[發明專利]一種化學殺菌劑耦合脈沖強光用于PET瓶坯殺菌的裝置和方法

有效

• 申請號: 202110660952.6
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113387314B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 高彥祥;王媛
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B67C7/00
• 分類號: B67C7/00;A61L2/22;A61L2/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 李全旺

本發明提供了一種化學殺菌劑耦合脈沖強光用于PET瓶坯殺菌的裝置和方法，該裝置包括化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ、過渡段Ⅱ、脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ和傳送機構，瓶坯通過傳送機構依次經過化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ、過渡段Ⅱ和脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ，化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ向瓶坯內外表面噴淋低濃度殺菌劑以形成一層殺菌劑薄膜以進行預殺菌；過渡段Ⅱ將瓶坯由化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ送入脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ；在脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ，低強度脈沖強光多次閃爍激活附在瓶坯1表面的化學殺菌劑并直接殺滅經化學殺菌劑鈍化的微生物。本發明能夠減少化學殺菌劑的使用，降低所需脈沖強光輻照的強度，具有殺菌效率高、結構簡單、不易殘留、不易導致瓶坯輻照變性的優點。

技術領域

本發明屬于液體飲料無菌灌裝領域，尤其涉及一種化學殺菌劑耦合脈沖強光用于PET瓶坯殺菌的裝置和方法。

背景技術

現有液體飲料無菌灌裝生產線上，通常需對瓶坯或者瓶子進行滅菌，從而保證產品的安全性?，F有的殺菌方式主要有化學殺菌法和物理殺菌法?；瘜W殺菌法通常采用一定濃度的液態殺菌劑(如過氧化氫、過氧乙酸等)浸泡或者采用加熱蒸發或熱空氣負載的殺菌劑噴淋的方式，對包裝容器進行殺菌。例如，中國專利CN201410812997.0公開了一種瓶胚殺菌裝置，該裝置利用一定濃度的H₂O₂溶液與無菌低壓氣體混合加熱形成蒸汽，通過罩式噴頭將高溫H₂O₂蒸汽噴射到瓶坯表面，殺菌罩頂端設計有抽風裝置，蒸汽經風機排出；這種殺菌方法通常需要較高濃度的H₂O₂以確保殺菌的有效性，并且需加熱汽化以及蒸汽抽出步驟，所需能耗很大；除此之外，液態H₂O₂容易沉積到瓶坯底部，不能被完全抽取，造成瓶坯內殺菌劑殘留，排放時也難以確保廢液完全分解，對環境有潛在的危害。物理殺菌法，例如電子束輻照，近年來也被應用于食品包裝的殺菌，但電子束設備的生產和使用成本都很高。例如，中國專利CN201620745351.X公開了一種采用脈沖強光對PET空瓶滅菌的裝置，通過脈沖強光的發射和反射系統對通過傳送機構傳送至灌裝區之前的PET空瓶進行消毒滅菌；但由于脈沖強光的穿透性較弱，光照強度隨距離增大而下降明顯，難以確保瓶子底部的殺菌效果；而若采用高強度的脈沖強光還可能導致包裝材料的物理性能(機械性能、顏色等)和化學性質(聚合物交聯/降解)發生改變。另外，使用輻照殺菌時，由于瓶坯頸部螺紋的存在會產生遮蔽效應，限制了輻照殺菌的效果。

綜上所述，如何將低濃度的化學殺菌劑和低強度的脈沖強光進行耦合，以實現對瓶坯內外表面高效、徹底的殺菌，同時避免化學殺菌劑殘留，克服使用過高強度脈沖強光輻照對瓶坯材料的影響，已經成為亟需解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術存在的一系列缺陷，本發明的目的在于針對上述問題，提供一種化學殺菌劑耦合脈沖強光用于PET瓶坯殺菌的裝置，包括化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ、過渡段Ⅱ、脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ以及傳送機構，其特征在于，瓶坯1通過所述傳送機構的輸送依次經過化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ、過渡段Ⅱ和脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ，其中，化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ向瓶坯1的內外表面噴淋低濃度化學殺菌劑以形成一層殺菌劑薄膜，對瓶坯1上附著的微生物進行預殺菌；所述過渡段Ⅱ用于將瓶坯1由化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ送入脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ；在脈沖強光輻照殺菌段Ⅲ，通過低強度脈沖強光的多次閃爍激活附著在瓶坯1上的化學殺菌劑并直接殺滅經化學殺菌劑鈍化的微生物。

優選的，化學殺菌劑預殺菌段Ⅰ包括第一旋轉傳送盤4、殺菌劑霧化噴淋裝置6、霧化器導桿7、霧化器升降槽8、儲液箱9和第一驅動設備10，所述霧化器導桿7與儲液箱9的內部相連通，所述殺菌劑霧化噴淋裝置6與所述霧化器導桿7的下端相連，所述殺菌劑霧化噴淋裝置6包括內噴霧桿19和外噴霧罩20，外噴霧罩20環繞設置在內噴霧桿19的周圍，所述內噴霧桿19的外表面和外噴霧罩20的內表面均開設有均勻分布的霧化噴嘴21；第一驅動設備10由支承裝置25a固定支承，霧化器升降槽8開設在儲液箱9的外表面，所述霧化器導桿7的上端滑動于霧化器升降槽8中并沿著霧化器升降槽8移動，第一驅動設備10驅動軸的轉動，帶動霧化器導桿7和第一旋轉傳送盤4做同步同軸轉動；