎ工程の前に予め容器に残留する過酸化水素の濃度を低減させる処理であればよく、処理方法は限定されないが、本発明では、上述の殺菌装置と同様の構成の装置を用いて処理することが可能な、低濃度の殺菌剤を用いた低濃度殺菌処理、気体を噴きつけるエアブロー処理、無菌水を噴霧する噴霧処理の３通りの処理方法について提案する。これら３通りの方法は、いずれか１つの処理で十分に過酸化水素の濃度を低減する効果を得られるが、必要に応じて組み合わせることにより、残留する過酸化水素濃度を低減させる効果を向上することができる。
【００２０】
最初に、低濃度殺菌処理について説明する。
低濃度殺菌処理は、殺菌工程で供給される過酢酸系殺菌剤より過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を容器の少なくとも内面に供給する。低濃度殺菌処理の目的は後に続くすすぎ工程後の残留過酸化水素濃度を低減することであるが、過酢酸系殺菌剤を用いるので殺菌効果も得られる。
低濃度殺菌処理における過酸化水素濃度は、殺菌工程における過酸化水素濃度より低ければよいが、０．２〜２％とすることが好ましく、これにより後に続くすすぎ工程後の過酸化水素の残留量を減らすと同時に殺菌効果も得られる。過酸化水素濃度が２％を超える過酢酸系殺菌剤を用いる場合、後述するエアブローなどと組み合わせることが好ましい。
低濃度殺菌処理を行う場合は、過酸化水素濃度低減装置１２として、殺菌装置１１と同様の構成の装置を用いて、殺菌剤の代替として過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を用いればよい。低濃度殺菌処理において、低濃度の過酢酸系殺菌剤を供給する場合、供給方法は噴射が好ましく、供給温度を６０〜８０℃、供給時間を３〜２０秒とすることが好ましい。また、安定した低減効果を得ながら工程時間を短縮するためには、温度を６５〜７０℃、供給時間を３〜１０秒とすることがより好ましい。
低濃度殺菌処理は、低濃度の過酢酸系殺菌剤を循環使用することが可能である。循環にともない、過酢酸濃度が低下するので、過酢酸濃度が例えば１５００〜２０００ｐｐｍとなるよう過酢酸系殺菌剤の濃度を調整するが、循環使用を続けていると過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素の濃度が高まる。過酸化水素濃度が高まって、低濃度殺菌処理で用いることができなくなった過酢酸系殺菌剤は、殺菌工程で再利用すれば、環境への負荷を軽減することができる。
【００２１】
次に、エアブロー処理について説明する。
エアブロー処理は、少なくとも容器の内面に気体を噴きつける処理である。過酢酸系殺菌剤は、粘性、発泡性が高く、殺菌工程後の容器内に泡立った状態で残留しているが、エアブロー処理を行うことにより、泡立った状態で残留した過酢酸系殺菌剤が容器の内周面に沿って流れ落ちる速度が速まるため、容器内に残留する過酢酸系殺菌剤を確実に減少させることができ、過酸化水素の残留も低減する。
図４に、エアブローノズル５０の概略を示す。
図４に示すとおり、エアブローノズル５０は、容器１００を倒立状態で支えるグリッパ５１と、倒立状態の容器１００内にエアの供給が可能なノズル５２と、供給したエアと容器１００内の液体とを吸引可能な吸引管５３とを備えている。倒立状態の容器１００内にノズル５２を挿入して気体を噴きつけることにより、容器１００内の過酢酸系殺菌剤が落下する。このとき、容器１００底面の中心よりも少しずらした位置に気体を噴きつけることにより、効率よく容器１００内の過酢酸系殺菌剤が落下する。噴きつけと同時に吸引を行ってもよい。気体の噴きつけとともに、吸引管５３で吸引することにより、短時間で過酢酸系殺菌剤を容器の外へ排出することができる。図４では、吸引管５３を備えるエアブローノズル５０について説明したが、吸引管５３は必ずしも必要ではなく、供給したエアの圧力によって過酢酸系殺菌剤が落下する速度は速まる。
噴きつける気体としては、無菌のものであればよく、空気、窒素などを用いることができる。また噴きつけ時間を０．３〜３．０秒、流量Ｖ２／Ｖ１を０．５〜１．０とすることで、過酸化水素の残留を低減する効果が十分に得られる。ここで、Ｖ２は吹き込み量、Ｖ１は容器の容積である。
【００２２】
最後に、噴霧処理について説明する。
噴霧処理は、少なくとも容器の内面に無菌水を噴霧する処理である。
殺菌工程後は、過酢酸系殺菌剤の影響で容器内に高濃度の過酸化水素が充満している。過酸化水素が水に溶けやすい性質であることを利用し、無菌水を容器内に噴霧することにより、過酸化水素と無菌水との接触面積が増え、容器内の過酸化水素ガスを無菌水に溶解する。無菌水に溶解した過酸化水素は、後に続くすすぎ工程ですすぐことにより、容器に残留する過酸化水素を低減することができる。
図５に、二流体噴霧型の噴霧ノズル６０の概略を示す。
図５に示すとおり、噴霧ノズル６０は、容器１００を倒立状態で支えるグリッパ６１と、倒立状態の容器１００内に噴霧が可能な二流体噴霧ノズル６２と、二流体噴霧ノズル６２に無菌水などの液を供給する液分配管６３とエアを供給するエア供給管６４とを備えている。
図５では、二流体噴霧型の噴霧ノズル６０について説明したが、エア自給式（吸込み型）の噴霧ノズルを適用してもよい。エア自給式（吸込み型）の噴霧ノズルは、噴霧する液体の勢いで、エアをノズルに空いた横穴から吸引し、エアと混合され噴霧される。
噴霧処理において、無菌水を噴霧する場合、噴霧温度を２５〜７０℃、噴霧時間を１〜３秒とすることが好ましい。
なお、本発明において、無菌水は、膜濾過無菌水、ＵＨＴ（超高温処理）無菌水を用いることができる。
【００２３】
＜すすぎ工程＞
すすぎ工程は、無菌水を供給して少なくとも容器内の過酢酸系殺菌剤を洗い流す。無菌水の供給は噴射が好ましい。
すすぎ工程で用いられるすすぎ装置１３は、上述の殺菌装置１１と同様の構成を有する装置を採用することができ、殺菌剤の代替として無菌水を用いればよい。常温の無菌水を１〜３秒噴射する処理を１サイクルとして、１〜１０サイクルの範囲で適宜行えばよい。倒立状態の容器１００に対し、噴射された無菌水は重力で自然落下する。
【００２４】
本発明の容器殺菌方法を構成する殺菌工程、過酸化水素濃度低減工程、すすぎ工程について、その組み合わせパターンの一例について説明する。
殺菌工程で過酸化水素濃度０．２〜２％の過酢酸系殺菌剤を供給して殺菌処理を行う場合、後に続く過酸化水素濃度低減工程では、エアブロー処理または噴霧処理を行い、その後すすぎ工程を行うことが好ましい。これは、殺菌工程で供給される過酸化水素の量が少ないため、エアブロー処理または噴霧処理を行うことにより、十分に残留過酸化水素濃度を低減することができるからである。
殺菌工程で過酸化水素濃度２〜３５％の過酢酸系殺菌剤を供給して殺菌処理を行う場合も、後に続く過酸化水素濃度低減工程で、低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理から選ばれる少なくとも１つを行い、その後すすぎ工程を行うことで、残留過酸化水素低減の効果が得られる。残留過酸化水素低減の効果をより向上させるには、過酸化水素濃度低減工程として低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理から選ばれる２つ以上を組み合わせることが好ましい。これにより、殺菌工程で供給される過酸化水素の量が多い場合も、十分な効果が得られる。過酸化水素濃度低減工程として２つ以上を組み合わせる場合は、低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理の順番はどのように組み合わせても良い。例えば、殺菌工程後に、低濃度殺菌処理を行い、その後エアブロー処理または噴霧処理を行うことができる。また、殺菌工程後に、エアブロー処理を行い、その後低濃度殺菌処理または噴霧処理を行うこともできる。
【実施例１】
【００２５】
容器として５００ｍｌＰＥＴボトル（以下、ボトルと記す）を使用し、殺菌工程で用いる過酢酸系殺菌剤の組成を変えて、過酢酸耐性菌であるＰｅａｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ細菌に対する殺菌能力Ｄ値を調べた。殺菌工程で用いる過酢酸系殺菌剤は、オキシペール１００（日本パーオキサイト（株）製）を希釈して過酸化水素を配合して表１に示す組成の殺菌剤Ｎｏ．２〜４を作製し、使用した。また比較のため、過酸化水素濃度２％の水溶液を殺菌剤として使用した（殺菌剤Ｎｏ．１）。
Ｄ値の測定方法は次の通りである。噴霧器にＰｅａｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ細菌を含む濃度調整した菌液を入れ、噴霧器よりボトル内面に噴きつけ、その後ボトル内の菌液を完全に乾燥させ評価用ボトルを作製する。その後、殺菌剤Ｎｏ．１〜４を６５℃、１５秒の条件で噴射する殺菌テストを行う。殺菌テスト後、直ちに滅菌水を用い、ボトル内面を洗い、すすいだ全ての液をメンブレンフィルターで吸引濾過する。吸引濾過したメンブレンフィルターを、細菌は３０〜３５℃で１週間以上培養する。このとき、比較のためブランクを培養する。メンブレンフィルター上で培養後、生菌数（出現コロニー）をカウントし、ボトルにスプレーした菌数との差から次式（１）に基づき殺菌能力Ｄ値を求める。なお、式（１）において、Ｉは初発菌数、ＭＶは殺菌処理後の生菌数（平均値）である。
Ｄ値＝ｌｏｇ〔Ｉ／（ＭＶ）〕・・・・・（１）
表１に示すとおり、過酸化水素濃度が高い過酢酸系殺菌剤Ｎｏ．３，４はＤ値が高く、過酢酸耐性菌に対しても殺菌能力が高いことがわかる。また、Ｎｏ．１とＮｏ．３を比較すると、過酢酸を含まないＮｏ．１はＤ値が低く、過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度を高くすることにより、殺菌能力も高まることがわかる。
【００２６】
【表１】
【００２７】
ボトルに、殺菌剤Ｎｏ．４を用いて６５℃、１５秒の条件で噴射する殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程を行わずに、１．５秒×２回の無菌水噴射によるすすぎ工程を行い、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料１）。
ボトルに、殺菌剤Ｎｏ．４を用いて６５℃、１５秒の条件で噴射する殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程と、すすぎ工程を行い、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料２）。試料２では、過酸化水素濃度低減工程として、過酢酸２０００ｐｐｍ、過酸化水素０．３４％の過酢酸系殺菌剤を用い、６５℃、１５秒の条件で噴射する低濃度殺菌処理を行い、すすぎ工程として１．５秒×２回の無菌水噴射を行った。
残留過酸化水素濃度は、オリテクタ（セントラル科学（株）製）を用いて測定した。
試料１と試料２の残留過酸化水素濃度は、試料１が０．５０ｐｐｍ、試料２が０．１０ｐｐｍであり、残留過酸化水素濃度が１／５程度に低減できた。過酸化水素濃度低減工程の有無による残留過酸化水素濃度低減の効果を確認することができた。
【実施例２】
【００２８】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．２とＮｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた。殺菌剤Ｎｏ．２を用い場合を試料３、殺菌剤Ｎｏ．４を用いた場合を試料４とする。
エアブロー処理は、Ｖ２／Ｖ１＝１、１秒の条件で行った。また、すすぎ工程は実施例１と同様の条件である。
試料３と試料４の残留過酸化水素濃度は、試料３が０．０２ｐｐｍ、試料４が０．２０ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例３】
【００２９】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．２とＮｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程として噴霧処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた。殺菌剤Ｎｏ．２を用い場合を試料５、殺菌剤Ｎｏ．４を用いた場合を試料６とする。
噴霧処理は、１．５秒×1回の無菌水噴霧を行った。また、すすぎ工程は１．５秒×１回の無菌水噴射を行った。
試料５と試料６の残留過酸化水素濃度は、試料５が０．０２ｐｐｍ、試料６が０．２０ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程として噴霧処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例４】
【００３０】
表１に示すＮｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理と噴霧処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料７）。
エアブロー処理は、Ｖ２／Ｖ１＝１、１秒の条件で行った後、噴霧処理は、１．５秒×1回の無菌水噴霧を行った。また、すすぎ工程は１．５秒×１回の無菌水噴射を行った。
試料７の残留過酸化水素濃度は、０．１６ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理と噴霧処理を組み合わせることにより、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例５】
【００３１】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブローと吸引の処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料８）。
エアブロー処理はＶ２／Ｖ１＝１、１秒の条件で、吸引処理はエアブロー処理と同等の条件で行った。また、すすぎ工程は実施例１と同様の条件である。
試料８の残留過酸化水素濃度は、０．１６ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブローと吸引の処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例６】
【００３２】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理および低濃度殺菌処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料９）。
エアブロー処理は、実施例２と同様の条件で行い、その後行った低濃度殺菌処理は、過酢酸２０００ｐｐｍ、過酸化水素０．３４％の過酢酸系殺菌剤を用い、６５℃、１５秒の条件で噴射した。また、すすぎ工程は実施例１と同様の条件である。
試料９の残留過酸化水素濃度は、０．０９ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理を行った後、低濃度殺菌処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。エアブロー処理を行った後低濃度殺菌処理を行うことにより、低濃度殺菌処理に用いる過酢酸系殺菌剤に殺菌工程の過酸化水素が流入することを抑制できるので、生産上、低濃度殺菌処理用の過酢酸系殺菌剤を循環使用できる回数が増加する。
【００３３】
上記実施例１〜６の試料１〜９を殺菌工程、過酸化水素濃度低減工程、残留過酸化水素濃度を表２にまとめた。表２を見ると、過酸化水素濃度低減工程は、低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理を単独で行っても、組み合わせても、順不同に行っても効果が得られることがわかる。
【００３４】
【表２】
【００３５】
表２より、本発明の容器殺菌方法により、容器に残留する過酸化水素濃度を低減できること、また過酸化水素濃度低減工程は単独でも組み合わせても効果が得られることがわかる。
【実施例７】
【００３６】
殺菌工程で用いる過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度を組成を変えた場合の殺菌能力Ｄ値を、実施例１と同様の方法で調べた。オキシペール１００（日本パーオキサイト（株）製）を希釈して過酸化水素を配合し、過酸化水濃度２％、５％、１０％、１５％の４種類の過酢酸系殺菌剤を準備した。これらに含まれる過酢酸の濃度はいずれも２０００ｐｐｍである。また、殺菌テストは、６５℃、７秒の条件でボトルに噴射することにより行った。
過酸化水素濃度に対するＤ値を図６に示す。
図６から分かるとおり、過酸化水素濃度の増加ととともにＤ値が高くなる。また、図６より、殺菌能力として６Ｄ以上を確保するためには、過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素濃度を８％以上とすればよいことが確認できる。
【実施例８】
【００３７】
実施例７と殺菌テストの条件を７０℃、３秒と代えて、Ｄ値を調べた結果を図７に示す。
図７から、７０℃、３秒の条件ではＤ値が６Ｄを超えるのは過酸化水素１３％以上の時である。
また、図７から、過酸化水素の濃度が５％のとき４．２Ｄであることがわかる。ここで、表１のＮＯ．２の殺菌剤を用いて低濃度殺菌処理（過酸化水素低減工程）を行うと、１．９Ｄの殺菌能力が得られる。このことから、殺菌工程と、過酸化水素低減工程として低濃度殺菌処理とを組み合わせることにより６．１Ｄとなり６Ｄ以上を確保できる。したがって、殺菌工程と低濃度殺菌処理とを併用して殺菌を行う場合、殺菌工程における過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素濃度は５％以上とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態における容器殺菌方法を用いた飲料充填工程を示す工程図である。
【図２】飲料充填機の全体構成を説明するための図である。
【図３】図２の殺菌装置の構成を示す図である。
【図４】エアブローノズルの概略を示す図である。
【図５】二流体噴霧型の噴霧ノズルの概略を示す図である。
【図６】過酸化水素濃度に対するＤ値を示す図である。
【図７】過酸化水素濃度に対するＤ値を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…搬入コンベア、１１…殺菌装置、１２…過酸化水素濃度低減装置、１３…すすぎ装置、１４…充填装置、１５…キャッパ、１６…搬出コンベア、１７…搬送スターホイール、３１…回転軸、３２…ホイール、３３…ホイール、３４…支え板、３５…開閉弁、３５ａ…プランジャ弁、３６…ローラ、３７…カム、３８…供給管、３９…ノズル、４１Ａ…ノズル、４１Ｂ…ノズル、４１Ｃ…ノズル、４２…グリッパ、５０…エアブローノズル、５１…グリッパ、５２…ノズル、５３…吸引管、６０…噴霧ノズル、６１…グリッパ、６２…二流体噴霧ノズル、６３…液分配管、６４…エア供給管、１００…容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料などの液体を充填する容器の殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水等の液体をＰＥＴボトルやガラス瓶、ボトル缶等の容器に充填する装置として、回転式の充填装置が用いられている。この回転式の充填装置は、回転する円形のホイールの外周部に複数の充填バルブを備えており、ホイールがほぼ１回転して容器が周方向に搬送される間に、充填バルブから容器内への充填を行う。そして、容器への充填が終了した後、キャッパ（打栓機）により容器へのキャップの装着が行われる。
【０００３】
ところで、飲料水等の場合、雑菌等の容器への混入を防ぐことが必須であり、このため、クリーンルーム内で、容器殺菌、キャップ殺菌、製品液の充填及びキャップ装着といった一連の工程を行ういわゆる無菌充填方式や、充填する液体を高温に加熱しておき、搬送工程でキャッピングされた容器全体を横又は上下倒立させた状態に転倒させて、容器内の液体未接触部位の殺菌をこの液自体の熱によって行う、高温充填方式が採用されている。
【０００４】
前者の無菌充填方式において、容器殺菌方法として、過酸化水素、過酢酸を含む水溶液からなる過酢酸系殺菌剤を用いた殺菌方法を使用し、その後無菌水により容器をすすぐことが知られている。例えば、特許文献１には、過酸化水素が配合された過酢酸系殺菌剤を６０℃以上に加温し、容器の内面に接触させる容器の殺菌方法について開示がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−５８７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
過酢酸系殺菌剤を用いて、容器の殺菌を行う場合、初期の組成が過酢酸濃度１５００〜２０００ｐｐｍ、過酸化水素濃度０．２５〜０．３４％、酢酸濃度０．３１〜０．４２％の範囲の過酢酸系殺菌剤を循環使用している。循環にともない、過酢酸濃度が低下するので、過酢酸濃度１５００〜２０００ｐｐｍとなるよう過酢酸系殺菌剤の濃度を調整するが、循環使用を続けていると過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素の濃度が高まるため、過酸化水素濃度が２％を超えると過酢酸系殺菌剤を廃棄する。これは、過酸化水素濃度が２％を超えると、無菌水による洗浄を行った後の製品液への過酸化水素の残留量が高くなるためである。過酸化水素の残留は、ＦＤＡ規格にて容器中０．５ｐｐｍ以下とすることが定められている。
【０００７】
近年、過酢酸に強い耐性菌が顕在化しつつあることが問題となっている。殺菌仕様の一例として６Ｄ（１００万個の菌を１個に減らす殺菌能力）が求められるが、過酢酸耐性菌として見つかったＰａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ属の細菌は、過酢酸濃度２０００ｐｐｍ、温度６５℃、８秒の条件で、０．５Ｄ程度の殺菌能力しかない。殺菌能力を高める対策としては、過酢酸濃度を増加することや、殺菌剤の温度高めることが考えられる。しかし、前者は過酸化水素の残留量が高くなり、食品衛生上問題がある。後者はＰＥＴ等のプラスチック容器に熱収縮を発生させる懸念がある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、容器に残留する過酸化水素の濃度を低減させることができる容器の殺菌方法を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を高めることが可能な容器の殺菌方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、殺菌工程とすすぎ工程との間に過酸化水素水濃度を低減させるための処理を行うことにより、容器に残留する過酸化水素の濃度を低減できることを見出した。さらに、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を高める殺菌方法について鋭意検討を行った結果、従来の過酢酸系殺菌剤よりも過酸化水素の濃度を高い過酢酸系殺菌剤を用いることにより、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力が向上することをも見出した。
【０００９】
本発明の容器殺菌方法は、過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の少なくとも内面を殺菌処理する殺菌工程と、殺菌工程によって少なくとも容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程と、無菌水を供給して少なくとも容器内の前記過酢酸系殺菌剤を洗い流すすすぎ工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる過酸化水素濃度低減工程としては、殺菌工程で供給される過酢酸系殺菌剤より過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を容器の少なくとも内面に供給する低濃度殺菌処理が好ましい。また、本発明にかかる過酸化水素濃度低減工程としては、少なくとも容器の内面に気体を噴きつけるエアブロー処理が好ましい。さらに、本発明にかかる過酸化水素濃度低減工程としては、少なくとも容器の内面に無菌水を噴霧する噴霧処理が好ましい。
【００１１】
本発明において、殺菌工程における過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度は０．２〜３５％であることが好ましい。本発明の第２の目的である過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を高めるためには、殺菌工程における過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度は２〜３５％であることが好ましい。また、殺菌工程において、過酢酸系殺菌剤を温度６０〜８０℃、供給時間３〜２０秒の範囲で供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、殺菌工程とすすぎ工程の間に、殺菌処理によって容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程を行うので、すすぎ工程後の容器への過酸化水素濃度の残留を低減できる。
また過酢酸耐性菌に対する殺菌能力を向上した殺菌剤を用いた場合、過酸化水素濃度低減工程を行わない従来の容器殺菌方法では容器に残留する過酸化水素の濃度が高くなり食品衛生上問題があるが、過酸化水素濃度低減工程を採用した本発明の容器殺菌方法により、容器に残留する過酸化水素の濃度を高めることがなく食品衛生上安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における容器殺菌方法を用いた飲料充填工程を示す工程図であり、図２は、図１に示す容器殺菌方法の実施に適した飲料充填機の全体構成を説明するための図である。図２に示す飲料充填機は、無菌充填方式に適用されるものである。
図１に示すように、容器殺菌方法は、容器を殺菌する殺菌工程、容器に残留する過酸化水素濃度を低減する処理をする過酸化水素濃度低減工程、容器をすすぐすすぎ工程からなり、その後、容器に液体を充填する充填工程、液体が充填された容器にキャップを装着するキャッピング工程を行う。
【００１４】
図２に示すように、飲料充填機は、容器１００を無菌充填装置内に搬入する搬入コンベア１０、容器１００を殺菌する殺菌装置１１、容器１００に残留する過酸化水素を低減する処理をする過酸化水素濃度低減装置１２、容器１００をすすぐすすぎ装置１３、容器１００に液体を充填する充填装置１４、液体が充填された容器１００にキャップを装着するキャッパ１５、容器１００を飲料充填機外に搬出する搬出コンベア１６を主に備えている。これら、搬入コンベア１０、殺菌装置１１、過酸化水素濃度低減装置１２、すすぎ装置１３、充填装置１４、キャッパ１５、搬出コンベア１６間には、搬送スターホイール１７等が設けられ、これによって、容器１００の受け渡し等が行われるようになっている。またキャッパ１５に供給されるキャップ２０は、シュート２４上を移動しながら、キャップ２０を熱水や殺菌剤を用いて殺菌する殺菌槽２２、殺菌されたキャップ２０を無菌水ですすぐすすぎ槽２３により殺菌処理され、キャッパ１５に供給される。
【００１５】
図３は、殺菌装置１１の構成を示す図である。過酸化水素濃度低減装置１２、すすぎ装置１３は、殺菌装置１１の構成を一部変更し、容器１００に供給する液体、気体を目的に合わせて換えて用いることが可能である。
図３に示すように、殺菌装置１１は、中空の回転軸３１に、円盤状のホイール３２、３３が設けられている。このホイール３２、３３は、モーターなどの駆動源（図示せず）によって回転軸３１を中心として回転駆動されることでほぼ水平面内で回転するようになっており、ホイール３２、３３の外周部には、洗浄すべき容器１００を倒立状態で保持するグリッパ４２がホイール３２、３３の周方向に一定間隔ごとに配置されている。
【００１６】
回転軸３１の中には、殺菌剤を供給するための供給管３８が配置され、開閉弁３５を介して容器１００の下方に位置するノズル３９と接続されている。ノズル３９は、回転軸３１に固設された支え板３４と開閉弁３５で支えられ、開閉弁３５の開閉により倒立状態の容器１００内に殺菌剤を噴射する。開閉弁３５は、開閉弁３５のプランジャ弁３５ａの先端のローラ３６が外部固定部材に取り付けられたカム３７により適当なタイミングで開閉される。容器１００の外側には、必要に応じて容器１００の外側に向けて殺菌剤を噴射するようノズル４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃを設ける。
倒立状態の容器１００内に噴射された殺菌剤は自然落下する。
【００１７】
以下、本発明の容器殺菌方法を構成する殺菌工程、過酸化水素濃度低減工程、すすぎ工程について、倒立状態の容器を処理する方法を例に説明する。
＜殺菌工程＞
殺菌工程は、過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の少なくとも内面を殺菌処理する。
過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤は、次式のような化学平衡状態にあり、過酢酸、水、酢酸、過酸化水素を混合状態で含む水溶液である。
ＣＨ３ＣＯＯＯＨ（過酢酸）＋Ｈ２Ｏ（水）⇔ＣＨ３ＣＯＯＨ（酢酸）＋Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）
殺菌工程では、過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素の濃度を０．２〜３５％の範囲で調整して用いることが好ましい。０．２％以上２％未満の範囲でも殺菌をすることはできるが、過酢酸耐性菌に対して高い殺菌能力を得ることを目的として殺菌工程を行う場合は、過酸化水素濃度２〜３５％の過酢酸系殺菌剤を用いることが好ましい。過酸化水素濃度が２％未満であると、過酢酸耐性菌に対する殺菌能力が十分ではなく、３５％を超えると過酸化水素濃度低減工程によっても十分に容器に残留する過酸化水素の残留を低減することが困難となるため、過酸化水素濃度は２〜３５％とすることが好ましい。殺菌能力として６Ｄ以上を得るためには、５％以上とすることが好ましい。過酢酸耐性菌に対し安定した殺菌効果を得ながらも、過酸化水素濃度低減工程の時間を短縮するためには５〜２０％とすることがより好ましい。
なお、殺菌能力を評価するＤ値については、詳細を後述するが、１０個の菌を１個に減らす殺菌能力を１Ｄとする対数表示の値で、１０ｎ個の菌を１個に減らす殺菌能力はｎＤである。
過酢酸系殺菌剤に含まれる過酢酸は、過酢酸耐性菌以外の菌に対する殺菌能力に優れるが、５００ｐｐｍ未満では殺菌能力が十分ではなく、４０００ｐｐｍを超えると殺菌剤の過剰使用でランニングコストが高くなるので、５００〜４０００ｐｐｍとすることが好ましい。安定した殺菌効果を得ながらも、短時間ですすぎ工程を行うためには１５００〜２０００ｐｐｍとすることがより好ましい。
【００１８】
殺菌工程において、過酢酸系殺菌剤を噴射する場合、過酢酸系殺菌剤の供給温度を６０〜８０℃、供給時間を３〜２０秒とすることが好ましい。
供給温度は、殺菌能力を高めるためには６０℃以上とすることが好ましく、６５℃以上とすることがより好ましい。ＰＥＴ等のプラスチック容器は７０℃を超えると熱変形するおそれがあるため、７０℃以下とすることが好ましい。
供給時間は、容器全体を均一に殺菌するためには３秒以上とすることが好ましく、２０秒を超えて行っても殺菌効果は飽和するので、３〜２０秒とすることが好ましい。工程時間短縮の観点から、３〜１０秒とすることがより好ましい。
【００１９】
＜過酸化水素濃度低減工程＞
過酸化水素濃度低減工程は、すすぎ工程の前に予め容器に残留する過酸化水素の濃度を低減させる処理であればよく、処理方法は限定されないが、本発明では、上述の殺菌装置と同様の構成の装置を用いて処理することが可能な、低濃度の殺菌剤を用いた低濃度殺菌処理、気体を噴きつけるエアブロー処理、無菌水を噴霧する噴霧処理の３通りの処理方法について提案する。これら３通りの方法は、いずれか１つの処理で十分に過酸化水素の濃度を低減する効果を得られるが、必要に応じて組み合わせることにより、残留する過酸化水素濃度を低減させる効果を向上することができる。
【００２０】
最初に、低濃度殺菌処理について説明する。
低濃度殺菌処理は、殺菌工程で供給される過酢酸系殺菌剤より過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を容器の少なくとも内面に供給する。低濃度殺菌処理の目的は後に続くすすぎ工程後の残留過酸化水素濃度を低減することであるが、過酢酸系殺菌剤を用いるので殺菌効果も得られる。
低濃度殺菌処理における過酸化水素濃度は、殺菌工程における過酸化水素濃度より低ければよいが、０．２〜２％とすることが好ましく、これにより後に続くすすぎ工程後の過酸化水素の残留量を減らすと同時に殺菌効果も得られる。過酸化水素濃度が２％を超える過酢酸系殺菌剤を用いる場合、後述するエアブローなどと組み合わせることが好ましい。
低濃度殺菌処理を行う場合は、過酸化水素濃度低減装置１２として、殺菌装置１１と同様の構成の装置を用いて、殺菌剤の代替として過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を用いればよい。低濃度殺菌処理において、低濃度の過酢酸系殺菌剤を供給する場合、供給方法は噴射が好ましく、供給温度を６０〜８０℃、供給時間を３〜２０秒とすることが好ましい。また、安定した低減効果を得ながら工程時間を短縮するためには、温度を６５〜７０℃、供給時間を３〜１０秒とすることがより好ましい。
低濃度殺菌処理は、低濃度の過酢酸系殺菌剤を循環使用することが可能である。循環にともない、過酢酸濃度が低下するので、過酢酸濃度が例えば１５００〜２０００ｐｐｍとなるよう過酢酸系殺菌剤の濃度を調整するが、循環使用を続けていると過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素の濃度が高まる。過酸化水素濃度が高まって、低濃度殺菌処理で用いることができなくなった過酢酸系殺菌剤は、殺菌工程で再利用すれば、環境への負荷を軽減することができる。
【００２１】
次に、エアブロー処理について説明する。
エアブロー処理は、少なくとも容器の内面に気体を噴きつける処理である。過酢酸系殺菌剤は、粘性、発泡性が高く、殺菌工程後の容器内に泡立った状態で残留しているが、エアブロー処理を行うことにより、泡立った状態で残留した過酢酸系殺菌剤が容器の内周面に沿って流れ落ちる速度が速まるため、容器内に残留する過酢酸系殺菌剤を確実に減少させることができ、過酸化水素の残留も低減する。
図４に、エアブローノズル５０の概略を示す。
図４に示すとおり、エアブローノズル５０は、容器１００を倒立状態で支えるグリッパ５１と、倒立状態の容器１００内にエアの供給が可能なノズル５２と、供給したエアと容器１００内の液体とを吸引可能な吸引管５３とを備えている。倒立状態の容器１００内にノズル５２を挿入して気体を噴きつけることにより、容器１００内の過酢酸系殺菌剤が落下する。このとき、容器１００底面の中心よりも少しずらした位置に気体を噴きつけることにより、効率よく容器１００内の過酢酸系殺菌剤が落下する。噴きつけと同時に吸引を行ってもよい。気体の噴きつけとともに、吸引管５３で吸引することにより、短時間で過酢酸系殺菌剤を容器の外へ排出することができる。図４では、吸引管５３を備えるエアブローノズル５０について説明したが、吸引管５３は必ずしも必要ではなく、供給したエアの圧力によって過酢酸系殺菌剤が落下する速度は速まる。
噴きつける気体としては、無菌のものであればよく、空気、窒素などを用いることができる。また噴きつけ時間を０．３〜３．０秒、流量Ｖ２／Ｖ１を０．５〜１．０とすることで、過酸化水素の残留を低減する効果が十分に得られる。ここで、Ｖ２は吹き込み量、Ｖ１は容器の容積である。
【００２２】
最後に、噴霧処理について説明する。
噴霧処理は、少なくとも容器の内面に無菌水を噴霧する処理である。
殺菌工程後は、過酢酸系殺菌剤の影響で容器内に高濃度の過酸化水素が充満している。過酸化水素が水に溶けやすい性質であることを利用し、無菌水を容器内に噴霧することにより、過酸化水素と無菌水との接触面積が増え、容器内の過酸化水素ガスを無菌水に溶解する。無菌水に溶解した過酸化水素は、後に続くすすぎ工程ですすぐことにより、容器に残留する過酸化水素を低減することができる。
図５に、二流体噴霧型の噴霧ノズル６０の概略を示す。
図５に示すとおり、噴霧ノズル６０は、容器１００を倒立状態で支えるグリッパ６１と、倒立状態の容器１００内に噴霧が可能な二流体噴霧ノズル６２と、二流体噴霧ノズル６２に無菌水などの液を供給する液分配管６３とエアを供給するエア供給管６４とを備えている。
図５では、二流体噴霧型の噴霧ノズル６０について説明したが、エア自給式（吸込み型）の噴霧ノズルを適用してもよい。エア自給式（吸込み型）の噴霧ノズルは、噴霧する液体の勢いで、エアをノズルに空いた横穴から吸引し、エアと混合され噴霧される。
噴霧処理において、無菌水を噴霧する場合、噴霧温度を２５〜７０℃、噴霧時間を１〜３秒とすることが好ましい。
なお、本発明において、無菌水は、膜濾過無菌水、ＵＨＴ（超高温処理）無菌水を用いることができる。
【００２３】
＜すすぎ工程＞
すすぎ工程は、無菌水を供給して少なくとも容器内の過酢酸系殺菌剤を洗い流す。無菌水の供給は噴射が好ましい。
すすぎ工程で用いられるすすぎ装置１３は、上述の殺菌装置１１と同様の構成を有する装置を採用することができ、殺菌剤の代替として無菌水を用いればよい。常温の無菌水を１〜３秒噴射する処理を１サイクルとして、１〜１０サイクルの範囲で適宜行えばよい。倒立状態の容器１００に対し、噴射された無菌水は重力で自然落下する。
【００２４】
本発明の容器殺菌方法を構成する殺菌工程、過酸化水素濃度低減工程、すすぎ工程について、その組み合わせパターンの一例について説明する。
殺菌工程で過酸化水素濃度０．２〜２％の過酢酸系殺菌剤を供給して殺菌処理を行う場合、後に続く過酸化水素濃度低減工程では、エアブロー処理または噴霧処理を行い、その後すすぎ工程を行うことが好ましい。これは、殺菌工程で供給される過酸化水素の量が少ないため、エアブロー処理または噴霧処理を行うことにより、十分に残留過酸化水素濃度を低減することができるからである。
殺菌工程で過酸化水素濃度２〜３５％の過酢酸系殺菌剤を供給して殺菌処理を行う場合も、後に続く過酸化水素濃度低減工程で、低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理から選ばれる少なくとも１つを行い、その後すすぎ工程を行うことで、残留過酸化水素低減の効果が得られる。残留過酸化水素低減の効果をより向上させるには、過酸化水素濃度低減工程として低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理から選ばれる２つ以上を組み合わせることが好ましい。これにより、殺菌工程で供給される過酸化水素の量が多い場合も、十分な効果が得られる。過酸化水素濃度低減工程として２つ以上を組み合わせる場合は、低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理の順番はどのように組み合わせても良い。例えば、殺菌工程後に、低濃度殺菌処理を行い、その後エアブロー処理または噴霧処理を行うことができる。また、殺菌工程後に、エアブロー処理を行い、その後低濃度殺菌処理または噴霧処理を行うこともできる。
【実施例１】
【００２５】
容器として５００ｍｌＰＥＴボトル（以下、ボトルと記す）を使用し、殺菌工程で用いる過酢酸系殺菌剤の組成を変えて、過酢酸耐性菌であるＰｅａｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ細菌に対する殺菌能力Ｄ値を調べた。殺菌工程で用いる過酢酸系殺菌剤は、オキシペール１００（日本パーオキサイト（株）製）を希釈して過酸化水素を配合して表１に示す組成の殺菌剤Ｎｏ．２〜４を作製し、使用した。また比較のため、過酸化水素濃度２％の水溶液を殺菌剤として使用した（殺菌剤Ｎｏ．１）。
Ｄ値の測定方法は次の通りである。噴霧器にＰｅａｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ細菌を含む濃度調整した菌液を入れ、噴霧器よりボトル内面に噴きつけ、その後ボトル内の菌液を完全に乾燥させ評価用ボトルを作製する。その後、殺菌剤Ｎｏ．１〜４を６５℃、１５秒の条件で噴射する殺菌テストを行う。殺菌テスト後、直ちに滅菌水を用い、ボトル内面を洗い、すすいだ全ての液をメンブレンフィルターで吸引濾過する。吸引濾過したメンブレンフィルターを、細菌は３０〜３５℃で１週間以上培養する。このとき、比較のためブランクを培養する。メンブレンフィルター上で培養後、生菌数（出現コロニー）をカウントし、ボトルにスプレーした菌数との差から次式（１）に基づき殺菌能力Ｄ値を求める。なお、式（１）において、Ｉは初発菌数、ＭＶは殺菌処理後の生菌数（平均値）である。
Ｄ値＝ｌｏｇ〔Ｉ／（ＭＶ）〕・・・・・（１）
表１に示すとおり、過酸化水素濃度が高い過酢酸系殺菌剤Ｎｏ．３，４はＤ値が高く、過酢酸耐性菌に対しても殺菌能力が高いことがわかる。また、Ｎｏ．１とＮｏ．３を比較すると、過酢酸を含まないＮｏ．１はＤ値が低く、過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度を高くすることにより、殺菌能力も高まることがわかる。
【００２６】
【表１】
【００２７】
ボトルに、殺菌剤Ｎｏ．４を用いて６５℃、１５秒の条件で噴射する殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程を行わずに、１．５秒×２回の無菌水噴射によるすすぎ工程を行い、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料１）。
ボトルに、殺菌剤Ｎｏ．４を用いて６５℃、１５秒の条件で噴射する殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程と、すすぎ工程を行い、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料２）。試料２では、過酸化水素濃度低減工程として、過酢酸２０００ｐｐｍ、過酸化水素０．３４％の過酢酸系殺菌剤を用い、６５℃、１５秒の条件で噴射する低濃度殺菌処理を行い、すすぎ工程として１．５秒×２回の無菌水噴射を行った。
残留過酸化水素濃度は、オリテクタ（セントラル科学（株）製）を用いて測定した。
試料１と試料２の残留過酸化水素濃度は、試料１が０．５０ｐｐｍ、試料２が０．１０ｐｐｍであり、残留過酸化水素濃度が１／５程度に低減できた。過酸化水素濃度低減工程の有無による残留過酸化水素濃度低減の効果を確認することができた。
【実施例２】
【００２８】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．２とＮｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた。殺菌剤Ｎｏ．２を用い場合を試料３、殺菌剤Ｎｏ．４を用いた場合を試料４とする。
エアブロー処理は、Ｖ２／Ｖ１＝１、１秒の条件で行った。また、すすぎ工程は実施例１と同様の条件である。
試料３と試料４の残留過酸化水素濃度は、試料３が０．０２ｐｐｍ、試料４が０．２０ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例３】
【００２９】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．２とＮｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程として噴霧処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた。殺菌剤Ｎｏ．２を用い場合を試料５、殺菌剤Ｎｏ．４を用いた場合を試料６とする。
噴霧処理は、１．５秒×1回の無菌水噴霧を行った。また、すすぎ工程は１．５秒×１回の無菌水噴射を行った。
試料５と試料６の残留過酸化水素濃度は、試料５が０．０２ｐｐｍ、試料６が０．２０ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程として噴霧処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例４】
【００３０】
表１に示すＮｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理と噴霧処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料７）。
エアブロー処理は、Ｖ２／Ｖ１＝１、１秒の条件で行った後、噴霧処理は、１．５秒×1回の無菌水噴霧を行った。また、すすぎ工程は１．５秒×１回の無菌水噴射を行った。
試料７の残留過酸化水素濃度は、０．１６ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理と噴霧処理を組み合わせることにより、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例５】
【００３１】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブローと吸引の処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料８）。
エアブロー処理はＶ２／Ｖ１＝１、１秒の条件で、吸引処理はエアブロー処理と同等の条件で行った。また、すすぎ工程は実施例１と同様の条件である。
試料８の残留過酸化水素濃度は、０．１６ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブローと吸引の処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。
【実施例６】
【００３２】
表１に示す殺菌剤Ｎｏ．４を用いて実施例１と同様の殺菌工程を行った後、過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理および低濃度殺菌処理を行い、すすぎ工程を行って、容器に残留する過酸化水素濃度を調べた（試料９）。
エアブロー処理は、実施例２と同様の条件で行い、その後行った低濃度殺菌処理は、過酢酸２０００ｐｐｍ、過酸化水素０．３４％の過酢酸系殺菌剤を用い、６５℃、１５秒の条件で噴射した。また、すすぎ工程は実施例１と同様の条件である。
試料９の残留過酸化水素濃度は、０．０９ｐｐｍであった。過酸化水素濃度低減工程としてエアブロー処理を行った後、低濃度殺菌処理を行うことによっても、過酸化水素濃度を低減させる効果がえられることが確認できた。エアブロー処理を行った後低濃度殺菌処理を行うことにより、低濃度殺菌処理に用いる過酢酸系殺菌剤に殺菌工程の過酸化水素が流入することを抑制できるので、生産上、低濃度殺菌処理用の過酢酸系殺菌剤を循環使用できる回数が増加する。
【００３３】
上記実施例１〜６の試料１〜９を殺菌工程、過酸化水素濃度低減工程、残留過酸化水素濃度を表２にまとめた。表２を見ると、過酸化水素濃度低減工程は、低濃度殺菌処理、エアブロー処理、噴霧処理を単独で行っても、組み合わせても、順不同に行っても効果が得られることがわかる。
【００３４】
【表２】
【００３５】
表２より、本発明の容器殺菌方法により、容器に残留する過酸化水素濃度を低減できること、また過酸化水素濃度低減工程は単独でも組み合わせても効果が得られることがわかる。
【実施例７】
【００３６】
殺菌工程で用いる過酢酸系殺菌剤の過酸化水素濃度を組成を変えた場合の殺菌能力Ｄ値を、実施例１と同様の方法で調べた。オキシペール１００（日本パーオキサイト（株）製）を希釈して過酸化水素を配合し、過酸化水濃度２％、５％、１０％、１５％の４種類の過酢酸系殺菌剤を準備した。これらに含まれる過酢酸の濃度はいずれも２０００ｐｐｍである。また、殺菌テストは、６５℃、７秒の条件でボトルに噴射することにより行った。
過酸化水素濃度に対するＤ値を図６に示す。
図６から分かるとおり、過酸化水素濃度の増加ととともにＤ値が高くなる。また、図６より、殺菌能力として６Ｄ以上を確保するためには、過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素濃度を８％以上とすればよいことが確認できる。
【実施例８】
【００３７】
実施例７と殺菌テストの条件を７０℃、３秒と代えて、Ｄ値を調べた結果を図７に示す。
図７から、７０℃、３秒の条件ではＤ値が６Ｄを超えるのは過酸化水素１３％以上の時である。
また、図７から、過酸化水素の濃度が５％のとき４．２Ｄであることがわかる。ここで、表１のＮＯ．２の殺菌剤を用いて低濃度殺菌処理（過酸化水素低減工程）を行うと、１．９Ｄの殺菌能力が得られる。このことから、殺菌工程と、過酸化水素低減工程として低濃度殺菌処理とを組み合わせることにより６．１Ｄとなり６Ｄ以上を確保できる。したがって、殺菌工程と低濃度殺菌処理とを併用して殺菌を行う場合、殺菌工程における過酢酸系殺菌剤に含まれる過酸化水素濃度は５％以上とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態における容器殺菌方法を用いた飲料充填工程を示す工程図である。
【図２】飲料充填機の全体構成を説明するための図である。
【図３】図２の殺菌装置の構成を示す図である。
【図４】エアブローノズルの概略を示す図である。
【図５】二流体噴霧型の噴霧ノズルの概略を示す図である。
【図６】過酸化水素濃度に対するＤ値を示す図である。
【図７】過酸化水素濃度に対するＤ値を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…搬入コンベア、１１…殺菌装置、１２…過酸化水素濃度低減装置、１３…すすぎ装置、１４…充填装置、１５…キャッパ、１６…搬出コンベア、１７…搬送スターホイール、３１…回転軸、３２…ホイール、３３…ホイール、３４…支え板、３５…開閉弁、３５ａ…プランジャ弁、３６…ローラ、３７…カム、３８…供給管、３９…ノズル、４１Ａ…ノズル、４１Ｂ…ノズル、４１Ｃ…ノズル、４２…グリッパ、５０…エアブローノズル、５１…グリッパ、５２…ノズル、５３…吸引管、６０…噴霧ノズル、６１…グリッパ、６２…二流体噴霧ノズル、６３…液分配管、６４…エア供給管、１００…容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の内面を殺菌処理する殺菌工程と、
前記殺菌工程によって前記容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程と、
無菌水を供給して前記容器内の前記過酢酸系殺菌剤を洗い流すすすぎ工程と、
を含むことを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項２】
前記過酸化水素濃度低減工程が、前記殺菌工程で供給される前記過酢酸系殺菌剤より過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を前記容器の内面に供給する低濃度殺菌処理であることを特徴とする請求項１に記載の容器の殺菌方法。
【請求項３】
前記過酸化水素濃度低減工程が、前記容器の内面に気体を噴きつけるエアブロー処理であることを特徴とする請求項１または２に記載の容器の殺菌方法。
【請求項４】
前記過酸化水素濃度低減工程が、前記容器の内面に無菌水を噴霧する噴霧処理であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項５】
前記殺菌工程における前記過酢酸系殺菌剤の前記過酸化水素濃度が０．２〜３５％であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項６】
前記殺菌工程における前記過酢酸系殺菌剤の前記過酸化水素濃度が２〜３５％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項７】
前記殺菌工程において、前記過酢酸系殺菌剤を温度６０〜８０℃、供給時間３〜２０秒の範囲で供給することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項１】
過酸化水素を含む過酢酸系殺菌剤を供給して容器の内面を殺菌処理する殺菌工程と、
前記殺菌工程によって前記容器内に残留する過酸化水素濃度を低減させる過酸化水素濃度低減工程と、
無菌水を供給して前記容器内の前記過酢酸系殺菌剤を洗い流すすすぎ工程と、
を含むことを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項２】
前記過酸化水素濃度低減工程が、前記殺菌工程で供給される前記過酢酸系殺菌剤より過酸化水素濃度の低い過酢酸系殺菌剤を前記容器の内面に供給する低濃度殺菌処理であることを特徴とする請求項１に記載の容器の殺菌方法。
【請求項３】
前記過酸化水素濃度低減工程が、前記容器の内面に気体を噴きつけるエアブロー処理であることを特徴とする請求項１または２に記載の容器の殺菌方法。
【請求項４】
前記過酸化水素濃度低減工程が、前記容器の内面に無菌水を噴霧する噴霧処理であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項５】
前記殺菌工程における前記過酢酸系殺菌剤の前記過酸化水素濃度が０．２〜３５％であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項６】
前記殺菌工程における前記過酢酸系殺菌剤の前記過酸化水素濃度が２〜３５％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項７】
前記殺菌工程において、前記過酢酸系殺菌剤を温度６０〜８０℃、供給時間３〜２０秒の範囲で供給することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１１３８５８（Ｐ２００９−１１３８５８Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９２４４１（Ｐ２００７−２９２４４１）
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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