特許 6382712 殺菌方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6382712

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】殺菌方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 55/10 20060101AFI20180820BHJP

   A61L 2/20 20060101ALI20180820BHJP

   A61L 101/10 20060101ALN20180820BHJP

【ＦＩ】

   B65B55/10 C

   B65B55/10 D

   A61L2/20 100

   A61L101:10

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-262022(P2014-262022)

(22)【出願日】2014年12月25日

(65)【公開番号】特開2016-120947(P2016-120947A)

(43)【公開日】2016年7月7日

【審査請求日】2016年12月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】309036221

【氏名又は名称】三菱重工機械システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】上田 敦士

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 靖史

(72)【発明者】

【氏名】可児 倫明

(72)【発明者】

【氏名】田中 大輔

(72)【発明者】

【氏名】竹内 靖恵

【審査官】 佐藤 正宗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１２８１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５０６４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０８００５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５８７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２８２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５４２８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１１０８２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００４７１１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２９５９７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ５５／１０

Ａ６１Ｌ ２／２０

Ａ６１Ｌ １０１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

湿度を含むオゾンガスである湿潤オゾンガスを殺菌対象物である飲料の容器の内部に向
けて供給する殺菌方法であって、
前記湿潤オゾンガスを供給する第１供給ステップと、
前記湿潤オゾンガスの前記容器の内部に向けた供給を停止するとともに、前記第１供給
ステップにより供給された前記湿潤オゾンガスに基づく結露水を、前記容器の内周面から
取り除く処理を行う結露除去処理ステップと、
前記結露除去処理ステップの後に、前記容器の内部に向けた、前記湿潤オゾンガスの供
給を再開する第２供給ステップと、を備え、
前記容器の内部に向けて供給される前記湿潤オゾンガスは、
前記容器よりも温度が高い、
ことを特徴とする殺菌方法。

【請求項2】

前記容器の内周面から前記結露水を取り除く処理は、
乾燥状態の気体を前記容器の内部に向けて供給する処理である、
請求項１に記載の殺菌方法。

【請求項3】

前記容器より高い温度の前記乾燥状態の気体を供給し、前記結露水の蒸発を促進する、
請求項２に記載の殺菌方法。

【請求項4】

前記乾燥状態の気体を供給するとともに、直接、前記容器を発熱体で放射加熱し、昇温
させることで、前記結露水の蒸発を促進する、
請求項２に記載の殺菌方法。

【請求項5】

前記容器の内部に向けて供給される前記湿潤オゾンガスは、
前記容器の温度に応じて、その湿度が調整される、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の殺菌方法。

【請求項6】

前記容器は、
供給される前記湿潤オゾンガスの湿度に応じて、その温度が調整される、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の殺菌方法。

【請求項7】

密閉空間を形成しうるチャンバの内部に収容されている前記容器の内部に、前記湿潤オ
ゾンガスが供給される、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の殺菌方法。

【請求項8】

前記チャンバは、
前記容器より高い温度に維持される、
請求項７に記載の殺菌方法。

【請求項9】

前記チャンバに収容されている前記容器の内部に加えて前記容器の外部に向けて前記湿
潤オゾンガスが供給される、
請求項７又は請求項８に記載の殺菌方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飲料水などの液体を充填する容器を殺菌するのに好適な殺菌方法に関する。

【背景技術】

【0002】

飲料水などの液体をＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）ボトルやガラス瓶、ボトル缶等の容器に充填するシステムとして、回転式の充填装置が知られている。この回転式の充填装置は、回転体の外周部に複数の充填バルブを備えており、回転体がほぼ１回転して容器が周方向に搬送される間に、充填バルブから容器内への充填を行う。そして、容器への充填が終了した後、キャッパや打栓機により容器への蓋の装着が行われる。
容器の中で、ＰＥＴボトルは、プリフォームと呼ばれる試験管状の前駆体に空気を吹き込んで成形される。この成形には、主に二軸延伸ブロー成形法が用いられている。二軸延伸ブロー成形法とは、加熱したプリフォームを金型に挿入後、延伸ロッドと呼ばれる棒で垂直方向に引き伸ばしながら、加圧空気を吹き込んで円周方向に膨らませる成形法である。
ＰＥＴボトルを対象とする飲料充填システムは、ＰＥＴボトルの成形装置を上流側に備え、成形されたＰＥＴボトルを充填装置に供給する形態もあれば、すでに成形されたＰＥＴボトルを用意して充填装置に供給する形態もある。

【0003】

ところで、飲料水などの液体を充填する場合、雑菌が容器に混入するのを限りなく防ぐことが必要であり、このため、クリーンルーム内で、容器殺菌・すすぎ、キャップ殺菌、液体の充填及びキャップ装着といった一連の工程を行ういわゆる無菌充填方式が採用されている。ＰＥＴボトルの成形装置を上流側に備える飲料充填システムの場合には、この成形装置で成形されたＰＥＴボトルを殺菌して充填装置に供給することも要求される場合がある。
無菌充填方式における殺菌としては、薬剤、例えば、過酢酸（ＰＡＡ）、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を含む水溶液からなる過酢酸系殺菌剤を用いるのが主流である（例えば、特許文献１，２）。
ところが、過酢酸を殺菌剤として用いる場合は、過酢酸に対する耐性菌が作り出されることが問題となっている。また、過酸化水素については、耐性菌の問題は少ないものの、ＰＥＴボトルを対象とする場合には、ＰＥＴに吸収されて、容器に残留してしまうという問題がある。

【0004】

耐性菌の問題がなく、かつ、殺菌対象物への残留の問題のない手法として、オゾン（Ｏ_３）を用いる殺菌が知られている（例えば、特許文献３，４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−１８１０３９号公報

【特許文献2】特開２０１４−０８０２０７号公報

【特許文献3】特開昭６３−５９９６１号公報

【特許文献4】特開平４−３３６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

オゾンを用いる殺菌方法は、水溶液からなる過酢酸系殺菌剤を用いる殺菌方法が有する問題を抱えていない。ここで、大量生産を前提とする回転式充填装置への適用を想定すると、生産コストの観点からオゾンの供給量を抑えることが要求される。ところが、従来のオゾンを用いる殺菌方法は、所望する殺菌性能を得るために、比較的長い時間にわたってオゾンを供給することが必要であった。
そこで本発明は、殺菌対象物に向けてオゾンを供給する量を抑えても、所望する殺菌性能を得ることができる殺菌方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、殺菌対象物に向けて湿度を含むオゾンガス（以下「湿潤オゾンガス」）を同じ量だけ供給する場合に、連続的に供給するよりも、殺菌対象物に生成された湿潤オゾンガスに起因する結露水を途中で乾燥させた後に、湿潤オゾンガスの供給を再開する方が高い殺菌能力が得られることを知見した。このことは、結露水を除去することにより、所望する殺菌性能を得るのに必要な湿潤オゾンガスの供給量を抑えることかできることを意味している。
以上に基づく本発明の殺菌方法は、湿度を含むオゾンガスである湿潤オゾンガスを殺菌対象物である飲料の容器の内部に向けて供給する殺菌方法であって、湿潤オゾンガスを供給する第１供給ステップと、湿潤オゾンガスの容器の内部に向けた供給を停止するとともに、第１供給ステップにより供給された湿潤オゾンガスに基づく結露水を、容器の内周面から取り除く処理を行う結露除去処理ステップと、結露除去処理ステップの後に、容器の内部に向けた、湿潤オゾンガスの供給を再開する第２供給ステップと、を備えることを特徴とする殺菌方法である。

【0008】

本発明の殺菌方法において、容器の内周面から結露水を取り除く処理として、乾燥状態の気体を容器の内部に向けて供給することが好ましい。

【0009】

結露除去処理ステップの時間を短縮するために、供給する乾燥状態の気体の温度を容器
より高くすることで、結露水の蒸発を促進する。また、乾燥状態の気体を供給するのに加えて、例えば赤外線ランプによる放射加熱で、殺菌対象物の表面温度を上げ、結露水の蒸発を促進することもできる。

【0010】

本発明の殺菌方法において、容器の内部に向けて供給される湿潤オゾンガスは、容器よりも温度が高いことが好ましい。
また、本発明の殺菌方法において、容器の内部に向けて供給される湿潤オゾンガスを、殺菌対象物の温度に応じて、その湿度が調整されることが好ましい。
また、本発明の殺菌方法において、容器は、供給される湿潤オゾンガスの湿度に応じて、その温度が調整されることが好ましい。
また、本発明の殺菌方法において、密閉空間を形成しうるチャンバの内部に収容されている容器の内部に、湿潤オゾンガスが供給されることが好ましい。このチャンバは、容器よりも高い温度に維持されることが好ましい。このチャンバに収容されている容器の内部に加えて容器の外部に向けて湿潤オゾンガスが供給されることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、オゾンを用いて殺菌する際に、殺菌対象物に向けた湿潤オゾンガスの供給量を抑えつつ所望する殺菌性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態による殺菌の機構を模式的に示す図である。

【図2】本実施形態による供給ステップと結露除去ステップの組み合わせ例を示す図である。

【図3】本発明をＰＥＴボトルの殺菌に適用する場合の工程例を示す図である。

【図4】本発明をＰＥＴボトルの殺菌に適用する場合の他の工程例を示す図である。

【図5】殺菌性能を評価した実験例（菌種：Bacillus atrophaeus）の結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
［殺菌の機構］
本発明は、湿度を含むオゾンガスである湿潤オゾンガス（以下、ウェットオゾンガス）を殺菌対象物に向けて供給することを前提とする。例えば、殺菌対象物が飲料用の容器の場合には、ウェットオゾンガスを容器の内部に供給する。この殺菌は、図１（ａ）に示すように、ウェットオゾンガスに含まれるオゾン（Ｏ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）が反応することで生成されるヒドロキシルラジカル（hydroxyl radical，以下、ＯＨラジカル）が、細菌Ｂにアタックし、その酸化作用によりなされる。ＯＨラジカルは、いわゆる活性酸素と称される分子種のなかで最も酸化力が強い。この細菌ＢへのＯＨラジカルのアタックを促進させるために、本発明は、殺菌対象物Ｔにウェットオゾンガスが結露することを指向する。
ここで、細菌細胞は、中央のコア部に遺伝情報の機能を司る染色体があり、その外側にたんぱく質と脂質からなる柔らかい細胞膜があり、さらにその外側にたんぱく質、多糖、脂質からなる細胞壁が取り囲んでいる。細菌に対するＯＨラジカルによる殺菌機構は、強力な酸化力でこの細胞壁を酸化破壊することを起点としている。このように、オゾンを用いた殺菌は、例えば塩素が細胞壁、細胞膜を通過して酵素を破壊する機構とは異なるものと解されている。

【0014】

本発明者らの検討によると、殺菌対象物に対してウェットオゾンガスを連続的に供給しても、供給した量に見合うだけの所望する殺菌性能が得られない。これは、後述する実験例から明らかである。図１（ｂ）を参照してその理由を説明する。ウェットオゾンガスを供給すると、ウェットオゾンガスに含まれる水分は殺菌対象物Ｔの表面に結露する。これは本発明の効果を得る上で前提ではあるが、ウェットオゾンガスの供給を続けると、殺菌対象物の表面に次々に結露が堆積して、殺菌対象物の表面の相当の領域が結露水Ｗで覆われてしまい、その結果、殺菌対象物Ｔの表面に付着している細菌Ｂも結露水Ｅで覆われてしまう。結露水Ｗで覆われた殺菌Ｂについては、ウェットオゾンガスの供給により殺菌対象物Ｔの近傍でＯＨラジカルが生成されたとしても、ＯＨラジカルがこの細菌Ｂと接触する機会が失われる。この結果、湿潤オゾンガスを供給し続けても、所望する殺菌性能が得られない。
そこで、本発明は、図１（ｃ）に示すように、殺菌対象物Ｔに付着した結露水Ｗを取り除く処理を行うことにより、細菌Ｂを露出させて、ＯＨラジカルとの接触機会を生み出すのである。

【0015】

なお、本発明における結露除去処理は、殺菌対象物に付着した全ての結露水を除去することまで意図しているものでなく、結露水に覆われていた細菌Ｂの相当数が露出できればよい。つまり、特定の殺菌対象物について実験を行うことにより、所望する殺菌性能を得ることができる結露除去処理の条件を設定すればよい。

【0016】

本発明は、ウェットオゾンガスを供給する第１供給ステップと、ウェットオゾンガスに基づく結露水を、殺菌対象物から取り除く結露除去処理ステップと、殺菌対象物に向けたウェットオゾンガスの供給を再開する第２供給ステップと、を備えている。第１供給ステップ、結露除去処理ステップ及び第２供給ステップの設定は、本発明の目的を達成できる限り任意である。以下、図２を参照していくつかの例を説明する。なお、図２において、横軸がウェットオゾンガスを供給する時間を意図し、縦軸がウェットオゾンガスを供給する単位時間当たりの流量（以下、単に流量）を意図している。

【0017】

図２（ａ）に示すように、第１供給ステップと第２供給ステップのそれぞれにおけるウェットオゾンガスの供給時間及び供給流量を同じにすることができる。この場合には、第１供給ステップと第２供給ステップのそれぞれで供給されるウェットオゾンガスの総量（以下、供給量）は同じになる。
また、図２（ｂ）に示すように、第１供給ステップと第２供給ステップのそれぞれにおける流量は同じとするが、第１供給ステップの供給時間を第２供給ステップより短くすることができる。図示は省略するが、この逆に、第１供給ステップの供給時間を第２供給ステップより長くすることもできる。
また、図２（ｃ）に示すように、第１供給ステップと第２供給ステップのそれぞれにおける供給時間は同じとするが、第１供給ステップの流量を第２供給ステップより少なくすることができる。図示は省略するが、この逆に、第１供給ステップの流量を第２供給ステップより多くすることもできる。
さらに、図２（ｄ）に示すように、ウェットオゾンガスの供給を、第１供給ステップ、第２供給ステップ及び第３供給ステップに区分して、第１供給ステップと第２供給ステップの間、第２供給ステップと第３供給ステップの間に結露除去処理ステップを行うことができる。つまり、本発明において規定する第１供給ステップと第２供給ステップという二つのステップは、ウェットオゾンガスの供給を区分する最小の単位であり、本発明は第３供給ステップ以降を設けることができる。
殺菌対象物の実施形態、供給する湿潤オゾンガスの仕様（オゾンの濃度、供給流量，温度等）などに応じて上記のいずれを選択するか、又は、上記以外のパターンを選択することができる。例えば、殺菌工程に費やせる時間が定まっている場合に、第１供給ステップにより生成された結露水が、結露除去処理ステップにおいて十分に除去することを前提として、第１供給ステップ及び結露除去ステップのそれぞれに要する時間を設定することができる。図２（ｂ），（ｃ）は、結露除去処理ステップの前のウェットオゾンガスの供給量を結露除去処理ステップの後よりも少なくしており、結露除去処理ステップに要する時間を短くしつつ、結露水を十分に除去できる利点がある。

【0018】

［ウェットオゾンガス］
次に、本発明に用いるウェットオゾンガスについて説明する。
ウェットオゾンガスは、乾燥状態のオゾンガス（以下、ドライオゾンガス）を生成し、かつ、生成したドライオゾンガスに湿度を付与することで得ることができる。ドライオゾンガスは、典型的には、酸素（Ｏ_２）ガスを原料としてオゾン（Ｏ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガスとして生成される。本発明において、ドライオゾンガスにおけるオゾン濃度は、５〜２０体積％の範囲から選択され、好ましくは１０〜１５体積％とされる。なお、ドライオゾンガスを生成する原料としては、純粋な酸素に限らず、原料として酸素を含むガス、例えば空気を用いることもできる。この場合も、ドライオゾンガスはオゾン（Ｏ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガスであることに変わりはない。なお、乾燥状態とは、湿潤状態に対する相対的な表現であって、一切の湿度を持たないことを意味するものではなく、意図的に湿度を持たせていないという程度の意味である。

【0019】

ドライオゾンガスの生成方式としては、無声放電方式、電気分解方式、紫外線ランプ方式等がある。工業的用途には無声放電方式が用いられており、本発明においても無声放電方式を適用することが好ましいが、他の方式を採用することを妨げない。ここで、無声放電（Silent discharge）とは、平行電極間に誘電体（dielectric）を設け、この間に酸素ガスを供給し、両極間に交流高電圧を印加する際に観察される放電現象である。この無声放電により気体中に電子ｅが放出される。この電子ｅを安定な酸素分子Ｏ_２に衝突させて、酸素分子Ｏ_２を酸素原子Ｏに解離させる第１ステップと、酸素原子Ｏと酸素分子Ｏ_２と第三の物質Ｍ（例えば、窒素分子）を含めた三体衝突が生ずる第２ステップにより、オゾンが生成する。したがって、本発明におけるオゾンガスは、この第三の物質Ｍを含みうる。
第１ステップ：Ｏ_２＋ｅ→２Ｏ＋ｅ
第２ステップ：Ｏ＋Ｏ_２＋Ｍ→Ｏ_３＋Ｍ

【0020】

ウェットオゾンガスを得るには、ドライオゾンガスに湿度を付与する。本発明において、湿度を付与する方法は任意であり、気泡式溶解法、それぞれ生成された湿潤酸素等の湿潤ガスとオゾンガスとを混合する混合法、シャワー状に散布される水にドライオゾンガスを供給するシャワー法等を採用することができる。また、任意の方法でオゾン水を生成した後に、これを気化してウェットオゾンガスを生成することもできるし、任意の方法で水蒸気を生成し、これにドライオゾンガスを接触させることもできる。

【0021】

ウェットオゾンガスは、殺菌対象物の温度における相対湿度が、４５〜１００％の範囲であることが好ましい。これは、ウェットオゾンガスの相対湿度が４５％以上で十分な殺菌能力が得られるからである。より好ましい相対湿度は８０〜１００％、さらに好ましい相対湿度は９５〜１００％である。
ここでいう相対湿度は、殺菌対象物の温度における相対湿度であり、ウェットオゾンガスが生成された時点の相対湿度とは異なる。換言すると、生成されるウェットオゾンガスは、殺菌対象物の温度を考慮して、その相対湿度が調整されるのが好ましい。

【0022】

［結露除去処理］
本発明における結露除去処理は、以下の（ａ）〜（ｄ）の中から一つの手法を選択することができるし、（ａ）〜（ｄ）の中の少なくとも二つの手法を組み合わせることもできる。
（ａ）乾燥した気体を供給
結露水が付着した殺菌対象物に向けて、乾燥状態にあるエア（ａｉｒ，ドライエア）を連続的に供給することにより、エアで吸湿して結露水を蒸発させることができる。供給する気体は、エアに限るものでなく、酸素（Ｏ_２）、不活性ガス（例えば、窒素ガス）、ドライオゾンガスなどの各種の気体を用いることができる。
乾燥した気体を供給する形態は、当該気体の供給源と、供給源から当該気体を送る配管系統とが必要であるが、他の手法に比べて設備的な負担が少ない点で有利である。特に、ウェットオゾンガスを供給するための配管系統を、乾燥用の気体を供給する配管系統と兼用にすれば、設備的な負担の軽減が顕著になる。
（ｂ）密閉空間における減圧（真空乾燥）
殺菌対象物を密閉空間に収容し、この密閉空間を減圧することにより、密閉空間と殺菌対象物の表面との水蒸気分圧差を大きくして結露水を蒸発させる真空乾燥と称される手法を採用することができる。減圧するには真空ポンプを用いればよく、この場合、蒸発した水分は排気とともに密閉空間の外部に排出される。
この手法を採用する場合には、密閉空間を形成しうるチャンバの内部で殺菌を行い、このチャンバを密閉してから真空乾燥に供することができる。
（ｃ）加熱
殺菌対象物を加熱することにより、結露水を蒸発させる。上述した乾燥した気体を加熱して、結露水を蒸発させることもできる。
加熱は、殺菌対象物を直接的に加熱することができるし、間接的に加熱することもできる。直接的な加熱としては、例えば殺菌対象物にヒータを接触させて加熱することが掲げられ、間接的な加熱としては、加熱されたドライな気体を殺菌対象物に供給することが掲げられる。
（ｄ）加速度を与える
（ａ）〜（ｃ）は、蒸発により結露水を除去するものであるのに対して、殺菌対象物に物理力、具体的には加速度を与えることで、結露水を殺菌対象物から分離することができる。加速度を付与する例としては、高い周波数で殺菌対象物を振動させることが掲げられる。また、殺菌対象物がＰＥＴボトルなどの容器の場合には、口部分を外周に向けるとともに容器の底を回転中心にして容器を回転させることにより、結露水を容器外に放出することもできる。

【0023】

［飲料容器への適用例］
以下、本発明を飲料容器、例えばＰＥＴボトル１に対する具体的な適用例を、図３を参照して説明する。
この例は、上流工程から連続的に搬送されるＰＥＴボトル１の内周面及び外周面を殺菌して、下流工程にＰＥＴボトル１を受け渡すことを前提としている。ここで説明する工程は、殺菌自体を行う殺菌工程と、殺菌されたＰＥＴボトル１をすすぐリンス工程と、からなる。殺菌工程は、第１供給ステップと、結露除去処理ステップと、第２供給ステップに区分される。なお、殺菌工程及びリンス工程を通じて、ＰＥＴボトル１をチャンバ１０の中に収容することが好ましい。

【0024】

第１供給ステップとして、正立しているＰＥＴボトル１の口部２の開口から、ウェットオゾンガスを胴部３の内部空間に向けて供給するとともに、チャンバ１０の内部であって、ＰＥＴボトル１よりも外側に供給する。
ウェットオゾンガスを供給することにより、ＰＥＴボトル１の内部において生成されたＯＨラジカルが、ＰＥＴボトル１の内周面及び外周面を殺菌する。
所定時間だけウェットオゾンガスを供給したならば、ウェットオゾンガスの供給を停止して第１供給ステップを終了するとともに、結露除去処理ステップに移行する。
結露除去処理ステップにおいては、ドライエアをＰＥＴボトル１の内部空間及びＰＥＴボトル１の外部に供給する。このドライエアの供給により、ＰＥＴボトル１の内周面及び外周面に生成された結露水を乾燥して除去する。ドライエアは、常温でもよいし、加熱されていてもよい。リンス工程で用いられるドライエアも同様である。
所定時間だけドライエアを供給したならば、ドライエアの供給を停止して結露除去処理ステップを終了するとともに、第２供給ステップに移行する。第２供給ステップにおいては、第１供給ステップと同様にして、ＰＥＴボトル１の内外にウェットオゾンガスを供給する。所庭時間だけウェットオゾンガスを供給したならば、ウェットオゾンガスの供給を停止して、殺菌工程を終了する。

【0025】

殺菌工程が終了すると、リンス工程に移行する。
リンス工程は、ＰＥＴボトル１の内部に残留するウェットオゾンガスを外部に排出させるため、ＰＥＴボトル１の内外に付着する残渣を除去するために、ＰＥＴボトル１の内部及び外部にドライエアを供給する。リンス工程は、ドライエアに代えて水を用いてもよく、また、ドライエアと水を併用することもできる。また、ＰＥＴボトル１に充填される製品液の種類によっては、リンス工程を省略することもできる。

【0026】

本実施形態は、供給した湿潤オゾンガスをＰＥＴボトル１の内周面及び外周面に結露させることを前提とする。したがって、この結露を確保するために、湿潤オゾンガスは殺菌対象物であるＰＥＴボトルよりも温度が高いことが好ましい。

【0027】

また、前述したように、ウェットオゾンガスによる殺菌性能は、殺菌対象物に対するウェットオゾンガスの相対湿度に左右される。したがって、殺菌対象物であるＰＥＴボトル１の温度に対して、ウェットオゾンガスの相対湿度が好ましい範囲になるように調整することが好ましい。この調整は、ウェットオゾンガスの相対湿度を調整するか、又は、ＰＥＴボトル１の温度を調整すればよい。
前者の場合には、ＰＥＴボトル１の温度を計測し、計測された温度に応じて生成するウェットオゾンガスの湿度を変動させる。
後者の場合には、殺菌がなされる領域に供給されるＰＥＴボトル１の温度を予め計測しておき、必要な相対湿度が得られるように、ＰＥＴボトル１を冷却又は加熱すればよい。

【0028】

飲料充填システムにおいて本発明が適用される例として、例えば、ＰＥＴボトル１の成形装置の下流工程に置かれ、成形されたばかりのＰＥＴボトル１を殺菌する場合がある。このＰＥＴボトル１の成形はプリフォームへの加熱を伴い、成形されたＰＥＴボトル１は例えば７０℃程度の温度を有しており、ウェットオゾンガスの温度、相対湿度によっては、ＰＥＴボトル１を冷却する必要がある。
また、飲料充填システムにおいて本発明が適用される他の例として、すでに成形され、保管されていたＰＥＴボトル１を殺菌する場合がある。この場合には、ＰＥＴボトル１の温度は、室温（例えば２５℃）程度であるが、ウェットオゾンガスの温度、相対湿度によっては、ＰＥＴボトル１を加熱する必要がある。
ＰＥＴボトル１の冷却又は加熱を行うには、殺菌工程の前に、例えば、冷風又は温風をＰＥＴボトル１の内部に吹き込むか、外部に吹き付ければよい。

【0029】

また、チャンバ１０の内部に収容されたＰＥＴボトル１を殺菌する場合には、ＰＥＴボトル１の殺菌にウェットオゾンガスが有効に消費せるためには、チャンバ１０にウェットオゾンガスが結露することを避けることが好ましい。そこで、ＰＥＴボトル１の温度を計測し、搬送されてくるＰＥＴボトル１よりもチャンバ１０が高い温度に維持されるように、ヒータを設けるなどして温度を調整することが好ましい。

【0030】

［実験例］
菌種としてBacillus atrophaeusを用い、５００ｍＬのペットボトル（供試体）について殺菌性能を評価する実験を以下に従って行った。評価結果を図５に示す。
殺菌工程としては、第１供給ステップと第２供給ステップの間に結露除去処理ステップを行う本発明例と、結露除去処理ステップを行わずに、連続的にウェットオゾンガスを供給する比較例１〜３を行った。

【0031】

殺菌に使用したウェットオゾンガス、ドライエアの仕様は以下の通りである。
ウェットオゾンガス：温度；８０℃，オゾン濃度；１０ｖｏｌ．％，
流量；２０ｍＬ／ｍｉｎ．（Ｎｏ．１，２）
３０ｍＬ／ｍｉｎ．（Ｎｏ．３，４）
ドライエア：室温，流量；２０ｍＬ／ｍｉｎ．

【0032】

図５において、本発明例（Ｎｏ．１）と比較例１（Ｎｏ．２）を比較すれば、ウェットオゾンガスの供給量が同じでも、結露除去処理ステップを行うことにより、殺菌性能が格段に向上することがわかる。
また、本発明例（Ｎｏ．１）と比較例２，３（Ｎｏ．３，４）を比較すれば、結露除去処理ステップを行うことにより、湿潤オゾンガスの供給量が少なくても、高い殺菌性能が得られることがわかる。

【0033】

［効 果］
以上説明したように、本発明によれば、結露除去処理ステップを行うことにより、殺菌対象物に向けてオゾンを供給する量を抑えても、所望する殺菌性能を得ることができる。

【0034】

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、実施形態では殺菌対象物としてＰＥＴボトル１を示したが、本発明における殺菌対象は任意であり、飲料を含む食品分野の容器及び製造機器、医療分野における器具、機器などに広く適用することができる。

【0035】

また、図３を参照した説明では、ＰＥＴボトル１にウェットオゾンガスを吹き込んでいるが、本発明はこれに限定されない。つまり、本発明は、図４に示すように、ＰＥＴボトル１の内部を減圧することにより、ＰＥＴボトル１の周囲に供給されたウェットオゾンガスをＰＥＴボトル１の内部に吸引して、ウェットオゾンガスを内周面及び外周面に作用させることができる。吸引による殺菌処理は、ＰＥＴボトル１の内部の空気が排出されてから、ウェットオゾンガスがＰＥＴボトル１の内部に引き込まれるので、ウェットオゾンガスを効率よくＰＥＴボトル１に作用させることができる。

【符号の説明】

【0036】

１ ＰＥＴボトル
２ 口部
３ 胴部
１０ チャンバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】