[发明专利]食物和饮料容器的过乙酸蒸气灭菌

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面灭菌方法，该方法用至少约3500ppm浓度的蒸气在约57°-75°C下处理该表面。

技术背景

在过去的几十年里，已大量增加对可模塑塑料（例如聚对苯二甲酸乙二酯（PET））构成的塑料瓶的使用。因为该塑料瓶几乎不会破碎，重量只有大约玻璃的十分之一，透明度极好并且不会对其内含物口味产生任何影响，这类瓶子在现今社会已非常普遍。正如需要无菌填充的所有容器，塑料瓶必需在填充前功能性灭菌以去除例如微生物（如，肉毒杆菌（C.botulinum））或霉菌等痕量污染物,以达到无菌填充和储存寿命要求。通常容器大批量预生产和储存直至投入使用，因此很容易在正常储存条件下受到污染。一些塑料容器以塑料管或塞储存，在进入充填机前用热空气吹塑；因为塑料瓶熔化温度低，在该吹塑步骤中不必对内表面灭菌并需要额外处理。塑料瓶的独特挑战是，它们无法承受对于玻璃或金属容器而言可以承受的填充前用于灭菌的严酷处理（时间和温度）。因此，对这些瓶子填充消费品前，必需对其灭菌通过最小化致病性微生物来确保污染物风险。因为需要有大量的这类塑料瓶来满足消费者需求，需要快速实现该灭菌但又不降低效率。

过乙酸（也称为过氧乙酸）“PAA”是已知灭菌剂，现有技术表明PAA水性制剂不适于快速灭菌PET制备的容器。因此，美国专利6,790,380公开了为防止形成有害细菌，必需提高灭菌剂的温度和浓度，或延长处理时间。然而，该公开表明这些选择中没有一项是使用水性PAA灭菌PET所需要的－加热PAA溶液往往使PET瓶变形；而提高浓度导致不合乎需要的过氧化氢和/或乙酸的残留高。

不希望延长处理温度，因为这会显著减慢该方法。

美国专利6,536,188和6,945,013公开使用过氧化氢雾来消毒PET瓶内部。这些公开物还表明也可采用氧杂活性物（Oxonia,一种包含重量百分比15-40%的过氧化氢；重量百分比7-13%的乙酸；和重量百分比5-10%的PAA的混合物）。然而，这些公开物还表明必需首先活化该杀菌剂然后使用大量干燥工段除去它们。

美国专利申请2010/0196197公开使用稀释PAA溶液的真正蒸气（与含有悬浮液体颗粒的雾不同）来灭菌表面。然而，该公开物表明该蒸气应该在约80-120°C的温度下采用，并且接触时间在约15-40分钟之间。需要注意的是，PET玻璃化转变温度约为75°C，因此PET瓶可能在较高温度变形。另外，延长该接触温度不适用于大量瓶子的快速灭菌。

因此，如果可以开发一种采用PAA作为灭菌剂来快速灭菌PET瓶的方法，那是非常需要的。

发明内容

本发明涉及一种灭菌表面的方法，该方法用含浓度至少约为3500ppm的过乙酸的蒸气在约57°-75°C下处理该表面。该方法优选在不存在过氧化氢引发剂的情况下实施，且特别适于聚对苯二甲酸乙二酯瓶的灭菌。

发明详述

本发明涉及一种灭菌表面的方法，该方法用含有浓度至少约3500ppm过乙酸的蒸气在约57°-75°C下处理该表面。

本发明中采用的术语“蒸气”是指过乙酸基本完全处于气体形式的状态。这与薄雾或雾不同，薄雾和雾均包含显著比例的液滴悬浮在空气中。

过乙酸通常以乙酸、过氧化氢和过乙酸的水性平衡混合物的形式使用，其中这些组分的重量比为约35:10:15。该组合物通常还可包含稳定剂，例如膦酸或膦酸盐，即2010或螯合剂，例如吡啶二羧酸,以及其它的组分，如:无机酸催化剂（硫酸、硝酸或磷酸）；表面活性剂例如阳离子型月桂酸、脱水山梨糖醇和其相应的酯，例如聚乙烯山梨聚糖单油酸酯；以及短链（C₃-C₁₂)脂肪酸形成的混合过酸溶液。

优选地，本发明方法在不存在过氧化氢活化剂（例如紫外光）的情况下实施，因为已发现使用该活性剂时气相PAA活性降低。

引入加热的气流中前，优选通过加水将所述过乙酸浓度稀释至至少约3,500百万分之一份（ppm）。虽然可使用较高浓度，优选PAA浓度低于约10,000ppm，更优选低于约8,000ppm，以降低可能留在处理表面的过氧化物或乙酸残留量。最优选地，PAA稀释至3,750-4,250ppm的浓度。