振動法による食品用無菌包装製品のシール性評価に関する研究

振动法评价无菌食品包装产品密封性能的研究

基本信息

批准号：
21658084
负责人：
西津貴久
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,無菌充填・無菌包装された食品の微生物危害を誘起するパッケージ・シール部の細孔を振動法により検出する検査システムの開発を行うことを目的としている.変位制御式加振器とレーザー・ドップラー検出器から構成される計測システム(以下,レーザー式)と,加振器・検出器を兼ねた動電型スピーカー利用の計測システム(以下,スピーカー式)の試作機を用いて測定を行った.試料には,200mL容量のアルミ付き紙容器(ブリックタイプ)に蒸留水をアセプティック充填したものを用いた.細孔を模擬するためにストロー挿入口に1mm厚のセプタムゴムを接着し,そこに外径0.4mmのシリンジ針を突き刺し,2.5mLまでの範囲で空気を注入した.スピーカー式で得られる第1共振ピークはスピーカーと容器の1自由度の振動で,容器重しか反映していない.また第2共振(または第3共振)ピークは,レーザー式では検出されなかったが,レーザー・ドップラーの原理から,この共振はねじれ振動である可能性があると推察される.スピーカー式で検出された第2共振周波数と,レーザー式で検出された第1共振周波数は,容器内に空気が封入されると低周波側ヘシフトした.空気量が容器容量の1.25%までの範囲では,空気封入前の周波数を基準とした差率と空気封入量に線形相関がみられた.レーザー式(r2=0.89,n=37)の方がスピーカー式(r2=0.64,n=40)よりも高相関であったため,精度を高めるためにはレーザー式が有利である.これらの共振周波数は容器によって異なり,個体差と,空気が入ることによる差率は同じオーダーであることから,共振周波数の絶対値による細孔の有無の検出は困難であった.これを解決するためには,測定後,細孔からの空気流入を促すために容器を真空下においた後に一気に復圧する操作を行ってから再度測定し,圧力操作前後の差率を用いて閾値以上のものを有孔と判断する方法が有効であった.

这项研究旨在开发一种检查系统，该检查系统检测包装和密封件的毛孔，这些毛孔在充满无菌和无菌包装的食物中诱导微生物危害。使用测量系统的原型（以下称为激光型）进行测量，该原型由位移控制的振动器和激光器和多普勒检测器组成，以及使用电动扬声器进行测量系统，这些扬声器也用作激发和探测器（以下简称以下方面称为扬声器类型）。该样品用于创建一个铝制容量，容量为200 mL。将1毫米厚的隔橡胶连接到稻草插入开口上以模拟毛孔，并将其外径为0.4mm的注射器针插入扬声器类型中，并将空气注入2.5ml的范围。扬声器类型获得的第一个共振峰是说话者和容器之间一种自由度的振动，仅反映容器的重量。激光类型未检测到第二个共振（或第三共振）峰，但是激光多普勒的原理由激光类型确定。据估计，这种共振可能是扭转振动。当扬声器类型检测到的第二个共振频率和激光类型检测到的第一个共振频率时，当空气被密封在容器内部时，转移到了低频侧。在高达容器容量的1.25％的空气体积范围内，根据空气密封前的频率密封的差异速率和空气量之间观察到线性相关性。由于激光类型（r2 = 0.89，n = 37）的相关性高于扬声器类型（R2 = 0.64，n = 40），因此激光方法对于提高准确性是有利的。这些共振频率取决于容器的不同，并且输入空气引起的个体差异和差异率在相同的顺序上，因此很难根据共振频率的绝对值来检测出存在或不存在孔隙。为了解决这个问题，测量后，将容器放在真空下，然后突然被抑制以促进毛孔的气流，然后再次测量，然后在压力操作之前和之后使用差异速率以确定孔高于阈值的阈值相同。