Система для получения стерильных напитков и сосудов с использованием электролизованной воды

Система для получения стерильных напитков и сосудов с использованием электролизованной воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к способу и к системе для получения стерильных напитков и сосудов, например к чистке, стерилизации и предварительной стерилизации сосудов, крышек и критических поверхностей, и, более конкретно, к стерилизации сосудов, крышек и критических поверхностей с применением электролизованной воды.

Уровень техники

Двумя наиболее распространенными способами получения стерильных кислых негазированных напитков без консервантов являются горячий розлив и стерилизация. Оба эти способа имеют присущие им недостатки, связанные с расходами, и не очень экологически сбалансированы. Способ горячего розлива требует тяжелых бутылок и чрезмерного использования водных ресурсов. Кроме того, способ горячего розлива неэкономичен из-за стоимости базирующихся на нефтяном сырье полимеров, используемых для изготовления бутылок. Асептические способы сами по себе являются капиталоемкими и неэффективными, так как они требуют высокого уровня сложности и повторяющихся циклов, что связано с повышенным временем простоя производственной линии по сравнению с горячим розливом.

Кроме того, одним из главных недостатков современных асептических способов является необходимость стерилизации всех компонентов упаковки (крышек, бутылок) и их сборки в контролируемой среде во время заполнения бутылок, чтобы избежать вторичного загрязнения. Критические поверхности, которые контактируют с продуктом, также стерилизуют перед началом производственного цикла. В случае потери стерильности из-за несоблюдения критических контрольных параметров эти поверхности требуется повторно стерилизовать перед началом производства. Текущее состоянии технологии использует химикаты для стерилизации крышек, бутылок и критических поверхностей. Использование химикатов обычно требует ополаскивания водой для удаления остаточных химикатов, чтобы предотвратить проблемы ухудшения качества продукта. Недавно появились разработки, позволяющие осуществить стерилизацию крышек и бутылок с помощью систем на основе электронных пучков (E-Beam). Однако эти системы дороги и должны отвечать более строгим требованиям по охране здоровья и технике безопасности.

Таким образом, хотя различные способы и системы для получения стерильных напитков и сосудов согласно предшествующему уровню техники обеспечивают ряд выгодных свойств, они, тем не менее, имеют определенные ограничения. Настоящее изобретение стремится преодолеть некоторые из этих ограничений и другие недостатки уровня техники и обеспечить новые свойства, недоступные ранее.

Сущность изобретения

Соответственно, разработана система стерилизации, используемая для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, причем бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, и указанная система стерилизации содержит: стерилизатор бутылок для стерилизации бутылок, причем стерилизатор бутылок выпускает электролизованную воду на бутылки; стерилизатор крышек для стерилизации крышки, причем стерилизатор крышек выпускает электролизованную воду на крышки; и секцию розлива, которая содержит разливочный стерилизатор и разливочное устройство, которое наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками, причем разливочный стерилизатор стерилизует секцию розлива перед началом производства путем выпуска электролизованной воды на поверхности контакта с продуктом. Дополнительно, стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор могут включать в себя механический распылитель, который содержит сопла, выдающие электролизованную воду в виде тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно. Также, стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор могут содержать механический генератор тумана, который выдает электролизованную воду в виде тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно. Далее, стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор могут содержать электростатический генератор тумана, который выдает электростатически заряженную электролизованную воду в виде тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения используется система стерилизации для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, где бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, при этом указанная система стерилизации содержит: генератор электролизованной воды, который производит электролизованную воду; бутылочную секцию для стерилизации бутылок, причем бутылочная секция включает в себя загрузчик бутылок для загрузки бутылок, бутылочный конвейер для транспортировки бутылок и бутылкомоечное устройство, соединенное с генератором электролизованной воды, которое разбрызгивает электролизованную воду на бутылки; секцию крышек для стерилизации крышек, причем секция крышек содержит: загрузчик крышек для загрузки крышек, конвейер крышек для транспортировки крышек и устройство промывки крышек, соединенное с генератором электролизованной воды, которое разбрызгивает электролизованную воду на крышки; секцию розлива, соединенную с бутылочной секцией и секцией крышек, причем секция розлива включает разливочное устройство с критическими поверхностями, потенциально являющимися поверхностями контакта с продуктом при операции розлива, причем разливочное устройство наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками после того, как бутылки будут наполнены напитком, и причем секция розлива включает, кроме того, распылитель, соединенный с генератором электролизованной воды, который распыляет электролизованную воду на критические поверхности разливочного устройства. Система стерилизации может дополнительно содержать стерилизационную камеру, которая полностью окружает разливочное устройство и которая поддерживает асептические условия для бутылок, крышек и критических поверхностей, причем стерилизационная камера может содержать воздушный фильтр HEPA (высокоэффективный сухой воздушный фильтр), чтобы обеспечить избыточное давление воздуха и надлежащие режимы течения воздуха через стерилизационную камеру.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения система стерилизации используется для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, где бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, при этом указанная система стерилизации содержит: бутылочную секцию, которая содержит загрузчик бутылок для загрузки бутылок и бутылочный конвейер для транспортировки бутылок; секцию крышек, которая включает загрузчик крышек для загрузки крышек и конвейер крышек для транспортировки крышек; секцию розлива, соединенную с бутылочной секцией, и секцию крышек, причем секция розлива содержит разливочное устройство с критическими поверхностями, которые являются потенциальными поверхностями контакта с продуктом во время операции розлива, и причем разливочное устройство наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками после того, как бутылки будут наполнены напитком; стерилизационную камеру, которая полностью окружает разливочное устройство, причем стерилизационная камера поддерживает асептические условия для бутылок, крышек и критических поверхностей; генератор электролизованной воды, который производит электролизованную воду; генератор тумана, соединенный с генератором электролизованной воды, причем генератор тумана создает электролизованную воду в виде тумана, которая распределяется в стерилизационной камере, и электролизованная вода в виде тумана стерилизует бутылки, крышки и критические поверхности. Кроме того, генератор тумана может создавать электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана, при этом бутылки, крышки и критические поверхности заряжены отрицательно или заземлены, тем самым бутылки, крышки и критические поверхности притягивают электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана.

Краткое описание чертежей

Фиг.1A - схематический вид системы стерилизации согласно настоящему изобретению;

Фиг.1B - покомпонентный схематический вид бутылочной секции системы стерилизации, показанной на фиг.1A, согласно настоящему изобретению;

Фиг.1C - покомпонентный схематический вид секции крышек системы стерилизации, показанной на фиг.1A, согласно настоящему изобретению;

Фиг.1D - покомпонентный схематический вид секции розлива в системе стерилизации, показанной на фиг.1A, согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 - вид сбоку бутылочной секции системы стерилизации, показанной на фиг.1A и 1B, согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 - вид сбоку секции крышек системы стерилизации, показанной на фиг.1A и 1C, согласно настоящему изобретению;

Фиг.4A - вид сбоку альтернативного варианта выполнения секции крышек системы стерилизации, показанной на фиг.1A;

Фиг.4B - вид сбоку секции крышек, показанной на фиг.4A;

Фиг.5 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению;

Фиг.6 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению;

Фиг.7 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению, и

Фиг.8 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг.1A иллюстрирует первый вариант осуществления изобретения, в котором система стерилизации 100 применяется для получения стерильных напитков и стерилизации сосудов или бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей. Бутылки 102 могут содержать стерильный напиток, а крышки 104 могут закрывать бутылки 102. Критические поверхности обычно включают поверхности на оборудовании, которые могут соприкасаться с продуктом, т.е. поверхности контакта с продуктом, и которые, следовательно, должны быть стерильными, чтобы сохранять и получать стерильные напитки. В одном иллюстративном варианте выполнения система стерилизации 100 обычно содержит бутылочную секцию 120, секцию 140 крышек и секцию 160 розлива. Система стерилизации 100 может использовать электролизованную воду для стерилизации бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей.

Электролизованная вода может быть получена в системе электролизованной воды или в генераторе 110 электролизованной воды, которые известны и применяются в данной области, например, какие поставляются различными поставщиками и/или производителями. Например, генератор 110 электролизованной воды может быть генератором модели Ecaflo™ (например, AQ50), производимой и/или выпускаемой в продажу Trustwater™ для производства электролизованной воды. Как правило, типичный способ получения электролизованной воды состоит в пропускании воды различной степени минерализации через гальванический элемент, что дает два разных потока с противоположными зарядами: отрицательно заряженный раствор и положительно заряженный раствор. Отрицательно заряженный раствор и положительно заряженный раствор можно смешивать, чтобы изменять pH и воздействовать на обеззараживающую способность электролизованной воды для стерилизации. Кроме того, имеются и другие способы, процессы и/или системы, которые могут создавать электролизованную воду для системы стерилизации 100, не выходя за рамки настоящего изобретения. Генератор 110 электролизованной воды должен быть способен создавать электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно 50-1000 частей на миллион (ppm) и с температурой в диапазоне примерно 10-65 градусов Цельсия. Генератор 110 электролизованной воды может давать более высокую конверсию хлорида натрия в процессе электролиза и производить электролизованную воду с пониженным содержанием хлорида. Более низкое содержание хлорида требуется для минимизации проблем с коррозией в системе розлива напитков.

Как показано на фиг.1A и 1B, система стерилизации 100 может включать в себя бутылочную секцию 120. Бутылочная секция 120 может содержать загрузчик 122 бутылок, бутылочный конвейер(ы) 124 и бутылкомоечное устройство 126. Загрузчик 122 бутылок может состоять из контейнера, в котором находятся полностью сформованные нестерилизованные или необеззараженные пустые бутылки 102. Дополнительно загрузчик 122 бутылок может содержать устройство (не показано) внутри контейнера для автоматической погрузки бутылок 102 на бутылочный конвейер 124. Одна иллюстративная конфигурация бутылочной секции 120 будет описана ниже. Объемом настоящего изобретения охватываются также бутылочные секции 120 других типов и/или других конфигураций.

Бутылкомоечное устройство 126 может содержать устройство 128 орошения бутылок и конвейер 130 бутылкомоечного устройства. Вид сбоку бутылкомоечного устройства 126 показан на фиг.2. Обычно бутылкомоечное устройство 126 может распылять или распределять жидкость на бутылки 102, когда бутылки 102 проходят через заданное место. В частности, бутылкомоечное устройство 126 может распылять электролизованную воду на бутылки 102, когда бутылки 102 проходят через ограждение 134 бутылок. Устройство 128 орошения бутылок может содержать одно или более сопел 132 для разбрызгивания электролизованной воды на бутылки 102 внутри и снаружи.

Бутылкомоечное устройство 126 может распылять электролизованную воду на бутылки 102, чтобы стерилизовать или обеззаразить бутылки 102 внутри и снаружи перед наполнением бутылок 102. В частности, сопла 132 распыляют заданное количество электролизованной воды на бутылки 102. Устройство 128 орошения бутылок ополаскивающего устройства 126 может быть соединено или объединено с генератором 110 электролизованной воды. В одном варианте осуществления изобретения сопла 132 могут распылять электролизованную воду с низкой концентрацией, низкой температурой и с высокой продолжительностью обработки. Например, сопла 132 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm, при температуре в диапазоне примерно от 10°C до 30°C и с продолжительностью обработки в диапазоне примерно 5-30 минут. В другом варианте осуществления данного изобретения сопла 132 могут распылять электролизованную воду с высокой концентрацией, высокой температурой и малой продолжительностью обработки. Например, сопла 132 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm, при температуре в диапазоне примерно от 25°C до 65°C и с продолжительностью обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

Конвейер 130 бутылкомоечного устройства, как показано на фиг.1A и 1B, может быть линейным конвейером. Линейный конвейер 130 бутылкомоечного устройства находится на одной линии с другими конвейерами, ведущими к секции розлива 160. Дополнительно, конвейер 130 бутылкомоечного устройства может быть выполнен так, чтобы переворачивать бутылки 102, чтобы отверстие бутылок 102 было обращено книзу или вбок, когда бутылки 102 проходят мимо сопел 132. В таком случае, в этом месте бутылки 102 могут орошаться из сопел 132. Когда бутылки 102 обрызганы электролизованной водой, конвейер 130 бутылкомоечного устройства может снова перевернуть бутылки 102 в вертикальное положение с отверстием, обращенным кверху.

Кроме того, не выходя за рамки настоящего изобретения, бутылкомоечное устройство 126 может включать ограждение 134 бутылок. Ограждение 134 бутылок предназначено для удержания распыленной электролизованной воды. Ограждение 134 бутылок может содержать панели, которые окружают зону вокруг или связаны с зоной вокруг устройства 128 орошения бутылок и конвейера 130 бутылкомоечного устройства. Ограждение 134 бутылок может также быть камерой, окружающей зону орошения бутылок 102.

При орошении бутылок 102 электролизованной водой бутылки 102 могут содержать незначительный остаток электролизованной воды, которая может оставаться после стерилизации бутылок 102. Электролизованная вода внутри бутылок 102 не создает проблем с ухудшением качества или безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть в бутылкомоечном устройстве 126 нагнетатель 136 стерильного воздуха. Этот нагнетатель 136 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха под давлением внутри бутылок 102. Нагнетатель 136 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха, когда бутылка перевернута, с отверстием, смотрящим вниз, или когда бутылка стоит прямо, с отверстием, смотрящим вверх. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

Кроме того, как показано на фиг.1A и 1C, система стерилизации 100 может включать секцию 140 крышек. Секция 140 крышек может содержать загрузчик 142 крышек, конвейер(ы) 144 крышек и устройство 146 промывки крышек. Загрузчик 142 крышек может содержать контейнер, в котором находятся нестерилизованные или необеззараженные крышки 104. Кроме того, загрузчик 142 крышек может содержать устройство (не показано) внутри контейнера для автоматической загрузки крышек 104 на конвейер 144 крышек. Одна типичная конфигурация секции 140 крышек будет описана ниже. Однако рамками изобретения охватываются также секции 140 крышек других типов и/или конфигураций.

Как можно видеть далее на фиг.1C, устройство 146 промывки крышек может содержать устройство 148 орошения крышек и конвейер 150 устройства промывки крышек. Вид сбоку устройства 146 промывки крышек показан на фиг.3. Обычно устройство 146 промывки крышек может распылять или выдавать жидкость на крышки 104, когда крышки 104 проходят через заданное место. В частности, устройство 146 промывки крышек может распылять электролизованную воду на крышки 104, когда они проходят через ограждение 154 крышек. Устройство 148 орошения крышек может содержать одно или более сопел 152 для распыления электролизованной воды на крышки 104.

Устройство 146 промывки крышек может распылять электролизованную воду на крышки 104, чтобы осуществить стерилизацию или обеззараживание крышек 104. В частности, сопла 152 распыляют заранее установленное количество электролизованной воды на крышки 104. Устройство 148 орошения крышек может быть соединено или объединено с генератором 110 электролизованной воды. В одном варианте осуществления изобретения сопла 152 могут распылять электролизованную воду с малой концентрацией, низкой температурой и при высокой продолжительности обработки. Например, сопла 152 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm, с температурой в диапазоне примерно от 10°C до 30°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 минут. В другом варианте осуществления данного изобретения сопла 152 могут распылять электролизованную воду с высокой концентрацией, высокой температурой и при низкой продолжительности обработки. Например, сопла 152 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm, с температурой в диапазоне примерно от 25°C до 65°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

Конвейер 150 устройства промывки крышек, как показано на фиг.1C, может быть линейным конвейером. Линейный конвейер 150 устройства промывки крышек находится на одной линии с другими конвейерами, ведущими к секции розлива 160. Дополнительно, конвейер 150 устройства промывки крышек может быть выполнен таким образом, чтобы переворачивать крышки 104, так чтобы крышки 104 были обращены книзу или вбок, когда они проходят мимо устройства 148 орошения крышек. В таком случае в этом месте крышки 104 могут орошаться из сопел 152. Когда крышки 104 будут обработаны электролизованной водой, конвейер 150 устройства промывки крышек может снова перевернуть крышки 104 в вертикальное положение с крышками, обращенными кверху.

Кроме того, не выходя за рамки настоящего изобретения, устройство 146 промывки крышек может включать ограждение 154 крышек. Ограждение 154 крышек предназначается для удержания распыленной электролизованной воды. Ограждение 154 крышек может содержать панели, которые окружают зону вокруг или связаны с зоной вокруг устройства 148 орошения крышек и конвейера 150 устройства промывки крышек. Ограждение 154 крышек может также быть камерой, окружающей зону орошения крышек 104.

При орошении крышек 104 электролизованной водой крышки 104 могут содержать незначительный остаток электролизованной воды, которая может оставаться после стерилизации крышек 104. Электролизованная вода внутри крышек 104 не создает проблем с ухудшением качества или с безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть в устройстве промывки крышек нагнетатель 156 стерильного воздуха. Этот нагнетатель 156 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха под давлением на или внутрь крышек 104. Нагнетатель 156 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха, когда крышка перевернута, с отверстием, смотрящим книзу, или, когда крышка находится в вертикальном положении, с отверстием, обращенным вверх. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

В другом варианте выполнения системы стерилизации секция 140 крышек может содержать несколько загрузчиков 142 крышек. Кроме того, устройство 146 промывки крышек может быть дополнено или заменено погружением крышек 104 в электролизованную воду, находящуюся в загрузчике 142 крышек. Загрузчик 142 крышек может быть наполнен электролизованной водой с низкой концентрацией свободного хлора, например, от 50 до 100 ppm, имеющей низкую температуру, например, 10-30°C, чтобы провести стерилизацию или обеззараживание крышек 104, когда крышки 104 загружаются, и до того, как крышки 104 будут помещены на конвейер 144 крышек.

Еще в одном варианте выполнения системы стерилизации, какой показан на фиг.4A и 4B, секция 140 крышек может включать участок погружения 147. Участок погружения 147 может дополнять или заменять устройство 146 промывки крышек. Участок погружения 147 может иметь форму цистерны, бака или сосуда, который наполнен электролизованной водой. Участок погружения 147 может находиться на одной линии и быть соединен с конвейером 144 крышек. Например, когда крышки 104 проводятся по конвейеру 144 крышек, они могут направляться или перемещаться в секцию погружения 147, где крышки 104 могут полностью погружаться в электролизованную воду. Затем крышки 104 могут направляться или перемещаться из секции погружения снова на конвейере 144 крышек к секции розлива 160. Участок погружения 147 может быть наполнен электролизованной водой с низкой концентрацией свободного хлора, например, от 50 до 100 ppm, имеющей низкую температуру, например, 10-30°C, чтобы провести стерилизацию или обеззараживание крышек 104, когда они проводятся через участок погружения 147 и погружаются. Далее, участок погружения 147 может быть наполнен электролизованной водой с высокой концентрацией, имеющей более высокую температуру, чем раскрыто выше. Как было описано выше, можно предусмотреть нагнетатель стерильного воздуха для облегчения удаления оставшейся электролизованной воды после участка погружения 147.

Кроме того, как показано на фиг.1A и 1D, система стерилизации может содержать секцию розлива 160. Секция розлива 160 может состоять из разливочного устройства 162 и конвейерной системы 164 разливочного устройства. Разливочное устройство 162 может быть ротационным разливочным устройством, как показано на фиг.1D. Кроме того, рамками настоящего изобретения охватывается также разливочное устройство 162 с другими типами и/или конфигурациями разливочных систем. Разливочное устройство 162 может принимать бутылки 102 с бутылочного конвейера 124 и наполнять бутылки 102 напитком, используя разливочную головку 168 на разливочном устройстве 162. Равным образом, разливочное устройство 162 может содержать укупорочное устройство, которое принимает крышки 104 с конвейера 144 крышек и помещает крышки 104 на бутылки 102 после того, как бутылки 102 будут наполнены. Далее, на разливочном устройстве 162 может иметься устройство 166 для герметизации крышек, чтобы обеспечить то, что крышки 104 будут уплотнены и затянуты на бутылках 102. Разливочное устройство 162 может осуществлять и другие операции, не выходя за рамки настоящего изобретения, такие как уплотнение бутылки по ободку после наполнения и перед помещением крышек 104 на бутылки 102. Секция розлива 160 включает также конвейерную систему 164 разливочного устройства, которая может транспортировать наполненные и укупоренные бутылки 102 из разливочного устройства 162 в место, где бутылки 102 можно упаковать и подготовить для отгрузки.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения электролизованную воду можно использовать для предварительной стерилизации системы 100 до пуска производства и до загрузки и наполнения бутылок 102 и крышек 104. Кроме того, электролизованную воду можно использовать для стерилизации системы 100, если стерильность нарушена, например, для технического обслуживания оборудования или при проблемах с компонентами, которые требуют вмешательства оператора или техника. Например, электролизованную воду можно использовать для стерилизации критических поверхностей на системе. Критические поверхности могут включать поверхности или оборудование на разливочном устройстве, например, камеру розлива (внутренняя камера разливочного устройства 162), разливочные головки 168 (которые соединяются или скрепляются с бутылками 102 для наполнения бутылок 102 напитком), устройство 166 герметизации крышек (которое затягивает крышки 104 на бутылках 102) или любые другие поверхности, которые могут контактировать с зонами на бутылках 102 или крышках 104, которые могут соприкасаться с напитком.

Кроме того, электролизованную воду можно использовать для облегчения поддержания стерильности системы 100 и критических поверхностей в процессе розлива. Например, как описано выше для бутылкомоечного устройства 126 и устройства 146 промывки крышек, секция розлива 160 может включать устройство 170 орошения разливочного устройства. Устройство 170 орошения разливочного устройства может состоять из одного или более сопел 172. Сопла 172 могут распылять электролизованную воду на бутылки 102 и/или крышки 104 в течение всего процесса розлива. Например, сопла 172 могут распылять электролизованную воду на бутылки 102, когда бутылка 102 поднята или соединена с разливочной головкой 168. Далее, сопла 172 могут распылять электролизованную воду на зону укупорки, когда крышки 104 помещены на бутылки 104. Эта распыляемая электролизованная вода может потребоваться, чтобы поддерживать стерильные/чистые условия на маршруте продукта, пока не будет завершено герметичное уплотнение. Сопла 172 могут непрерывно распылять электролизованную воду на критические поверхности системы. Кроме того, электролизованная вода может распыляться на критические поверхности с перерывами, например, с распылением примерно один раз через каждые 15 секунд, 30 секунд или каждую минуту, или при других временных интервалах, как требуется для поддержания стерильности критических поверхностей. Не выходя за рамки настоящего изобретения, секция розлива может также включать отдельное укупорочное устройство или секцию укупорки, которая принимает крышки 104, помещает крышки 104 на бутылки 102 и затягивает или герметично закрывает крышки 104 на бутылках 102. Секция укупорки может быть ротационным укупорочным устройством, какое известно и применяется в уровне техники. Эта секция укупорки может также включать сопло, которое распыляет электролизованную воду на зону укупорки, где крышки 104 помещают на бутылки 102 и затягивают.

Как было описано выше, после стерилизации на бутылках 102 и/или крышках 104 может остаться немного воды. Эта электролизованная вода, которая могла остаться на бутылках 102 и/или крышках 104 после стерилизации, не создает проблем с ухудшением качества или с безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть нагнетатель 147 стерильного воздуха в устройствах 170 орошения разливочного устройства. Нагнетатель 174 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха под давлением на или внутрь бутылок 102 и/или крышек 104 во время процесса розлива и/или укупорки. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

В частности, сопла 172 распыляют заданное количество электролизованной воды на бутылки 102 и/или крышки 104 в процессе розлива. Устройство 170 орошения разливочного устройства может быть соединено или объединено с генератором 110 электролизованной воды. В одном варианте осуществления изобретения сопла 172 могут распылять электролизованную воду с низкой концентрацией, низкой температурой и при большой продолжительности обработки. Например, сопла 172 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 200 ppm, температурой в диапазоне примерно от 10°C до 35°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 минут. В другом варианте осуществления данного изобретения сопла 172 могут распылять электролизованную воду с высокой концентрацией, имеющей высокую температуру и при низкой продолжительности обработки. Например, сопла 172 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 200 до 1000 ppm, температурой в диапазоне примерно от 25°C до 60°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

Фиг.1A показывает также стерилизационную камеру 180 как часть описанной выше системы стерилизации 100. Эта стерилизационная камера 180 может применяться для поддержания асептических условий для бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей в течение всего процесса наполнения. Стерилизационная камера 180 может обеспечить контролируемую среду для чистой/стерилизованной зоны в стерилизационной камере 180. Стерилизационная камера 180 защищает стерильность от неочищенной/нестерилизованной зоны снаружи стерилизационной камеры 180. Стерилизационная камера 180 может иметь любую из множества различных конструкций, известных и применяющихся в данной области. Например, стерилизационная камера 180 может быть шкафом, окружающим чистое оборудование и герметично закрытым, чтобы предотвратить загрязнения извне. Кроме того, в стерилизационной камере 180 может быть предусмотрен воздушный фильтр HEPA 182, чтобы облегчить поддержание чистого и стерилизованного контролируемого воздуха в стерилизационной камере 180. Воздушный фильтр HEPA 182 может обеспечить избыточное давление и надлежащие режимы течения, чтобы помочь в сохранении стерильности бутылок 102, крышек 104, продукта и критических поверхностей.

Работа системы стерилизации 100, показанной на фиг.1A, может осуществляться множеством разных способов. Например, сначала система 100 может быть предварительно стерилизована перед пуском производства. Для стерилизации критических поверхностей на системе 100 может использоваться электролизованная вода из генератора 110 электролизованной воды путем распыления электролизованной воды на критические поверхности и через всю систему 100 в стерилизационной камере 180.

После того, как система 100 и критические поверхности будут предварительно стерилизованы, бутылки 102 можно загружать в загрузчик 122 бутылок. Бутылки 102 можно загружать в загрузчик 122 бутылок автоматически, механическими системами или вручную, операторами. Затем бутылки 102 будут транспортироваться на бутылочном конвейере 124 в бутылкомоечное устройство 126. Во время этой транспортировки бутылки 102 могут перемещаться по бутылочному конвейеру 124 из нестерилизованной, или неочищенной, неасептической зоны в стерилизационную камеру 180 в стерилизованную/чистую асептическую зону.

После того, как бутылки 102 достигнут бутылкомоечного устройства 126, бутылки 102 можно загружать на конвейер 130 бутылкомоечного устройства. Бутылки 102 могут вводиться в ограждение 134 бутылок, где они будут орошаться электролизованной водой. Кроме того, конвейер 130 бутылкомоечного устройства может переворачивать бутылки 102, чтобы отверстия бутылок 102 были обращены книзу или вбок. После того, как конвейер 130 бутылкомоечного устройства перевернет бутылки 102, устройство 128 орошения бутылок может распылять электролизованную воду на бутылки 102, как описано выше. После орошения бутылок 102 конвейер 130 бутылкомоечного устройства может перевернуть бутылки 102 в вертикальное положение с отверстием, обращенным вверх. Затем бутылки 102 будут снова загружаться на бутылочный конвейер 124 и будут транспортироваться в секцию розлива 160.

Дополнительно и одновременно с вышеописанной операцией с бутылками, крышки 104 могут быть загружены в загрузчик 142 крышек. Аналогично, крышки 104 могут загружаться в загрузчик 142 крышек автоматически, механическими системами, или вручную, операторами. Крышки 104 могут транспортироваться по конвейеру 144 крышек в устройство 146 промывки крышек. Во время этой транспортировки крышки 104 могут двигаться по конвейеру 144 крышек из нестерилизованной или неочищенной неасептической зоны в стерилизационную камеру 180 в стерилизованную/чистую асептическую зону.

Когда крышки 104 достигнут устройства 146 промывки крышек, крышки 104 можно загрузить на конвейер 150 устройства промывки крышек. Крышки 104 могут входить в ограждение 154 крышек, где они будут орошаться электролизованной водой. Кроме того, конвейер 150 устройства промывки крышек может переворачивать крышки 104, чтобы крышки 104 были обращены внизу. После того, как крышки 104 будут перевернуты, устройство 148 орошения крышек может распылять электролизованную воду на крышки 104, как описано выше. После орошения крышек 104 конвейер 150 устройства промывки крышек может перевернуть крышки 104 в вертикальное положение с отверстием, обращенным кверху. Затем крышки 104 снова будут загружены на конвейер 144 крышек и транспортированы в секцию розлива 160.

Когда бутылки 102 достигнут секции розлива 160, бутылки 102 загружают на разливочное устройство 162 с бутылочного конвейера 124. Затем каждую бутылку 102 соединяют, сцепляют, скрепляют и т.д. с одной из разливочных головок 168 разливочного устройства 162. Распылитель 170 разливочного устройства может распылять электролизованную воду на бутылки 102, когда они соединяются с разливочными головками 168. После того, как бутылки 102 будут соединены с разливочными головками 168, нагнетатель 174 стерильного воздуха может обеспечить легкий поток стерильного воздуха в область бутылок, чтобы удалить оставшуюся электролизованную воду. Когда бутылки 102 вращаются вокруг разливочного устройства 162, они наполняются напитком. После того, как бутылки 102 будут наполнены до подходящего объема, на каждую бутылку 102 помещают по одной из крышек 104 с конвейера 144 крышек. Аналогично процессу розлива, распылитель 170 разливочного устройства может распылять электролизованную воду на зону бутылок/крышек, когда крышки 104 помещают на бутылки 102. После процесса укупорки нагнетатель 174 стерильного воздуха может обеспечить нагнетание стерильного воздуха в область бутылок/крышек, чтобы удалить остаточную электролизованную воду. Наполненные и закрытые крышками бутылки 102 можно затем транспортировать из разливочного устройства 162 на конвейер 164 разливочного устройства, на котором наполненные и укупоренные бутылки 102 могут транспортироваться с разливочного устройства 162 в место, где бутылки 102 можно упаковать и приготовить для отгрузки.

Фиг.5 показывает систему стерилизации 200, похожую на систему стерилизации 100, изобра