通過電子束消毒封裝容器的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過電子束消毒封裝容器的消毒設(shè)備。本發(fā)明也涉及一種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在食品產(chǎn)業(yè)中，習(xí)慣做法是在由封裝層壓件制造而成的封裝容器中封裝液體和部分液體食品，所述封裝層壓件包括紙或紙板的芯層以及例如聚合物材料或鋁箔的一個或多個阻擋層。
[0003]越來越常見的封裝類型是填充機中制造的“紙盒瓶”，其中前述封裝層壓件的封裝坯被形成和密封為套筒。所述套筒一端是閉合的，其中熱塑材料的頂部被直接地注射模制到所述套筒端部分。封裝層壓件的薄片可從封裝層壓件的卷筒(magazine reel)上切下。
[0004]當(dāng)頂部完工時，封裝容器準備就緒以通過仍然打開的底部填充產(chǎn)品，然后被密封并最后被折疊。在填充操作之前，封裝容器進行處理。如果擬在冷凍溫度下作出分配和存儲，封裝容器是已殺菌的，相反如果擬在環(huán)境溫度下作出分配和存儲，則封裝容器需要被消毒并且產(chǎn)品需要被處理以實現(xiàn)無菌化。消毒是一個術(shù)語，它指代滅除或殺滅微生物生命體的任何過程，所述微生物生命體包括例如真菌、細菌、病毒和孢子之類的傳染性劑，它們可能出現(xiàn)在封裝材料的表面上或產(chǎn)品中。應(yīng)用在食品封裝產(chǎn)業(yè)中，這一般被稱為無菌封裝，即將消毒的產(chǎn)品封裝在消毒的封裝容器中，即保持產(chǎn)品和封裝容器兩者免受活菌和微生物影響，由此可保持產(chǎn)品新鮮而沒有特殊的冷藏要求，即即便被保存在環(huán)境溫度下，可維持封裝容器內(nèi)的消毒狀態(tài)。在食品封裝產(chǎn)業(yè)中，也常見地使用術(shù)語“商業(yè)消毒”。根據(jù)國際食品法典委員會((WHO/FAO) CAC/RCP 40-1993)，商業(yè)消毒意指“在食品在生產(chǎn)、分配和保存期間可能保持的正常非冷藏條件下，沒有微生物能夠在食品中生長”。
[0005]對填充就緒的封裝容器進行消毒的傳統(tǒng)方法是使用優(yōu)選地處于氣相的過氧化氫。
[0006]對這類封裝容器進行消毒的另一種方式是借助從電子束發(fā)射器射出的低電壓電子束來輻射封裝容器。通過填充就緒的封裝容器的電子束的線性輻射的一個例子記載在國際專利公開W02005/002973中。該電子束發(fā)射器是圓柱形的，在其遠端之一設(shè)置有電子出口窗。在消毒循環(huán)中，封裝容器上升以圍住電子束發(fā)射器。封裝容器(在這些情形下為PET瓶)的輻射的其它例子記載在例如W02011/011079和EP2371397中。在所披露的系統(tǒng)中，使用具有小到足以穿過瓶的頸部的直徑的發(fā)射器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及用電子束對開口封裝容器進行消毒的消毒設(shè)備。該消毒設(shè)備包括第一室，所述第一室包括至少一個第一電子束發(fā)射器，其適于通過封裝容器的開口對封裝容器的至少內(nèi)部進行消毒。它還包括至少一個第二電子束發(fā)射器，其適于對所述封裝容器的外表面的至少一部分進行消毒。第一室具有朝向第二室的入口區(qū)，包括所述開口的封裝容器部分適于穿過該入口區(qū)以進入第二室。至少一個第二電子束發(fā)射器被布置成使得其電子出口窗至少基本地面對所述入口區(qū)，所述第二電子束發(fā)射器由此適于對正在穿過入口區(qū)的封裝容器部分的至少任意外表面進行消毒。至少一個第一電子束發(fā)射器被布置成在所述封裝容器部分進入第二室之前或同時對內(nèi)表面進行消毒。
[0008]用本發(fā)明的消毒設(shè)備，能夠用分離的電子束設(shè)備對封裝容器的內(nèi)表面和外表面進行消毒，同時仍然能夠通過使內(nèi)部消毒和外部消毒至少部分地同時進行而確保無菌。如果內(nèi)部和外部消毒在時間上是錯開的，則更難以確保無菌。如果時間上錯開，微生物物質(zhì)可能有機會找到其從尚未消毒的表面至已消毒表面的通路。
[0009]此外，用本發(fā)明的消毒設(shè)備，在進入無菌室的封裝容器通道中獲得干凈的無菌阻擋層。因此，為封裝容器，或其一部分，進入無菌室形成通道，但該通道受電子云保護使得通過該通道輸送的任何物質(zhì)在進入無菌室之前將被消毒。
[0010]在一個或多個實施例中，第一電子束發(fā)射器和封裝容器適于執(zhí)行相互的相對移動，在此移動期間第一電子束發(fā)射器的一部分通過封裝容器的開口被暫時地插入，以使封裝容器的內(nèi)部消毒發(fā)生。
[0011]此外，在一個或多個實施例中，定位至少一個第二電子束發(fā)射器以使在消毒設(shè)備工作期間從至少一個第二電子束發(fā)射器射出的電子云適于形成至少覆蓋入口區(qū)的輻射阻擋層。
[0012]在一個或多個實施例中，從第一電子束發(fā)射器射出的電子云適于暫時地遇到并部分重疊于從至少第二電子束發(fā)射器射出的電子云，所述這些電子云一起形成聯(lián)合電子云，并且封裝容器部分的開口至少暫時地位于所述聯(lián)合云中。
[0013]在一個或多個進一步實施例中，至少一個第二電子束發(fā)射器的電子云是狹長的并限定入口區(qū)，并且該入口區(qū)相對于封裝容器的饋給方向并相對于封裝容器的縱向方向是傾斜的，以使穿過入口區(qū)的封裝容器的更大的外表面積被消毒。
[0014]在一個或多個實施例中，至少一個第二電子束發(fā)射器被布置成使得其縱軸線和電子束出口窗的縱軸線相對于水平方向傾斜，并且封裝容器沿所述水平方向移動，其中封裝容器的縱中軸線以這樣一種方式垂直于水平方向地指向:即包括開口的封裝容器的一部分逐漸地離開入口區(qū)并進入第二室。
[0015]在一個或多個附加實施例中，第二室具有設(shè)有槽的底壁，并且封裝容器沿該槽被輸送到第二室內(nèi)，經(jīng)消毒的封裝容器部分被定位在所述底壁之上，而封裝容器的其余部分被定位在所述底壁之下，且其中在工作期間從第二室并沿朝向槽的方向提供消毒氣體流。
[0016]在一個或多個實施例中，第二室是無菌室。
[0017]在一個或多個實施例中，第二室包括:將內(nèi)容物填充到封裝容器內(nèi)的至少一個填充站；以及在填充之后密封開口的至少一個站。
[0018]此外，在一個或多個實施例中，它包括兩個電子束發(fā)射器，這兩個電子束發(fā)射器彼此相對地布置，它們的電子出口窗彼此朝向并朝向入口區(qū)，以使封裝容器能在兩者之間穿過。
[0019]在一個或多個實施例中，一個以上的第一電子束發(fā)射器被固定布置在可轉(zhuǎn)動載體輪上。
[0020]在一個或多個進一步實施例中，消毒設(shè)備包括封裝容器輸送系統(tǒng)，所述封裝容器輸送系統(tǒng)包括封裝容器輸送器，所述封裝容器輸送器包括適于保持封裝容器的保持器，并且所述封裝容器輸送器用于在第一室、入口區(qū)和第二室內(nèi)輸送封裝容器。
[0021]在一個或多個附加實施例中，封裝容器輸送系統(tǒng)包括可轉(zhuǎn)動導(dǎo)向輪，所述可轉(zhuǎn)動導(dǎo)向輪適于與載體輪和封裝容器輸送器配合，使得每個封裝容器適于與第一電子束發(fā)射器對準，并且導(dǎo)向輪設(shè)有封裝容器夾具，該密封容器夾具適于使封裝容器相對于第一電子束發(fā)射器在第一位置和第二位置之間位移，在第一位置，封裝容器與第一電子束發(fā)射器彼此不嗤合，在第二位置，第一電子束發(fā)射器被完全地插入到封裝容器中。
[0022]在一個或多個實施例中，封裝容器夾具適于將封裝容器從保持器升高至第二位置，在第二位置封裝容器從保持器脫離，并隨后使封裝容器撤回到第一位置并回到同一保持器中。
[0023]在一個或多個實施例中，該相對移動使得封裝容器以第一速度從第一位置移動至第二位置，并以第二速度從第二位置移回到第一位置，所述第二速度低于所述第一速度。
[0024]在一個或多個實施例中，消毒設(shè)備被布置在填充機內(nèi)。
[0025]在一個或多個實施例中，第二室包括用于將內(nèi)容物填充入封裝容器的至少一個填充站以及在填充之后密封開口的至少一個站。
[0026]本發(fā)明還包括用電子束對開口的封裝容器進行消毒的方法。該方法包括:用布置在第一室內(nèi)的第一電子束發(fā)射器，通過封裝容器的開口對封裝容器的至少內(nèi)部進行消毒。它也包括用至少一個第二電子束發(fā)射器對封裝容器的外部的至少一部分進行消毒，其中所述至少一個第二電子束發(fā)射器被布置成使得其電子出口窗至少基本上朝向入口區(qū)，所述入口區(qū)形成從第一室至第二室的入口。對封裝容器的外部的至少一部分進行消毒的步驟是通過使封裝容器的一部分經(jīng)過入口區(qū)而在所述入口區(qū)內(nèi)執(zhí)行的，所述部分包括所述開口。對封裝容器的內(nèi)部進行消毒的步驟是在所述封裝容器部分進入第二室之前或與此同時被執(zhí)行的。
[0027]在一個或多個實施例中，該方法包括:在第一電子束發(fā)射器和封裝容器之間執(zhí)行相互的相對移動，在該移動期間對封裝容器內(nèi)部進行消毒的步驟發(fā)生，并且在該移動期間通過封裝容器的開口將第一電子束發(fā)射器的一部分暫時地插入。
[0028]在一個或多個進一步實施例中，該方法包括:在消毒設(shè)備工作期間形成至少覆蓋入口區(qū)的輻射阻擋層，所述輻射阻擋層是通過從至少一個第二電子束發(fā)射器射出的電子云形成的。
[0029]在一個或多個實施例中，該方法包括:通過暫時使從第一電子束發(fā)射器射出的電子云遇到并部分重疊于從至少一個第二電子束發(fā)射器射出的電子云而形成聯(lián)合電子云；以及暫時將封裝容器的開口定位在聯(lián)合電子云內(nèi)。
[0030]在一個或多個實施例中，這些步驟是在填充機內(nèi)執(zhí)行的。
[0031]在一個或多個實施例中，該方法包括附加步驟:將內(nèi)容物填充到經(jīng)消毒的封裝容器內(nèi)；并且在填充之后密封開口。
【附圖說明】
[0032]下面，將參照所附示意性附圖更詳細地描述本發(fā)明的實施例，在附圖中:
[0033]圖1a是封裝容器和用于對封裝容器的內(nèi)部進行消毒的示例性第一電子束發(fā)射器處于完全嚙合的消毒位置的側(cè)視圖；
[0034]圖1b是第一電子束發(fā)射器及其電子云的側(cè)視圖；
[0035]圖1c是替代的封裝容器和第一電子束發(fā)射器的視圖；
[0036]圖2a是用于對封裝容器的外部進行消毒的第二電子束發(fā)射器的立體圖；
[0037]圖2b是可用于圖2a的電子束發(fā)射器中的陰極的立體圖；
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