專(zhuān)利名稱(chēng)：瓶蓋殺菌方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瓶蓋殺菌方法和裝置，特別是一種PET瓶蓋殺菌方法和裝置，主 要適用于食品飲料行業(yè)灌裝前的瓶蓋殺菌。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)PET瓶蓋采用的殺菌方法主要有紫外線(xiàn)殺菌、熱力殺菌、化學(xué)藥劑殺菌。紫外線(xiàn)能使細(xì)菌等微生物的細(xì)胞DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而殺死細(xì)菌。在PET瓶蓋殺菌 的實(shí)際運(yùn)用中，多采用紫外線(xiàn)直接照射瓶蓋表面的方式，具有工藝簡(jiǎn)單，無(wú)藥劑殘留，效率 高等特點(diǎn)。然而，這種方法也有它的局限和不足之處，一方面，隨著飲料生產(chǎn)線(xiàn)速度的不斷 提高(甚至達(dá)到50000瓶/小時(shí))，若僅用紫外線(xiàn)對(duì)瓶蓋殺菌，要求紫外線(xiàn)具有很高的輻射 強(qiáng)度，而此類(lèi)高強(qiáng)度紫外線(xiàn)需采用專(zhuān)門(mén)的高性能設(shè)備來(lái)產(chǎn)生，其照射強(qiáng)度也需經(jīng)常檢測(cè)以 保證滅菌效果，成本很高；同時(shí)，紫外線(xiàn)對(duì)PET材料不具有穿透效果，瓶蓋內(nèi)側(cè)具有螺紋、側(cè) 封，某些瓶蓋還帶有內(nèi)翻邊，因此存在紫外線(xiàn)無(wú)法照射的區(qū)域，形成了衛(wèi)生死角，降低了殺 菌效果。熱力殺菌方式主要在PET熱灌裝線(xiàn)上使用，其主要原理為待熱飲料灌裝完成后， 采取措施使PET飲料瓶倒置一定時(shí)間(約30秒 1分鐘)，利用瓶?jī)?nèi)90°C的高溫飲料殺死 瓶蓋內(nèi)表面的細(xì)菌。熱力殺菌方式利用了 PET熱灌線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，除倒瓶鏈板外無(wú)需采用額外 設(shè)備、原料等就達(dá)到了瓶蓋滅菌要求，但由于某些細(xì)菌(如青霉孢子的殺菌D90值，即90°C 條件下殺滅90%微生物所需時(shí)間，為2. 3分鐘)對(duì)高溫具有一定的抵抗力，造成了殺菌效果 一般，飲料有時(shí)會(huì)出現(xiàn)分層、變質(zhì)現(xiàn)象，因此該種殺菌方式存在一定的局限性?；瘜W(xué)藥劑殺菌主要是利用化學(xué)藥劑與細(xì)菌蛋白分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而滅殺細(xì)菌。單 純的化學(xué)法在濃度低的情況下不能達(dá)到滅殺細(xì)菌的效果，或者由于濃度較高，而使藥劑產(chǎn) 生殘留。目前采用的化學(xué)藥劑主要有(1)過(guò)氧乙酸。殺菌效果好，但是有殘留，需配置額外的純凈水沖洗設(shè)備去除瓶蓋 表面殘留。對(duì)瓶蓋殺菌來(lái)講，若設(shè)置好噴淋方式，對(duì)瓶蓋內(nèi)側(cè)螺紋死角等，則具有徹底殺菌 的效果。(2)過(guò)氧化氫。在常溫下，過(guò)氧化氫溶液的滅菌作用較弱。使用過(guò)氧化氫溶液的濃 度為30% 35%，溫度越高效果越好，約在60 80°C比較適宜。在滅菌時(shí)過(guò)氧化氫溶液很 少單獨(dú)使用，多與其他滅菌技術(shù)配合使用。滅菌后，由于要求產(chǎn)品中過(guò)氧化氫殘留量應(yīng)低于 5ppm, 一般需要采用無(wú)菌水對(duì)包裝材料進(jìn)行噴洗。但是，由于滅菌用高濃度化學(xué)藥劑都具有刺激性的氣味，強(qiáng)腐蝕性，若長(zhǎng)時(shí)間接 觸，對(duì)操作者的身體會(huì)造成比較大的危害；同時(shí)，由于化學(xué)藥劑沒(méi)有完全利用，增大了后續(xù) 污水處理的壓力，增加了成本。因此，傳統(tǒng)的PET瓶蓋殺菌方法都存在著一定的不足之處，均不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述存在的問(wèn)題提供一種殺菌徹底、無(wú)殺菌死 角且殘留少的瓶蓋殺菌方法和裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是瓶蓋殺菌方法，其特征在于步驟如下a、將過(guò)氧化氫溶液霧化噴灑于瓶蓋上進(jìn)行殺菌，并保證其作用時(shí)間為5 12秒；b、向瓶蓋上吹拂無(wú)菌熱空氣，其溫度為80-90°C，作用時(shí)間為3 5秒；C、采用波長(zhǎng)為250-260nm的紫外線(xiàn)照射瓶蓋，并保證輻射量為333 600W ·s/m2。所述過(guò)氧化氫溶液的濃度為1%。所述過(guò)氧化氫溶液霧化后的霧滴直徑為4 6um。所述無(wú)菌熱空氣采用無(wú)菌壓縮空氣加熱并經(jīng)過(guò)濾而成，過(guò)濾精度為0. Olum。一種殺菌裝置，其特征在于它包括殺菌隧道，其內(nèi)部安裝軌道，用于輸送瓶蓋；過(guò)氧化氫噴霧模塊，用于向瓶蓋上噴灑霧狀過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行殺菌；無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊，用于向瓶蓋上吹拂無(wú)菌熱空氣，以促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解和 水分的蒸發(fā)，提高過(guò)氧化氫的殺菌效率；紫外線(xiàn)照射模塊，用于產(chǎn)生紫外線(xiàn)并照射瓶蓋，在直接照射殺菌的同時(shí)，促進(jìn)過(guò)氧 化氫分解殺菌，保證殺菌效果，同時(shí)去除過(guò)氧化氫殘留；所述過(guò)氧化氫噴霧模塊、無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊和紫外線(xiàn)照射模塊沿瓶蓋運(yùn)動(dòng)方向 依次安裝在與瓶蓋開(kāi)口正面相對(duì)的殺菌隧道側(cè)壁上。所述過(guò)氧化氫噴霧模塊由三個(gè)霧化噴嘴組成，其中一個(gè)噴嘴水平指向瓶蓋中心， 另兩個(gè)噴嘴分別斜向上和斜向下指向瓶蓋的中心。所述噴嘴噴射出的過(guò)氧化氫溶液霧滴直徑為4 6um。所述無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊包括與外部氣源連通且平行于軌道布置的熱空氣流道， 在熱空氣流道上朝向瓶蓋一側(cè)均勻布置一組噴頭。所述噴頭與熱空氣流道之間的夾角為60度，且該夾角朝向殺菌隧道的出口端。所述紫外線(xiàn)照射模塊為一與軌道平行布置的紫外燈管，其功率為100-150W，所發(fā) 射紫外線(xiàn)的波長(zhǎng)為250-260nm。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明依次將低濃度過(guò)氧化氫溶液、無(wú)菌熱空氣和紫外線(xiàn) 依次作用于瓶蓋上，三者相互結(jié)合進(jìn)行殺菌，相較于傳統(tǒng)的殺菌方法，在殺菌機(jī)理上進(jìn)行了 改進(jìn)，一方面合理利用了過(guò)氧化氫和紫外線(xiàn)各自的殺菌特點(diǎn)，另一方面在無(wú)菌熱空氣的激 發(fā)和紫外線(xiàn)的輻射作用下，有效促進(jìn)了過(guò)氧化氫的分解，不僅增強(qiáng)了殺菌效果，而且消除了 PET瓶蓋表面的過(guò)氧化氫殘留，避免了對(duì)飲料口味和飲用者身體的影響；另外，由于所用過(guò) 氧化氫溶液濃度低，過(guò)氧化氫在殺菌過(guò)程中完全分解為水和氧氣，不僅避免了對(duì)人員的傷 害、設(shè)備的腐蝕和對(duì)環(huán)境的污染，而且省去了后續(xù)污水處理的步驟，更加符合低碳環(huán)保的要求。


圖1是本發(fā)明殺菌裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2是本發(fā)明中過(guò)氧化氫噴霧模塊橫截面(噴嘴分布)示意圖。圖3是本發(fā)明中無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊俯視圖。
圖4是本發(fā)明中紫外線(xiàn)照射模塊俯視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明中殺菌裝置包括殺菌隧道8、過(guò)氧化氫噴霧模塊4、無(wú)菌熱空氣 吹風(fēng)模塊5和紫外線(xiàn)照射模塊6。所述殺菌隧道8為直線(xiàn)型，兩端分別開(kāi)設(shè)入口 8-1和出口 8-2，殺菌隧道8內(nèi)部安 裝沿其長(zhǎng)度方向布置的直線(xiàn)型軌道3，用于將需要?dú)⒕钠可w2從入口 8-1處輸送至出口 8-2處。所述過(guò)氧化氫噴霧模塊4、無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊5和紫外線(xiàn)照射模塊6沿瓶蓋2運(yùn) 動(dòng)方向(即入口到出口的方向)依次安裝在與瓶蓋2開(kāi)口正面相對(duì)的殺菌隧道8側(cè)壁上。如圖2所示，所述過(guò)氧化氫噴霧模塊4由三個(gè)霧化噴嘴4-1組成，其中一個(gè)噴嘴 4-1水平指向瓶蓋2中心，另兩個(gè)噴嘴分別斜向上和斜向下指向瓶蓋2的中心。三個(gè)噴嘴
4-1分別從瓶蓋2開(kāi)口側(cè)的正前方、斜下方、斜上方對(duì)瓶蓋2內(nèi)表面進(jìn)行低濃度的過(guò)氧化氫 溶液噴霧，保證瓶蓋2內(nèi)表面完全被噴霧區(qū)覆蓋，避免出現(xiàn)殺菌死角。如圖3所示，所述無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊5包括與外部氣源連通且平行于軌道3布 置的熱空氣流道5-1，在熱空氣流道5-1上朝向瓶蓋2 —側(cè)均勻布置一組噴頭5-2，各噴頭
5-2與熱空氣流道5-1之間的夾角為60度，且該夾角朝向殺菌隧道8的出口8-2。無(wú)菌熱 空氣進(jìn)入熱空氣流道5-1后，經(jīng)過(guò)熱空氣噴頭5-2高速?lài)娤蚱可w2的內(nèi)表面。如圖4所示，所述紫外線(xiàn)照射模塊6為一與軌道3平行布置的大功率紫外燈管，能 夠正面照射瓶蓋2內(nèi)表面，其功率為130W，所發(fā)射紫外線(xiàn)的波長(zhǎng)為250-260nm。本發(fā)明所述殺菌方法在PET瓶蓋2通過(guò)殺菌隧道8時(shí)，瓶蓋2經(jīng)過(guò)過(guò)氧化氫、無(wú)菌 熱空氣和紫外線(xiàn)的結(jié)合作用，以達(dá)到對(duì)PET瓶蓋2徹底殺菌、無(wú)殘留的目的。現(xiàn)結(jié)合上述殺 菌裝置具體說(shuō)明其殺菌方法a、需要?dú)⒕钠可w2從入口 8-1進(jìn)入殺菌隧道8內(nèi)，并在軌道3的輸送下向出口 8-2運(yùn)動(dòng)。b、瓶蓋2經(jīng)過(guò)過(guò)氧化氫噴霧模塊4時(shí)，霧化噴嘴4-1利用無(wú)菌壓縮空氣將濃度為 的過(guò)氧化氫溶液霧化噴灑在瓶蓋2內(nèi)表面，過(guò)氧化氫溶液開(kāi)始?xì)⒕?，并保證溶液停留在
瓶蓋2上的時(shí)間為10秒；所述過(guò)氧化氫溶液采用高濃度的食品級(jí)過(guò)氧化氫按比例兌純凈水 而成，符合國(guó)家食品衛(wèi)生安全條例，且經(jīng)噴嘴4-1霧化后噴射出的過(guò)氧化氫溶液霧滴直徑 為 4um。c、隨后瓶蓋2經(jīng)過(guò)無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊5，無(wú)菌熱空氣(溫度為80-90°C，采用無(wú) 菌壓縮空氣加熱并經(jīng)過(guò)濾而成，過(guò)濾精度為0. Olum，其具體的制備及其加熱方法在現(xiàn)有技 術(shù)中有較多的介紹，為公知技術(shù)，本說(shuō)明書(shū)中不再贅述)經(jīng)過(guò)熱空氣噴頭5-2高速?lài)娤蚱可w 2的內(nèi)表面，并保證作用時(shí)間為4. 2秒；在此過(guò)程中，無(wú)菌熱空氣一方面能夠促進(jìn)過(guò)氧化氫 溶液中水分和過(guò)氧化氫分解后形成的水分的蒸發(fā)，另一方面能夠加速瓶蓋2表面過(guò)氧化氫 的分解，從而提高了殺菌效率。d、最后，瓶蓋2經(jīng)過(guò)紫外線(xiàn)照射模塊6，利用大功率紫外燈(130W)產(chǎn)生高強(qiáng)度 的紫外線(xiàn)照射瓶蓋2的內(nèi)表面，其所產(chǎn)生的紫外線(xiàn)的波長(zhǎng)為250-260nm，并保證輻射量為 542. 4W s/m2，在直接照射殺菌的同時(shí)，進(jìn)一步加快了過(guò)氧化氫分解殺菌，去除了殘留，實(shí)現(xiàn) 了殺菌徹底、無(wú)殘留的目的，同時(shí)紫外線(xiàn)對(duì)瓶蓋表面也具有一定的抑菌作用。
為保證過(guò)氧化氫的殺菌分解時(shí)間，從而有效的增加殺菌強(qiáng)度和減少殘留，殺菌隧 道8、過(guò)氧化氫噴霧模塊4和無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊5的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足各環(huán)節(jié)的殺菌時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種瓶蓋殺菌方法，其特征在于步驟如下a、將過(guò)氧化氫溶液霧化噴灑于瓶蓋(2)上進(jìn)行殺菌，并保證其作用時(shí)間為5 12秒；b、向瓶蓋(2)上吹拂無(wú)菌熱空氣，其溫度為80-90°C，作用時(shí)間為3 5秒；c、采用波長(zhǎng)為250-260nm的紫外線(xiàn)照射瓶蓋(2)，并保證輻射量為333 600W· s/m2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓶蓋殺菌方法，其特征在于所述過(guò)氧化氫溶液的濃度為1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓶蓋殺菌方法，其特征在于所述過(guò)氧化氫溶液霧化后的霧 滴直徑為4 6um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓶蓋殺菌方法，其特征在于所述無(wú)菌熱空氣采用無(wú)菌壓縮 空氣加熱并經(jīng)過(guò)濾而成，過(guò)濾精度為0. Olum。
5.一種利用權(quán)利要求1所述方法進(jìn)行殺菌的裝置，其特征在于它包括殺菌隧道(8)，其內(nèi)部安裝軌道(3)，用于輸送瓶蓋O)；過(guò)氧化氫噴霧模塊G)，用于向瓶蓋( 上噴灑霧狀過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行殺菌；無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊(5)，用于向瓶蓋(2)上吹拂無(wú)菌熱空氣，以促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解 和水分的蒸發(fā)，提高過(guò)氧化氫的殺菌效率；紫外線(xiàn)照射模塊(6)，用于產(chǎn)生紫外線(xiàn)并照射瓶蓋O)，在直接照射殺菌的同時(shí)，促進(jìn) 過(guò)氧化氫分解殺菌，保證殺菌效果，同時(shí)去除過(guò)氧化氫殘留；所述過(guò)氧化氫噴霧模塊G)、無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊(5)和紫外線(xiàn)照射模塊(6)沿瓶蓋 (2)運(yùn)動(dòng)方向依次安裝在與瓶蓋(2)開(kāi)口正面相對(duì)的殺菌隧道(8)側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的殺菌裝置，其特征在于所述過(guò)氧化氫噴霧模塊由三個(gè) 霧化噴嘴(4-1)組成，其中一個(gè)噴嘴(4-1)水平指向瓶蓋O)中心，另兩個(gè)噴嘴分別斜向上 和斜向下指向瓶蓋O)的中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的殺菌裝置，其特征在于所述噴嘴噴射出的過(guò)氧化氫 溶液霧滴直徑為4 6um。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的殺菌裝置，其特征在于所述無(wú)菌熱空氣吹風(fēng)模塊(5)包括 與外部氣源連通且平行于軌道(3)布置的熱空氣流道(5-1)，在熱空氣流道(5-1)上朝向瓶 蓋(2) —側(cè)均勻布置一組噴頭(5-2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的殺菌裝置，其特征在于所述噴頭(5-2)與熱空氣流道(5-1) 之間的夾角為60度，且該夾角朝向殺菌隧道(8)的出口端。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的殺菌裝置，其特征在于所述紫外線(xiàn)照射模塊(6)為一與軌 道(3)平行布置的紫外燈管，其功率為100-150W，所發(fā)射紫外線(xiàn)的波長(zhǎng)為250-260nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瓶蓋殺菌方法和裝置。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種殺菌徹底、無(wú)殺菌死角且殘留少的瓶蓋殺菌方法和裝置。解決該問(wèn)題的技術(shù)方案是瓶蓋殺菌方法，其特征在于步驟如下a、將過(guò)氧化氫溶液霧化噴灑于瓶蓋上進(jìn)行殺菌，并保證其作用時(shí)間為5～12秒；b、向瓶蓋上吹拂無(wú)菌熱空氣，其溫度為80-90℃，作用時(shí)間為3～5秒；c、采用波長(zhǎng)為250-260nm的紫外線(xiàn)照射瓶蓋，并保證輻射量為333～600W·s/m2。本發(fā)明主要適用于食品飲料行業(yè)灌裝前的瓶蓋殺菌。
文檔編號(hào)A61L2/22GK102145186SQ20111008670
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者劉鳳臣, 葉鵬, 陳紅生, 韋毅 申請(qǐng)人:杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司