CN104203011A - 包装内的非电离电磁辐射消毒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于减少容器中的自由流动的产品中的微生物(消毒)的方法。容器中的产品在足以实现商业消毒的温度的能量密度下用非电离电磁辐射辐照并且***纵成分配热和确保产品和容器达到足以对产品和容器的内表面商业消毒的温度。

Description

包装内的非电离电磁辐射消毒

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***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。 

上述方法通常具有较大的碳足迹，使得上述方法通常需要使用热处理加热产品，例如，用电阻加热或热交换器装置加热产品(例如对于传统的热灌装和无菌消毒而言)，或就传统的坑道消毒而言，用由燃烧燃料的锅炉的蒸汽所产生的热水加热产品。将期望的是实现对产品和用产品填充的容器的内表面消毒，该消毒方法具有较低的碳足迹并且比使用热处理加热的消毒方法具有更大的能量效率。还将期望的是使用比传统方法提高生产率的方法实现对产品和用产品填充的容器的内表面消毒。 

微波能或辐射已经用于加热产品以提供更久的保存期，从而能够中心制备产品以用于运送。然而，已经发现，商业食品的制备和包装处理器难以使用微波能来提高生产率。 

已知有各种用于提高加热速率以便提高生产率的方法。一种已知的方法是使用脉冲微波能量辐射；另一种已知的方法是同时地使用多 个微波能量源，例如，来自若干方向的空气辐射。在这些各种方法中，已经既在包装产品之前又在包装产品之后使用微波能。然而，因为局部产品温度超过容器的可耐温度，并且因为产品的感官性能和特征经常由于长期暴露于产品中的局部高温而劣化，所以容器经常破损。 

因而，在这些已知的使用微波能的方法中没有一个是令人满意的。已知的使用微波能的方法产生不均匀加热的产品，所以不确保充分的保存期。已知的使用微波能的方法也没有在明显缩短处理时间上获得成功，并且产品的感官性能和特征经常劣化，而且容器经常破损。 

因此，需要一种用于对尤其为食品的产品消毒的方法，所述产品在不使容器损坏和不使产品的感官性能和特征劣化的情况下减少处理时间，所述方法也不具有现有方法的缺点。还将期望的是实现使用传统方法不可能的和/或以低于传统方法的成本对产品和用于产品和容器的容器内表面消毒。 

发明内容

本公开的实施例涉及用于减少微生物以得到容器中的商业消毒的产品的方法。 

在一个方面中，本发明提供一种方法，该方法可以包括：提供封闭的容器，封闭的容器包括布置在封闭的容器内的自由流动的产品；以及在传送时间段期间通过非电离电磁辐射设备传送封闭的容器。该方法包括：在发射时间段期间将来自非电离电磁辐射设备的非电离电磁辐射发射到自由流动的产品以实现消毒温度，所述发射时间段的至少一部分与传送时间段的至少一部分重叠。该方法包括：在操纵时间段期间操纵封闭的容器以实现对封闭的容器内的产品全部和封闭的容器的内表面全部消毒，操纵时间段的至少一部分与发射时间段的至少一部分重叠。 

在一个实施例中，该方法可以包括：提供封闭的容器，封闭的容器包括布置在封闭的容器内的自由流动的产品，容器包括基部；将封闭的容器竖直直立地放置在容器基部上；以及使封闭的容器经受足以 实现商业消毒温度的非电离电磁辐射。该方法可以包括：使封闭的容器经受翻转程序，所述翻转程序包括容器的第一翻转，直到容器基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，第一翻转发生了至少三秒的时间段，并且其中，翻转程序允许用于对容器的内表面消毒。 

另一个方面包括一种用于对容器消毒的***。该***包括传送机，所述传送机构造成在传送时间段传送多个封闭的容器，多个容器包括布置在封闭的容器内的自由流动的产品。该***包括非电离电磁辐射设备，所述非电离电磁辐射设备构造成在发射时间段期间将非电离电磁辐射发射到自由流动的产品以实现消毒温度。传送机构造成在传送时间段期间通过非电离电磁辐射设备传送多个封闭的容器，传送时间段的至少一部分与发射时间段的至少一部分重叠。传送机的至少一部分构造成在操纵时间段期间操纵多个封闭的容器以实现对多个封闭的容器中的每个内的产品全部和多个封闭的容器中的每个的内表面全部消毒。操纵时间段的至少一部分与发射时间段的至少一部分重叠。 

附图说明

图1是样本操纵程序的图表，其示出翻转角与时间的关系； 

图2示出相对于竖直方向定位成各种翻转角的容器A至容器G； 

图3示出用于操纵容器的设备的传送机，并且所述传送机被设定成用于在本公开的某些实施例中有用的特定操纵程序； 

图4示出包括用于容器的袋状物的传送机的一部分的透视图； 

图5示出图4的传送机的部分和根据实施例的围栏的顶视图； 

图6示出根据本公开的另一个实施例的用于操纵容器的设备的侧视图； 

图7a示出当经受传统的坑道巴氏灭菌时的高酸碳酸产品的温度曲线； 

图7b示出当在放置在瓶子中并且瓶子被盖紧之后经受微波辐射时的高酸碳酸产品的温度曲线； 

图8示出根据本公开的实施例的设备的透视图； 

图9示出与图8中所示的透视图不同的图8的设备的透视图； 

图10示出在本公开的某些实施例中有用的非电离电磁辐射装置的部分和传送机的部分的透视图； 

图11示出在本公开的某些实施例中有用的传送机的透视图；和 

图12示出在本公开的某些实施例中有用的传送机的一部分的透视图。 

具体实施方式

本公开的实施例涉及一种用于对容器中的产品商业消毒的方法。本领域的技术人员认识到用于商业消毒的行业标准和准则。本领域的技术人员认识到，在2001年公布的FDA果汁HACCP规则阐述了针对果汁中的特定病原微生物的最小5的对数减少值(log reduction)，并且对于耐存储的产品，制造商期望使腐败型生物最少的处理。例如，包装消毒可以是Bacillus subtillis var.globigii细菌的孢子的6个对数减少值。例如参见授予百事可乐公司的美国专利No.6,752,959。同样，如由FDA CFR标题21章节1部分110概述，在制造、包装或保持人类食物中，目前良好的生产实践如下。已经由FDA批准非电离电磁辐射，例如参见21CFR章节179.30。 

尤其，本公开的实施例涉及一种用于使用非电离电磁辐射以加热产品而对容器中的包括食品(例如，饮料)的产品商业消毒的方法，所述非电离电磁辐射包括微波(MW)和无线电频率(RF)辐射。在本公开的实施例中预料到的能量的频率包括通常在KHz范围(3KHz<f<1MHz)内或在MHz范围(1MHz<f<300MHz)内的无线电频率(RF)和通常在300MHz和300GHz之间的范围内的微波频率(MW)。因而，也可以根据所公开的实施例使用容许用于生活、工业、科学和医疗应用的RF和MW频率，包括但不限于，13.56MHz、27.12MHz和40.68MHz(全部是RF)以及915MHz、2,450MHz、5.8GH和24.124GHz(MW)。 

本公开的其它实施例涉及一种用于对容器中的自由流动的食品商 业消毒的方法，所述方法使用非电离电磁辐射并且操纵容器以确保充分加热产品和容器全部以在不使容器损坏和不使食品的感官性能和特征劣化的情况下实现商业消毒。 

本公开的另一些其它实施例涉及一种用于对容器中的自由流动的食品迅速商业消毒的方法，所述方法使用非电离电磁辐射并且操纵容器以确保充分加热产品和容器全部以在不使容器损坏和不使食品的感官性能和特征劣化的情况下实现商业消毒。 

已知的用于使用非电离电磁能量或辐射加热产品以延长保存期的方法例如与典型的加热方法相比没有明显缩短实现商业消毒所需要的时间。然而，本发明人已经发现，足够的非电离电磁能量或辐射可以在约30秒内被施加到容器中的产品以实现商业消毒温度，并且如果照射的容器***纵成使得产品混合并且热遍布产品分配到容器的内表面，则可以在小于3分钟内并且可以在约1分钟至2分钟内实现对产品和容器的内表面全部的商业消毒。 

在该方法的实施例中，产品在被包装之后经受非电离电磁辐射。可以打开或关闭的包装或容器经受足以实现商业消毒的非电离电磁辐射。通常，足以实现商业消毒温度的能量甚至在低酸产品中也可以在小于约30秒内被施加到产品。 

本领域的技术人员认识到，为实现对食品商业消毒所需要的热处理的强度与产品中的酸水平有关。高酸食物，即，pH小于约4.0的食物，为实现商业消毒需要比pH介于约4.0至4.6的中酸食物和pH大于或等于4.6的低酸食物低的温度或比它们短的时间。如本文所使用的，高酸食物包括酸化食物，其含有添加有一种或多种酸或一种或多种酸食物的中酸食物和低酸食物，并且高酸食物具有小于或等于约4.0的最终平衡pH，并且中酸食物包括这样的食物，即，所述食物含有添加有一种或多种酸或一种或多种酸食物的中酸食物和低酸食物，并且中酸食物具有约4.0至4.6的最终平衡pH。 

在本公开的实施例中，食品的温度升高到至少目标温度，以便使食品和容器的内部全部基本上可以在足以实现商业消毒的时间维持在 目标温度。本领域的技术人员将认识到，如本文所使用的商业消毒包括但不限于，如可以在政府法规和/或准则中识别的消毒，例如，美国食品和药物管理局(“FDA”)准则(对于又一个示例，参见2010年9月的行业准则、酸化食品、指导草案，文献被分发以仅用于评论的目的(可在http://www.fda.gov/Food/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/GuidanceDocuments/AcidifiedandLow-AcidCannedFoods/ucm222618.htm得到，其识别出对于酸化食物的热处理杀伤力，该热处理杀伤力表达为Fz/Ref，其中F是破坏时间，z是导致D-值减小了90％的温度升高，并且Ref是基准温度，在给定温度下破坏90％的营养细胞或孢子所需的时间称为十倍减少时间(decimal reduction time)，通常称为“D-值”。本领域的技术人员将认识到，在没有不适当的实验的情况下，可以确定根据本公开的实施例足以实现商业消毒的时间以用于特定应用，例如，用特定产品填充的特定容器和容器。 

在本公开的其它实施例中，在足以实现商业消毒的时间段，高酸性食品的温度升高到至少约85℃(185℉)，并且更典型地升高到至少约90℃(194℉)。本领域的技术人员将应认识到，在没有不适当的实验的情况下，可以确定根据本公开的实施例足以实现商业消毒的时间以用于特定应用，例如，用特定产品填充的特定容器和容器。对于高酸碳酸饮料，用于在温度下保持商业消毒步骤的时间通常小于约3分钟，通常至少约一分钟至两分钟。 

如本领域的技术人员将认识到，不论为低酸产品、中酸产品还是高酸产品，温度越低，用于维持商业消毒温度的时间段越久。这些用于低酸食物、中酸食物和高酸食物的温度和时间关系是公知的，并且通常不随用于商业消毒的能源改变而改变。借助本文所提供的准则，本领域的技术人员将能够在没有不适当的实验的情况下确定用于任何产品和容器的合适温度和在该温度下实现商业消毒所需的时间段。 

如涉及本公开的实施例的用法，“商业消毒”意味着通常在环境条件下(“室温”)对于产品的“保存期”而言使病原体和其它产品 腐败菌减小到能够储存的水平的条件，所述产品的“保存期”即足以将健康安全的食物递送给消费者以用于以后使用的时间段。因而，商业消毒是足以得到合理的产品保存期的热处理。 

本公开的实施例的方法可应用于所有酸度水平的食物，如上所述。如此处理的产品在至少等于保存期的时间段保持消费安全。延长的保存期能够在合理的成本下提供产品。本公开的实施例的方法提供了明显减少或排除需要典型化学防腐剂的可能性(例如，苯酸盐、山梨酸酯和其它已知的防腐剂)。 

包括所有类型的饮料、代餐产品、清肉汤和能量饮料在内的所有类型的液体经常被商业消毒。诸如生理盐水或葡萄糖溶液的药物溶液也必须是无菌的。这些各种类型的产品或其成分可以使用微波能被商业消毒。类似地，含有固体的食品也可以使用非电离电磁能量或辐射被商业消毒。 

在本公开的实施例中，含有固体的食品被处理以达到商业消毒。这样的食品通常是“自由流动的”产品，即，产品在容器中流动成使得产品能够在商业消毒温度下接触容器的内部全部。如本领域的技术人员将认识到，必要的是确保产品在商业消毒温度下与容器的内部全部接触以确保如此接触的表面在足以实现商业消毒的时间升高到合适温度。 

因此，本公开的实施例涉及含有固体的产品的商业消毒，所述固体具有使产品能够接触容器的内部全部的性能和特征。如本文所使用的，这样的产品被认为是“自由流动的”。产品可以含有固体，但是自由流动的产品中的固体没有妨碍产品接触容器的内部全部。 

典型的自由流动的产品包括：沙司，所述沙司例如具有一点点草药及香料、或小片的蔬菜和其它内含物；奶油汤和肉汤；炖汤；和含有固体小块的饮料，例如，水果汁和水果冰沙。这些和其它产品通常是可以根据本公开的实施例被商业消毒的自由流动的产品。 

诸如乳酪酱的半固态、凝胶状或粘性的产品也根据本公开的实施例被商业消毒。这样的产品经常高效地吸收非电离电磁能量或辐射并 且当被加热时其粘性变小。因此，这样的产品可以认为是自由流动的产品并且根据本公开的实施例被商业消毒。 

在本公开的实施例中，容器在任何温度下用产品填充，并且通过用非电离电磁辐射照射而被加热到商业消毒温度。本发明人已经发现，如果容纳有产品的容器***纵成将施加到产品的热以高效的方式分配，则非电离电磁辐射或能量输入可以比可在已知的方法中实现的那些更高和/或需要更短的时间段，所述已知的方法尤其使用非电离电磁能量或辐射的照射。本发明人已经发现，通过操纵用产品填充的容器，在不使容器损坏和不使产品的感官性能和特征劣化的情况下，实现商业消毒，所述容器损坏和产品的感官性能和特征劣化是由于在已知的方法中引起的、局部产品温度超过容器的可耐温度和/或长时间暴露于产品中的局部高温。 

根据本公开的实施例，产品的温度可以通过用非电离电磁辐射照射在足够高的密度能量下在约30秒内从通常为环境温度的产品生产温度升高到商业消毒温度，随后根据需要封闭容器的和操纵容器。对于在容器中再分配热，会需要大约另一个30秒至约90秒。容器继而被冷却。因而，本公开的实施例明显快于传统的蒸馏法，并且基本上与无菌填充一样快。因而，与传统的蒸馏法相比节约时间，并且与无菌填充相比节约金钱，如不管是预填充的容器还是生产线的填充部分都不需要保持在商业消毒的状态下。 

根据本公开的实施例，能够通过高能输入缩短加热时间段。热再分配时间段消除了热点并且确保遍布容器的容纳物分配热，以便遍布产品达到所需商业消毒温度。尤其，该再分配通过使容器从竖直轴线倾斜或翻转来执行。改变的取向使得产品混合，并且通过机械混合和对流二者得到遍布产品的均匀温度。 

本发明人已经发现，以利用对流和机械混合二者在液体或自由流动的产品中分配热的方式操纵产品，为随后典型的瓶子运输提供了在比用微波能照射的时间短的时间段引入足以达到商业消毒温度的热量的机会。因此，比传统的加热和蒸馏法并且比用微波能加热的传统方 法节约了时间。 

本发明人也已经发现，可以向产品生产线添加用于用非电离电磁辐射照射且简单操纵容器的适当设备。产品仅需要被包装、通过用非电离电磁辐射或能量照射而被加热、***纵和被冷却。因而，该设备明显比无菌包装线更简单，所述无菌包装线必须保持封闭和商业消毒，而且该设备在基本上同样短的时间生产商业消毒的产品。 

根据本公开的实施例，产品在容器中被加热。在本公开的所选的实施例中，在产品被加热之后，容器才打开。在本公开的其它实施例中，产品被装载到容器中，并且容器在照射之前被密封。通过用非电离电磁能量或辐射照射来执行加热以在小于约30秒的时间段实现足以遍布产品达到商业消毒温度的能量输入。如上所述，商业消毒温度涉及容器中的产品的酸度水平。 

引入的热量足以将容器中的产品的温度从环境温度升高到商业消毒温度。 

在本公开的优选的实施例中，在使产品经受非电离电磁能量或辐射之前，容器被封闭或被密封。然后，已加热的产品的已密封的容器***纵成遍布产品分配热以在足以对产品和容器二者商业消毒的时间实现遍布产品和容器的内部的商业消毒温度。根据本公开的实施例的操纵通过从竖直或基本竖直的方向倾斜各种程度而使容器的取向从竖直或基本竖直的方向改变，并且可以越过水平方向。在本公开的实施例中，容器被翻转或基本翻转，继而通过倾斜位置返回到基本竖直的位置。该程序可以被重复以通过产品内的对流来分配热。根据本公开的实施例，本领域的技术人员将认识到，容器可以被倾斜成确保产品加热容器的内表面全部。因而，在本公开的实施例中，容器的操纵可以根据在传统的热灌装消毒中所使用的倾斜技术或根据在美国序列No.12/879,611中公开的操纵技术，所述专利申请的全部内容通过参考包含于此。例如，根据本公开，操纵涉及使容器倾斜或翻转以在足以对容器的内部及其相应封壳消毒的时间使热液体与容器内表面全部接触。一旦容器已经被完全消毒，则容器可以继而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。本领域的技术人员将应认识到，根据本公开，如果已填充的容器待储存在制冷的条件下，则电磁辐射处理可以在较低的温度和/或较短的时间运行。操纵可以包括与围绕容器的纵向轴线的转动结合的、围绕竖直轴线的倾斜。在优选的实施例中，操纵包括多于一个的围绕竖直轴线的翻转或围绕容器的纵向轴线的容器转动以确保遍布产品充分分配热，从而避免由于产品局部过热而导致感官性能和特征的劣化和可能的容器破损。 

本发明人已经发现，自由流动的产品也可以根据本公开的实施例被包装和被商业消毒。 

为了方便起见，本公开的实施例将说明尤其将含有聚团内含物的自由流动的产品有效地分配在容器内的方法的特质，所述聚团内含物例如是果囊，其会与容器内的产品的流动干涉。该实施例确保容器的内部的所有部分被加热到商业消毒温度。该方法尤其在改善内含物的聚团以使产品自由流动方面是有效的。然而，在本公开的实施例中适当地使用其它操纵容器的方法，所述其它操纵容器的方法包括对容器充分地再取向，其包括使容器基本翻转，以利用容器内的机械和对流混合二者。借助本文所提供的准则，本领域的技术人员将能够在没有不适当的实验的情况下建立起合适的操纵程序。 

根据本公开的实施例，按照尤其翻转程序操纵包括已加热的产品的容器，这尤其在操纵容纳有具有多个聚团内含物的液体的容器方面是有效的。根据本公开的实施例，通过将非电离电磁辐射发射到产品而实现产品的加热。翻转程序可以包括至少容器的第一翻转，直到基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，并且可以发生了至少三秒的时间段。翻转程序允许用于遍布产品分配热，并且允许产品在足以对产品和容器的内表面商业消毒的时间接触容器的内表面。 

本公开的实施例可以包括多于一个翻转的翻转程序，并且可以包括多达约八个翻转。这些翻转可以发生了至少约三十秒的时间段。在本公开的其它实施例中，翻转程序被完整地重复了至少一次，并且在 本公开的某些实施例中，翻转程序被完整地重复两次。 

在本公开的实施例中，用于使容器翻转的设备包括用于多个容器的传送机和用于防止多个容器从传送机掉落的围栏。传送机构造成使多个容器随着多个容器传送而呈现一系列角度。传送机构造成使多个容器经受一个或多个翻转程序，所述一个或多个翻转程序包括容器的第一翻转以相对于竖直方向处于达到180度的角，其发生了至少三秒的时间段。翻转程序通过搅拌和通过对流使产品混合，基本防止内含物聚团在容器的封壳中，并且允许热产品混合和在足以对容器的内表面消毒的时间接触容器的内部。 

本领域的技术人员认识到，内含物会趋向于聚集在饮料瓶的颈部部分中，所述饮料瓶通常包括基部部分、本体部分、颈部部分以及单独的盖。关于这样的瓶子，本文详细说明的本公开的实施例帮助防止内含物在翻转期间集中在颈部部分或盖的内部中，由此允许热灌装的液体对颈部部分和盖内部以及对容器的其余部分消毒。 

本发明人已经发现，通过在较短的时间在较高的能量密度下用非电离电磁辐射或能量照射已填充的容器，并且继而通过操纵成改变容器的取向，能够减少对容器中的液体和自由流动的产品商业消毒所需的时间，所述改变容器的取向包括翻转。对已加热的和已填充的容器的该操纵通过机械地混合和通过利用对流而分配热，例如，热流体趋向于在较冷的流体中上升而在容器中建立起循环。在容器中通过加热后的操纵所诱导的混合迅速地改善“热点”，即，流体的具有高于周围流体温度的局部，并且确保遍布流体的温度迅速达到商业消毒。借助操纵技术将迅速遍布产品分配热的知识，该温度的分解能够使温度迅速升到比典型温度高的温度。因而，可以通过在较高的能量密度下用非电离电磁辐射或能量照射而施加在较高的能量密度下的热。照射可以与包括翻转在内的操纵同时进行和/或在其之前进行，如以下将阐述。 

因而，本公开的实施例涉及在诸如非电离电磁辐射的较高的能量密度下加热容器中的产品，直到足够的热已经被引入产品中以遍布产 品达到商业消毒温度为止。根据需要，容器被密封，并且***纵成尤其将容器翻转以通过机械混合和对流混合二者使容器中的产品混合。因而，容器被加热、***纵和被冷却。 

在本公开的实施例中，操纵容器的速率，具体地翻转容器的速率，尤其取决于产品的粘度。如本领域的技术人员将认识到，粘性较大的产品将比粘性较小的产品流动更加缓慢。因而，在操纵期间必须采取步骤以确保所有容器表面根据需要被加热。对于粘性较大的材料流动所需要的时间比对于粘性较小的产品流动所需的时间更长。必须考虑到，确保热被分配并且内含物(如果存在的话)在操纵期间不结块或不聚团。借助本文所提供的准则，本领域的技术人员将能够在没有不适当的实验的情况下合适地操纵容器。 

在本公开的其它实施例中，如果产品不但是液体而且是含有内含物的自由流动的产品，则使用既分配热又确保内含物不结块或不聚团的操纵程序。 

因而，本公开的某些实施例涉及这样一种翻转程序，即，所述翻转程序将提供一系列角度，所述一系列角度将使液体与容器的内表面全部接触，而同时防止任何内含物在容器的任何部分中聚团，否则导致内部容器或封壳表面被液体阻碍消毒。在实现对产品和容器的内部或内表面完全消毒时，涉及特定角度和将容器翻转以实现那些角度的速率。 

参照图1，提供了示出用于根据本公开的实施例操纵的示例性翻转程序的图表。具体地，该程序在防止内含物聚团方面是尤其有效的，所述内含物例如是液体中的柑橘果囊。该程序也在遍布容器中的产品全部分配热方面是有效的，例如，通过使产品经受非电离电磁辐射而发的热。该程序也在允许已加热的产品接触和消毒包括任何封盖或密封件在内的容器的内表面方面是有效的。该图表示出容器初始被翻转零度，其对应于容器竖立地放置在通常容器的基部上。当容器是饮料瓶时，零度的翻转角意味着容器放置在其基部上并且容器的盖从基部竖直地朝上。接下来，根据图1，容器相对于竖直方向被翻转至30度、 60度、90度、120度和135度。该翻转到135度通常发生了大于三秒的时间段。一旦容器已经翻转到135度，则容器通常保持该翻转角超过三秒。接下来，容器相对于竖直方向经过大约两秒的时间段被翻转回到正好60度，并且继而再次经过大约两秒返回到135度的翻转角并且随后相对于竖直方向保持135度超过另一个三秒。如由图1的图表所示，容器在135度和60度之间被翻转了多次以确保已加热的液体和容器的上部分之间充分接触，而同时防止内含物阻隔容器的上部分的内表面。该翻转也在遍布容器中的产品全部分配热方面是有效的，由于使产品在处于容器中时经受非电离电磁辐射而发热。该程序也在允许已加热的产品接触和消毒包括盖的内表面在内的容器的内表面方面是有效的。 

参照图2，示出容器A至容器G，容器A竖立地设置并且相对于竖直方向定位成零度。容器B和C均相对于竖直方向定位成介于零度和90度之间的角，而容器D相对于竖直方向定位成90度的角。同样，容器E和F均相对于竖直方向定位成介于90度和180度之间的角，而容器G相对于竖直方向定位成180度的角。 

容器相对于竖直方向翻转到大于约90度的角帮助促使液体流到容器的上端部，并且保持在该角度以便为热液体消毒容器提供了时间。另外，从选取的角翻转回到小于约90度的角促使内含物远离容器的上端部流动，并且由此防止内含物在该上端部处聚团。伴随地，对于对具有与本文所述的典型饮料瓶的形状不同的形状的容器消毒而言，翻转的角将选择成防止内含物在狭窄的或较小的容器的任何一个区域中聚团。类似地，翻转的角或翻转的速度可以被调节以适应粘性更大的材料，如本领域的技术人员将认识到，粘性更大的材料将更加缓慢地流动并且更加可能在容器中捕集气泡。 

在实施例中，容器是封闭的饮料瓶并且初始相对于竖直方向成零度被竖立地放置在其基部上。然后，瓶子经受翻转程序，其中瓶子相对于竖直方向被翻转到45度和140度之间的角。在可替代的实施例中，热灌装的瓶子相对于竖直方向被翻转到0度和180度之间的角，例如， 相对于竖直方向被翻转到30度和180度之间的角，或相对于竖直方向被翻转到60度和135度之间的角。 

与图1中所示的程序类似，根据本公开的某些实施例的翻转程序包括在几个选取的角之间来回重复地翻转容器。所选取的角中的至少一个相对于竖直方向小于90度，而所选取的角中的至少一个相对于竖直方向大于90度。换句话说，所选取的角中的至少一个相对于竖直方向大于零度但小于90度，而所选取的角中的至少一个大于90度但小于180度。 

容器以大于90度和小于90度之间的角交替翻转使液体和内含物开始分别朝向容器的上端部流动并且继而远离容器的上端部流动。在实施例中，翻转程序包括：将容器相对于竖直方向以大于90度和小于90度之间的翻转角翻转至少三次。在另一个实施例中，翻转程序包括：使翻转角交替至少四次或至少五次。在某些实施例中，整个翻转程序被重复一次或两次。依据容器类型和产品的特征，在涉及存在的内含物的任何情况下，翻转程序可以根据需要被重复多次以实现对热灌装的容器消毒。可替代地，第一翻转程序之后可以是第二翻转程序，所述第二翻转程序包括与第一翻转程序的翻转角不同的翻转角。 

对于在减小的时间实现对容器消毒而言，并且对于若有内含物的话成功防止诸如果囊的内含物聚团而言，翻转容器所耗费的时间量是关键因素。容器的操纵与典型的蒸馏处理相比提供了缩短总处理时间的机会，或与无菌包装相比降低了处理的复杂性。用于加热和操纵所需的总时间大约是用于无菌包装所需的时间，并且短于用微波能量照射的已知的方法。 

另外，本公开的其它实施例涉及对自由流动的产品的包装和消毒，所述自由流动的产品例如是具有内含物的液体，所述内含物例如是柑橘果囊等。在本公开的这些实施例中，并且在涉及粘性更大的材料的本公开的实施例中，操纵的速度减小，这是因为如果容器被太快地翻转，则内含物将被迅速地压向容器的上部分并且将从而具有更大的堵塞容器的顶部的可能性。与此相反，容器的缓慢翻转与轻轻倒出溶液 类似，并且液体将趋向于在内含物行进到容器的上部分之前流到容器的上部分。 

在实施例中，翻转程序包括：容器经过0.5秒至6.5秒、或1.0秒至6.0秒、或1.5秒至5.5秒、或2.0秒至5.0秒、或2.5秒至4.5秒、或3.0秒至4.0秒的时间段相对于竖直方向初始翻转到大于90度的角。容器在翻转程序中保持在最大翻转角的时间可以是0.5秒至8.5秒、或1.0秒至8.0秒、或1.5秒至7.5秒、或2.0秒至7.0秒、或2.5秒至6.5秒、或3.0秒至6.0秒、或3.5秒至5.5秒。类似地，用于使容器相对于竖直方向返回到诸如小于90度的角的更小的翻转角的时间段发生了0.5秒至6.5秒、或1.0秒至6.0秒、或1.5秒至5.5秒、或2.0秒至5.0秒、或2.5秒至4.5秒、或3.0秒至4.0秒的时间段。此外，可以经过以上公开的时间段执行容器每次单独地翻转到不同的翻转角。 

如以上参照图1所述，在本公开的某些实施例中，一旦容器已经翻转到翻转程序的最大角，则容器在例如经过三秒的某一时间段保持在该翻转角。尤其，在允许发生对流混合和允许热液体对容器的上部分的内部消毒的时间段将容器保持在翻转位置。在实施例中，在容器返回到小于90度的翻转角之前，容器保持在大于90度的角至少一秒、或至少两秒、或至少三秒、或至少四秒。 

在本公开的某些实施例中，用于使容器经受单个翻转程序的总时间是至少约30秒，例如，约15秒至约50秒、或约20秒至约45秒、或约25秒至约40秒、或约30秒至约35秒。因此，当容器经受多个翻转程序时，容器可以经历翻转以用于达到几分钟的消毒处理，例如，用于达到两分钟、或达到三分钟、或达到四分钟、或达到五分钟的消毒处理。通常，大约两分钟是足够的。 

翻转程序和定时将取决于若干因素，例如，经受消毒处理的容器的形状和尺寸、液体的种类和如果有的话存在于液体中的内含物的类型。在实施例中，容器是饮料瓶，例如，420mL或1000mL的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)瓶。在可替代的实施例中，容器是355mL的PET瓶，或240mL的玻璃瓶。通常，本公开的实施例可以应用于几 乎任何的PET瓶或玻璃瓶，或者确实地，对于微波能量透明的任何容器，即，所述容器允许微波能量的基本全部穿过容器并且被容器中的产品吸收。 

许多液体可以用本公开的实施例的消毒处理商业消毒，例如，含水液体。例如，但非限制地，液体可以是从由以下各物构成的组中选出的饮料：非碳酸饮料、即饮饮料、咖啡饮料、茶饮料、乳饮料、以及浓缩液、加味水、增强水、果汁饮料和果汁味饮料、运动饮料和酒类产品。消毒处理可以用于粘度低达约0.2厘泊达到约200厘泊、或达到100厘泊、或达到50厘泊、或达到25厘泊的液体。通常，液体越粘稠，在一个或多个翻转程序期间需要将容器翻转得越缓慢，允许液体在翻转时流到容器的上端部。布氏粘度计或HAAKE流变仪是用于本公开的实施例的用于测量液体粘度的合适类型的装备。 

设置在液体中的内含物尤其不受限制。在某些实施例中，内含物可以是水果成分，例如，果肉、果囊泡和/或果囊。内含物也可以是蔬菜块、肉块、胶体颗粒以及草药和香料。 

在示例性实施例中，内含物包括广泛范围的形状、粒度和密度。本领域的技术人员认识到，对于翻转程序中的每个翻转所选的时间将取决于特定内含物在容器翻转时在液体内流动的速率。例如，密度较高(即，每单位体积的质量)的内含物比密度较低的内含物更快地行进通过液体并且在翻转时更快地达到容器的上端部。因此，对于含有密度较高的颗粒的液体而言使容器经受最大翻转角所选的时间段将比对于含有密度较低的颗粒的液体而言的那样的时间段长。 

本公开的实施例涉及自由流动的产品。然而，在某些自由流动的产品中的固体会聚团或另外粘在一起以形成结块，所述结块妨碍产品自由流动到容器的内部的所有区域上。根据本公开的实施例的操纵方法经常将破坏这样的结块，如在共同未决申请序列No.12/879,611中说明的，该共同未决申请的整个内容通过参考包含于此。该共同未决申请说明了其中水果颗粒内含物聚团和妨碍产品流到容器的所有区域的情况。 

本公开的实施例可以应用于将足够的非电离电磁能量或辐射传给产品的任何种类的包装。因而，玻璃和多种塑料适于与该方法和设备一起使用。容器也必须耐得住升高的温度而不应当在商业消毒温度下变得畸形。 

在附图中示出用于在本公开的所选实施例中使用的适当设备。通常，该设备包括用于多个容器的传送机。传送机构造成随着传送容器而使多个容器经受一系列角。在图3中示出传送机30。传送机30包括传送带32，所述传送带32构造成固定到具有特定设计的框架(未示出)并且沿着所述框架运行。例如，根据图3的实施例，供传送带32行进的设计是一种“S”形状。该形状构造成使得放置在传送带32上的多个容器34中的每个都经受翻转程序。所示的翻转程序开始于相对于竖直方向以零度的角竖立地放置在传送带32上的容器。随着传送带32沿着图3中的箭头方向行进，容器34经历从相对于竖直方向的零度至介于90度和180度之间的角的约135度的第一翻转。如上所述，根据容器的特征和存在于容器内的流体和内含物二者选择完成容器的第一翻转所需的时间。 

传送机的框架构造成接下来促使传送带32在预定的时间段继续以相同的翻转角行进以允许容器内的流体保持与容器的上部分接触和对容器的上部分消毒。图3中所示的容器34是均包括本体31和颈部33的容器，其中，颈部33具有比本体31小的直径。因此，容器34的颈部33尤其在容器34相对于竖直方向保持在介于90度和180度之间的翻转角的同时经历消毒。 

为了确保通过机械混合和利用对流，传送带32随着其运动弯曲，使容器34运动成使得容器34经过较小的翻转角，所述较小的翻转角例如是减小到相对于竖直方向介于0和90度之间的角。该操纵也用于驱策内含物远离容器34的颈部33。如图3中所示，传送带32继而继续通过若干其它的翻转，包括将容器34保持在相对于竖直方向介于90度和180度之间的翻转角又多了两次。通常，根据本公开的某些实施例的设备构造成提供包括至少八个翻转的翻转程序，其中每个翻转 都包括相对于竖直方向横过90度的线(即，与竖直方向垂直)。在某些实施例中，该设备类似于过山车，其中，容器类似于乘员，而传送机类似于过山车的车。 

在图4中示出传送机的一部分。传送机40包括多个袋状物42、44、46等，其中多个袋状物中的每个都构造成包含一个或多个容器41。在传送机中包括的袋状物允许容器彼此隔离并且/或者在容器消毒期间在容器经受翻转时帮助对传送机内的容器消毒。 

在某些实施例中，在传送机上方布置有围栏以用于防止多个容器从传送机掉落。在一个方面，围栏包括用于传送机的盖子，以便当容器相对于竖直方向翻转到大于或等于90度的角时重力不导致容器从传送机掉落或掉出来。任选地，盖子包括金属板。在某些实施例中，该设备包括隔离物，所述隔离物围绕传送机和围栏的至少一部分布置，以帮助在操纵期间维持容器中的液体的温度。例如，隔离物可以在设备的整个长度上或设备的长度的一部分上围绕传送机和围栏布置。 

传送机构造成使多个容器经受一个或多个翻转程序，其包括容器的第一翻转，直到基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，第一翻转发生了至少三秒的时间段，并且其中，翻转程序防止任何内含物在多个容器中聚团和允许液体对多个容器消毒。 

参照图5，围栏52布置在传送机50上方以用于例如当容器经受翻转角时防止多个容器从传送机掉落。尤其，图5的围栏52包括盖子，所述盖子构造成固定在传送机50的顶部上。因此，当传送机50采用围栏52时，布置在传送机50内的任何容器将受到保护以防当容器相对于竖直方向定位成大于90度的角时容器从传送机50倾倒出来。根据本公开的实施例的围栏的主要特征在于，围栏将保持每个容器都充分地紧凑地就位，以便使容器在翻转过程期间不从传送机掉落或移位。 

参照图6，设置有用于操纵容器的可替代设备60。在所选的实施例中，设备60包括外壳62和多个臂64，所述多个臂64布置在外壳62上并且与外壳62垂直地从外壳62延伸。另外，设备60包括多个夹具66，并且每个夹具66都构造成附装到设备60的多个臂64中的 一个臂的远侧端部。一个容器61继而被保持在一个夹具66内。设备60通过促使多个夹具66转动而操纵容器61，由此使多个容器61翻转。设备60可以包括马达(未示出)，所述马达构造成驱动多个夹具66通过如上所述的一个或多个完全的翻转程序以执行对容器61的消毒。 

示例 

示例1 

制备含有橙囊的果汁饮料，其包括表1中所列举的成份。 

表1 

成份	公制体积	公制重量
			无水柠檬酸		7.154KG
维生素C		1.021KG
			β-胡萝卜素10％CWS		0.229KG
维生素预混料(A&E)		0.680KG
			HD橙汁17M14HDO	57.020LT	74.950KG
橙味香精	3.8LT	3.987KG
			黄原胶		1.533KG
全橙浆囊	201.700LT	209.200KG
			蔗糖粒		345.900KG
处理过的水(计算出的)	2,924.000LT	2,916.000KG
			成品饮料产量	3,406.0LT(即，900加仑)	3,560.8KG

九百加仑的饮料使用热处理即加热器被加热到85℃(185℉)的平均温度，并且在该温度下保持30秒。接下来，热饮料被填充到420mL的PET瓶中并且被盖紧。在冷却之前，瓶子被放置在设备上并且经受三个翻转程序。每个翻转程序都包括将容器翻转到图1的图表中标绘的角。每个翻转程序都执行了36.7秒的时间段，对于三个翻转程序而言总共执行了110.1秒。通过对瓶盖的内部测量温度以及通过对30,000个产品瓶子执行微培养研究来测试消毒方法。瓶子的微培养分析示出瓶子的100％的消毒实现。 

比较示例2 

根据示例1中所公开的方法，制备含有橙囊的果汁饮料，并且将该果汁饮料填充到420mL的PET瓶中。在冷却之前，热灌装瓶子经受驼峰翻转处理六秒。驼峰翻转方法涉及：用橡胶夹具抓住竖直竖立的瓶子，并且使瓶子一直倾斜到瓶子在其一侧上翻倒90度为止。当瓶子达到顶部时，瓶子被转移到竖立位置，并且继而沿着相反方向在其一侧上翻倒90度。瓶子的微培养分析表明瓶子的10％消毒失败。 

当示例1涉及根据本公开的实施例在用产品填充容器之前使用热处理加热产品即用加热器加热时，产品可以被填充到420mL的PET瓶中，并且产品的温度可以通过用来自非电离电磁辐射装置的非电离电磁辐射照射产品约30秒而升高以使产品的平均温度达到约85℃(185℉)。在实施例中，瓶子可以在用产品填充之后和在照射产品之前被盖紧。本领域的技术人员将认识到，根据本公开，产品的pH越高，则在升高的温度下为实现商业消毒可能需要的温度越高和/或时间越久。例如，pH高于3.8的产品比pH低于3.8的产品为实现商业消毒可以需要用非电离电磁辐射照射而将产品的温度升高到更高的升高温度和/或将产品在升高的温度下维持更久的时间段。 

该方法可以包括：提供封闭的容器，封闭的容器包括布置在封闭的容器内的自由流动的产品；在传送时间段期间通过非电离电磁辐射装置传送封闭的容器；在发射时间段期间将来自非电离电磁辐射装置的非电离电磁辐射发射到自由流动的产品以实现消毒温度，发射时间段的至少一部分与传送时间段的至少一部分重叠；以及在操纵时间段期间操纵封闭的容器以实现对封闭的容器内的产品全部和封闭的容器的内表面全部消毒，操纵时间段的至少一部分与发射时间段的至少一部分重叠。在本公开的实施例中，操纵时间段的至少一部分可以与传送时间段的至少一部分重叠。在实施例中，操纵时间段的至少一部分、发射时间段的至少一部分和传送时间段的至少一部分重叠。在实施例中，所述发射包括从由微波辐射和无线电频率辐射构成的组中选出的非电离电磁辐射。在实施例中，非电离电磁辐射具有从由3KHz<f<1MHz、1MHz≤f<300MHz、300MHz和300GHz构成的组中 选出的频率。 

在实施例中，发射时间段发生了小于约三分钟。在实施例中，传送时间段、发射时间段和操纵时间段发生了小于约三分钟的共同时间段。 

在实施例中，所述操纵包括：将封闭的容器操纵成允许自由流动的产品接触封闭的容器的内表面。 

在实施例中，所述操纵包括：使封闭的容器经受翻转程序，所述翻转程序包括封闭的容器的第一翻转，直到封闭的容器的基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，所述第一翻转发生了至少三秒的时间段。在实施例中，第一翻转使封闭的容器一直翻转到封闭的容器的基部相对于竖直方向处于达到135度的角为止。 

在实施例中，自由流动的产品包括食物，例如，饮料。在实施例中，自由流动的产品包括至少一种含水液体。在实施例中，自由流动的产品包括碳酸饮料。在实施例中，自由流动的产品包括非碳酸饮料。在实施例中，自由流动的产品包括从由水、近水、运动饮料、果汁、无酒精饮料、酒精饮料(例如，啤酒)、汽酒和补品构成的组中选出的液体。 

在实施例中，翻转程序还包括相对于竖直方向返回到约60度的角的封闭的容器的第二翻转。第二翻转发生了约两秒的时间段。 

在实施例中，翻转程序包括在相对于竖直方向约60度的角与相对于竖直方向约135度的角之间的封闭的容器的第三翻转。第三翻转会发生了约两秒的时间段。 

在实施例中，翻转程序包括至少八个翻转，并且发生了至少三十秒的翻转时间段。 

在实施例中，该方法可以包括使封闭的容器经受翻转程序至少两次。 

在实施例中，第一翻转包括：使封闭的容器相对于竖直方向以约135度的角保持了至少约三秒。 

在本公开的实施例中，提供一种用于对容器消毒的设备。该设备 可以包括：传送机，所述传送机构造成在传送时间段传送多个封闭的容器，多个容器包括布置在封闭的容器内的自由流动的产品；和非电离电磁辐射装置，所述非电离电磁辐射装置构造成在发射时间段期间将非电离电磁辐射发射到自由流动的产品以实现消毒温度。传送机可以构造成在传送时间段期间通过非电离电磁辐射装置传送多个封闭的容器，传送时间段的至少一部分与发射时间段的至少一部分重叠。传送机的至少一部分可以构造成在操纵时间段期间操纵多个封闭的容器以实现对多个封闭的容器中的每个内的产品全部和多个封闭的容器中的每个的内表面全部消毒，操纵时间段的至少一部分与发射时间段的至少一部分重叠。 

在实施例中，操纵时间段的至少一部分与传送时间段的至少一部分重叠。在实施例中，操纵时间段的至少一部分、发射时间段的至少一部分和传送时间段的至少一部分重叠。 

在实施例中，非电离电磁辐射装置构造成将从由微波辐射和无线电频率辐射构成的组中选出的非电离电磁辐射发射到自由流动的产品。在实施例中，非电离电磁辐射具有从由3KHz<f<1MHz、1MHz≤f<300MHz、300MHz和300GHz构成的组中选出的频率。 

在实施例中，发射时间段发生了小于约三分钟。传送时间段、发射时间段和操纵时间段发生了小于约三分钟的共同时间段。 

在实施例中，传送机构造成将多个封闭的容器操纵成允许自由流动的产品接触多个封闭的容器的内表面。 

在实施例中，多个封闭的容器中的每个都包括相应的基部，传送机构造成将多个封闭的容器中的每个都操纵成经受一个或多个翻转程序，所述翻转程序包括多个封闭的容器中的每个的第一翻转，直到封闭的容器的相应的基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，第一翻转发生了至少三秒的时间段。 

在实施例中，一个或多个翻转程序均包括翻转多个封闭的容器中的每个，直到封闭的容器的相应的基部处于相对于竖直方向约60度的角与相对于竖直方向约135度的角之间的角为止，并且其中，一个或 多个翻转程序均发生了至少30秒的时间段。 

在实施例中，容纳有自由流动的材料的封闭的容器包括气泡，所述气泡也可以称为气孔。气体可以是空气。本领域的技术人员将认识到，随着容器***纵，容器中的气泡将允许用于增大容器中的材料混合。用于最佳混合的气泡体积涉及容器的尺寸和容器中的材料的体积。因而，假定对容器进行相同的操纵，随着容器的尺寸和/或容器中的材料的体积增大，气泡体积可以随着容器***纵而增大以改进混合。 

在实施例中，一个或多个翻转程序均包括将多个封闭的容器保持在一个或多个角每个角至少半秒。 

在实施例中，传送机构造成传送具有从由240mL、355mL、420mL和1000mL构成的组中选出的容积的瓶子。 

在实施例中，提供一种用于对容器的内部消毒的方法，所述方法包括：将容器竖直直立地放置在容器的基部上，容器包括自由流动的产品。容器在约30秒内经受足以实现商业消毒温度的非电离电磁辐射。容器经受翻转程序，所述翻转程序包括容器的第一翻转，直到容器的基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，第一翻转发生了至少三秒的时间段，并且其中，翻转程序允许用于对容器的内表面消毒。在实施例中，容器保持在相对于竖直方向达到140度的角至少三秒。 

在实施例中，翻转程序包括使容器在相对于竖直方向约60度的角与相对于竖直方向约135度的角之间翻转，并且其中，翻转程序发生了至少30秒的时间段。 

示例3 

制备橙汁饮料，其包括表2中所列举的成份。橙汁饮料的pH是小于3.8。 

表2 

图7a示出如在表2中识别出的pH小于3.8的高酸碳酸产品当经受传统的坑道巴氏灭菌时的温度曲线，即，产品放置在瓶子中，瓶子被盖紧，瓶子通过坑道巴氏灭菌设备发送，在所述坑道巴氏灭菌设备处产品通过将热水喷雾到瓶子上而被加热，并且继而允许被冷却。在该示例中，产品在“上升”区中被加热即约13分钟，直到产品达到约160℉为止。产品继而在约160℉的目标温度下维持约10分钟以确保对产品和容器的内表面消毒。产品和瓶子继而允许被冷却。 

示例4 

图7b示出如在示例3中的相同的高酸碳酸产品的温度曲线，此时仅在产品被放置在瓶子中并且瓶子被盖紧之后产品经受微波辐射。在该示例中，使用微波辐射将“上升”区升高到173℉的温度是约60秒，并且产品在约172.5℉的目标温度下维持约1分钟。产品和瓶子继而允许被冷却。 

病原体中的对数减少值(LR)以温度为指数并且与时间成线性关系。对数减少值可以表达如下： 

$\mathrm{LR}=\frac{1}{D_{\mathrm{Ref}}}{\&Integral;}_0^t{10}^{(T\left(t^{\&prime;}\right)-T_{\mathrm{Ref}})/z}{\mathrm{dt}}^{\&prime;},$

其中，D_Ref是在基准温度T_Ref下病原体中的一个十倍减少所需的时间，z值是D的十倍减少所需的温度增量，T(t’)是在时间t下的 温度，t是时间，dt’是时间的瞬时变化，D和Z是用于特定生物的微生物参数，并且T_Ref是微生物开始死亡的温度。 

图7a和7b的比较示出“上升”区的时间，并且对于在目标温度下维持产品的时间而言，传统坑道巴氏灭菌比用微波辐射加热产品的技术明显更久，所述传统坑道巴氏灭菌即是通过将热水喷洒到填充有产品的瓶子上而热加热产品。温度曲线的比较也示出，对于产品处于热滥用区中的时间(即，所述热滥用区是温度会导致产品的感官性能劣化的区)而言，示例3比示例4明显更久。 

示例5 

刚开始具有约67℉加或减1℉的温度的碳酸水被填充到瓶子中，并且继而瓶子被盖紧。在瓶子被盖紧之后，瓶子通过图8至10中所示的设备被送到竖立位置中。在通过该设备发送时，瓶子经受微波辐射约1分钟的时间。发射的微波辐射是50千瓦1-1/2RP。在通过该设备发送瓶子以用于该第一次发射微波辐射之后，取下瓶子的盖，并且在瓶子的顶部、中心和底部测量碳酸水的温度。瓶子继而被盖紧，并且继而被搅拌，即，上下颠倒约3秒，并且继而正面朝上。然后，取下瓶子的盖，并且继而在每个瓶子的中心测量碳酸水的温度。表3A、3B和3C示出对于编号1至24的瓶子而言在瓶子的顶部、中心和底部处读取的温度。如表3A、3B和3C中所示，在产品经受如上所述的微波辐射之后并且在被搅拌之前，在瓶子的中心处的碳酸水的温度是在168℉至155℉的范围内。在产品经受微波辐射之后和在如上所述被搅拌之后，在瓶子中心处的碳酸水的温度是在157℉至151℉的范围内。因而，就如上所述的搅拌而言，中心温度范围改变了6℉，而在没有搅拌的情况下中心温度范围改变了13℉。本领域的技术人员将应认识到，在照射期间的搅拌，例如在照射期间使瓶子逐渐上下颠倒并且继而正面朝上，将导致中心温度范围小于和/或不超过6℉。 

表3A–对于编号1至8的瓶子的温度(℉) 

表3B–对于编号9至16的瓶子的温度(℉) 

表3C对于编号17至24的瓶子的温度(℉) 

图8至图10示出根据本公开的实施例的设备的视图。设备800包括传送机802，所述传送机802构造成在传送时间段传送多个封闭的容器，所述多个容器包括布置在封闭的容器内的自由流动的产品。传送机802可以包括第一部分804，在所述第一部分804中封闭的容器在传送通过非电离电磁辐射装置806(例如，微波)之前放置在竖 直位置中。装置806可以包括非电离电磁辐射波发生器808、长形围栏或坑道810、沿着坑道810的段814间隔的多个开口812和至少一个管道816。在优选的实施例中，设置至少两个管道(816和816’)以将辐射从段814的相对的两侧818和818’输送到坑道810中。管道816和816’构造成由发生器808产生的辐射通过开口812输送到正由传送机802传送通过坑道810的封闭的容器中的产品。 

图10示出本公开的实施例的透视图，顶部坑道810被去除以用于示出的目的。如图10中所示，用产品822填充的盖紧的瓶子820由段814的第一分段826传送通过传送机802的第二部分824。 

图11示出坑道810的透视图，坑道810的面板被去除。如图11中所示，传送机802包括用于操纵容器或瓶子820的第三部分828。第三部分828提供在本公开的某些实施例中有用的合适操纵。第三部分828可以包括图3中所示的传送机30或传送机30的一个或多个段。 

图12示出在本公开的某些实施例中有用的传送机1200的部分1201的透视图。在图11中，盖紧的瓶子1202容纳有果汁1204。果汁1204可以含有内含物，例如，橙囊。如图12中所示，随着盖紧的瓶子1202沿着传送机1200的纵向方向传送，盖紧的瓶子1202通过传送机1200从竖直位置***纵到非竖直位置。传送机1200可以包括图3中所示的传送机30或传送机30的一个或多个段，或图11中所示的第三部分828。 

本领域的技术人员将认识到，本文所公开的方法可以被调节为可以适于实现商业消毒。仅以示例的方式，但非限制性地，实现商业消毒的方法可以包括：使包括碳酸橙汁的封闭的容器经受非电离电磁辐射以使果汁的温度达到至少约172.5度华氏温度，并且将容器操纵成使得允许果汁混合和接触容器的内表面。在优选的实施例中，封闭的容器包括气泡，所述气泡将帮助果汁混合和帮助果汁与容器的内表面接触。 

在实施例中，pH为3.6的碳酸橙汁可以放置在PET瓶中，并且继而PET瓶被盖紧，使得在每个瓶子中的果汁上方都有气泡。盖紧的 瓶子可以继而经受非电离电磁辐射以将果汁的温度升高到172.5度华氏温度并且将果汁在该升高的温度下维持约1分钟，并且在时间段期间，瓶子可以根据图1的图表中标绘的角经受一个或多个翻转以实现商业消毒。 

在实施例中，pH为3.6的碳酸橙汁可以放置在PET瓶中，并且继而PET瓶被盖紧，使得在每个瓶子中的果汁上方都有气泡。盖紧的瓶子可以继而经受非电离电磁辐射以将果汁的温度升高到约168度至169度华氏温度并且将果汁在该升高的温度下维持约2分钟，并且在该时间段期间，瓶子可以根据图1的图表中标绘的角经受一个或多个翻转以实现商业消毒。根据本公开，如果饮料的“上升”温度升高到大于约168度至169度华氏温度，则可以实现较短的用于商业消毒的时间。例如，在实施例中，盖紧的瓶子可以经受非电离电磁辐射以将果汁的温度升高至约172.5度华氏温度并且将果汁在该升高的温度下维持约1分钟，并且在该时间段期间，瓶子可以根据图1的图表中标绘的角经受一个或多个翻转以实现商业消毒。 

以上根据本公开的时间段明显短于传统的坑道巴氏灭菌处理的时间段。传统的坑道巴氏灭菌通常花费至少约10分钟来用热水喷雾将容器和产品的温度升高到约160度至165度以加热容器和产品，并且花费大约另一个10分钟来将容器和产品维持在该升高的温度下以实现商业消毒。 

本领域的技术人员将认识到，根据本公开，可以使用将使得对产品全部消毒和对容纳产品的容器的内表面全部消毒的容器的任何适当操纵。 

本公开的实施例的优点包括：能够创新和制造这样的饮料，即，所述饮料具有至少三个月的保存期，但不含有防腐剂，另外使用传统技术以实现相同的保存期将已经必需使用防腐剂。优点还包括：提供一种使用传统热灌装技术或传统坑道巴氏灭菌技术容易地和有成本效率地转化或改造现有生产线以实现对产品和容器更加高效地消毒的方式；以及减小由传统技术所需的碳足迹和/或空间足迹。优点包括：具 有与传统热灌装消毒技术相比至少同等或改进的热或温度曲线，以及与传统坑道巴氏灭菌技术相比基本改进的热或温度曲线。优点包括：实现对具有内含物的产品和容纳有具有内含物的产品的容器消毒的能力。本公开的实施例的优点包括：最大限度地减小产品和容器滥用、改进PET坑道巴氏灭菌、为制造提供更短的时间、提供包装在容器中且具有清楚的防腐剂标签的产品、比传统热加热(例如，将热水喷洒到盖紧的瓶子上)提供更加高效的加热，以及提供制造和包装那些使用传统技术不能制造和包装的产品的机会。优点包括：提供使用那些不能使用传统技术制造的容器的机会。优点包括：提供改进的制造，以及用瓶装更加广泛的饮料，尤其当使用PET瓶装的时候。优点包括：使用电流的能力，所述电流可以由可准许的和/或非燃料燃烧的发电机产生，这与在某些传统技术中所使用的燃料燃烧发电机相对。 

如上所述，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能量的约30％至50％(其可以用英热单位表达，即，BTU)实际上被输送到产品中。本公开的优点包括具有70％的更大的能量效率的消毒，即，为提供非电离电磁辐射所产生的能量的达到约70％被输送到产品中。 

虽然已经参照特定示例说明了本公开，所述特定示例包括目前优选的执行本公开的模式，但是本领域的技术人员将应理解，有落入本公开的精神和范围内的上述方法和结构的多个变型和排列。应当理解，本公开不限于其应用于本文阐述的部件的构造和布置的细节。前述的变型方案和修改方案是在本公开的范围内。还应当理解，本文公开的和限定的本公开延伸到从本文本提及的或明显的各个特征中的两个或更多个的所有可替代的组合。这些不同的组合全部构成本公开的各种可替代的方面。本文所述的实施例解释了已知用于实行本公开的最好模式并且将使本领域的技术人员能够利用本公开。本权利要求书将解释为在由现有技术所容许的程度上包括可替代的实施例。尤其，将预料到，使用本公开的实施例以用于对诸如果汁、清肉汤和具有内含物的汤的自由流动的产品消毒。因此，将预料到，可以在不脱离如由所 附权利要求书所限定的本公开的精神和范围的情况下得到这样的修改方案。 

Claims (36)

1.一种用于消毒的方法，所述方法包括：

提供封闭的容器，所述封闭的容器包括布置在所述封闭的容器内的自由流动的产品；

在传送时间段期间通过非电离电磁辐射设备传送所述封闭的容器；

在发射时间段期间将来自所述非电离电磁辐射设备的非电离电磁辐射发射到所述自由流动的产品以实现消毒温度，所述发射时间段的至少一部分与所述传送时间段的至少一部分重叠；以及

在操纵时间段期间操纵所述封闭的容器以实现对所述封闭的容器内的全部产品和所述封闭的容器的全部内表面的消毒，所述操纵时间段的至少一部分与所述发射时间段的至少一部分重叠。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操纵时间段的至少一部分与所述传送时间段的至少一部分重叠。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操纵时间段的至少一部分、所述发射时间段的至少一部分和所述传送时间段的至少一部分重叠。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发射包括从由微波辐射和无线电频率辐射构成的组中选出的非电离电磁辐射。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非电离电磁辐射具有从由3KHz<f<1MHz、1MHz≤f<300MHz、300MHz和300GHz构成的组中选出的频率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发射时间段发生了小于约三分钟。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传送时间段、所述发射时间段和所述操纵时间段在一共同时间段内发生，该共同时间段小于约三分钟。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操纵包括：将所述封闭的容器操纵成允许自由流动的产品接触所述封闭的容器的内表面。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述封闭的容器还包括气泡。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自由流动的产品包括饮料。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操纵包括：使所述封闭的容器经受翻转程序，所述翻转程序包括所述封闭的容器的第一翻转，直到所述封闭的容器的基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，所述第一翻转发生了至少三秒的时间段。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一翻转使所述封闭的容器一直翻转到所述封闭的容器的基部相对于竖直方向处于达到135度的角为止。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述自由流动的产品包括至少一种含水液体。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述翻转程序还包括相对于竖直方向返回到约60度的角的所述封闭的容器的第二翻转。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第二翻转发生了约两秒的时间段。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述翻转程序还包括在相对于竖直方向约60度的角与相对于竖直方向约135度的角之间的所述封闭的容器的第三翻转，并且其中，所述第三翻转发生了约两秒的时间段。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述翻转程序包括至少八个翻转，并且发生了至少三十秒的翻转时间段。

18.根据权利要求11所述的方法，还包括：使所述封闭的容器经受所述翻转程序至少两次。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一翻转包括：使所述封闭的容器相对于竖直方向以约135度的角保持至少约三秒。

20.一种用于对容器消毒的设备，所述设备包括：

传送机，所述传送机构造成在传送时间段传送多个封闭的容器，所述多个容器包括布置在所述封闭的容器内的自由流动的产品，

非电离电磁辐射装置，所述非电离电磁辐射装置构造成在发射时间段期间将非电离电磁辐射发射到所述自由流动的产品以实现消毒温度，

所述传送机构造成在传送时间段期间通过所述非电离电磁辐射装置传送所述多个封闭的容器，所述传送时间段的至少一部分与所述发射时间段的至少一部分重叠，

所述传送机的至少一部分构造成在操纵时间段期间操纵所述多个封闭的容器以实现对所述多个封闭的容器中的每个内的全部产品和所述多个封闭的容器中的每个的全部内表面进行消毒，所述操纵时间段的至少一部分与所述发射时间段的至少一部分重叠。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述操纵时间段的至少一部分与所述传送时间段的至少一部分重叠。

22.根据权利要求20所述的设备，其中，所述操纵时间段的至少一部分、所述发射时间段的至少一部分和所述传送时间段的至少一部分重叠。

23.根据权利要求20所述的设备，其中，所述非电离电磁辐射装置构造成将从由微波辐射和无线电频率辐射构成的组中选出的非电离电磁辐射发射到所述自由流动的产品。

24.根据权利要求20所述的设备，其中，所述非电离电磁辐射具有从由3KHz<f<1MHz、1MHz≤f<300MHz、300MHz和300GHz构成的组中选出的频率。

25.根据权利要求20所述的设备，其中，所述发射时间段发生了小于约三分钟。

26.根据权利要求20所述的设备，其中，所述传送时间段、所述发射时间段和所述操纵时间段在共同时间段内发生，所述共同时间段小于约三分钟。

27.根据权利要求20所述的设备，其中，所述传送机构造成将所述多个封闭的容器操纵成允许自由流动的产品接触所述多个封闭的容器的内表面。

28.根据权利要求20所述的设备，其中，所述多个封闭的容器中的每个都包括相应的基部，所述传送机构造成将所述多个封闭的容器中的每个都操纵成经受一个或多个翻转程序，所述翻转程序包括所述多个封闭的容器中的每个的第一翻转，直到所述封闭的容器的相应的基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，所述第一翻转发生了至少三秒的时间段。

29.根据权利要求28所述的设备，其中，所述一个或多个翻转程序均包括翻转所述多个封闭的容器中的每个，直到所述封闭的容器的相应的基部处于在相对于竖直方向约60度的角与相对于竖直方向约135度的角之间的角为止，并且其中，所述一个或多个翻转程序均发生了至少30秒的时间段。

30.根据权利要求29所述的设备，其中，所述一个或多个翻转程序均包括将所述多个封闭的容器中的每个都保持在一个或多个角至少半秒。

31.根据权利要求20所述的设备，其中，所述传送机构造成传送具有从由240mL、355mL、420mL和1000mL构成的组中选出的容积的瓶子。

32.根据权利要求20所述的设备，其中，所述多个封闭的容器中的每个都包括气泡。

33.一种用于对容器的内部消毒的方法，所述方法包括：

将容器竖直直立地放置在所述容器的基部上，所述容器包括自由流动的产品；

使所述容器在约30秒内经受足以实现商业消毒温度的非电离电磁辐射，并且使所述容器在已经封闭之后经受翻转程序，所述翻转程序包括所述容器的第一翻转，直到所述容器的基部相对于竖直方向处于达到180度的角为止，其中，所述第一翻转发生至少三秒的时间段，并且其中，所述翻转程序允许用于对所述容器的内表面消毒。

34.根据权利要求33的方法，其中，所述容器保持在相对于竖直方向达到140度的角至少三秒。

35.根据权利要求33的方法，其中，所述翻转程序包括：使所述容器在相对于竖直方向约60度的角与相对于竖直方向约135度的角之间翻转，并且其中，所述翻转程序发生至少30秒的时间段。

36.根据权利要求31的方法，其中，所述容器在已经封闭之后还包括气泡。