[發(fā)明專利]一種射線輻照耦合氣態(tài)過氧化氫用于PET瓶坯的殺菌裝置

有效

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• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113428824B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 高彥祥;陳金定
• 申請（專利權）人: 中國農業(yè)大學
• 主分類號: B67C7/00
• 分類號: B67C7/00;A61L2/20;A61L2/08;A61L2/10;A61L2/04
• 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(fā)明公開了一種射線輻照耦合氣態(tài)過氧化氫用于PET瓶坯的殺菌裝置，包括瓶坯輸送軌道、射線輻照殺菌段、氣態(tài)過氧化氫殺菌段和加熱段，瓶坯通過瓶坯輸送軌道依次進入射線輻照殺菌段、氣態(tài)過氧化氫殺菌段以及加熱段完成全面殺菌，射線輻照預殺菌段對瓶坯外部殺菌；氣態(tài)過氧化氫殺菌段對瓶坯的頸部和內部殺菌；加熱段用于加速去除射線輻照產生的臭氧，活化附著在瓶坯上的氣態(tài)過氧化氫以進一步增加殺菌效果，加速氣態(tài)過氧化氫的揮發(fā)。本發(fā)明將射線輻照與氣態(tài)過氧化氫進行耦合，分別針對瓶坯外表面、瓶坯內部及瓶坯頸部，達到協(xié)同增效的作用，殺菌效率高，保證瓶坯的無菌狀態(tài)，降低物理殺菌能源消耗，同時減少氣態(tài)過氧化氫用量，降低過氧化氫殘留風險。

技術領域

本發(fā)明涉及液體飲料無菌灌裝技術領域，具體涉及一種射線輻照耦合氣態(tài)過氧化氫用于PET瓶坯的殺菌裝置。

背景技術

PET瓶是指以聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terepthalat，簡稱PET)聚酯為原料，經注塑、吹制而成的塑料包裝瓶，廣泛應用于飲料包裝領域，并成為食品飲料領域發(fā)展速度最快的包裝材料。PET無菌灌裝技術是近幾十年來發(fā)展成熟起來的，集光機電一體化技術、現代化學、物理學、微生物學、自動控制、計算機通訊等多項高新技術為一體的現代化飲料灌裝生產技術，近年來，經過不斷創(chuàng)新發(fā)展、產業(yè)鏈不斷完善，已經逐步發(fā)展成為茶、果汁、蛋白飲料等主要生產方式。

PET瓶坯的滅菌是PET無菌灌裝工藝中最關鍵的一步，要求滅菌過程既要有效的殺滅瓶坯上的微生物，清洗后無化學試劑殘留，且還要求滅菌過程對于PET瓶坯的物理、化學性質無影響。目前PET無菌灌裝生產過程中瓶坯的殺菌方式主要有過氧乙酸濕法殺菌、過氧化氫干法殺菌以及射線輻照(如高能電子束輻照、脈沖強光輻照、紫外線輻照及紅外線輻照等)殺菌等。其中，傳統(tǒng)PET無菌灌裝生產線多采用過氧乙酸濕法殺菌，過氧乙酸濕法殺菌是指采用濃度為1800-2000ppm過氧乙酸溶液對瓶坯內外持續(xù)噴射進行殺菌，用無菌水沖洗至過氧乙酸殘留量0.5ppm以下，該方法殺菌效率高，但容易造成溶劑殘留，且需要用大量的無菌水沖洗，能耗較高；而氣態(tài)過氧化氫殺菌是指利用其強氧化性，形成具有強氧化能力的自由羥基以及活性衍生物，通過破壞微生物外部結構，引起微生物細胞滲透壓改變而死亡，同時破壞微生物細胞內部DNA使其死亡而達到殺菌的目的。作為一種綠色環(huán)保的殺菌劑，液態(tài)過氧化氫殺菌應用的研究已經有超過100年歷史，但液態(tài)過氧化氫需要較高的濃度和較長的接觸時間才能殺死全部微生物。

現有技術中，CN10492210A公開了一種瓶坯殺菌裝置，通過在旋轉輪上設置通孔和連接管，將殺菌液注入瓶坯內部進行殺菌；CN111632169 A發(fā)明了一種瓶坯殺菌裝置，采用分液盤、分配盤、噴嘴組件等對應殺菌通道，可深入瓶坯底部進行殺菌。上述兩種殺菌裝置均僅對瓶坯內部進行殺菌，對于瓶坯頸部及外部未進行殺菌，因此無法保證瓶坯的無菌狀態(tài)。

綜上所述，如何實現對瓶坯的全面殺菌，并重點針對瓶坯頸部螺紋處難以殺滅的微生物進行殺菌，保證瓶坯的無菌狀態(tài)，降低物理殺菌時的能源消耗，同時減少氣態(tài)過氧化氫的用量，降低過氧化氫殘留的風險，已經成為亟需解決的問題。

發(fā)明內容

為了克服現有技術存在的一系列缺陷，本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種射線輻照耦合氣態(tài)過氧化氫用于PET瓶坯的殺菌裝置，包括瓶坯輸送軌道1、射線輻照殺菌段、氣態(tài)過氧化氫殺菌段和加熱段，其特征在于，瓶坯9通過瓶坯輸送軌道1依次進入射線輻照殺菌段、氣態(tài)過氧化氫殺菌段以及加熱段完成全面殺菌，其中，

射線輻照預殺菌段對瓶坯9進行外部殺菌；

氣態(tài)過氧化氫殺菌段對瓶坯9的頸部和內部進行殺菌；

加熱段用于加速去除射線輻照產生的臭氧，并活化附著在瓶坯9上的氣態(tài)過氧化氫以進一步增加殺菌效果，加速氣態(tài)過氧化氫的揮發(fā)。