[发明专利]包装内的非电离电磁辐射消毒

说明书

相关申请的交叉参考 

本申请是非临时申请，其要求享有2011年11月18日提交的美国临时申请No.61/561,467的优先权，其整个内容通过参考包含于此并且形成本申请的一部分。 

技术领域

本公开涉及用于对容器中的食物或饮料产品非电离电磁消毒的方法，其包括微波和无线电频率消毒。 

背景技术

包括饮料在内的各种类型的食物被包装在容器中，所述容器包括罐、玻璃瓶或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶。多次，食物需要被加热以用于烹饪和/或需要用巴氏法灭菌，并且容器的内部需要被消毒。已经开发出各种方法以减少或消除对于防腐剂的需要来保存食物和延长食用期限。 

对诸如容纳有饮料的瓶子的容器热灌装消毒是众所周知的用于对容器消毒以使容器基本上没有微生物和微生物生长的方法。通常，热灌装消毒通过使用热处理将液体加热到至少约185度华氏温度(85摄氏度)的温度而实现，所述热处理例如是电阻加热或热交换器布置。在该液体加热之后，已加热的液体被放置在保持管中以在足够长的时间上维持流体的温度，以便对液体消毒以除去常见的微生物。已加热的液体继而被填充到容器中。在冷却容器之前，容器经常被操纵成确保热液体与全部容器内表面接触，包括任何容器封壳(例如，盖)。这种操纵通常涉及使容器倾斜或使容器翻转而使热液体在足以对容器内部及其相应的封壳消毒的时间上与全部容器内表面接触。一旦容器 已经被完全消毒，则容器可以被冷却，并且在没有制冷的情况下作为耐存储的产品被安全地储存通常至少三个月。 

传统的热灌装消毒具有缺点。诸如饮料的某些液体含有固体内含物(例如，颗粒)以及液体。然而，内含物会聚团在容器的较小部分内，例如，瓶子的瓶颈和/或瓶盖。内含物的聚团会禁止热液体在操纵期间达到容器的那些部分，并且导致容器没有被完全消毒。例如，已经示出的导致内含物聚团在颈部中的一个翻转方法是所谓的“沉积方法”。该沉积方法涉及经过约1秒至2秒的时间段使热灌装瓶子从竖直站立位置倾斜到水平躺卧位置。瓶子在指定的时间量上保持在该位置中，并且继而瓶子被提高回到竖直站立位置。已经示出的使内含物聚团在颈部中的另一种翻转方法是所谓的“驼峰逆变器”。该驼峰逆变器方法涉及通过橡胶夹具抓取竖直直立的瓶子并且将瓶子在其一侧上一直倾斜了90度。当瓶子到达逆变器的顶部时，瓶子被转移到竖立位置，并且继而瓶子在其一侧上沿着相反方向倾斜了90度。因此，将期望的是防止内含物聚团在容器的部分中以确保对容器的内部适当消毒。 

另一种消毒方法有时称为坑道消毒或坑道巴氏灭菌。传统的坑道消毒通常涉及：用诸如饮料的食物填充诸如瓶子的容器，并且继而封闭容器，例如，盖紧瓶子。容器或瓶子位于坑道的一个端部处，并且随着容器或瓶子沿着传送机运动，容器或瓶子在热水的喷雾下经过。喷雾布置成使得瓶子在达到饮料的巴氏灭菌温度之前一直经受热水。这也具有对容器消毒的效果。然后，瓶子用冷水的喷雾冷却，直到瓶子从坑道的端部排出为止。传统的坑道消毒通常涉及：使用燃烧燃料的锅炉来产生蒸汽，蒸汽继而被冷却以产生热水，并且热水继而随着瓶子沿着传送机运动而喷遍盖紧的瓶子。传统的坑道消毒具有约30％至50％的能量效率，即，由燃烧燃料的锅炉所产生的热量(其可以用英热单位表达，即，BTU)的约30％至50％实际上被输送到产品中。传统的坑道消毒也通常需要10分钟或更久的时间，并且经常需要至少20分钟或更久的时间以实现对充分的饮料巴氏灭菌和对容器的内表 面消毒。例如，传统的坑道消毒通常需要在坑道的“上升”区将产品用喷雾的热水加热大约10分钟至12分钟，直到产品达到约160度华氏温度的温度为止，并且继而在该温度下在该目标温度下保持约又一个10分钟。产品和容器经受高温越久，对产品和容器热滥用的风险越大，导致口味变差的风险越大，并且使产品和容器劣化。传统的坑道消毒会不能用于某些产品和/或容器，或者会需要增大容器的厚度，例如，增大PET瓶子的厚度，以实现对填充有啤酒的PET瓶子消毒而确保瓶子在消毒之后足够强硬。 

无菌消毒是对容器的内表面消毒的又一种方式。在典型的无菌消毒中，容器用过氧化氢(H₂O₂)的水溶液消毒以实现杀菌效果，并且巴氏灭菌产品继而被填充到消毒过的瓶子中。巴氏灭菌产品通常使用热加热处理被加热，并且例如在集中罐和/或保持管(与热灌装消毒中所使用的那些类似)在巴氏灭菌温度下保持足够久的时间段，继而允许在放置在消毒过的瓶子中之前冷却。用于无菌消毒的装备通常花费几百万美元并且明显贵于用于坑道消毒的装备。对于将生产线从热灌装消毒或坑道消毒改变成无菌消毒而言，需要花费较高的转化成本。